Cisco Solution Technology Integrator Комплексность системы сетевой защиты: декомпозиция протоколов, модульность функций, вопросы архитектуры, стандартизации. - презентация

1 Cisco Solution Technology Integrator Комплексность системы сетевой защиты: декомпозиция протоколов, модульность функций, вопросы архитектуры, стандартизации и сертификации Рябко С.Д., генеральный директор ЗАО «С-Терра СиЭсПи», к.ф.-м.н. Инфофорум Евразия, 5 июня 2008 г. СТАНДАРТ СЕТЕВОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ РОССИЙСКОГО БИЗНЕСА

2 © S-Terra CSP 2 Предмет ЧЕМ ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ СОВРЕМЕННАЯ КОМПЛЕКСНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА? Структурность, сложность архитектуры Масштаб ­количественный аспект, большое количество структурных элементов ­аспект системы массового обслуживания, статистически большое количество пользователей, сложная система функций и прав доступа ­информационный аспект – число контролируемых объектов давно за пределами простого человеческого восприятия, высочайшие объемы информации, скорости ее обработки и потоков данных Распределенная информационная среда ­географический аспект, требования на коммуникации ­логический аспект, множество взаимодействующих иерархизированных и/или одноранговых вычислительных процессов Гетерогенность ­система «соткана» из продуктов сотен производителей ­вопросы стандартизации и совместимости (грядут кросс-ведомственные системы!) ­различный уровень доверия к производителям; отсутствие возможности реализовать даже высоко ответственные системы только на отечественных ИКТ-продуктах Высокая динамика технологий ­«текучесть» технических стандартов и решений ­темп разработки ИКТ-продукции превышает мыслимые отечественные мощности систем аттестации и сертификации свойств безопасности ­«снежный ком» обновлений: сроки разработки новых версий и обновлений ПО короче сроков их сертификации РАСПОЛАГАЕМ ЛИ МЫ МЕТОДИКАМИ КОМПЛЕКСНОЙ ЗАЩИТЫ И ОЦЕНКИ БЕЗОПАСНОСТИ ТАКИХ СИСТЕМ?

3 Cisco Solution Technology Integrator О техническом регулировании Комплексность системы сетевой защиты: вопросы архитектуры, стандартизации и сертификации О техническом регулировании Декомпозиция стека безопасности Функции сетевой защиты VPN: СЗИ или СКЗИ? О комплексности

4 © S-Terra CSP 4 Аттестация, как оценка защищенности системы Попытка осмысления задач аттестации комплексной информационной системы и/или сертификации ее компонент порождает ряд методических и технических вопросов: 1.В какой системе и какую функциональность аттестовать/сертифицировать? Какую нормативную базу сертификации использовать? 2.Как трактовать в терминах требований аттестации/сертификации распределенную систему?... многопользовательскую систему?... взаимодействие вычислительных процессов? 3.Какова роль технических стандартов? На какие технические стандарты следует ориентироваться? 4.Допустимо ли применение международных криптографических стандартов в целях защиты?... в целях отладки? Требуется ли совместимость отечественных и международных продуктов? 5.Должна ли аттестация комплексных систем безопасности быть массовым явлением? Если да – то как ее организовать?

5 © S-Terra CSP 5 Нормативно-методическая база Руководящие документы ФСТЭК России: ­Добротная и наработавшая беспрецедентно широкую практику сертификации и аттестации нормативная база ­База сертификации комплексной системы требует развития есть ряд открытых вопросов по тематике коммуникационных, распределенных модульных и объектных систем Требования и рекомендации ФСБ России: ­Детальная разработка вопросов криптографии в открытом и закрытом регулировании ­Ряд нормативов по прочим вопросам (подходы подобны ФСТЭК России) при менее обширной практике сертификации и аттестации

6 © S-Terra CSP 6 «Общие критерии» ГОСТ Р ИСО/МЭК ­Наработан позитивный опыт и методическая база сертификации в системе ФСТЭК России один из лидеров – Центр Безопасности Информации ­Опыт труден, очень специальная декомпозиция, трудный («птичий») метаязык декомпозиции и описания функций безопасности Пожалуй, единственная законченная технология, на базе которой можно строить сертификацию и аттестацию таких сложных объектов, как комплексные информационные системы ­Требуются массированные усилия для разработки типовых профилей безопасности для широкого класса комплексных систем и/или функциональных узлов в их составе Также интересная возможность свести воедино результаты параллельных сертификаций в системах ФСТЭК и ФСБ России

7 © S-Terra CSP 7 Актуальные технические стандарты Что мы стандартизуем: ­Терминологию (ГОСТ Р Р , ГОСТ Р , ГОСТ Р ) ­Методики (ГОСТ Р , ГОСТ Р ИСО/МЭК 15408) ­Процессы (ГОСТ Р ИСО/МЭК ,ГОСТ Р ИСО/МЭК ) Что осталось за скобками государственного регулирования: ­Реальные технические стандарты (ITU-T, IETF, W3C, OMG, вендоры, Open Source) Может в этом есть глубокий замысел? ­«Пусть инженеры крутят гайки» вполне вероятно – единственная реалистичная позиция технического регулирования в мире быстро меняющихся технологий ­Но следует понимать, что без стандартизации мы не решаем вопросов совместимости, а следовательно, платим за «нестыковки» цена вопроса – избыточность – уже сегодня может быть значительной; в нашей области это обычно интегрированный вручную «шлюз объединения несовместимых VPN» с развитием кросс-ведомственных информационных систем (те же персональные данные очень быстро приведут нас к ним) цена вопроса будет прогрессивно расти

8 Cisco Solution Technology Integrator Декомпозиция стека безопасности Комплексность системы сетевой защиты: вопросы архитектуры, стандартизации и сертификации О техническом регулировании Декомпозиция стека безопасности Функции сетевой защиты VPN: СЗИ или СКЗИ? О комплексности

9 © S-Terra CSP 9 Декомпозиция управления коммуникациями Сетевая безопасность – это коммуникационная дисциплина Коммуникационное управление принято декомпозировать в виде иерархической логической структуры – стека протоколов ­при этом каждый уровень управления специализируется на своих задачах, эти задачи и логические (информационные) объекты для каждого уровня существенно различны ­иного нам не дано: даже бизнес коммуникационных услуг распределен по стеку и предприятия, занятые в этом стеке, выполняют независимые задачи: прокладка и сопровождение СКС и кабельного хозяйства (Phy) доступ через модемные пулы, GPRS (L) Интернет-сервис-провайдеры (N, T) аутентификация и связанные службы, например, биллинг (S) контентные контейнеры, веб- хостинг, XML (P) web, почта и прочий контент (A)

10 © S-Terra CSP 10 Стек угроз ИБ и средств защиты (примеры)

11 © S-Terra CSP 11 Следствие 1. Модульность безопасности Атаки (и меры защиты), применяемые на канальном уровне не применимы к прикладному уровню и наоборот Следовательно, функции средств защиты информации, технические требования, критерии сертификации должны быть различными для модулей защиты, применяемых на различных уровнях управления в коммуникационном стеке ­Модульный подход к безопасности коммуникационной системы практически не представлен в системах сертификации. Исключение составляют только документы ФСТЭК и ФСБ России по межсетевым экранам и некоторые документы, разработанные на основе ГОСТ Р ИСО/МЭК 15408

12 © S-Terra CSP 12 Следствие 2. Холистический дизайн стека С другой стороны, функции различных уровней в стеке не независимы ­В конце 1980х ISO попыталась спроектировать стек коммуникационных протоколов с высокой декомпозицией. Это было сделано для того, чтобы логически развязать уровни управления, сделать протоколы определенного уровня взаимозаменяемыми ­В результате протокол заданного уровня «не знал», что делают «смежники». Это приводило к функциональной избыточности каждого уровня, система потеряла эффективность, глобальный проект провалился Индустрия извлекла из этого поражения урок: дизайн стековых модулей должен производиться в контексте общих требований к целостной архитектуре комплексной системы Следовательно, технические требования и критерии сертификации модульных СЗИ должны быть гармонизированы в рамках строго определенных условий применения, указывающих, какие функции безопасности выполняет данный модуль, а какие забирает на себя смежная система на другом уровне

13 Cisco Solution Technology Integrator Функции сетевой защиты Комплексность системы сетевой защиты: вопросы архитектуры, стандартизации и сертификации О техническом регулировании Декомпозиция стека безопасности Функции сетевой защиты VPN: СЗИ или СКЗИ? О комплексности

14 © S-Terra CSP 14 Сетевая безопасность Сетевая безопасность в широком смысле – это комплекс мер защиты от атак, осуществляемых методами сетевого доступа Сетевая безопасность в узком смысле – это средства защиты информации, применяемые на сетевом и транспортном уровнях, в первую очередь – межсетевые экраны и VPN ­Эти средства защиты обрабатывают каждый сетевой пакет, обойти их невозможно и они обеспечивают полный контроль над коммуникациями любого компьютера, отдельно взятого приложения или каждого пользователя Структурообразующие средства сетевой информационной безопасности высвечивают ключевые проблемы построения комплексной системы защиты

15 © S-Terra CSP 15 VPN – средство шифрования данных? Бытует и в ряде нормативных документов прямо представлено мнение, что «VPN – это средство шифрования данных при их распространении по открытым (недоверенным) каналам связи» ТАК ЛИ ЭТО?

16 © S-Terra CSP 16 Функции СКЗИ и функции VPN СКЗИ: ­Локализуется в точке создания, обработки, модернизации, уничтожения данных ­Прилагает криптографический сервис непосредственно к защищаемым данным ­Обеспечивает, по мере возможности, сквозной (от отправителя к получателю данных, без разрывов и перешифрования) сервис защиты ­Применяется от имени строго определенного субъекта – владельца данных VPN не соответствует ни одному из этих критериев ­Первичный документ трансформируется в пакеты ­Пакеты (открытый трафик) распространяются по сложной сети, где данные могут быть компрометированы ­Защита прилагается к пакетам (а не к документу) на удаленном шлюзе; шлюз может обрабатывать лишь часть пакетов Поэтому VPN должен применяться наряду с СКЗИ прикладного уровня ­Это полностью соответствует модульности и специализации уровней управления в декомпозиции OSI/ISO ­Факторы модульности (наличие той или иной «смежной» функциональности) должны учитываться при сертификации модульных СЗИ/СКЗИ, как среда функционирования В ЧЕМ ЖЕ ОСНОВНАЯ ФУНКЦИЯ VPN?

17 © S-Terra CSP 17 VPN – это частное сетевое пространство Функция VPN – средство защиты сетевой инфраструктуры в совокупности Классическое определение: ­RFC 4026, L. Andersson, T. Madsen, Acreo AB, «Provider Provisioned Virtual Private Network (VPN) Terminology»: VPN - это «способ использования открытых или частных сетей таким образом, чтобы пользователи VPN были отделены от других пользователей и могли взаимодействовать между собой, как если бы они находились в единой закрытой (выделенной) сети» Дуализм слова Private в VPN: ­Частный (ВЧС) ­Защищенный (ВЗС) но, с точностью до механизмов, эти сети решают одну задачу: изоляция корпоративного информационного пространства Пример: MPLS VPN

18 © S-Terra CSP 18 L2, L3, L4 VPN. Голова кругом идет... ФУНКЦИИ БЕЗОПАСНОСТИ: К – конфиденциальность; Ц – целостность; АП – аутентификация пользователя; АУ – аутентификация устройства; КД – контроль доступа

19 © S-Terra CSP 19 L2, L3, L4 VPN, гибриды IP[IPsec[IP[L2TP[Ethernet+]]]] IP[IPsec[PPP[IP]]] IP[IPsec[GRE[IP+]]] IP/MPLS[IPsec[IP]]

20 © S-Terra CSP 20 Промежуточный финиш: комплексность VPN Только функциональность VPN – комплексная система защиты, декомпозированная по нескольким уровням управления OSI/ISO, интегрированная с общесетевой функциональностью, свойства безопасности которой существенно зависят от состава применяемых технологий (протоколов), модульной архитектуры системы и множества прочих факторов КАК ОЦЕНИТЬ КАЧЕСТВО ЗАЩИТЫ ЭТОГО СЕРВИСА?

21 Cisco Solution Technology Integrator VPN: СЗИ или СКЗИ? Комплексность системы сетевой защиты: вопросы архитектуры, стандартизации и сертификации О техническом регулировании Декомпозиция стека безопасности Функции сетевой защиты VPN: СЗИ или СКЗИ? О комплексности

22 © S-Terra CSP 22 Криптография применяется повсеместно На рисунке показана структура стека протоколов защиты информации Приняты обозначения: ­криптографический протокол ­защищенный протокол (почти всегда применяются средства криптографии ­слабозащищенный или «сломанный» протокол Из рисунка видны доводы в пользу применения технических стандартов: 1.Стандарт обеспечивает совместимость совместимость – сама по себе слабый довод в пользу безопасности, но она обеспечивает важный технологический фактор качества защиты: кросс-отладку с третьим производителем 2.На проработку архитектуры стандарта брошены ресурсы, которых нет ни у одного, даже крупного, производителя 3.Стойкость защиты стандартного протокола подвергается массовому публичному анализу, его «проверяет на зуб» масса производителей и «ломает» армия хакеров 4.Стандарт обеспечивает уровень документированности поведения, который не обеспечивает техническая документация ни одного производителя «частных» решений

23 © S-Terra CSP 23 Границы криптографического приложения Пример ­Пароль при логине в операционную систему – казалось бы, «чистый НСД»? но пароль передается между модулями в шифрованном виде или как хэш но файл с паролями обязательно должен быть шифрован... Может быть, все-таки, пароль – это СКЗИ? Вопрос о VPN ­Протоколы криптографически нейтральны ­Встроенные криптобиблиотеки вызываются через штатный интерфейс и сертифицированы как СКЗИ ­VPN-протокол «просто» заводит буфер, таймауты и счетчики, применяет к данным выполняемые во внешнем СКЗИ преобразования и передает данные в сеть в определенном порядке... Может, все-таки, VPN – это не СКЗИ?

24 © S-Terra CSP 24 Переход количества в качество До недавнего времени такая точка зрения доминировала на отечественном рынке ­Модель «внешней модульной криптографии в VPN» эксплуатируется пятью ведущими производителями на рынке и соответствует современным требованиям регулирования Однако по инициативе ФСБ России этот взгляд на комплекс функциональности VPN изменяется ­Приложения VPN предлагается трактовать, как СКЗИ ­Основания для такого взгляда: стойкость сервиса VPN существенно зависит от структуры и корректности реализации криптографического протокола Мы полностью разделяем этот взгляд и по рекомендации ФСБ России начали движение в направлении сертификации в системе ФСБ России наших VPN-продуктов, выполненных на основе международных стандартов архитектуры IP Security

25 © S-Terra CSP 25 «Наши» и «их» криптографические стандарты Тем не менее, ряд вопросов остается для проработки ­Один из них – применение западных криптоалгоритмов ­В сетевой защите есть как минимум две задачи, в которых мы не можем полностью от них отказаться: Совместимость, как со средствами инфраструктуры, так и с западными продуктам Защита радиосетей на канальном уровне, где западная криптография «вшита в железо» и где нет возможности «перепрошить» микрокод тысяч производителей Кстати ­Уже лет пять российского производителя пугают ВТО: «с ВТО придет западный вендор, упадет крыша протекционизма и все вы умрете» ­А причем тут ВТО? В сетевой безопасности Cisco, Nortel и Check Point уже в России – и с российскими криптоалгоритмами... СЛЕДУЕТ ЛИ ПОЛНОСТЬЮ ОТРИЦАТЬ СВОЙСТВА БЕЗОПАСНОСТИ, ОБЕСПЕЧИВАЕМЫЕ ЗАПАДНЫМИ КРИПТОАЛГОРИТМАМИ? ­В любом случае – нельзя пренебрегать кросс-отладкой стандартных протоколов, это – вопрос качества отечественного продукта

26 Cisco Solution Technology Integrator О комплексности Комплексность системы сетевой защиты: вопросы архитектуры, стандартизации и сертификации О техническом регулировании Декомпозиция стека безопасности Функции сетевой защиты VPN: СЗИ или СКЗИ? О комплексности

27 © S-Terra CSP 27 Итак, комплексная система защиты... ТРЕБОВАНИЯ ПО УРОВНЮ ЗАЩИЩЕННОСТИ (ЦЕЛЯМ АТТЕСТАЦИИ) СЛЕДУЕТ ЗАКЛАДЫВАТЬ НА ЭТАПЕ ФОРМИРОВАНИЯ ТЗ ­Проект хорошо бы завершать этапом аттестации системы Однако: ­В отечестве есть добротные руководящие и методические документы по частным вопросам ­Практика аттестаций комплексных систем не распространена и пока базируется на частных методических наработках и энтузиазме органов аттестации ­Нет рекомендованной методики оценки защищенности, адресованной к комплексной системе в целом

28 © S-Terra CSP 28 Проблема модульности комплексной системы Система формируется из ИКТ- продуктов, СЗИ и СКЗИ ­Свойства их безопасности, уровни сертификации различны ­Защищенность системы зависит от комбинации продуктов ­Функции защиты каждого продукта определяются его политикой безопасности (внутренними настройками) Руководства по подбору «деталей» для сборки комплексной системы (т.е. рекомендаций по применению технологических стандартов) нет ­Задача технологической стандартизации в принципе решаема, но требует более активной позиции органов стандартизации Руководства, как «сшить» функции защиты моделей воедино, нет ­Разработка такого универсального руководства вряд ли технически реализуема

29 © S-Terra CSP 29 Проблема интеграции инфраструктуры Ключевое значение имеет единая инфраструктура безопасности комплексной системы ­Основной вопрос – видите Вы картину безопасности системы в целом или как набор разрозненных фрагментов Факторы безопасности, связанные с единством инфраструктуры системы в регулировании не рассмотрены ­В то же время для крупной системы эти факторы определяющим образом влияют на ее безопасность: начиная с некоторого уровня развития политику безопасности в масштабах системы и мониторинг событий безопасности невозможно осуществлять иначе, чем с применением централизованных автоматизированных систем В области создания доверенной инфраструктуры безопасности существует проблема масштаба для отечественного разработчика: задача разработки собственных инфраструктурных продуктов ему не по силам ­Мы вынуждены либо отказываться от применения этих продуктов, либо допускать определенный уровень доверия импортным продуктам

30 © S-Terra CSP 30 Проблема отставания нормативов Существующие нормативы оценки защищенности автоматизированных систем требуют ­Доработки для применения к распределенным, модульным, объектным системам ­Развития понятий «доверие», «доверенная вычислительная/ коммуникационная среда», «доверенное устройство» ­Адаптации ряда технических параметров для применения в высокоскоростных вычислительных системах, гигабитных каналах связи, мультисервисных сетях ­Учета темпа разработки и обновления современных ИКТ- продуктов, ускорения процессов и адаптации технологий сертификации к разработке отдельно поставляемых модулей и обновлений программных продуктов, усложнению процессов управления конфигурациями устройств

31 © S-Terra CSP 31 Где мы находимся? Чтобы построить защищенную систему надо уметь ­задать требования по ее защищенности и ­оценить ее защищенность Современное состояние ИТ индустрии таково, что ­множество комплексных информационных систем существует как факт ­адекватно защищенные системы и аттестованные комплексные системы, скорее, единичны защита комплексных систем в стадии развития «лоскутная информатизация» рейтинги информатизации России [Ю.Е.Хохлов, Инфофорум Евразия 2008] – в середине списка, соседи – Турция, Колумбия, Румыния, Беларусь

32 © S-Terra CSP 32 Что делать? [Ю.Е.Хохлов, Инфофорум Евразия 2008]: «Главный барьер – не технологические, а нормативные и организационные вопросы» Проблема не решается усилиями отдельного ведомства или комитета Нужна осознанная государственная техническая политика, устанавливающая ­Приоритеты развития: технологичность... безопасность или то и другое? ­Статус технических стандартов, профили рекомендованных технологий ­Статус требований безопасности В реализации такой политики – нужно сотрудничество государственных органов технического регулирования, ведомств, технических комитетов и представителей индустрии ­... Но первая скрипка принадлежит государству, не индустрии и не ведомствам

33 Cisco Solution Technology Integrator Вопросы? Обращайтесь к нам! КОНТАКТЫ автор: web: Тел.:+7 (495) (495) Факс:+7 (495)