Диплом: Обеспечение информационной безопасности в сетях IP

Диплом: Обеспечение информационной безопасности в сетях IP

Грузинский Технический Университет

Ф А К У Л Ь Т Е Т С В Я З И

Завершающая работа (проект) образовательной программы телекоммуникаций

Обеспечение информационной безопасности в сетях IP

Работа выполнена на кафедре систем комутации и телекоммуникационных сетей с

целью получения степени бакалавра техники и телекоммуникации в направлении

Инфотелекоммуникации.

Студент: Хавтаси Нино

Руководитель: Цквитинидзе Ия

Тема закончена и

допущена для защиты

кафедра №92 д.т.н

Заведующий кафедрой

Проф. Д.Л. Беридзе ________________ (Дж. Беридзе)

“ “ июня 2004 г.

Тбилиси

2004 г.

Введение

Угрозы информационной безопасности и необходимость защиты информации

В наше время главной ценностью на планете считается информация, следовательно

её, как и всякую другую ценность, человек старается сохранить от посторонних

рук и глаз. А так как сейчас уже 21 век, и понятие информации неразрывно

связано с компьютерными технологиями, системами и сетями связи, то становится

очевидной важность вопроса защиты информации в них. Изобретение компьютера и

дальнейшее бурное развитие информационных технологий во второй половине 20

века сделали проблему защиты информации настолько актуальной и острой,

насколько актуальна сегодня информатизация для всего общества. Особенно

актуально стоит этот вопрос в области секретной информации государства и

частной коммерческой информации.

В бизнесе добросовестная конкуренция предполагает соперничество, основанное

на соблюдении законодательства и общепризнанных норм морали. Однако нередко

предприниматели, конкурируя между собой, стремятся с помощью противоправных

действий получить информацию в ущерб интересам другой стороны и использовать

ее для достижения преимущества на рынке. Криминализация общества и

недостаточная эффективность государственной системы охраны правопорядка

заставляет предста­вителей бизнеса самим принимать меры для адекватного

противостояния имеющим место негативным процессам, наносящим ущерб

конфиденциальной информации фирмы.

Причин активизации компьютерных преступлений и связанных с ними финансовых

потерь достаточно много, существенными из них являются:

• переход от традиционной "бумажной" технологии хранения и передачи

  сведений на электронную и недостаточное при этом развитие технологии

  защиты информации в таких технологиях;

• объединение

  вычислительных систем, создание глобальных сетей и расширение доступа к

  информационным ресурсам;

• увеличение сложности программных

  cредств.

Следовательно главная тенденция, характеризующая развитие современных

информационных технологий - рост числа компьютерных преступлений и связанных

с ними хищений конфиденциальной и иной информации, а также материальных

потерь.

Мы все чаще слышим в СМИ слова "информационная безопасность", "произведена

новая атака на компьютеры", "создан новый вирус", "ущерб от атаки составил

... " и далее приводятся все более ошеломляющие цифры.... Все эти проблемы

связаны с низким и недостаточным уровнем обеспечения безопасности в

информационных системах. Значит, необходимо обеспечивать безопасность тех

данных, которые хранятся в наших компьютерах и передаются в сетях.

Содержание

1. Краткая историческая справка появления всемирной

сети...........................ст 4.

2. IP телефония – краткое

описание....................................................ст5.

3 Удаленные атаки на распределенные вычислительные системы

.....................ст9.

3.1 Классификация удаленных атак на РВС

.......................ст9.

3.2 Характеристика и механизмы реализации типовых удаленных

атак .....ст15.

4 Причины успеха удаленных атак на РВС

..............................ст26.

5 Принципы создания защищенных систем связи в распределенных

вычислительных

системах ....................................ст33.

5.1 Выделенный канал связи между объектами распределенной ВС

............ст34.

5.2 Виртуальный канал как средство обеспечения дополнительной

идентификации/аутентификации объектов в распределенной ВС ..............ст36.

5.3 Контроль за маршрутом сообщения в распределенной ВС

................ст38.

5.4 Контроль за виртуальными соединениями в распределенной ВС

..............ст39.

5.5 Проектирование распределенной ВС с полностью определенной

информацией о ее объектах с целью исключения алгоритмов

удаленного поиска ..................................................ст41.

6 Конкретные примеры атак на TCP/IP ...............................ст43.

6.1 Пассивные атаки на уровне TCP .....................ст44.

6.1.1 Подслушивание .......................................................ст44.

6.2 Активные атаки на уровне TCP ...................................ст44.

6.2.1 Предсказание порядкового номера TCP

..........................................ст45.

6.2.2 IP Hijacking - Нападение на IP .............................ст48.

6.2.3 Пассивное сканирование ......................ст 51.

6.2.4 Затопление ICMP-пакетами .....................ст51.

6.2.5 Локальная буря ..........................ст52.

6.2.6 Затопление SYN-пакетами .......................ст53.

7 Решения на программном уровне .........................ст54.

7.1 SSL – Secure Sockets Layer - протокол защищенных сокетов .........ст54.

7.2 IPSec - протокол защиты сетевого трафика на IP-уровне ............ст58.

7.3 FireWall-1 Интернет-технологии FireWall (Межсетевые экраны .........ст67

7.4 Check Point FireWall-1 технология проверки с учетом состояния протокола

(Stateful Inspection Technology) .........................ст70.

7.5 Недостатки МСЭ ...........................ст77.

8 Решения на аппаратном уровне .........................ст81.

9 Заключение...................................ст84.

10 Список использованных источников ......................ст85.

1. Краткая историческая справка появления всемирной сети

Сеть управления перспективных исследовательских программ ARPANet (Advanced

Research Project Agency network) была создана в конце шестидесятых годов

американским агентством перспективных исследований в обороне DARPA.

Первоначально сеть была экспериментальной и целью ее создания была

организация системы, состоящей из нескольких узлов, при повреждении одного из

которых сеть продолжала бы функционировать. В семидесятых годах ARPANet стала

считаться действующей сетью США, и через эту сеть можно было получить доступ

к ведущим университетским и научным центрам США. В начале восьмидесятых годов

началась стандартизация языков программирования, а затем и протоколов

взаимодействия сетей. Результатом этой работы стала разработка семиуровневой

модели сетевого взаимодействия ISO/OSI и семейства протоколов TCP/IP, которое

стало основой для построения как локальных, так и глобальных сетей.

Базовые механизмы информационного обмена в сетях TCP/IP были в целом

сформированы в начале восьмидесятых годов, и были направлены прежде всего на

обеспечение доставки пакетов данных между различными операционными системами

с использованием разнородных каналов связи. Несмотря на то, что идея создания

сети ARPANet (впоследствии превратившейся в современный Интернет)

принадлежала правительственной оборонной организации, фактически сеть

зародилась в исследовательском мире, и наследовала традиции открытости

академического сообщества. Ещё до коммерциализации Интернета (которая

произошла в середине девяностых годов) многие авторитетные исследователи

отмечали проблемы, связанные с безопасностью стека протоколов TCP/IP.

Основные концепции протоколов TCP/IP не полностью удовлетворяют (а в ряде

случаев и противоречат) современным представлениям о компьютерной

безопасности.

До недавнего времени сеть Интернет использовалась в основном для обработки

информации по относительно простым протоколам: электронная почта, передача

файлов, удалённый доступ. Сегодня, благодаря широкому распространению

технологий WWW (World Wide Web), всё активнее применяются средства

распределённой обработки мультимедийной информации. Одновременно с этим растёт

объём данных, обрабатываемых в средах клиент/сервер и предназначенных для

одновременного коллективного доступа большого числа абонентов. Разработано

несколько протоколов прикладного уровня, обеспечивающих информационную

безопасность таких приложений, как электронная почта (PEM - Privacy Enhanced

Mail, почта повышенной секретности; PGP - Pretty Good Privacy, набор алгоритмов

и программ для высоконадежного шифрования сообщений с использованием открытых

ключей, и т.п.), WWW (Secure HTTP[1]

, SSL2 и т.п.), сетевое управление (SNMPv2 и т.п.). Однако наличие

средств обеспечения безопасности в базовых протоколах семейства TCP/IP позволит

осуществлять информационный обмен между широким спектром различных приложений и

сервисных служб.

2. IP телефония – краткое описание

До недавнего времени сети с коммутацией каналов (телефонные сети) и сети с

коммутацией пакетов (IP-сети) существовали практически независимо друг от

друга и использовались для различных целей. Телефонные сети использовались

только для передачи голосовой информации, а IP-сети - для передачи данных.

IP-телефония - это технология, которая связывает два абсолютно разных мира -

мир телефонии и мир интернет посредством устройства, называемого шлюз или

gateway. Шлюз представляет собой устройство, в которое с одной стороны

включаются телефонные линии, а с другой стороны - IP-сеть (например,

Интернет).

Что такое IP протокол?

Протокол IP осуществляет передачу информации от узла к узлу сети в виде

дискретных блоков - пакетов. При этом IP не несет ответственности за

надежность доставки информации, целостность или сохранение порядка потока

пакетов и, таким образом, не решает с необходимым для приложений качеством

задачу передачи информации. Эту задачу решают два других протокола – TCP

(Transfer Control Protocol, протокол управления передачей данных) и UDP (User

Datagram Protocol, дейтаграммный протокол передачи данных) - которые, как

говорят, "лежат" над IP (т. е. используют процедуры протокола IP для передачи

информации, добавляя к ним свою дополнительную функциональность)..

Варианты построения IP-телефонных систем.

Известны и практически реализуются две базовые схемы IP-телефонии.

1. Для пользователей персональных компьютеров: данная схема связана с

   организацией телефонных переговоров между пользователями персональных

   компьютеров, оснащенных мультимедийным оборудованием и (или) специальными

   программными (программно-аппаратными) средствами, обеспечивающим ведение

   дуплексных телефонных переговоров, необходимый сервис и контроль.

   Пользовательские компьютеры могут входить в состав локальной сети, иметь

   персональный IP-адрес или подключаться к сети Интернет при помощи модема.

2. Для пользователей телефонной сети: Данная схема предусматривает

   использование специальных многофункциональных устройств - шлюзов. Шлюз

   предназначен для преобразования аналоговых речевых и служебных сигналов в

   цифровую последовательность, организации из этой последовательности

   пакетов глобальной сети Интернет и передачи их в сеть, прием пакетов и

   восстановление цифровой последовательности - цифровых речевых и служебных

   сигналов и их преобразование в аналоговую форму, а так же решение большого

   перечня задач ,связанных с организацией интерфейсов, генерированием и

   детектированием сигналов абонентской сигнализации, управлением режимами

   телефонных переговоров и многое другое. Однако главные задачи шлюза -

   обеспечение качественного дуплексного телефонного общения абонентов в

   режиме пакетной передачи и коммутации цифровых сигналов.

Рис. 1. Структурная схема организации телефонной связи через сеть Интернет с

использованием шлюзов.

Протокол IP

Краеугольный камень сети Интернет - Internet Protocol (IP). Как уже

отмечалось протокол Internet создан для использования в объединенных системах

компьютерных коммуникационных сетей с коммутацией пакетов. Это протокол

сетевого уровня, который обеспечивает маршрутизацию пакетов в сети. Однако он

не гарантирует надежную доставку пакетов. Таким образом, пакеты могут

искажаться, задерживаться, передаваться по различным маршрутам (а значит

иметь различное время передачи) и т. д. На основе IP работают протоколы

транспортного уровня Transport Control Protocol (TCP) и User Datagram

Protocol (UDP).

Протокол Internet выполняет две главные функции: адресацию и фрагментацию.

Адресация: Выбор пути передачи называется маршрутизацией. Модули Internet

используют адреса, помещенные в заголовок Internet, для передачи Internet

датаграмм их получателям.

Фрагментация: Модули Internet используют поля в заголовке Internet для

фрагментации и восстановления датаграмм Internet, когда это необходимо для их

передачи через сети с малым размером пакетов.

Связь с другими протоколами

Следующая диаграмма иллюстрирует место протокола Internet в иерархии протоколов.

Рис. 2 Взаимодействие протоколов

Telnet - сетевой теледоступ (протокол виртуального терминала в наборе

протоколов Internet; позволяет пользователям одного хоста подключаться к

другому удаленному хосту и работать с ним как через обычный терминал ).

FTP - File Transfer Protocol протокол передачи файлов (используемый в

Internet протокол передачи файлов между хост-компьютерами ).

TFTP - Trivial File Transfer Protocol простейший протокол передачи данных,

являющийся упрощенным вариантом протокола FTP; поддерживает простую передачу

данных между двумя системами без аутентификации.

ICMP- Internet Control Message Protocol - протокол управляющих сообщений в

сети Internet (один из четырех протоколов межсетевого уровня семейства

TCP/IP, обеспечивающий восстановление связи при сбойных ситуациях в передаче

пользовательских пакетов).

Протокол Internet взаимодействует с одной стороны с протоколами передачи

информации между хост-компьютерами, а с другой - с протоколами локальной

компьютерной сети. При этом локальная сеть может являться малой компьютерной

сетью, участвующей в создании большой сети, такой как ARPANET - Advanced

Research Project Agency network сеть Управления перспективных

исследовательских программ ( сеть с коммутацией пакетов, организованная в

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13