VPN-шифрование и обеспечение безопасности
В версии протокола Server Message Block (SMB) 3.0 , представленном в Windows Server 2012 / Windows 8, появилась возможность шифровать данные, передаваемые по сети между файловым сервером SMB и клиентом. Шифрование SMB трафика позволяет защитить от перехвата и модификации данные, передаваемые по недоверенной или открытой сети. Шифрование данных выполняется прозрачно с точки зрения клиента и не требует существенных организационных и ресурсных затрат, как при внедрении VPN, IPSec и PKI инфраструктуры. В последней версии протокола SMB 3.1.1 (представлен в Windows 10 и Windows Server 2016) используется тип шифрования AES 128 GCM, а производительность алгоритма шифрования существенно увеличена. Кроме того осуществляется автоматическое подписывание и проверка целостности данных.
Разберемся в особенностях внедрения шифрования SMB в Windows Server 2012. В первую очередь нужно понять, что в том случае, если клиент и сервер поддерживают разные версии протокола SMB, то при установлении подключения между сервером и клиентом, для взаимодействия выбирается самая высокая версия SMB, поддерживаемая одновременно клиентом и сервером. Это означает, что все клиенты с ОС ниже Windows 8 / Server 2012, не смогут взаимодействовать с сетевым каталогом, для которого включено шифрование SMB.
На файловом сервере можно получить версию протокола SMB используемого тем или иным клиентом (версия используемого протокола выбранного в рамках соединения указаны в столбце Dialect):
По-умолчанию, на файловом сервера Windows Server 2012 шифрование для передачи SMB трафика отключено. Включить шифрование можно как индивидуально для каждой SMB шары, так и для всего сервера целиком.
Если нужно включить шифрование на конкретного каталога, на сервере откройте консоль Server Manager и перейдите в раздел File and Storage Services –> Shares . Выберите нужную общую папку и откройте ее свойства. Затем перейдите на вкладку Settings , где включите опцию Encrypt Data Access . Сохраните изменения.
Кроме того, включить SMB шифрование можно из консоли PowerShell. Включаем шифрование для одной папки:
Set-SmbShare –Name Install -EncryptData $true
Либо для всех SMB подключений к серверу (будь то общие папки или административные ресурсы):
Set-SmbServerConfiguration –EncryptData $true
После включения SMB шифрования для общей сетевой папки, все устаревшие клиенты (до Windows 8), не смогут подключаться к данному каталогу, т.к. не поддерживают версию протокола SMB 3.0. Чтобы разрешить доступ таким Windows клиентам (как правило, такой доступ организуется временно, иначе теряется смысл от включения шифрования), можно разрешить подключаться к серверу без шифрования:
Set-SmbServerConfiguration –RejectUnencryptedAccess $false
Совет
. После включения данного режима, подключающийся клиент в процессе согласования поддерживаемой версии протокола сможет переключится на совсем устаревшую версию SMB 1.0, что не безопасно (в Windows Server 2012 R2 ). В этом случае, чтобы хотя бы частично обезопасить сервер, желательно отключить поддержку SMB 1.0:
Set-SmbServerConfiguration –EnableSMB1Protocol $false
День добрый. Сегодня я расскажу вам об одном виде паранойи, связанном с последними тенденциями в сфере защиты государством населения от информации, и методе его лечения.
Мир цензуры
Дело в том, что в последнее время началось активное распространение роскомнадзоров, СОРМов, золотых щитов, корневых сертификатов, черных фургонов ФБР и прочих методов прослушки/ограничения/подмены трафика во всеми любимой сети Интернет.
На фоне этого, у многих началась болезнь, прекрасно описываемая фразой «у стен есть уши». И было бы это без повода - но все ваши данные идут через маршруты, вам неизвестные, через черные коробки, вам не принадлежащие, сервера, вами не контролируемые, а скоро это все будет еще и сохраняться. Ну как тут не занервничать?
Говорят, шифрование всех спасет. Но так ли это? Опуская проблемы классической и современной криптографии, так или иначе, шифрованный трафик всегда можно относительно просто обнаружить и банально прикрыть канал передачи. И тут на помощь приходит стеганография.
Чтобы проникнуться и понять, зачем оно нам, посмотрим на классическую схему передачи трафика от Алисы к Бобу в интернете:
Учтем, что интернет и каналы связи в нем нам неподконтрольны и уязвимы by design. Более того, между Алисой и Бобом есть некто, контролирующие среду передачи и ( /вставьте свое слово) их обмен сообщениями.
На самом деле, передача через данных через интернет все больше напоминает проблему заключенных.
А схема выглядит так:
Где Вилли - не садовник, как кажется на первый взгляд, а охранник, ограничивающий передачу любых сообщений к Бобу. Алиса же - свободный человек (или заключенный в другой камере), с которым Боб хочет общаться в обход охранника.
Соответственно, задача стеганографии в том, чтобы охранник просто не замечал обмена сообщениями. А кто именно является охранником - ркн или фургончик фбр - частные случаи.
А при чем здесь прокси?
- Боб - это ПО на контролируемом устройстве, через которое очень хочется свободного обмена информацией, вне зависимости от его положения в мире.
- Вилли - это злые провайдеры, регулирующие органы, корпоративные прокси-сервера и прочие, желающие этому обмену помешать.
- Алиса - это шлюз, через который мы получаем информацию из внешнего (или другого внутреннего) мира.
В зависимости от ситуации, между Алисой и Бобом может быть как контролируемый Вилли канал связи, так его (канала) может и не быть в принципе. Правды ради, стоит отметить, что мало кто полностью обрезает каналы связи, и даже за великим файероволом можно при желании посидеть в фейсбуке. Так что этот случай будет первый и простой вариант.
Стеганографический канал тогда будет создаваться просто поверх заранее известного канала, подконтрольного Вилли. Рассмотрим в качестве примера реализацию с использованием обычных сокетов.
Стегоканал создается подключением Боба к Алисе через сокет на установленном заранее порту.
Получившаяся схема отличается простотой и надежностью. Но, это не совсем стеганография. Для Вилли вполне очевидно, что обмен картинками на нестандартных портах - неспроста. Частично можно снизить уровень подозрительности, используя стандартные порты и протоколы. Например, обмен файлами через FTP. В целом, один из самых быстрых и удобных вариантов. Можно пользоваться, пока градус неадеквата и подозрительности со стороны Вилли не очень высок.
А теперь представим, что Вилли запретил обмениваться Бобу сообщениями с Алисой. Вообще.
Тогда для создания стеганографического туннеля (канала без прямой связи) необходим ресурс с общим доступом. Классическим примером являются социальные сети - доступные из большинства точек мира, публичные. Идеальный вариант для обмена стеганограммами, не совсем подходит для прокси ввиду необходимости большого потока информации. Однако, секъюрность требует жертв. В данном случае, жертвой падет скорость, но об этом чуть позже. Рассмотрим реализацию с использованием ВК в качестве общедоступной среды обмена:
Эта схема полагается на сторонний сервис, а значит, полностью зависит от него. С другой стороны, обмен картинками между пользователями не вызывает никаких подозрений, даже с высокой частотой (боты, по большей части, легальны). Из минусов получаем пониженную пропускную способность и возможность оказаться без линии связи в нужный момент - если обычно запасной канал является опциональным, то тут это обязательное условие работы.
А теперь о самой реализации и том, что вышло
Боб реализован в виде обычного прокси-ретранслятора типа , слушающего определенный порт. Все данные, поступающие на него, он прячет в стегоконтейнеры с использованием заранее обговоренного алгоритма и посылает по стегоканалу Алисе. Все операции записи и извлечения проводятся с установленным заранее секретом (в стеганографии, в принципе, можно и без него, ограничений на реализацию нет).
Алиса типа принимает весь трафик от Боба по стегоканалу, извлекает его из стегоконтейнеров и перенаправляет на настоящий прокси сервер, который вы хотите использовать, выделяя для каждого экземпляра стегоканала отдельное подключение к прокси (чтобы не было путаницы). Ведь кто знает заранее, что за трафик и зачем понадобится пересылать, верно?
И как оно работает?
Для тестирования, в качестве прокси-сервера я арендовал дешевый ARM-сервер во франции, развернул на нем Ubuntu 16.10 и на ней Squid вместе с ретранслятором. Все замеры проводились из дома с интернетом на 5 Мбит/с через ADSL национальнейшего русского провайдера. Если кто-то хочет проверить на нормальной скорости - в конце оставлю ссылки на GitHub.
В качестве proof of concept я реализовал стегоканал поверх сокетов. Если будет интерес - аналогичное тестирование проведу и для реализации с VK в качестве среды обмена. В качестве алгоритма - свой собственный вариант метода LSB с максимальной емкостью примерно в четверть байт от общего числа пикселей, работающий с изображениями без сжатия, о котором, возможно, напишу позже. В качестве контейнера сначала использовалось одно единственное изображение Че Гевары в png разрешением 518х587.
Результаты тестирования в качестве прокси в firefox без каких-либо плагинов и доп. настроек:
- wikipedia.org - 1:13;
- en.wikipedia.org - 2:01, после этого общение с сервером продолжается, но контент весь уже загружен;
- google.com (.fr) - ~2м, подсказки не работают, поисковая выдача грузится по минуте;
- duckduckgo.com - так и не загрузился в течение 10 минут;
- txti.es - ~3с на страницу. И правда, fast web pages;
- garfield.vexer.ru - 1:35. Реклама при этом не загрузилась (и адблок не нужен);
- reddit.com - грузится очень долго (больше 10 минут), что-то загружает, но терпения у вас вряд ли хватит;
- bing.com - 1:45 на полную загрузку. ~50 секунд на страницу поисковой выдачи;
- jcgonzalez.com - не загрузился;
- minergate.com - 4м;
- vk.com - ~1м, изображения догружаются дольше, диалоги работают шустро;
- linkedin.com - ~50c, но громадное изображение-фон будет грузиться еще долго;
- weather.com - не загрузился;
Стоит заметить, что подобные скорости (очень скромные, особенно, если посмотреть на календарь) объясняются не только тем, что стеганография передает избыточное количество информации, но и накладными расходами на сам стеганографический алгоритм. А ожидать от ARM-сервера за 3 зеленых президента чего-то необычного в плане производительности было бы странно. Аренда болеее быстрого сервера дает сильное ускорение (раза в 2 на старом слабом х86 сервере).
Отключив изображения и медиа-элементы, включив адблок, скорость можно повысить. Переместившись таки методом на лет 10 (15?) назад, получаем соответствующую тому же времени скорость загрузки страниц. Но в целом, вывод остается тем же - такое стеганографическое прокси годится только для экстренных случаев.
Впечатления от такого интернета далеко не положительные. Возможно, с другими методами стеганографии, или просто оптимизируя мой, можно добиться больших результатов. Однако, пока что, получившийся Proof of Concept говорит лишь о том, что такое прокси годится только для экстренных случаев. Что, на самом деле, не особо удивительно. Или неожиданно. Большая часть проблем с задержками - тайминги при рукопожатии в ssl. Вот вам и повсеместное насаждение https.
Подумав, было решено заменить бедного статичного Че Гевару на случайные изображения с минимальной избыточностью. Ведь если передавать не в 16 раз больше информации, а в 4, то теоретически, получим приятный бонус к скорости. Благо, генераторов случайных изображений заданного размера в интернете полно.
Результаты при повторном тестировании:
- wikipedia.org - 21с;
- en.wikipedia.org - 21с;
- google.com (.fr) - 23с до работоспособности, 45с до полной загрузки, 3с на выдачу;
- duckduckgo.com - 45с до работоспособности, 55с до полной загрузки;
- txti.es - мгновенно;
- garfield.vexer.ru - 1:10 вместе с рекламой, последующие стрипы грузятся секунд по 10, так как все самое тяжелое уже в кеше;
- reddit.com - 44с без контента, 1:20 с его превью;
- jcgonzalez.com - упал, но 404 выдает быстро;
- minergate.com - 1м;
- vk.com - 23c, страницы с сообщениями по секунд 10 и больше, в зависимости от содержимого;
- linkedin.com - 40c;
- weather.com - не загрузился;
С таким интернетом жить уже можно, особенно, если мало альтернатив. Стеганографическая стойкость падает с повышением отношения шум/полезная информация, жертвовать или нет - решать не мне.
На этом считаю эксперимент завершенным. Исходники, бинарники, инструкции по применению и помощи находятся на гитхабе ниже. Если будут дополнительные вопросы - буду ждать в комментариях.
Last updated by at Январь 12, 2017 .
Проблема воровства персональных данных незаметно превратилась в бич цивилизации. Информацию о пользователе тянут все кому не лень: кто-то предварительно испросив согласие (социальные сети, операционные системы, приложения компьютерные и мобильные), другие без разрешения и спросу (злоумышленники всех сортов и антрепренёры, извлекающие любую выгоду из сведений о конкретном человеке). В любом случае приятного мало и всегда есть риск, что вместе с безобидной информацией в чужие руки попадёт что-то такое, что сможет навредить лично вам или вашему работодателю: служебные документы, частная или деловая корреспонденция, семейные фото...
Но как помешать утечкам? Шапочка из фольги тут не поможет, хоть это, бесспорно, и красивое решение. Зато поможет тотальное шифрование данных: перехватив или украв зашифрованные файлы, соглядатай ничего в них не поймёт. Сделать это можно, защитив всю свою цифровую активность с помощью стойкой криптографии (стойкими называются шифры, на взлом которых при существующих компьютерных мощностях потребуется время, по крайней мере большее продолжительности жизни человека). Вот 6 практических рецептов, воспользовавшись которыми, вы решите эту задачу.
Зашифруйте активность веб-браузера. Глобальная сеть устроена таким образом, что ваш запрос даже к близко расположенным сайтам (типа yandex.ru) проходит на своём пути через множество компьютеров («узлов»), которые ретранслируют его туда и обратно. Посмотреть примерный их список можно, введя в командной строке команду tracert адрес_сайта. Первым в таком списке будет ваш интернет-провайдер или владелец точки доступа Wi-Fi, через которую вы подключились к интернету. Потом ещё какие-нибудь промежуточные узлы, и только в самом конце сервер, на котором хранится нужный вам сайт. И если ваше соединение не зашифровано, то есть ведётся по обычному протоколу HTTP, каждый, кто находится между вами и сайтом, сможет пересылаемые данные перехватить и проанализировать.
Поэтому сделайте простую вещь: добавьте к «http» в адресной строке символ «s», чтобы адрес сайта начинался с «https://». Таким образом вы включите шифрование трафика (так называемый слой безопасности SSL/TLS). Если сайт поддерживает HTTPS, он позволит это сделать. А чтобы не мучиться каждый раз, поставьте браузерный плагин : он будет принудительно пытаться включить шифрование на каждом посещаемом вами сайте.
Недостатки : соглядатай не сможет узнать смысл передаваемых и принимаемых данных, но он будет знать, что вы посещали конкретный сайт.
Зашифруйте свою электронную почту. Письма, отправленные по e-mail, тоже проходят через посредников, прежде чем попасть к адресату. Зашифровав, вы помешаете соглядатаю понять их содержимое. Однако техническое решение тут более сложное: потребуется применить дополнительную программу для шифрования и дешифровки. Классическим решением, не потерявшим актуальности до сих пор, будет пакет OpenPGP или его свободный аналог GPG , либо поддерживающий те же стандарты шифрования плагин для браузера (например, Mailvelope).
Прежде чем начать переписку, вы генерируете так называемый публичный криптоключ, которым смогут «закрывать» (шифровать) письма, адресованные вам, ваши адресаты. В свою очередь каждый из ваших адресатов тоже должен сгенерировать свой ключ: с помощью чужих ключей вы сможете «закрывать» письма для их владельцев. Чтобы не путаться с ключами, лучше использовать вышеупомянутый браузерный плагин. «Закрытое» криптоключом письмо превращается в набор бессмысленных символов - и «открыть» его (расшифровать) может только владелец ключа.
Недостатки : начиная переписку, вы должны обменяться ключами со своими корреспондентами. Постарайтесь гарантировать, чтобы никто не смог перехватить и подменить ключ: передайте его из рук в руки, либо опубликуйте на публичном сервере для ключей. Иначе, подменив ваш ключ своим, соглядатай сможет обмануть ваших корреспондентов и будет в курсе вашей переписки (так называемая атака man in the middle - посредника).
Зашифруйте мгновенные сообщения. Проще всего воспользоваться мессенджерами, которые уже умеют шифровать переписку: Telegram, WhatsApp, Facebook Messenger, Signal Private Messenger, Google Allo, Gliph и т.п. В таком случае от любопытных глаз со стороны вы защищены: если случайный человек и перехватит сообщения, то увидит лишь мешанину символов. Но вот от любопытства компании, которая владеет мессенджером, это вас не оградит: у компаний, как правило, есть ключи, позволяющие читать вашу переписку - и мало того, что они любят это делать сами, они по первому требованию сдадут их правоохранительным органам.
Поэтому лучшим решением будет воспользоваться каким-либо популярным свободным (open source) мессенджером с подключенным плагином для шифрования «на лету» (такой плагин часто называют «OTR»: off the record - препятствующий записи). Хорошим выбором будет Pidgin .
Недостатки : как и в случае с электронной почтой, вы не гарантированы от атаки посредника.
Зашифруйте документы в «облаке». Если вы пользуетесь «облачными» хранилищами вроде Google Drive, Dropbox, OneDrive, iCloud, ваши файлы могут быть украдены кем-то, кто подсмотрит (или подберёт) ваш пароль, либо если обнаружится какая-то уязвимость в самом сервисе. Поэтому прежде, чем поместить что-либо в «облако», зашифруйте это. Реализовать такую схему проще и удобней всего с помощью утилиты, которая создаёт на компьютере папку - помещённые куда документы автоматически шифруются и переправляются на «облачный» диск. Такова, например, Boxcryptor . Чуть менее удобно применить для той же цели приложения типа TrueCrypt - создающие целый шифрованный том, размещаемый в «облаке».
Недостатки : отсутствуют.
Зашифруйте весь (не только браузерный) трафик с вашего компьютера. Может пригодиться, если вы вынуждены пользоваться непроверенным открытым выходом в Сеть - например, незашифрованным Wi-Fi в публичном месте. Здесь стоит воспользоваться VPN: несколько упрощая, это защищённый шифрованием канал, протягиваемый от вас до VPN-провайдера. На сервере провайдера трафик дешифруется и отправляется далее по назначению. Провайдеры VPN бывают как бесплатные (VPNbook.com, Freevpn.com, CyberGhostVPN.com), так и платные - различающиеся скоростью доступа, временем сеанса и т.п. Большой бонус такого соединения в том, что для всего мира вы кажетесь выходящим в Сеть с сервера VPN, а не со своего компьютера. Поэтому, если VPN-провайдер находится за пределами Российской Федерации, вам будут доступны сайты, заблокированные внутри РФ.
Того же результата можно добиться, если установить на своём компьютере TOR - с той лишь разницей, что в данном случае провайдера нет: вы будете выходить в интернет через случайные узлы, принадлежащие другим участникам этой сети, то есть неизвестным вам лицам или организациям.
Недостатки : помните, что ваш трафик дешифруется на выходном узле, то есть на сервере VPN-провайдера или компьютере случайного участника TOR. Поэтому если их владельцы пожелают, они смогут анализировать ваш трафик: попробовать перехватить пароли, выделить ценные сведения из переписки и пр. Поэтому пользуясь VPN или TOR, совмещайте их с другими средствами шифрования. Кроме того, настроить TOR правильно - задача непростая. Если у вас нет опыта, лучше воспользоваться готовым решением: комплектом TOR + браузер Firefox (в таком случае будет шифроваться только браузерный трафик) или Linux-дистрибутивом Tails (работающим с компакт-диска или флэшки), где весь трафик уже настроен на маршрутизацию через TOR.
Зашифруйте флэшки и съёмные носители данных, мобильные устройства. Сюда же можно добавить и шифрование жёсткого диска на рабочем компьютере, но его вы по крайней мере не рискуете потерять - вероятность чего всегда присутствует в случае с носимыми накопителями. Чтобы зашифровать не отдельный документ, а сразу целый диск, используйте приложения BitLocker (встроено в MS Windows), FileVault (встроено в OS X), DiskCryptor , 7-Zip и им подобные. Такие программы работают «прозрачно», то есть вы не будете их замечать: файлы шифруются и дешифруются автоматически, «на лету». Однако злоумышленник, в руки которого попадёт закрытая с их помощью, например, флэшка, ничего из неё извлечь не сумеет.
Что касается смартфонов и планшеток, там для полного шифрования лучше воспользоваться встроенным функционалом операционной системы. На Android-устройствах загляните в «Настройки -> Безопасность», на iOS в «Настройки -> Пароль».
Недостатки : поскольку все данные хранятся теперь в зашифрованном виде, процессору приходится их дешифровать при чтении и шифровать при записи, на что, конечно, тратятся время и энергия. Поэтому падение производительности может быть заметным. Насколько в действительности замедлится работа вашего цифрового устройства, зависит от его характеристик. В общем случае более современные и топовые модели проявят себя лучше.
Таков список действий, которые стоит предпринять, если вас беспокоит возможная утечка файлов в чужие руки. Но помимо этого есть ещё несколько соображений общего характера, которые тоже следует иметь в виду:
Свободное приложение для охраны приватности обычно надёжней проприетарного. Свободное - это такое, исходные тексты которого опубликованы под свободной лицензией (GNU GPL, BSD и т.п.) и могут изменяться всеми желающими. Проприетарное - такое, эксклюзивные права на которое принадлежат какой-либо одной компании или разработчику; исходные тексты таких программ обычно не публикуются.
Шифрование предполагает использование паролей, поэтому позаботьтесь, чтобы ваш пароль был правильным: длинным, случайным, разнообразным.
Многие офисные приложения (текстовые редакторы, электронные таблицы и др.) умеют шифровать свои документы самостоятельно. Однако стойкость применяемых ими шифров, как правило, невелика. Поэтому для защиты лучше предпочесть одно из перечисленных выше универсальных решений.
Для задач, которые требуют анонимности/приватности, удобней держать отдельный браузер, настроенный на «параноидальный» режим (вроде уже упоминавшегося комплекта Firefox + TOR).
Javascript, часто используемый в Сети, это настоящая находка для шпиона. Поэтому, если вам есть что скрывать, Javascript в настройках браузера лучше заблокировать. Также безусловно блокируйте рекламу (поставьте любой плагин, реализующий эту функцию, например, AdBlockPlus): под видом банеров в последнее время часто рассылают вредоносный код.
Если пресловутый «закон Яровой» всё-таки вступит в силу (по плану это должно случиться 1 июля 2018 года), запасные ключи от всех шифров в России должны будут быть переданы государству, в противном случае шифр не будет сертифицирован. А за пользование несертифицированным шифрованием даже рядовые обладатели смартфонов смогут быть оштрафованными на сумму от 3 тысяч рублей с конфискацией цифрового устройства.
P.S. В статье использована фотография Christiaan Colen .
Если вам понравилась статья - порекомендуйте ее своим друзьям, знакомым или коллегам, имеющим отношение к муниципальной или государственной службе. Нам кажется, что им это будет и полезно, и приятно.
При перепечатке материалов обязательна ссылка на первоисточник.
14.06.2017 | Владимир Хазов
Мировая статистика показывает, что доля шифрованного трафика сети Интернет уже превысила 50 %, и эта тенденция будет сохраняться. Получить SSL-сертификат для своего сайта или сервиса становится проще, и каждый владелец ресурса выбирает протокол HTTPS, защищая данные своих пользователей. Для операторов связи и интернет-провайдеров остро встает вопрос выбора способов классификации шифрованного трафика. О них мы и расскажем сегодня.
Почему растет доля шифрованного трафика?
Большую часть зашифрованного трафика генерируют такие крупные поставщики контента, как Facebook, YouTube, Netflix и другие. Их стремление перевести доступ к своим сервисам на протокол HTTPs вызвано глобальной тенденцией обеспечения конфиденциальности в Сети и защиты передаваемых данных.
Аналогично поступают и ведущие дата-центры мира: Yahoo, Google и Microsoft шифруют весь свой внутренний трафик, а также до 25 % трафика , используемого веб-приложениями, электронной почтой и облачными платформами.
Российские реалии немного отличаются от общемировых: примерно 40 % от всей полосы пропускания занимает P2P-трафик, на веб-доступ приходится еще 40 %, остальные 20 % – другие протоколы. Причем за последние 4 года доля HTTPs увеличилась в 2 раза (с 5–10 % до 15–20 %), что обусловлено переходом мировых поставщиков контента на SSL-шифрование (по данным аналитических исследований телекоммуникационной компании УралВЭС).
Отчет по полосе пропускания УралВЭС
Принцип работы HTTPs
HTTPs – это обычный HTTP, который работает с использованием шифрованных механизмов SSL и TLS. В процессе обмена между пользователем и удаленным узлом данные передаются в зашифрованном виде и не могут быть перехвачены и использованы третьими лицами.
Безопасность HTTPs. Изображение: yandex.ru
Принцип работы протокола SSL/TLS заключается в использовании общих секретных ключей. Устанавливая соединение по HTTPs, ваш ПК сначала с его помощью шифрует информацию, а затем передает ее в Интернет. Взломать или подобрать ключ практически невозможно, так как он сложный и длинный, но существует вероятность перехвата и подделки адреса отправителя, в результате чего получатель будет думать, что пакет пришел от вас, а не от злоумышленника. Таким способом перехвата пользуются для создания man-in-the-middle -атак, но их можно избежать благодаря использованию цифровых сертификатов для идентификации сервера.
Сертификат помогает подтвердить:
- Что абонент, которому он выдан, действительно существует.
- Он управляет сервером, который указан в сертификате.
Выдача сертификата формализована и производится только центрами сертификации, что гарантирует их надежность. Поэтому при использовании HTTPs любой браузер сразу проверяет подлинность сертификата и только после успешной проверки устанавливает сессию.
Как классифицировать зашифрованный трафик?
Классификация зашифрованного трафика не предполагает его дешифрацию, информация, содержащаяся внутри пакетов, остается конфиденциальной и видна только пользователю и удаленному узлу. Эти методы предназначены для интернет-провайдеров и операторов связи, которым классификация помогает гибко управлять трафиком и обеспечивать более высокое качество предоставления услуг (QoS и QoE).
Вот несколько методов, позволяющих классифицировать зашифрованный трафик, с определением их точности и ограничений.
Классификация трафика, зашифрованного SSL/TLS (например, HTTPs)
Типовые протоколы : Google, Facebook, WhatsApp и т. п.
Метод классификации : определить имя сервиса в сертификате SSL/TLS (Common Name) или в Server Name Indication (SNI).
Точность : детерминированный метод – точность 100 %.
Ограничения : если SNI не появляется в начале процедуры «рукопожатия», то имя сервиса берется из сертификата SSL/TLS (Common Name), доступность которого появляется только после передачи 5-6 пакетов, что может вызывать небольшую задержку. В зависимости от поставщика контента один и тот же сертификат может использоваться для разных сервисов (таких как электронная почта, новости и другие).
Server Name Indication в процессе «рукопожатия»
Common Name в сертификате SSL
Классификация зашифрованного трафика P2P
Типовые протоколы : BitTorrent, MuTorrent, Vuze и т. п.
Метод классификации : определение IP-адресов известных p2p-пиров.
Во время сессии P2P фаза инициализации соединения не шифруется. На этом этапе возможна идентификация IP-адресов узлов (пиров). Весь трафик, идущий с этих адресов, классифицируется как P2P (например, bittorrent).
Точность : обычно выявляет до 90 % сеансов P2P.
Дополнительная информация : IP-адреса хранятся в L3-4-кэше фиксированного размера, наиболее часто используемые из них попадают в верхнюю часть списка.
Классификация трафика Skype
Метод классификации : поиск бинарных шаблонов (сигнатур) в потоке трафика.
Как правило, эти шаблоны находятся в первых 2-3 пакетах трафика.
Точность : обычно составляет 90–95 %.
Дополнительная информация : такой статистический метод поиска шаблонов используется для идентификации различных сервисов Skype, таких как голосовая передача, видео и чат. Этот метод использует комбинацию различных исследований трафика: джиттер, задержка, длина пакета, расстояние между пакетами и другие.
Благодаря использованию современных методов классификации трафика операторы связи и интернет-провайдеры могут использовать функции приоритизации и оптимизации даже для зашифрованного пользовательского трафика. Это значит, что возможность повышать качество обслуживания клиентов не связана с нарушением конфиденциальности их деятельности в сети Интернет.
Платформа глубокого анализа трафика СКАТ DPI от компании VAS Experts позволяет идентифицировать зашифрованный трафик всеми описанными методами, а также имеет дополнительные способы, оптимизированные для российских операторов связи.
Шифрование трафика на уровне операционной системы, технологии IPSec и OpenVPN, протоколы ESP, AH, ISAKMP, Oakley, преимущества IPSec, встроенные правила, IP Security Monitor
Более надежный способ - шифрование трафика, который передается по сети. Это можно делать на двух уровнях:
· уровне приложения - когда данные шифруются самим приложением , например, почтовым клиентом, Web-сервером, сервером баз данных и т.п. Некоторые такие типы шифрования будут рассмотрены в соответствующих модулях;
· шифрование трафика на уровне операционной системы . Часто бывает так, что на уровне приложения шифрование не применить (например, если это не было предусмотрено разработчиками). В этой ситуации наилучший выход - применить шифрование средствами операционной системы. Обычно такой способ шифрования полностью прозрачен для приложений и не мешает их нормальной работе. Два наиболее распространенных средства шифрования трафика на уровне операционной системы - IPSec и OpenVPN.
Оба средства являются реализациями открытых стандартов и могут использоваться как в Windows, так и в *nix. Очень удобно то, что средства работы с IPSec встроены в Windows (только 2000/XP/2003) и для их использования ничего устанавливать не надо (только настроить).
В этом курсе мы будем рассматривать только моменты, связанные с IPSec.
IPSec формально определяется как набор стандартов, которые используются для проверки, аутентификации и шифрования данных на уровне IP-пакетов. В IPSec используются одновременно два протокола: ESP (Encapsulating Security Payload ), ответственный за шифрование трафика и AH (Authentification Header ), который ответственен за применение к трафику цифровой подписи. При этом, в отличие от множества других протоколов шифрования (например, SSL), в IPSec шифрование производится еще до аутентификации, что резко повышает надежность этого протокола. Для аутентификации в IPSec используется набор протоколов Internet Key Exchange (IKE ), который включает в себя два протокола: ISAKMP (Internet Security Association and Key Management Protocol ) и Oakley Key Determination Protocol . Эти протоколы "проводят переговоры" между двумя компьютерами, которые собираются взаимодействовать по IPSec, а потом генерируют итоговый результат и передают его вместе с ключом драйверу IPSec. В снифферах видны только пакеты ISAKMP/Oakley, вложенная в них информация ESP и AH (а тем более данные) уже не видны.
К преимуществам IPSec можно отнести:
· полную прозрачность для приложений, сетевых устройств (например, маршрутизаторов), драйверов сетевых адаптеров и т.п. С точки зрения приложения - идет обычная передача данных по сети, с точки зрения сетевых устройств - по сети передаются обычные пакеты прикладного протокола ISAKMP/Oakley, которые ничего специального не требуют;
· высокую степень интеграции с доменом Windows. Фактически в самом простом режиме (с использованием аутентификации Kerberos) вам достаточно включить IPSec на компьютере - вся аутентификация будет производиться с использованием службы Kerberos на контроллере домена. В специальных случаях можно использовать сертификаты - их уже необходимо устанавливать вручную. Оба этих способа несовместимы с реализациями IPSec под *nix - для совместной работы этих компьютеров с IPSec в Windows 2003 придется использовать preshared key. В Windows 98 и ME (в Windows 95 - нельзя) для использования IPSec можно установить L2TP/IPSec VPN Client , но в этом случае вы столкнетесь с двумя ограничениями:
o IPSec можно использовать только для VPN -соединений (для обычных сетевых нельзя);
o при настройке IPSec нельзя использовать аутентификацию Kerberos (только сертификаты или preshared key ).
Те же ограничения действуют и для Windows NT 4.0.
· защиту от подмены субъекта соединения (в реализации от Microsoft обязательна взаимная аутентификация и клиента, и сервера), уникальный счетчик пакетов - защита от replay attack (когда пойманные сниффером пакеты используются для повторного установления соединения, уже от имени другой системы), очень эффективный и производительный способ проверки цифровой подписи пакетов (пакеты, не прошедшие проверку, сразу отбрасываются);
· высокая производительность. Как правило, в локальной сети шифрование при помощи IPSec практически незаметно. Если же нужна более высокая производительность, то в вашем распоряжении - множество сетевых карт с аппаратными ускорителями IPSec (стоимость, как правило, менее 100 USD).
· высокая управляемость. IPSec позволяет применяться избирательно - например, только к трафику определенных компьютеров, или определенных приложений и т.п. Настройка таких правил производится при помощи политик IPSec и может быть произведена централизованно.
Некоторый служебный трафик IPSec не шифрует. Например, не шифруется трафик протокола Kerberos, любой широковещательный трафик и трафик групповой рассылки и т.п.
Настройку IPSec можно производить разными способами. На графическом экране это удобнее всего сделать при помощи консоли MMC IPsec (она встроена во множество других консолей, например, консоль редактирования групповой политики). Если запустить эту консоль из MMC вручную, в вашем распоряжении будет четыре варианта: отредактировать локальную политику, политику удаленного компьютера, групповую политику своего или чужого домена. Необходимо помнить, что если возникает конфликт между локальной политикой безопасности и политикой безопасности на уровне домена, приоритет имеет политика безопасности на уровне домена.
Всего в вашем распоряжении три заранее готовых шаблона политик IPSec (а также возможность создать свою):
· Client (Respond Only ) - это политика минимального использования IPSec . Она включает в себя единственное правило (это специальное правило Default Response rule ), смысл которого прост: если к этому компьютеру обращаются по IPSec , он будет отвечать по IPSec . В других ситуациях IPSec использовать не будет.
· Server (Request Security ) - более широкое использование IPSec. Включает в себя три правила: уже известное нам Default Response rule, беспрепятственный пропуск незашифрованного трафика ICMP и запрос (необязательный) IPSec для всего остального трафика IPSec. Если контрагент не поддерживает IPSec, то передача данных будет производиться без шифрования.
· Secure Server (Require Security ) - наиболее требовательная с точки зрения безопасности политика. В ней - те же Default Response Rule и пропуск ICMP, но для всего остального трафика IPSec будет запрашиваться в обязательном порядке. Если контрагент не поддерживает IPSec, в установлении соединения будет отказано.
Во всех трех предопределенных политиках используется протокол генерации ключей на основе Kerberos, поэтому нужно быть очень осторожным. Например, если вы применили политику Secure Server только на одном компьютере, а на контроллере домена вы не включили IPSec, то этот компьютер не сможет получить сертификат с контроллера домена и не сможет вообще взаимодействовать с какими-либо компьютерами по сети.
Для максимальной гибкости вы можете создать свою политику IPSec, например, если нужно шифровать трафик только одного приложения или только с определенных компьютеров. В вашем распоряжении - возможность указать IP-адрес компьютера-отправителя и получателя, тип протокола, номер порта, а также дополнительные возможности, например, применение сертификатов, preshared key, методы шифрования, которые будут использоваться, параметры туннелирования и т.п.
Чтобы применить любую из политик безопасности, необходимо в контекстном меню для нее выбрать Assign (затем можно ее точно также отменить). По умолчанию не назначена ни одна из политик, и, значит, компьютер не может вообще работать с IPSec.
Из командной строки управлять IPSec можно при помощи NETSH (в Windows 2000 для этой цели можно было использовать специальную утилиту Resource Kit ipsecpol.exe, которая в Windows 2003 уже не работает).
Производить мониторинг соединений по IPSec можно либо при помощи сниффера (вы просто увидите, что происходит какая-то активность), либо при помощи специальной консоли MMC IP Security Monitor, которая показывает статистику соединений по IPSec. В ней данные объединены в три контейнера:
· Active Policy - показывает, какая политика назначена в настоящий момент и дополнительную информацию об этой политике. Если у вас конфликт политик, можно заглянуть в этот контейнер, а можно воспользоваться стандартным RSOP - R esultant Set of Policy ;
· Main Mode - статистика режима работы Oakley Main Mode (когда ключи нужно создавать с нуля);
· Quick Mode - статистика режима работы Oakley Quick Mode, когда ключи устарели, но информация, необходимая для генерации ключа, уже есть. В этом случае достаточно просто обновить ключ. Повторное использование ключа в IPSec запрещается.
Есть возможность также настроить диагностическое протоколирование IPSec через реестр (об этом - в базе знаний Microsoft).
