Защита операционных систем. Учебное пособие

Виталий Владимирович Грызунов, 2022

Учебное пособие включает в себя описание основных задач, решаемых специалистом информационной безопасности при организации защиты операционных систем автоматических и автоматизированных комплексов: расчёт параметров средств защиты информации, их администрирование и настройка. Предназначено для подготовки специалистов с сфере информационной безопасности

Список

сокращений

ACL — Access Control List

ARP — Address Resolution Protocol

CIDR — Classless Inter Domain Routing

CSMA/CD — Carrier sense multiple access/collision detection

DNS — Domain Name System

FDDI — Fiber Distributed Data Interface

FTP — File Transfer Protocol

ICMP — Internet Control Message Protocol

IEEE — Institute of Electrical and Electronics Engineers

IP — Internet Protocol

ISO — Internet Standard Organization

LLC — Logical Link Control

MAC — Media Access Control

MITM — Man-in-the-Middle

MTU — Maximum Transmission Unit

OSI — Open System Interface

RARP — Reverse Address Resolution Protocol

RDP — Remote Desktop Protocol

RFC — Request For Comments

RPC — Remote Procedure Call

TCP — Transmission Control Protocol

TTL — Time-To-Life

UDP — User Datagram Protocol

VLSM — Variable Length Subnet Mask

ВС — Вычислительная Сеть

ЛВС — Локальная Вычислительная Сеть

МСЭ — Межсетевой Экран

ОС — Операционная Система

ПО — Программное Обеспечение

СЗИ — Средство Защиты Информации

СКЗИ — Средство Криптографической Защиты Информации

Введение

Информационные технологии проникают во все сферы человеческой деятельности, и как следствие, к практически любому элементу автоматической или автоматизированной системы можно получить доступ из произвольной точки планеты. Это приводит к тому, что теперь недостаточно просто обеспечить работоспособность основных элементов систем, теперь необходимо защищать имеющие ресурсы в виртуальном пространстве. По всем аспектам информационной безопасности: целостности, конфиденциальности и доступности.

Особенность виртуального пространства в том, что оно сильно распределено в физическом пространстве, и нарушитель информационной безопасности может атаковать систему как изнутри, так и снаружи с использованием сетевого взаимодействия. Именно поэтому в учебном пособии особое внимание уделяется сетевому взаимодействию и защите распределённых и сетевых операционных систем.

Задача учебного пособия — дать краткий теоретический материал по изучаемым темам и сосредоточиться на упражнениях для освоения обучающимися деталей и тонкостей, которые сложно уловить в лекционном формате или формате простого чтения.

Первый раздел описывает подход, позволяющий рассчитать время жизни средства защиты информации, то есть время, по истечении которого, необходимо средство заменить или обновить.

Второй и третий разделы посвящены исследованию защищённости ОС Windows и ОС *nix с помощью сканеров уязвимостей. Предлагается способ снять парольную защиту независимо от сложности пароля.

Разделы четыре и пять представляют встроенные возможности ОС Windows и ОС *nix по разграничению доступа, запрету или разрешению на запуск отдельных приложений и делегированию прав.

В шестом разделе предлагается решить вопрос мандатного разграничения доступа к файлам встроенными средствами ОС Windows.

Седьмой раздел исследует составную часть любого современного средства защиты информации — средство криптографической защиты информации. Созданные в результате работы ключи электронной подписи применяются для аутентификации и идентификации пользователя, для защиты электронной почты, для создания виртуальных частных сетей, защиты удалённого доступа к операционной системе, который изучается в восьмом разделе, и много другого.

Девятый раздел посвящён знакомству с протоколами Interne/Intranet, на базе которых строятся распределённые и сетевые операционные системы, и перехвату конфиденциальной информации в трафике. Для изучения работы протоколов предполагается использование программ-анализаторов сетевого трафика (sniffer) и утилит проверки наличия сетевого взаимодействия. Предлагается инструмент (scapy), позволяющий генерировать («крафтить», to craft) произвольные пакеты или подделывать их.

В десятом разделе изучаются вопросы подготовки атаки «человек в середине» (Man-in-the-Middle, MITM) путём создания нужных маршрутов и перенаправления трафика жертвы. Дополнительно рассматриваются вопросы формирования адресного пространства, используемого в работе протокола IP, изучается маршрутизация IP-пакетов в ОС *nix и ОС семейства Windows и работа необходимых для этого утилит.

В одиннадцатом разделе акцентировано внимание на размещении и настройке межсетевого экрана, то есть хоста, производящего фильтрацию пакетов.

Двенадцатый раздел демонстрирует возможности проведения атаки MITM через DNS–протокол преобразования доменных имён в IP адреса.

При подготовке пособия учитывался двадцатилетний опыт авторов по сетевому администрированию и управлению информационной безопасностью. В конце каждого раздела приведены индивидуальные задания для работы студентов, а также перечень литературы, материалы которой использовались при подготовке раздела.