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

2 Первичное исследование защищённости операционной системы MS WINDOWS

2.1 Цель занятия

Формирование первичных навыков исследования защищённости операционной системы (ОС) с использованием сетевых сканеров.

Методические указания студенту

Лабораторному занятию предшествует целевая самоподготовка, на которой необходимо изучить:

— модель OSI;

— служебные порты ОС и программы их использующие;

— основные типы уязвимостей ОС;

— руководство по эксплуатации сетевого сканера xpider или nessus.

В результате выполнения лабораторной работы каждый студент должен уметь:

— сбрасывать пароль администратора ОС Windows;

— получать перечень открытых портов ОС;

— формировать аналитический отчёт о найденных уязвимостях;

— прогнозировать возможный ущерб от использования обнаруженных уязвимостей ОС.

2.2 Теоретические основы занятия

2.2.1 Понятие сканера уязвимостей

В компьютерной безопасности термин уязвимость (англ. vulnerability) используется для обозначения недостатка в системе, используя который можно нарушить её целостность и вызвать неправильную работу [1, 2]. Уязвимость может быть результатом ошибок программирования, недостатков, допущенных при проектировании системы, ненадежных паролей, вирусов и других вредоносных программ, скриптовых, а также SQL-инъекций. Некоторые уязвимости известны только теоретически, другие же активно используются и имеют известные эксплойты.

Ска́неры уязви́мостей — это программные или аппаратные средства, служащие для осуществления диагностики и мониторинга сетевых компьютеров, позволяющие сканировать сети, компьютеры и приложения на предмет обнаружения возможных проблем в системе безопасности, оценивать и устранять уязвимости.

Сканеры уязвимостей позволяют проверить различные приложения в системе на предмет наличия «дыр», которыми могут воспользоваться злоумышленники. Также могут быть использованы низкоуровневые средства, такие как сканер портов, для выявления и анализа возможных приложений и протоколов, выполняющихся в системе.

Возможности и ограничения сканеров и средств получения несанкционированного доступа в ОС определяются согласно модели информационно-вычислительной системы (ИВС), приведённой на рис. 2.1 [3].

Рисунок 2.1. Модель ИВС

В работе предлагается использовать сканер xPider или 4MOSAn Vulnerability Managemen [4]. Пример работы сканера приведён на рис. 2.2.

Рисунок 2.2. Пример отчёта сканера уязвимостей

2.2.2 Работа с ERD Commander

Изучаемый метод сброса пароля одинаково хорошо справляется с паролем любой сложности, потому что атакует средствами вышестоящего уровня: пароль защищается на уровне программного обеспечения, а атака производится с уровня аппаратного обеспечения [3]. Перед сбросом пароля необходимо выключить виртуальную машину. Затем подключить к ней образ с ERD Commander как оптический диск (рис. 2.3).

Рисунок 2.3. Подключение образа с ERD Commander

В процессе загрузки ERD Commander необходимо выбрать требуемый тип ОС. После загрузки выбрать средства MsDart/ мастер изменения паролей (для Windows 7).

В случае выхода новой версии операционной системы алгоритм действий по взлому пароля не изменяется. Возможно, придётся загрузить новую версию утилиты, например, ERD Commander, взламывающей пароль. Если такая утилита ещё не вышла, помните, что утилита всего лишь автоматизирует действия человека. И вы всегда можете взломать пароль вручную, загрузившись с внешнего носителя, если нет шифрования хранимых данных.

2.3 Порядок выполнения работы

1. Получить задание у преподавателя.

2. Подключить виртуальную машину.

3. Добавить к виртуальной машине образ с программой взлома паролей.

4. Загрузиться с образа программы для взлома паролей.

5. Взломать пароль на вход в виртуальную машину, установить свой пароль.

6. Настроить общий доступ к папке со сканером.

7. Войти в виртуальную машину. Добавить своего пользователя с правами администратора. Все дальнейшие действия выполнять в аккаунте своего пользователя.

8. Установить сканер в виртуальной машине.

9. Просканировать 127.0.0.1.

10. Составить перечень найденных уязвимостей. Проанализировать его.

11. Спрогнозировать возможный ущерб от использования найденных уязвимостей.

12. Оформить отчет, защитить работу преподавателю.

2.4 Варианты индивидуальных заданий

1) Порт 25. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

2) Порт 110. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

3) Порт 137-139. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

4) Порт 23. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

5) Порт 53. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

6) Порт 80. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

7) Порт 143. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

8) Порт 1433. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

9) Порт 21. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

10) Порт 22. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

11) Порт 123. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

12) Порт 161-162. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

13) Порт 389. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

14) Порт 38. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

2.5 Содержание отчета

По результатам выполнения работы каждый студент должен представить отчет. Отчет должен содержать:

1) тему лабораторной работы;

2) цель занятия;

3) индивидуальное задание к лабораторному занятию;

4) список сканированных хостов и открытых портов;

5) перечень найденных уязвимостей;

6) прогноз возможного ущерба от использования найденных уязвимостей;

7) результаты выполнения индивидуального задания;

8) выводы по работе.

Отчетный материал представляется преподавателю, а полученные результаты защищаются.

2.6 Перечень контрольных вопросов

1. Возможности и ограничения сетевого сканера согласно иерархической модели?

2. Возможности и ограничения средства по взлому паролей согласно иерархической модели?

3. На каких уровнях модели OSI действуют сетевые сканеры?

4. Какие типы уязвимостей вы знаете?

5. В чём опасность большого количества открытых портов?

6. Что такое порт?

7. Какой диапазон портов предусмотрен для служебных целей?

8. Каковы особенности выделение IP-адресов для сети с использованием CIDR-блоков?

2.7 Список литературы

1. Безопасность SCADA в цифрах. — Текст: электронный // Хабр [сайт]. — URL: https://habrahabr.ru/company/pt/blog/157589 (дата обращения: 22.12.2021).

2. Уязвимости. — Текст: электронный // SecurityLab.ru [сайт]. — URL: https://www.securitylab.ru/vulnerability (дата обращения: 22.12.2021).

3. Грызунов, В. В. Аналитическая модель целостной информационной системы / В. В. Грызунов // Доклады ТУСУР. — 2009. — № 1(19), ч.1. — С. 226–230.

4. 4MOSAn Vulnerability Management. — Файл: электронный // 4MOSAn [сайт]. — URL: thttp://www.4mosan.com/demo/FScan5_setup.exe (дата обращения: 23.12.2021).