Полный текст

Введение. В настоящее время наблюдается быстрое развитие вычислительных сетей. Появилось большое количество разнообразного коммуникационного оборудования - коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы. Благодаря такому оборудованию появилась возможность построения больших корпоративных сетей, насчитывающих тысячи компьютеров и имеющих сложную структуру [1]. Непосредственная настройка и обслуживание большой сети могут занимать достаточно много времени, отсюда возникает необходимость удаленного управления оборудованием. Одним из протоколов дистанционного управления компьютером является SSH. Этот протокол отличается высокой защищенностью за счет поддержки криптостойких алгоритмов и ряда дополнительных возможностей [2]. По данным аналитических агентств, производителем наиболее популярного оборудования коммутации и маршрутизации для средних и крупных предприятий является Cisco Systems (около 64 % мирового рынка) [3]. Исходя из этого, в статье рассматривается настройка маршрутизаторов именно компании Cisco Systems. 1. Описание протокола Secure Shell (SSH). Спецификация протокола SSH содержится в документе RFC 4251 [4, 5], опубликованном в январе 2006 года. SSH используется для безопасного удаленного входа в систему и для организации других безопасных служб через незащищенные сети. Протокол состоит из трех основных составляющих: - протокол транспортного уровня (SSH-TRANS). Обеспечивает аутентификацию сервера, конфиденциальность и целостность. Также может обеспечивать сжатие данных. Протокол обычно работает через соединение TCP/IP, но может использоваться поверх любого другого протокола с гарантированной доставкой данных; - протокол аутентификации пользователей (SSH-USERAUTH). Аутентифицирует пользователей, подключающихся к серверу. Работает поверх (SSH-TRANS); - протокол соединения (SSH-CONNECT). Мультиплексирует шифрованный туннель в несколько логических каналов. Работает поверх (SSH-USERAUTH). Основной задачей протокола SSH является повышение уровня безопасности в Интернете. Протокол пытается сделать это за счет обеспечения максимальной простоты, даже допуская некоторое снижение уровня безопасности. Особенности алгоритмов шифрования, используемых в протоколе SSH: - все алгоритмы шифрования, обеспечения целостности и генерации открытых ключей являются широко известными и проверенными; - все алгоритмы используются с криптографически обоснованным размером ключей, который позволяет надеяться на обеспечение защиты от самых мощных криптоаналитических атак в течение десятилетий; - все алгоритмы согласуются, и в тех случаях, когда тот или иной алгоритм не поддерживается, обеспечивается простой переход к использованию другого алгоритма без изменения базового протокола. Для аутентификации каждому серверному хосту следует иметь ключ хоста. Хосты могут иметь множество ключей, созданных с использованием различных алгоритмов. Также возможно использование ключа несколькими хостами. Ключ сервера используется в процессе обмена ключами для подтверждения того, что клиент действительно связывается с нужным сервером. Чтобы такая проверка была возможной, клиент должен заранее знать открытый ключ сервера. Протокол позволяет отключить проверку соответствия «сервер - ключ» при первом подключении к хосту. Это позволяет подключиться к хосту до получения от него ключа или сертификата. Такой подход обеспечивает защиту от пассивного прослушивания канала, но существует уязвимость активных атак со стороны злоумышленника. При реализации протокола следует предпринимать разумные меры по проверке ключей хостов. Примером возможной стратегии может служить следующая: принятие ключа без проверки только при первом соединении с хостом, сохранение полученного ключа в локальной базе данных и его использование при каждом последующем подключении к данному хосту. Предполагается, что в некоторых случаях протокол будет использоваться без предварительной достоверности связи между ключом и именем хоста. Такое использование уязвимо для man-in-the-middle атак. На рис. 1 схематично изображена атака типа man-in-the-middle при взаимодействии клиента и сервера (назовем их Алиса и Боб) с участием злоумышленника (Труди). Каждое сообщение, посылаемое Алисой в шифрованном сеансе, перехватывается Труди, сохраняется, изменяется, если это нужно, и отправляется Бобу. То же самое происходит в обратном направлении. Труди видит все сообщения и может изменять их по своему усмотрению, в то время как Алиса и Боб полагают, что у них имеется защищенный канал для связи друг с другом [6]. Рис. 1. Атака man-in-the-middle Согласно RFC 4251 [4] протокол SSH предлагает 3 способа аутентификации клиентов: 1. Аутентификация с использованием открытых ключей. При использовании этого способа аутентификации предполагается, что клиентский хост не компрометирован. Также предполагается, что закрытый ключ сервера не компрометирован. В целях ослабления риска для закрытых ключей можно использовать дополнительные пароли (passphrase). Сервер может требовать одновременно пароль и открытый ключ, однако это требование ведет к тому, что пользовательский пароль становится известным серверу 2. Парольная аутентификация. Парольный механизм, как задано протоколом аутентификации, предполагает, что сервер не компрометирован. При компрометации сервера использование парольной аутентификации будет раскрывать атакующему комбинации имен пользователей и паролей, что может вести к дальнейшему возрастанию риска. Эту уязвимость можно преодолеть за счет использования другой формы аутентификации. Например, аутентификация на основе открытых ключей не делает допущений об уровне безопасности сервера. 3. Аутентификация по хостам. Аутентификация по хостам предполагает, что клиентские хосты не компрометированы. Для этого варианта не существует стратегий снижения риска кроме использования аутентификации по хостам в комбинации с другими методами аутентификации. 2. Настройка маршрутизатора Cisco для подключения по SSH. Существуют две версии протокола SSH: SSH-1 и SSH-2. В первой версии протокола есть существенные недостатки, поэтому в настоящее время SSH-1 практически нигде не применяется [7]. (Документ RFC 4251 описывает архитектуру SSH-2). Маршрутизаторы Cisco работают под управлением межсетевой операционной системы (Interwork Operating System - IOS) [8]. Протокол SSH версии 2 был внедрен в некоторые платформы и образы IOS, начиная с Cisco IOS 12.1(19)E [9]. Процесс настройки маршрутизатора можно разделить на несколько этапов. На первом этапе следует изменить конфигурацию так, чтобы при подключении по линиям vty (виртуальные терминальные линии маршрутизатора) нужно было вводить имя пользователя и пароль, настроенные локально: Router > enable Router # configure terminal Router (config) # line vty 0 15 Router (config-line) # login local На втором этапе необходимо указать маршрутизатору, что он должен принимать сеансы SSH, а также настроить вторую версию протокола: Router (config-line) # transport input ssh Router (config-line) # exit Router (config-line) # ip ssh version 2 Следующий этап - необходимо настроить несколько пар имен и паролей в режиме глобальной конфигурации маршрутизатора: Router (config) # username user password pass На четвертом этапе нужно указать имя устройства, доменное имя устройства и пароль для привилегированного режима: Router (config) # hostname R1 R1 (config) # ip domain-name example.com R1(config) # enable secret strongpassword На последнем этапе необходимо использовать команду, создающую ключи rsa: R1 (config) # crypto key generate rsa Каждому клиенту SSH потребуется копия открытого ключа, чтобы установить соединение, поэтому клиент автоматически запрашивает ключ у устройства, загружает его в начале сеанса и в большинстве программ переспрашивает в диалоговом окне у пользователя, принимать ключ или нет [8]. 3. Подключение и анализ трафика. Для тестирования подключения к маршрутизатору по протоколу SSH построим простейшую сеть, изображенную на рис. 2, которая состоит из хоста и маршрутизатора. Рис. 2. Используемая сеть Хост имеет IP-адрес 192.168.1.10 и маску подсети 255.255.255.0. Интерфейс маршрутизатора, подключенный к хосту, имеет IP-адрес 192.168.1.1 и маску подсети 255.255.255.0. Для подключения к серверу SSH существует несколько свободно распространяемых программ-клиентов SSH, например, PuTTy, TeraTerm и другие. При подключении с помощью одной из программ необходимо выбрать используемый протокол (SSH-2), ввести IP-адрес маршрутизатора (192.168.1.1), затем ввести логин и пароль, которые были настроены в пункте 2 статьи (user, pass). При успешном подключении появится консоль маршрутизатора, с помощью которой можно производить настройку. Мониторинг и анализ сетевого трафика являются неотъемлемой частью процесса управления компьютерной сетью, используются для диагностики, тестирования и поиска неисправностей в сети, для выявления проблем в обеспечении безопасности компьютерной сети и информации, циркулирующей в ней [10]. Используем программу-анализатор трафика, например Wireshark. При включенном захвате трафика укажем в консоли маршрутизатора несколько настроек, например, пароль для консольного подключения, как показано на рис. 3. Рис. 3. Настройка пароля для консольного подключения В окне программы Wireshark видно, что данные через сеть передаются в зашифрованном виде (рис. 4). Рис. 4. Захваченные данные Выводы. Как известно, невозможно достичь стопроцентной безопасности. Но можно существенно уменьшить вероятность реализации угроз безопасности, рационально используя различные средства и методы защиты. Использование протокола SSH для управления оборудованием рекомендовано компанией Cisco [11]. Современное сетевое оборудование имеет достаточно много других функций для обеспечения защиты, например, привязка MAC-адресов к портам, создание виртуальных локальных сетей (VLAN), защита от DoS атак и т.д. С помощью руководства [11] в дальнейшем будут изучены другие функции защиты, которые содержит сетевое оборудование Cisco, а так же настройка эффективность этих функций.

Об авторах

Д. А Бортник

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: bortnikdmitriy@mail.ru

Е. Л Кротова

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: lenkakrotova@yandex.ru

Список литературы

Статистика

Просмотры

Аннотация - 71

PDF (Russian) - 13

Ссылки

• Ссылки не определены.