07. Вредоносное программное обеспечение и его влияние на сетевую инфраструктуру
Введение
Одним из наиболее распространённых источников угроз является вредоносное программное обеспечение.
Вредоносное программное обеспечение, или вредоносное ПО (malware), представляет собой программы, скрипты и другие программные компоненты, которые создаются или используются для нанесения вреда информационной системе, получения несанкционированного доступа, кражи информации, нарушения работы устройств или выполнения других нежелательных действий.
Вредоносное ПО опасно не только для отдельного компьютера.
Если заражённая рабочая станция подключена к локальной сети, вредоносная программа может: - обращаться к другим компьютерам; - распространяться по сети; - красть учётные данные; - перехватывать или отправлять информацию; - создавать дополнительный сетевой трафик; - использовать заражённый компьютер для атак; - нарушать работу серверов и сетевых сервисов; - превращать устройство в часть ботнета.
Таким образом, заражение одного компьютера потенциально может стать проблемой всей сетевой инфраструктуры.
Что такое вредоносное программное обеспечение
Вредоносное программное обеспечение (malware) — это программное обеспечение, предназначенное для выполнения действий, которые могут нарушать безопасность, конфиденциальность, целостность или доступность информационных ресурсов.
Главное отличие вредоносного ПО от обычной программы заключается не обязательно в самом факте нанесения ущерба.
Например, вредоносная программа может использоваться для: - получения доступа к системе; - скрытого сбора информации; - управления заражённым устройством; - загрузки другого вредоносного ПО; - шифрования файлов; - изменения настроек; - участия устройства в сетевой атаке.
Следовательно, вредоносное ПО может представлять угрозу даже тогда, когда пользователь не замечает никаких очевидных изменений.
Основные цели вредоносного ПО
Вредоносные программы могут иметь различные цели.
Наиболее распространённые из них:
| Цель | Пример результата |
|---|---|
| Кража информации | получение документов, паролей, служебных данных |
| Получение учётных данных | кража логинов и паролей |
| Нарушение работы | остановка программ или сервисов |
| Шифрование данных | невозможность открыть файлы |
| Шпионаж | скрытый сбор информации |
| Удалённое управление | выполнение команд на заражённом устройстве |
| Распространение | заражение других компьютеров |
| Участие в атаках | использование устройства как части ботнета |
| Получение финансовой выгоды | вымогательство или мошеннические действия |
Одна вредоносная программа может выполнять сразу несколько функций.
Например, программа может сначала получить доступ к компьютеру, затем украсть учётные данные, установить средство удалённого управления и использовать компьютер для дальнейшего распространения.
Основные виды вредоносного ПО
Существует большое количество разновидностей вредоносного программного обеспечения.
Наиболее важными для сетевого администратора являются: - вирусы; - сетевые черви; - троянские программы; - шпионское ПО; - программы-вымогатели; - rootkit; - кейлоггеры; - ботнеты; - загрузчики; - вредоносные скрипты.
Компьютерные вирусы
Компьютерный вирус — вредоносная программа, способная внедрять свой код в другие файлы или программы и распространяться при их использовании.
Классическая схема распространения вируса:
Заражённый файл
↓
Пользователь запускает файл
↓
Вирус активируется
↓
Заражаются другие файлы
↓
Заражённые файлы передаются другим пользователям
Вирус может распространяться через: - заражённые файлы; - съёмные носители; - сетевые папки; - электронную почту; - скачанные программы.
Однако современное вредоносное ПО часто использует более сложные механизмы распространения.
Сетевые черви
Сетевой червь — вредоносная программа, способная самостоятельно распространяться между компьютерами по сети.
Это важное отличие от классического вируса.
Упрощённая схема:
Заражённый компьютер
↓
Обнаружение других устройств
↓
Попытка распространения
↓
Заражение компьютера №2
↓
Компьютер №2 начинает распространять червя
↓
Заражаются новые устройства
Поэтому сетевой червь способен распространяться значительно быстрее, чем обычный вирус.
Почему черви особенно опасны для локальной сети
Если сеть плохо сегментирована, заражение одной рабочей станции может создать угрозу для большого количества других устройств.
Например:
┌── ПК 1
│
ПК заражён → Коммутатор ── ПК 2
│
├── ПК 3
│
└── Сервер
Если вредоносная программа способна распространяться по сети, она может попытаться взаимодействовать с другими устройствами.
Троянские программы
Троянская программа (троян) — вредоносная программа, которая маскируется под легитимное программное обеспечение или полезный файл.
Например, пользователь может установить программу, которая выглядит как: - полезная утилита; - документ; - обновление; - установщик программы; - архив; - приложение.
После запуска программа может выполнять скрытые действия.
Упрощённая схема:
Пользователь
↓
Запускает внешне обычную программу
↓
Программа выполняет скрытые действия
↓
Создаётся угроза безопасности
Троян особенно опасен тем, что для его запуска часто требуется действие самого пользователя.
Шпионское программное обеспечение
Шпионское ПО (spyware) предназначено для скрытого сбора информации о пользователе или системе.
Оно может собирать: - сведения о системе; - историю действий; - данные приложений; - информацию о пользователе; - учётные данные; - другие интересующие злоумышленника сведения.
С точки зрения сетевой безопасности проблема заключается в том, что собранные данные могут передаваться на внешний сервер.
Например:
Рабочая станция
↓
Шпионское ПО
↓
Сбор информации
↓
Передача через сеть
↓
Удалённый сервер злоумышленника
Поэтому даже если заражённый компьютер продолжает нормально работать, сеть уже может использоваться для утечки информации.
Кейлоггеры
Кейлоггер — программа или программный компонент, предназначенный для регистрации действий пользователя с клавиатурой.
В зависимости от реализации он может использоваться для получения: - логинов; - паролей; - сообщений; - команд; - других введённых данных.
Особую опасность представляет получение учётных данных администратора.
Например:
Рабочий компьютер администратора
↓
Кейлоггер
↓
Получение пароля
↓
Компрометация учётной записи
↓
Доступ к сетевым ресурсам
Поэтому защита конечных рабочих станций непосредственно связана с защитой сетевого оборудования и серверов.
Программы-вымогатели
Программа-вымогатель (ransomware) — вредоносное ПО, которое блокирует доступ к данным или системам и требует определённых действий от владельца системы, часто связанных с получением финансовой выгоды.
Один из распространённых вариантов работы:
Заражение компьютера
↓
Получение доступа к данным
↓
Шифрование файлов
↓
Нарушение работы пользователя
↓
Попытка распространения на другие ресурсы
Для организации особенно опасно заражение компьютера, имеющего доступ к сетевым папкам.
Например:
Заражённый ПК
↓
Сетевой доступ
↓
Общая папка
↓
Файлы организации
↓
Нарушение доступности данных
Если резервные копии также доступны из заражённой сети, они тоже могут оказаться под угрозой.
Rootkit
Rootkit — набор программных компонентов, предназначенных для скрытого присутствия вредоносного ПО в системе и получения или сохранения повышенных привилегий.
Основная опасность rootkit заключается в скрытности.
Он может затруднять обнаружение: - вредоносных процессов; - файлов; - изменений системы; - сетевой активности.
Таким образом, злоумышленник может получить возможность находиться в системе продолжительное время.
Ботнеты
Ботнет — сеть заражённых устройств, которыми злоумышленник может управлять через соответствующую инфраструктуру.
Отдельное заражённое устройство в таком случае часто называют ботом.
Упрощённая схема:
Управляющая инфраструктура
↓
┌──────────┼──────────┐
↓ ↓ ↓
ПК 1 ПК 2 ПК 3
↓ ↓ ↓
Бот Бот Бот
Заражённые устройства могут использоваться для: - рассылки вредоносных сообщений; - автоматизированных атак; - создания большого объёма сетевого трафика; - атак типа DDoS; - распространения вредоносного ПО.
Для администратора это означает, что заражённый компьютер внутри организации может использоваться не только против самой организации, но и против внешних систем.
Загрузчики и вредоносные компоненты
Некоторые вредоносные программы выполняют не основную вредоносную функцию, а используются для загрузки и установки других компонентов.
Например:
Первичное заражение
↓
Загрузчик
↓
Получение дополнительного ПО
↓
Установка вредоносных компонентов
↓
Получение новых возможностей
Это позволяет злоумышленнику разделять вредоносную деятельность на несколько этапов.
Например, одна программа может обеспечить первоначальное присутствие, а другая — кражу данных или удалённое управление.
Вредоносные скрипты
Вредоносные действия могут выполняться не только отдельными программами.
Для этого могут использоваться: - командные сценарии; - макросы; - скрипты; - сценарии автоматизации; - встроенные средства операционной системы.
Проблема заключается в том, что системные средства могут использоваться не только администраторами и обычными программами, но и злоумышленниками.
Поэтому администраторам важно контролировать не только установленные приложения, но и подозрительную активность системных инструментов.
Как вредоносное ПО попадает в сеть
Заражение может происходить различными способами.
Основные пути:
Электронная почта
Пользователь открывает вредоносное вложение или переходит по опасной ссылке.
Письмо
↓
Пользователь
↓
Вредоносный файл
↓
Заражение ПК
Скачивание программ
Пользователь устанавливает программу из ненадёжного источника.
Съёмные носители
Заражённый накопитель подключается к рабочему компьютеру.
Уязвимые сетевые сервисы
Если сервис неправильно настроен или содержит уязвимость, он может стать точкой проникновения.
Скомпрометированные учётные записи
Если злоумышленник получил действующий логин и пароль, он может получить доступ к ресурсам, используя легитимные механизмы.
Действия пользователя
Пользователь может самостоятельно запустить вредоносную программу или разрешить ей выполнить определённые действия.
Влияние вредоносного ПО на сетевую инфраструктуру
Вредоносное ПО может воздействовать практически на все элементы информационной инфраструктуры.
Рассмотрим основные последствия.
Увеличение сетевого трафика
Заражённая программа может регулярно устанавливать соединения с внешними серверами.
Например:
Заражённый ПК
↓
Множество сетевых соединений
↓
Интернет-шлюз
↓
Внешние серверы
Это может приводить к: - увеличению нагрузки; - снижению доступной пропускной способности; - появлению большого количества соединений; - затруднению анализа нормального трафика.
Распространение по сети
Некоторые виды вредоносного ПО пытаются находить другие устройства.
В результате заражение может выйти за пределы одного компьютера.
ПК 1
↓
ПК 2
↓
ПК 3
↓
Сервер
Чем больше устройств заражено, тем сложнее локализовать проблему.
Кража информации
Вредоносное ПО может собирать информацию и передавать её наружу.
Особенно опасны: - персональные данные; - документы; - конфиденциальная информация; - пароли; - служебная информация; - данные доступа к информационным системам.
В этом случае нарушается прежде всего конфиденциальность.
Изменение информации
Некоторые вредоносные программы могут изменять или уничтожать данные.
Например:
Исходные данные
↓
Вредоносное ПО
↓
Изменение / повреждение
↓
Недостоверная информация
В результате нарушается целостность.
Блокировка доступа
Вредоносная программа может привести к невозможности использовать: - рабочие станции; - серверы; - файлы; - сетевые сервисы; - информационные системы.
В таком случае нарушается доступность.
Влияние на маршрутизаторы и коммутаторы
Основная цель вредоносного ПО обычно находится на конечных устройствах, однако компрометация одного компьютера может создать угрозу и для сетевого оборудования.
Особенно опасна ситуация, когда злоумышленник получает учётные данные администратора.
Например:
Заражённый ПК
↓
Кража учётных данных
↓
Компрометация аккаунта администратора
↓
Доступ к сетевому оборудованию
↓
Изменение конфигурации
Изменение конфигурации маршрутизатора или коммутатора может привести к: - нарушению связи; - изменению маршрутизации; - созданию нежелательного доступа; - изменению VLAN; - отключению интерфейсов; - перенаправлению трафика.
Поэтому защита сетевого оборудования начинается не только с самого оборудования, но и с защиты административных рабочих мест.
Влияние на серверы
Серверы являются особенно важными объектами защиты.
В зависимости от назначения сервера заражение может привести к нарушению работы: - файлового хранилища; - базы данных; - веб-сервиса; - DNS; - DHCP; - системы авторизации; - системы резервного копирования; - других сетевых сервисов.
Например:
Вредоносное ПО
↓
Сервер
↓
Нарушение работы сервиса
↓
Пользователи теряют доступ
↓
Нарушается работа организации
Влияние на рабочие станции
Рабочая станция является одной из наиболее вероятных точек первоначального заражения.
После заражения могут наблюдаться: - снижение производительности; - неизвестные процессы; - необычная сетевая активность; - появление неизвестных программ; - изменение настроек; - блокировка файлов; - неожиданные ошибки; - обращения к неизвестным сетевым ресурсам.
Однако отсутствие явных признаков ещё не означает отсутствие заражения.
Некоторые вредоносные программы специально стараются работать незаметно.
Влияние на сетевые сервисы
Вредоносное ПО может использовать или нарушать работу сетевых сервисов.
Например:
| Сервис | Возможная проблема |
|---|---|
| DNS | подозрительные запросы или изменение настроек |
| DHCP | появление нежелательных сетевых параметров |
| HTTP/HTTPS | передача данных или обращение к вредоносным ресурсам |
| SMB | распространение внутри локальной сети |
| SSH | попытки несанкционированного доступа |
| FTP | передача файлов |
| Почтовые сервисы | рассылка вредоносных сообщений |
Поэтому сетевой администратор должен учитывать не только состояние оборудования, но и характер сетевого трафика.
Влияние на доступность сети
Вредоносная активность может создавать большое количество сетевых соединений или запросов.
Например:
Заражённые устройства
↓
Большое количество соединений
↓
Увеличение нагрузки
↓
Сетевое оборудование и каналы
↓
Снижение производительности
Если заражённые компьютеры являются частью ботнета, они могут одновременно выполнять внешние сетевые атаки.
Таким образом, заражение внутренних устройств может влиять даже на доступность интернет-канала организации.
Влияние на конфиденциальность, целостность и доступность
Рассмотрим влияние вредоносного ПО через три основных свойства информационной безопасности.
| Свойство | Возможное нарушение |
|---|---|
| Конфиденциальность | кража документов, паролей и других данных |
| Целостность | изменение или уничтожение информации |
| Доступность | блокировка файлов, сервисов и устройств |
На практике одно заражение может нарушить сразу несколько свойств.
Например, программа-вымогатель может: 1. получить доступ к файлам; 2. изменить их; 3. сделать их недоступными.
Следовательно, одновременно страдают конфиденциальность, целостность и доступность.
Как обнаружить заражение
Сетевой администратор должен обращать внимание на признаки необычной активности.
На рабочей станции:
- неожиданная высокая нагрузка;
- неизвестные процессы;
- неизвестные программы;
- изменение настроек;
- частые ошибки;
- внезапное появление файлов;
- блокировка или изменение документов.
В сети:
- необычный объём трафика;
- большое количество соединений;
- обращения к неизвестным внешним адресам;
- подозрительные DNS-запросы;
- необычные соединения между рабочими станциями;
- резкое увеличение сетевой активности;
- попытки доступа к множеству устройств.
На серверах:
- необычные входы;
- неизвестные процессы;
- изменение файлов;
- рост нагрузки;
- неожиданные сетевые соединения;
- изменение конфигурации.
Роль журналов
Одним из важнейших источников информации являются журналы событий (логи).
Они могут содержать сведения о: - входах пользователей; - сетевых соединениях; - ошибках; - изменениях конфигурации; - работе сервисов; - действиях программ.
Например, если компьютер внезапно начинает устанавливать большое количество внешних соединений, соответствующая информация может быть обнаружена при анализе сетевых журналов.
Поэтому журналирование является важной частью защиты инфраструктуры.
Защита от вредоносного ПО
Защита должна быть комплексной.
Нельзя рассчитывать только на один антивирус.
Основные меры:
Обновление программного обеспечения
Необходимо своевременно устанавливать исправления безопасности.
Это касается: - операционных систем; - серверного ПО; - сетевых сервисов; - приложений; - сетевого оборудования.
Антивирусная и EDR-защита
На рабочих станциях и серверах могут использоваться средства обнаружения вредоносной активности.
Они помогают: - обнаруживать подозрительные файлы; - блокировать известные угрозы; - отслеживать поведение программ; - изолировать заражённые устройства.
Ограничение прав пользователей
Пользователь не должен иметь больше прав, чем ему необходимо.
Например:
Обычный пользователь
↓
Минимально необходимые права
↓
Ограниченный ущерб при заражении
Это соответствует принципу наименьших привилегий.
Сегментация сети
Сеть следует разделять на отдельные сегменты.
Например:
Интернет
↓
Маршрутизатор
↓
Firewall
↓
┌─────────────┬─────────────┬─────────────┐
│ Пользователи│ Серверы │ Администрат.│
│ VLAN 10 │ VLAN 20 │ VLAN 30 │
└─────────────┴─────────────┴─────────────┘
Если одна рабочая станция заражена, сегментация может затруднить распространение угрозы.
Фильтрация сетевого трафика
Firewall и ACL позволяют ограничивать нежелательные соединения.
Например:
ПК пользователей
↓
ACL
↓
Разрешены только необходимые соединения
Это уменьшает поверхность атаки.
Защита учётных записей
Необходимо использовать: - сложные пароли; - многофакторную аутентификацию; - разграничение прав; - отдельные административные учётные записи; - контроль привилегированных пользователей.
Особенно важно защищать административные аккаунты.
Резервное копирование
Резервные копии позволяют восстановить данные после серьёзного инцидента.
Однако резервная копия должна быть организована так, чтобы заражённый компьютер не мог беспрепятственно изменить или уничтожить её.
Что делать при обнаружении заражения
Если администратор подозревает заражение компьютера, необходимо действовать организованно.
Общий порядок:
Обнаружение подозрительной активности
↓
Оценка ситуации
↓
Изоляция подозрительного устройства
↓
Сбор информации и журналов
↓
Поиск источника заражения
↓
Удаление угрозы / восстановление
↓
Проверка инфраструктуры
↓
Возврат в эксплуатацию
Главная задача на первом этапе — не допустить дальнейшего распространения угрозы.
Например, подозрительный компьютер может потребоваться изолировать от сети.
При этом важно не уничтожать сразу все возможные доказательства инцидента, если организация проводит расследование.
Почему одного антивируса недостаточно
Антивирус является важным средством защиты, но он не способен решить все проблемы.
Причины: - новые угрозы могут ещё не иметь известных признаков; - вредоносная активность может выполняться через легитимные системные средства; - злоумышленник может использовать украденные учётные данные; - проблема может находиться не на компьютере, а в настройках сети; - заражение может распространяться между несколькими системами.
Поэтому необходим многоуровневый подход.
Пользователь
↓
Защита рабочих станций
↓
Сегментация
↓
Firewall / ACL
↓
Мониторинг
↓
Защита серверов
↓
Резервное копирование
Если один уровень защиты не сработал, другие уровни должны уменьшить последствия.
Пример инцидента в организации
Рассмотрим упрощённый пример.
В организации имеется: - 20 рабочих станций; - файловый сервер; - маршрутизатор; - коммутатор; - общий сетевой каталог.
Один пользователь запускает вредоносную программу.
Пользователь
↓
Запуск вредоносной программы
↓
Заражение ПК
↓
Обращение к сетевым ресурсам
↓
Попытка доступа к серверу
↓
Нарушение работы файлов
Если права пользователя ограничены и сервер хорошо защищён, последствия могут остаться локальными.
Если же пользователю предоставлены избыточные права, а сеть не сегментирована, последствия могут быть значительно серьёзнее.
Например:
Заражённый ПК
↓
Сетевая папка
↓
Файловый сервер
↓
Другие пользователи
Таким образом, архитектура сети непосредственно влияет на последствия заражения.
Почему сетевая инфраструктура должна учитывать заражение устройств
Невозможно гарантировать, что каждый компьютер в сети никогда не будет заражён.
Поэтому задача администратора заключается не только в предотвращении заражения, но и в том, чтобы: 1. обнаружить проблему; 2. ограничить её распространение; 3. минимизировать ущерб; 4. восстановить работоспособность; 5. определить причину; 6. не допустить повторения ситуации.
Это один из основных принципов современной информационной безопасности:
Защита должна учитывать не только предотвращение атаки, но и обнаружение, реагирование и восстановление.
Вредоносное ПО и принцип глубокоэшелонированной защиты
Глубокоэшелонированная защита предполагает использование нескольких независимых уровней безопасности.
Например:
Интернет
↓
┌──────────┐
│ Firewall │
└────┬─────┘
↓
Сетевой шлюз
↓
┌──────────┴──────────┐
↓ ↓
Пользовательская Серверная
сеть сеть
↓ ↓
Антивирус Защита сервера
↓ ↓
Ограничение прав ACL / Firewall
└──────────┬──────────┘
↓
Мониторинг
↓
Резервные копии
Если вредоносная программа обходит один уровень, она сталкивается со следующим.
Роль сетевого администратора
Сетевой администратор не всегда отвечает непосредственно за антивирусное программное обеспечение.
Однако он отвечает за большое количество элементов, которые влияют на распространение угрозы.
К ним относятся: - архитектура сети; - VLAN; - ACL; - правила firewall; - сетевое оборудование; - удалённый доступ; - сетевые сервисы; - мониторинг; - журналирование; - доступ пользователей; - резервная инфраструктура.
Поэтому сетевой администратор должен понимать принцип работы вредоносного ПО даже в том случае, если непосредственно его обнаружением занимается отдельная система информационной безопасности.
Основные меры защиты — кратко
| Угроза | Основные меры защиты |
|---|---|
| Вирусы | антивирус, обновления, контроль ПО |
| Черви | сегментация, обновления, фильтрация |
| Трояны | контроль запуска ПО, обучение пользователей |
| Шпионское ПО | защита конечных устройств, мониторинг |
| Кейлоггеры | защита рабочих станций, MFA |
| Ransomware | резервное копирование, сегментация, ограничение прав |
| Rootkit | контроль целостности и специализированные средства обнаружения |
| Ботнеты | мониторинг трафика, фильтрация, защита конечных устройств |
| Вредоносные скрипты | ограничение прав и контроль выполнения |
| Распространение по сети | VLAN, ACL, минимизация сетевого доступа |
Главное, что нужно понимать
Необходимо понимать несколько ключевых принципов.
Первое: заражение одного компьютера потенциально может создать угрозу для всей сети.
Второе: вредоносное ПО может нарушать все три основных свойства информационной безопасности — конфиденциальность, целостность и доступность.
Третье: защита конечных устройств и защита сети взаимосвязаны.
Четвёртое: сегментация и ограничение доступа способны значительно уменьшить последствия заражения.
Пятое: обнаружение подозрительной сетевой активности является не менее важным, чем предотвращение заражения.
Шестое: резервное копирование необходимо для восстановления после серьёзных инцидентов.
Седьмое: безопасность должна строиться в несколько уровней, а не зависеть от одного защитного средства.
Заключение
Вредоносное программное обеспечение является одной из основных угроз современной информационной инфраструктуре.
Вредоносная программа может воздействовать не только на один компьютер, но и на всю сеть организации.
Она может: - распространяться между устройствами; - использовать сетевые ресурсы; - красть информацию; - нарушать целостность данных; - блокировать доступ к ресурсам; - создавать дополнительный сетевой трафик; - использовать заражённые компьютеры для атак; - создавать угрозу для серверов и сетевого оборудования.
Поэтому задача сетевого администратора заключается не только в настройке маршрутизаторов и коммутаторов.
Необходимо строить такую инфраструктуру, в которой заражение отдельного устройства не приводит автоматически к компрометации всей организации.
Основными средствами снижения риска являются: - обновление программного обеспечения; - антивирусная защита; - ограничение прав; - сегментация сети; - ACL и firewall; - защита административных учётных записей; - мониторинг; - журналирование; - резервное копирование; - своевременное реагирование на инциденты.
Контрольные вопросы
- Что такое вредоносное программное обеспечение?
- Какие основные цели может преследовать вредоносное ПО?
- Чем компьютерный вирус отличается от сетевого червя?
- Что представляет собой троянская программа?
- Для каких целей может использоваться шпионское программное обеспечение?
- Что такое кейлоггер и какую опасность он представляет для информационной системы?
- Что такое программа-вымогатель и почему она особенно опасна для организаций?
- Что представляет собой ботнет?
- Какими способами вредоносное ПО может попасть в локальную сеть?
- Как заражённый компьютер может повлиять на сетевой трафик?
- Каким образом вредоносное ПО может нарушить конфиденциальность, целостность и доступность информации?
- Почему компрометация рабочего компьютера администратора представляет особую опасность для сетевой инфраструктуры?
- Какие признаки могут указывать на заражение компьютера вредоносным ПО?
- Какие меры позволяют ограничить распространение вредоносного ПО по локальной сети?
- Почему для защиты сетевой инфраструктуры недостаточно использовать только антивирусное программное обеспечение?