HØGSKOLEN I SØR- TRØNDELAG

Transkript

1 HØGSKOLEN I SØR- TRØNDELAG Avdeling fr infrmatikk g e-læring Hvedprsjekt 2009 Tittel - nrsk: Eksterne Sikkerhetsprblemer g Trusler i Windws nettverk Tittel - engelsk: External Vulnerabilities and Threats in Windws netwrk Oppgave nr.:10e Oppgavestiller: Høgsklen i Sør-Trøndelag, Avdeling fr infrmatikk g e-læring Kntaktpersn: Stein Meisingseth Telefn: E-pstadresse: Stein.meisingseth@hist.n Pstadresse: Høgsklen i Sør-Trøndelag Avdeling fr infrmatikk g e-læring 7004 Trndheim Studenter (navn g klasse):børge Nerdal Kjelsrud 3BADR Veileder ved HiST: Stein Meisingseth Stikkrd sm beskriver innhldet i ppgaven: Rekgnsering: Scial engineering Ftprinting Angrepsstrategier: Explits Brute frce Tjenestenekting Sikkerhetstiltak: Knfigurasjner Brannmur Sammendrag: Dette prsjektet mhandler nettverkssikkerhet hvr fkuset er rettet på Windws plattfrmen. Faginnhldet er en blanding av teri g praktiske eksempler ved bruk av verktøy fr penetrasjnstesting g andre sikkerhetstester mt datasystemer sm er tilkblet et nettverk. Prduserte resultater er tilgjengelig på følgende måte (sett kryss): X fins i arkiv på avdelingsbibliteket, åpent tilgjengelig fins i arkiv på avdelingsbibliteket, sperret fram til dd.mm.åååå. Tilgjengelig etter avtale med ppgavestiller. publisert på www - ppgi URL: Kun URL'er sm er rimelig permanente er av interesse. Hvedprsjekt Presentasjn 1

2 Prblemstilling Drifting av datasystemer innebærer samhandling mellm flere datamaskiner i et nettverk sm knytter de sammen. Fr å ppnå en tilfredsstillende driftssituasjn strebes det etter blant annet krav til funksjnalitet, stabilitet, ytelse g ikke minst sikkerhet. Fkus på sikkerhet har vært et av de stre temaene de siste årene hvr stadig flere i bransjen har innsett alvret i takt med et økende g mer kmplisert trusselbilde. En av årsakene til at flere setter sikkerhet på dagsrden kan frklares med at en trussel fr sikkerheten gså er en trussel fr funksjnalitet, stabilitet g ytelse. Frankring i sikkerhetsarbeid er derfr høyst aktuelt fr alle sm jbber med datasystemer. En av disse truslene (av mange) er målrettede angrep, altså spesifikke angrep rettet mt en bestemt persn, bedrift eller rganisasjn. Hensikten bak dette prsjektet er å belyse dagsaktuelle sikkerhetstrusler fra Internett sm truer infrmasjnsteknlgien både hs privatpersner g bedrifter. Hvilke ptensielle direkte trusler stilles ved de mest brukte perativsystemene i dag, mer spesifikt målrettede angrep. Med de mest brukte perativsystemene menes Windws 2000, XP g Vista. Direkte trusler er av typen datainnbrudd ved hjelp av explits, sikkerhetshull, brutefrce, tjenestenekting,.l. En av årsakene til at jeg valgte emnet m nettverkssikkerhet g penetrasjnstesting var et ønske m å se perspektivet fra angriperens side. Jeg nevnte i frstudierapprten det kjente utsagnet "Knw yur enemy" fra bken The Art f War. Det å være i en angripers ståsted gir en unik mulighet til å lære g frstå hvrdan en perer, samler infrmasjn g utnytter det til sin frdel mt mennesker g systemer. Dkumentet er ment sm en gjennmgang av utvalgte, men sentrale metder sm en angriper eller en penetrasjnstester utfører mt et system. Deretter vurderes sikkerhetstiltak både generelt g mt knkrete metder sm demnstreres i dkumentet. Hvedprsjekt Presentasjn 2

3 Driftsdkument En hacker En hacker kan bety mye frskjellig, alt etter hvem du snakker med. Fr flk flest vil likevel begrepet være synnymt med nen sm ulvlig bryter seg inn i datasystemer. Det er hvedsaklig medieskapt i nyere tid, men er så mye brukt at det har blitt en del av ffisiell nrsk rettskrivning. Begrepet hacker brukes gså m entusiastiske persner med en spesiell interesse fr, g inngående kunnskaper m, blant annet dataprgrammering, nettverksteknlgi g maskinvare. White hat Identifiserer sikkerhetstrusler i frbindelse med nettverk g datasystemer Intensjnene er utelukkende fr å gjøre systemene sikrere Fr eksempel ved å varsle administratr m trusler Mulig sm jbbkarriere - sikkerhetsknsulent Hacker har blitt et belastet rd Black hat Også kjent sm cracker Stikk mtsatt av en white hat Bryter seg inn i datasystemer med nde hensikter eller fr egen vinning Tar ikke hensyn til angrepsmålets systemer Grey hat En mellmting Sletter, redigerer g frandrer systemer g filer etter eget ønske Sprer virus, rmer, trjaner g bruk av bt nett Likevel mer lik en white hat En hacker med samvittighet Hacker datasystem uten samtykke fra eier Intensjnene er gde Rettferdiggjør et angrep fra en grey hats ståsted Offentliggjør sikkerhetshull uten å ta kntakt med pphavseiere Script kiddies Script kiddies er et nedsettende begrep Ansett fr å være ungdmmer uten større kunnskaper m prgrammering g nettverk Bruk av ferdigskrevne scripts g verktøy "...It seems that as fast as these scially challenged individuals are apprehended, anther crp f graduates emerges frm Mrn University." Hvedprsjekt Presentasjn 3

4 Angrepsmtiv Det er mange faktrer sm avgjør hvilke mål en hacker velger å angripe. Det kan være av ren tilfeldighet ved å søke etter kjente sikkerhetshull. Frhåndskunnskaper, nen med inngående kjennskap til tjenester eller spesifiserte datasystemer hs en bedrift, fr eksempel en tidligere ansatt eller en ekstern knsulent sm har hatt autrisert adgang. Øknmisk gevinst Frbrytelsene sm har blitt brukt gjennm århundrer på tradisjnelle måter. Utpressing ved hjelp av fr eksempel tjenestenekting Industrispinasje fr å fange pp bedriftshemmeligheter Teknlgien kun sm et hjelpemiddel i frbrytelsen Andre typer angrep: nline identitetstyveri g kreditkrttyveri Nysgjerrighet g utfrdring Enkelte ser på et strengt beskyttet datasystem sm en utfrdring. Simn Vallr ble dømt til 2 år fengsel etter å ha skrevet g distribuert 3 ulike datavirus. Da han ble spurt hvrfr svarte han "fr å se m jeg klarte det" Kevin Mitnick ble verdenskjent etter å ha vært øverst på "Mst Wanted Cmputercriminal" listen til FBI. Behvet fr lære g tilegne seg nye kunnskaper var en de største mtivene Plitikk, religin g terrrisme Bruker fte stre rganisasjner eller nasjnale departementer sm mål Angrep på ffisielle nettsteder hvr det publiseres sterke meninger Effekten skaper et PR-stunt Mer enn 1000 nettsteder hacket i frbindelse med Irak-knflikten med budskapet "Make lve, nt war" Ødeleggelse g hevneaksjn US CERT, "Insider Threat Study: Cmputer System Sabtage in Critical Infrastructure Sectrs" knkluderer med følgende angrepsmtiv: Misfrnøyd ansatt (ikke fått frfremmelse, e.l.) Tidligere ansatte sm har fått sparken Hvedprsjekt Presentasjn 4

5 Rekgnsering Infrmasjn er et viktig stikkrd i denne fasen. En angriper vil frsøke å samle mest mulig infrmasjn m målet. Infrmasjn sm med første øyekast virker harmløst kan være en str trussel fr sikkerheten hvis den knyttes sammen med andre infrmasjnsbiter. Scial engineering Ssial manipulering defineres sm kunsten å lure til seg infrmasjn fra en persn ved hjelp av ssiale ferdigheter Måter å fange pp infrmasjn uten hjelp av teknlgi De kriminelle spiller på det faktum at vi sm mennesker har et ibende ønske m å hjelpe andre Vi trr ikke egentlig at nen kan stjele vår identitet før det faktisk skjer ss Utgir man seg fr å være fra en autritær stilling Ftprinting Ftprinting er en teknikk fr å samle infrmasjn m datasystemer g nettverk Gir en gd pekepinne på hvrdan nettverket ser ut g hvr gd sikkerheten Å finne nettverksadressemråder er en relativt lett ppgave Offentlig tilgjenglig Søk med et webbaserte nettverksverktøy Adressemråde Nettnavn Eier med kntaktinfrmasjn Dmene Finne vertsnavn i nettverket Innehlder mye interessant infrmasjn DNS ressurs recrds Innlegg i DNS-databasen sm har infrmasjn m dmenenavnet Flere typer ressurs recrds A (address) recrds sm frteller hvilken IP-adresse vertsnavnet peker til MX (mail exchange) recrd innehlder infrmasjn m e-pst tjener adresse NS (name server) innehlder infrmasjn m navnetjener adresse Infrmasjn i recrds til et dmenenavn hentes ved en DNS lkup Hvedprsjekt Presentasjn 5

6 Zne transfer Frespørsel etter alle recrds en dmenetjeneren har Administratrfunksjn Kan avsløre hele nettverkstplgien til en rganisasjn Ansees sm et sikkerhetshull eller en alvrlig knfigurasjnsfeil Ekspnert vert Vertsmaskiner sm lytter på prter sm ikke er sperret i en brannmur Kan avsløres ved hjelp et prt skanner prgram SYN skann Synkrniseringspakken er en del av three-way handshake i TCP SYN pakken svares med en ACK (acknwledge) pakke Prt skanner får svar tilbake på prter sm lytter Prt rekken består sm regel av kjente tjenester eller prgrammer Enkelt prt skann eksempel med SYN metden Unicrnscan prt skanner Bruker SYN metden sm standard Adressemrådet /24 Spesifiserer prtnummeret :139 Resultatet viser 6 frskjellige IP adresser sm har prt 139 åpen rt@bt:~# unicrnscan /24:139 TCP pen netbis-ssn[ 139] frm ttl 128 TCP pen netbis-ssn[ 139] frm ttl 128 TCP pen netbis-ssn[ 139] frm ttl 128 TCP pen netbis-ssn[ 139] frm ttl 128 TCP pen netbis-ssn[ 139] frm ttl 64 TCP pen netbis-ssn[ 139] frm ttl 128 Operativsystem- g prgramversjn infrmasjn Identifisere hvilke prgramvare g versjn sm brukes Webtjenere bruker fte å legge til en banner på slutten av indekserte sider Fr eksempel: "Apache/2.2.3 (Debian) PHP/ etch13 md_ssl/2.2.3 OpenSSL/0.9.8c Server" Innehlder mye infrmasjn m systemet: Versjn Operativsystem (Debian Linux) Hvilke funksjner webtjeneren støtter (PHP, SSL, sv) Hvedprsjekt Presentasjn 6

7 Tjenester sm svare med prgramnavn g versjn ved frsøk på innlgging Typisk fr blant annet ftp g e-pst tjenere: "PrFTPD Server (PrFTPD FTP Server n dmenenavn.n)" Avanserte prt skannere kan identifisere perativsystem g enkelte tjenester Nmap ("Netwrk Mapper") Sikkerhetsskanner fr nettverk Gratis g åpen kildekde Støtter de fleste stre perativsystemer sm Linux, Micrsft Windws, *BSD, Mac OS X, Slaris, fl. Tilgjenglig både sm kmmandbasert g med et grafisk brukergrensesnitt Sistnevnte krever et tilleggsprgram Mulig å kmbinere ulike metder g teknikker sm ICMP ech request, TCP SYN/ACK g UDP Operativsystem identifikasjn Sender en serie av TCP g UDP pakker til mttakeren Svarpakkene undersøkes fr et fingeravtrykk i TCP/IP stakken Fingeravtrykket blir sammenlignet med kjente fingeravtrykk i en database med flere tusen perativsystemer Tjeneste identifisering Mange tjenester er tilknyttet en standard prt sm 21 fr FTP, 80 fr HTTP, sv. Nmap innehlder en database med rundt 2200 kjente tjenester sm knyttes pp mt en spesifikk prt Nmap vil deretter prøve å avgjøre prtkll, applikasjn, versjn, vertsnavn g bjekt type Ggle hacking Ggle har blitt et synnym fr søk på Internett Både enkel g rask Men samtidig svært kraftig med muligheter fr avanserte søk Funksjner fr blant annet: Språkvalg, gegrafisk avgrensninger, bilder, nyhetsgrupper, katalger g nyheter Ggle har blitt et yndet verktøy fr hackere "Ggle hacking" Et Ggle søk kan i mange tilfeller utføre de samme ppgavene sm en prt skanner Lager mindre "støy" Altså mistenkelig trafikk g spr man etterlater seg i lgger hs målet Hvedprsjekt Presentasjn 7

8 Hurtigbuffer Ggle crawler uttallige websider på Internett hver dag (ca sider i sekundet) Lagrer kpi i Ggle sine egne arkiver sm er tilgjenglig fr vanlige bruker Hurtigbufferfunksjn gjør det mulig å surfe på sider uten å legge igjen ett eneste spr System- g tjenesteidentifikasjn Også mulig med Ggle Indekserer kun webtjenere Slipper å sende en eneste pakke til ptensielle mål skiller ut et system fra resten ved bruke av signatur Webtjenere g tjenester legger fte igjen en banner Testsider innehlder gjerne en distinkt beskjed I url, tittel eller på selve siden Operatørene inurl:"søkerd" eller intitle:"søkerd" Apache web tjener intitle:"apache HTTP Server" intitle:"dcumentatin" Dkumentasjn g veiledninger sm følger med installasjnen avslører her hvilken type webtjener sm er i bruk. Hvedprsjekt Presentasjn 8

9 Angrepsstrategi En angrepsstrategi utarbeides på bakgrunn av en rekgnsering hvr det legges hvedvekt på infrmasjnen fra ftprinting prsessen. En hacker vil vanligvis angripe det svakeste leddet i nettverket. Første ppgave er å få ftfeste på innsiden av nettverket. De fleste nettverk rundt mkring i verden er bygget pp etter eggskall prinsippet - et hardt skall på utsiden, men mykt innvending. Teknlgisk sett vil det si at sikkerheten ut mt Internett sm regel er gd, men på innsiden finnes det svært få sikkerhetstiltak g det er nærmest fritt frem. Backtrack Linux distribusjn der fkuset er lagt på nettverkssikkert g penetrasjnstesting. Basert på Ubuntu g kmmer kun sm Live versjn Operativsystemet lastes direkte fra CD, DVD eller en imagefil til minnet Et hendig verktøysett fr penetrasjnstestere ptimalisert fr å kunne utføre sikkerhetstester på et nettverk Ferdig pakket med mer enn 300 verktøy Integrasjnen med Nmap g Metasplit Framewrk Explits Feil i prgramkde eksisterer i både perativsystemer g brukerapplikasjner Explits er kde eller verktøy sm hackere bruker til å utnytte sikkerhetshull En explit er tilknyttet ett sikkerhetshull i et spesifikk system eller prgram 0day explit refererer til en explit sm ikke er gjrt kjent til mverdenen Buffer verflw er en mye brukt teknikk i explits sm utnytter seg av en vanlig prgrammeringsfeil Glemmer å dbbeltsjekke g validere inndata Mttagelig fr større inndata enn det er plass til i minnet Fører til systemkrasj eller uautrisert tilgang Metasplit Prject Metasplit prject er et datasikkerhetsprsjekt Infrmasjn m sikkerhetsprblemer, penetrasjnstesting g IDS (Intrusin Detectin System) signatur utvikling Målet fr prsjektet Samle infrmasjn m explits teknikker skape en nyttig ressurs fr utviklere av explits g sikkerhetseksperter Kun ment til lvlig sikkerhetsarbeid g testfrmål Metasplit Framewrk Utviklingsplattfrm fr utvikling av sikkerhetsverktøy g explits. består av verktøy, bibliteker, mduler g et brukergrensesnitt Hvedprsjekt Presentasjn 9

10 en mdulær kjører sm lar brukerne knfigurere en explit g aktivere den mt målet. Et nytt knsept med Metasplit Skillet mellm explit g paylad Paylad er lasten sm expliten sender til mttaker En mye brukt paylad er shell reverse tcp sm gir angriper et kmmandskall MSF innehlder 217 frskjellige paylads Nyheter i 3.0 Meterpreter har gså fått en verhaling med et felles standard API En avansert paylad med flere dynamiske muligheter Et kmmandskall sm tillater deg å laste inn nye funksjner etter behv Autmated explitatin sm autmatiserer hele prsessen Integrere prgrammer sm Nmap g Nessus Utvalg av explits sm kjøres mt målet Grunnleggende steg fr å kmprmittere et system: 1. Valg g knfigurering av en explit 2. Sjekk m målet er mttakelig fr expliten sm er utvalgt (valgfritt) 3.Valg g knfigurering av en paylad 4. Kjøre expliten Finnes både sm kmmandbasert g med et grafisk grensesnitt I tillegg kmmer et webgrensesnitt Fast-Track Samler en rekke verktøy (deriblant Metasplit med Autpwn) Ferdigknfigurert g klart til bruk Slagrdet frteller egentlig det meste "Fast-Track: Where it's k t finish in under 3 minutes..." Brutefrce En "prøv g feil" metde Benyttet fr å knekke passrd g krypteringsalgritmer Det er flere faktrer sm avgjør hvr vanskelig det er å knekke et passrd Hvr mange tegn kan passrdet/nøkkelen bestå av Hvr mange mulige verdier kan hvert tegn i passrdet/nøkkelen innehlde Hvr lang tid tar det mellm hvert frsøk Er det utestengelse etter x antall frsøk Hvedprsjekt Presentasjn 10

11 Ordliste angrep skiller seg fra tradisjnelle brute frce angrep Bygger på samme prinsippet Tradisjnelle angrep genererer frsøkene etter en kmbinasjnsalgritme fr alle mulige kmbinasjner Ordlisteangrep frsøker alle rd i en liste mt passrdet eller nøkkelen Raskere metde Innehlder de mest brukte passrd, standard passrd,.l. Generert brute frce angrep sikrere fr å ppnå et resultat Sjekker alle mulige kmbinasjner Lett å beskytte seg mt brutefrce Passrdskikk sikkert passrd sm består av minst 8 tegn sm innehlder både bkstaver, tall g spesialtegn. Et passrd med varierte tegn er gså mye sikrere enn rd eksempel: eh23m1eilgm" er mye bedre enn "hemmelig123" Teknisk løsninger mt brutefrce Passrd plicy påser at brukerne velger et tilsynelatende sikkert passrd Begrense antall mulig innlggingsfrsøk Fr eksempel: maks 5 frsøk før man blir sperret 1 time Da tar det tid å gå gjennm mange tusen rd Tjenestenekting Angrepsfrsøk hvr frmålet er å hindre gyldige brukere av en tjeneste tilgang til den tjenesten Opptar alle tilgjengelige ressurser fra et nettverk eller en tjener Metdene kan deles inn i t hvedkategrier: Lgiske angrep Flding angrep Et lgisk DS angrep utnytter seg av svakheter i prgramvare sm kan føre til vesentlig redusert ytelse eller i verste fall systemkrasj. Avverges ved å ppdatere prgramvare med kjente feil g svakheter Flding DS angrep bruker en enklere strategi Overbelaster prsessr, minne eller nettverksressurser hs mttakeren med lurefrespørsler Kan sammenlignes med bølleringing Distribuert tjenestenekting (DDS) bygger på de samme prinsippene Hvedprsjekt Presentasjn 11

12 Et DDS angrep kmmer fra mange kilder Distribuert fra flere enheter Kan bestå av flere hundre eller tusen maskiner Hacket eller infisert av trjaner, virus,.l. Vanskelig å sikre seg helt, men det finnes tiltak sm kan redusere mfanget Redundans i nettverksstrukturen Flere tilknytningspunkter til Internett Clusters slik at arbeidsmengden kan frdeles på nettverksressursene Det jbbes gså med teknikker sm er spesielt rettet mt DDS angrep Angriperne kmmer likevel stadig med nye måter å angripe på Kun et fåtall av alle DDS angrep blir rapprteret Finnes derfr svært lite statistikk ver mfanget Selv når høyprfilerte sider sm Micrsft, Yah eller VG blir utsatt er det veldig lite mediemtale Bedrifter g internettleverandører ser på denne infrmasjnen sm sensitivt g privat Hvedprsjekt Presentasjn 12

13 Windws sikkerhet Penetrasjnsresultater Penetrasjnstester på flere Windws perativsystemer Alle perativsystemene ble testet etter en ren installasjn Frsøk med g uten brannmur (Windws brannmur standard ppsett) Frskjellige Service Pakker Tester sm ble gjrt: Individuelle penetrasjnstester Fast-Track med Autpwn OS SP Brannmur kmprmittert Windws 2000 SP2 Nei 1 sessins Windws 2000 SP2 Ja 0 sessins Windws 2000 SP4 Nei 1 sessins Windws 2000 SP4 Ja 0 sessins Windws XP SP2 Nei 1 sessins Windws XP SP2 Ja 0 sessins Windws XP SP4 Nei 1 sessins Windws XP SP4 Ja 0 sessins Windws Vista - N/A N/A Windws Vista SP1 Nei 0 sessins Windws Server 2008 SP1 Nei 0 sessins Følgende sikkerhetshull ble brukt til å kmprmittere Windws systemer: Windws XP SP2 Mdule: explit/windws/smb/ms08_067_netapi Windws 2000 SP2 & SP4 Mdule: explit/windws/dcerpc/ms03_026_dcm Sikkerhetsvurdering Ingen systemene ble kmprmittert ved bruk av brannmur Prtene ble filtrert brt i prt skann frsøk Ikke mulig å se hva slags prter sm kjørte hvilke tjenester Langt verre å skaffe seg en innfallsvinkel Standard ppsett av Windws brannmur Ingen av de nye systemene (henhldsvis Windws Vista g Windws Server 2008) ble et ffer i penetrasjnstestingen Hvedprsjekt Presentasjn 13

14 Fkus i tidligere Windws systemer (Windws 3.11, 95, 98, etc.) : funksjnalitet, stabilitet, kmpatibelhet,.l. Sikkerhet km sist i rekken Ble bedret i XP g 2000, men ikke tilstrekkelig I Windws Vista g Windws Server 2008 har et av hvedfkusene til Micrsft vært på sikkerhet Lykkes gdt med økt sikkerhet i blant annet: prgramvare, ppdatering g standard knfigurasjner Hvedprsjekt Presentasjn 14

15 Sikkerhetstiltak Ignrance is bliss, eller versatt til nrsk "lykkelig uviten" er en situasjn en systemadministratr aldri ønsker å befinne seg i. En administratr må ha gd versikt ver de systemer g utstyr sm er tilkblet i nettverket. Oppdages stadig nye kritiske sikkerhetshull Imperativt fr en systemadministratr ppdatere systemene Med nyeste sikkerhetsppdateringene Følge med på utviklingen Oppsett eller knfigurasjn av tjenester g utstyr kan utgjøre en trussel Standard (fra fabrikat) brukernavn g passrd Standard knfigurasjnsinnstillinger Et feilaktig ppsett kan være utsatt En dmenetjener sm ikke er knfigurert krrekt kan avsløre hele bedriftens nettverksstruktur Det er derfr anbefalt å følge "best practice" knfigurasjner Brannmur Mange frmer g varianter sm bruker ulike metder g teknikker fr kntrllere datatrafikk mellm nettverk Hindre uautrisert trafikk sm frsøker å passere enten ut eller inn av et nettverk Trafikk sm kan være skadelig Skaper unødvendig mye trafikk Ikke skal ha tilgang Vi kan dele brannmurer inn t hvedkategrier: Persnlige Dedikerte Persnlige brannmurer er prgrammer sm perer direkte på maskinen Windws brannmur i Windws iptables i Linux ipfw i Mac OS X Dedikerte brannmurer er egne maskiner sm er strategisk plassert i et nettverk Kntrllere trafikken mellm t eller flere parter En brannmur kan jbbe på flere lag i OSI mdellen Hvedprsjekt Presentasjn 15