Как просканировать сетевой периметр сервиса с помощью open source-инструментов

В последнее время участились случаи взлома сервисов, хакерских атак сайтов, утечки персональных данных. Не во всех кейсах это результат внешних атак, но ситуация подтверждает: сейчас как никогда важно убедиться в надежности периметра сети вашего сервиса.

Периметр любой сети — первый эшелон защиты, отправная точка построения системы защиты информации. Цель этого текста — показать подход, позволяющий провести инвентаризацию доступных «снаружи» и потенциально уязвимых сервисов. Мы оценим их уровень защищенности и выработаем план по повышению безопасности сетевого периметра.

К концу статьи мы повысим уровень защищенности от статуса «не знаю, как настроен сетевой периметр» до «опубликованы минимально необходимые сервисы с учетом необходимых настроек безопасности». В работе будем использовать бесплатное программное обеспечение.

Введение

Анализ защищенности периметра нужно проводить на регулярной основе. Появляются новые уязвимости в ПО, изменяются конфигурации сетевого оборудования периметра и конфигурации публикуемых сервисов. Все это требует повторного сканирования.

В настоящее время есть «коробочные» решения по анализу периметра. Так, один из них проводит внешнее сканирование определенного пула IP-адресов по расписанию. По итогу формирует отчет по найденным уязвимостям и дает рекомендации по их устранению.

Мы же предлагаем более дешевый, но не менее эффективный способ настроить подобную систему самостоятельно.

Целевое состояние

Сетевой периметр в безопасности. Что мы подразумеваем под этим состоянием, к чему придем в завершение текста:

• понимаем топологию периметра своей сети,
• обеспечили безопасное удаленное управления хостами сети (при необходимости в удаленном управлении),
• опубликовали только те сервисы, которые действительно должны быть опубликованы (отсутствие избыточных публикаций),
• сделали публикацию сервисов максимально безопасной с помощью определенных и часто очень ограниченных средств,,
• контролируем отсутствие уязвимостей оборудования и веб-приложений (мисконфиги, устаревшее ПО).

План работ

Анализ текущего состояния сети пройдет по следующим шагам:

• Соберем информации о белых сетях,
• Подготовим хост/стенд для сканирования,
• Просканируем белые сети с помощью утилиты nmap,
• Соберем информацию о портах, доступных из интернета,
• Определим сервисы, доступные на открытых портах,
• Просканируем веб-приложения с помощью Nikto,
• Интерпретируем результаты.

Соберем информацию о белых сетях

Первый шаг в понимании топологии периметра сети — определение физической и логической схем сети. На этом этапе необходимо собрать максимальное количество информации о том, какое сетевое оборудование используется, как оно скоммутировано, какие белые сети используются на пограничном оборудовании.

Источниками информации об используемых белых сетях могут выступить:

1. Составленный и поддерживаемый в актуальном состоянии план сетей (или карта сети при наличии).
2. Физический доступ к оборудованию. Необходимо проверить, как оно скоммутировано с другим сетевым оборудованием и иными хостами (например, серверами).
3. Конфигурация пограничного оборудования. Здесь необходимо проанализировать настройки интерфейсов (назначенные IP-адреса и маски сетей), таблицу маршрутизации, правила трансляции адресов, запущенные сервисы и ACL оборудования.
4. DNS-записи. Их список будет особенно полезным на этапе сканирования веб-приложений.
5. Договор с провайдером. В нем также можно найти информацию об арендованных белых IP-адресах.

Результатом сбора информации должен быть список выделенных вам белых IP-адресов. С помощью анализа конфигурации пограничного оборудования можно сразу определить перечень используемых IP-адресов – в этом случае в качестве целей сканирования следует рассматривать их.

Если у вас нет сетевой схемы или она устарела, рекомендуем начать ее составлять или актуализировать после этого этапа. Рабочая сетевая схема помогает при дебагах сети, планировании расширения, передаче роли администратора и других операциях сетью.

Подготовим хост для сканирования

Теперь у нас есть список целей для сканирования, самое время подготовить хост, с которого будет осуществляться сканирование.

Требуемый состав ПО для сканирования, которое нужно установить на сервер, следующий:

• сетевой сканер nmap,
• сканер веб-приложений Nikto.

Есть несколько вариантов подготовки тестового хоста. Вы можете:

• использовать готовые сборки ОС для пентеста (например, Kali Linux) с предустановленными инструментами, которые нам нужны. Актуальный образ Kali Linux можно скачать с сайта.
• развернуть виртуальную машину с ОС, например, Ubuntu 18.04. Редакция server/desktop значения не имеет, в рамках статьи демонстрация будет проводиться в консоли. Здесь нужно будет предварительно обновить пакеты и установить требуемые нам компоненты через команды:

sudo apt update && sudo apt upgrade && sudo apt install nmap nikto -y

Сканирование белых сетей с помощью nmap

Перед этим необходимо проанализировать возможное влияние сканирования на работающие сервисы.

Сканирование не предполагает деструктивного воздействия на боевые системы, но все же его лучше проводить в период наименьшей нагрузки на сервисы, предварительно оповестив системных администраторов.

До сканирования следует выполнить следующие действия:

• Определить дату и время проведения работ.
• Уведомить администраторов сервисов о работах.
• Внести белый IP-адрес хоста для тестирования в список исключений из проверки в системах IDS/IPS.

Сбор информации о портах и сервисах, доступных из интернета

Здесь и далее в примерах команд мы будем использовать IP-адреса x.x.x.x и DNS-имена servicename.test. При воспроизведении инструкции используйте определенный вами пул IP-адресов (в виде диапазонов или сетей) и DNS-имен веб-приложений.

Итак, у нас есть установленный сканер nmap, а белый IP-адрес добавлен в список исключений IDS/IPS. Интенсивность сканирования — количество запросов в единицу времени — можно регулировать, установив один из параметров ниже. Чем выше показатель, тем больше грузится сеть и ресурсы, к которым обращается сканер, также повышается вероятность обнаружения со стороны IDS.

Далее стоит определиться со списком сканируемых портов. По умолчанию nmap сканирует первую тысячу портов.

Если после анализа настроек NAT и Firewall у вас есть полный список опубликованных портов, можно в параметрах сканирования указывать конкретные значения — например, -p 80, 443, 1194. Если такой информации нет, можно явно указывать все порты (-p 0-65535). В таком случае сканирование будет идти долго, но можно будет получить полную картину по опубликованным портам.

Статусы портов в результатах сканирования с помощью nmap могут быть следующими:

На данном этапе все готово к началу сканирования. Ниже опишем несколько вариантов сканирования с записью результатов в файл nmap.txt.

Список открытых портов

Запустим команду:

$ sudo nmap x.x.x.x --open -T4 -p 0-65535 -v > nmap.txt

В результате сканирования обнаружены два открытых порта: 22/TCP, 80/TCP. 18 портов фильтруется, остальные закрыты. Первичное обнаружение открытых портов и работа по ним позволяет существенно сократить время более углубленного сканирования. Продолжая сканирование, будем указывать эти порты.

Список открытых портов с версиями приложений

Попробуем узнать версии операционной системы и приложений, работающих на целевом хосте. Для этого запустим nmap со следующими параметрами:

$ sudo nmap x.x.x.x -p 22,80 -sV -O -v > nmap.txt

Этот вид сканирования проходит быстрее, чем предыдущий, за счет уменьшения количества сканируемых портов. Красным цветом выделены обнаруженные открытые порты, информация о сервисах, работающих на открытых портах, а также версия ядра Linux.

На основании информации о версиях ОС, ее ядра, а также версиях ПО можно понять, является ли используемые ОС и ПО устаревшими и есть ли в них известные уязвимости. За последней информацией можно обратиться к ресурсу CVE.

Комплексное сканирование

Nmap позволяет использовать скриптовый движок NSE — Nmap Scripting Engine. С его помощью можно существенно увеличить объем получаемой информации за счет применения множества разнообразных проверок, написанных на языке lua и добавленных в базу скриптов nmap. Дополнительную информацию о применении NSE можно найти здесь.

Рассмотрим пример сканирования с помощью скриптов категории vuln.

Запустим расширенное сканирование следующей командой:

$ sudo nmap x.x.x.x -T4 -A -p 22,80 --script “vuln” -v > nmap.txt

В результате сканирования найдена уязвимость веб-сервера Apache CVE—2011-3192, более подробную информацию о ней можно также найти здесь.

Перечисление списка доступных директорий для веб-ресурса

По известному DNS-имени веб-приложения можно также вывести список расположений, доступных из интернета. Это может быть полезным для проверки настроек разграничения доступа к определенным ресурсам.

Запустим следующую команду для сканирования веб-приложения, в котором необходимо авторизоваться для доступа к содержимому сайта:

$ sudo nmap --script http-enum servicename.test -v > nmap.txt

В результате видны каталоги и файлы сайта, которые доступны без авторизации.

Промежуточные итоги

Таким образом, после проведения сканирования удалось получить следующие данные об исследуемых хостах:

• список открытых портов,
• версии используемых ОС,
• версии используемого ПО,
• существующие уязвимости для используемых ОС и ПО.

Возможности nmap не ограничиваются приведенными примерами. Для более широкого сканирования, например, можно использовать иные категории скриптов. Более полную информацию можно найти на сайте.

Сканирование веб-приложений с помощью Nikto

У нас есть список доступных белых IP-адресов и открытых в интернет портов. Также мы выяснили, какие сервисы доступны «снаружи», какие у них версии операционных систем и программного обеспечения. На данном этапе предлагаем провести сканирование опубликованных веб-приложений с помощью инструмента Nikto.

Nikto — сканер уязвимостей веб-серверов с открытым исходным кодом. Он выполняет всесторонние тесты, выявляя следующие уязвимости:

• неверные настройки сервера и программного обеспечения
• файлы и программы по умолчанию
• небезопасные файлы и программы
• устаревшие серверные компоненты и др.

Nikto не может работать в скрытом режиме. Адрес, с которого будет производиться сканирование, необходимо добавить в исключения IPS, чтобы он не был заблокирован в ходе тестирования.

Список целей сканирования можно получить из DNS-записей, которые доступны в личном кабинете DNS-регистратора, или в настройках DNS-сервера (если вы управляете NS-сервером арендованной зоны).

Ключи, с которыми возможен запуск сканера, можно найти в man или в описании в репозитории одного из разработчиков продукта. Параметры запуска сканирования индивидуальны и зависят от особенностей архитектуры веб-приложений.

Самый простой запуск сканирования с сохранением результата в html-файл выглядит так:

$ sudo nikto -host servicename.test -o result.html -Format htm

Команда запуска сканирования будет выглядеть следующим образом:

$ sudo nikto -host servicename.test -ssl -Tuning 2490ab -o result.html -Format htm

В результате сканирования получаем html-файл с подробно описанными результатами.

Рассмотрим часть отчета, чтобы понять принцип анализа результатов сканирования:

В каждом из блоков отчета содержится:

• запрашиваемый в ходе теста URI — в поле URI,
• вызываемые HTTP-метод — в поле HTTP Method,
• описание найденной уязвимости/ошибки конфигурации и т.д. — в поле Description;
• полный путь — в поле Test Links,
• номер уязвимости в формате OSVDB — в поле OSVDB Entries.

Информацию о соответствии записей OSVDB и CVE можно найти по ссылке.

В примерах указаны следующие описания:

Uncommon header ‘x-frame-options’ found, with contents: SAMEORIGIN

Информацию по данному описанию можно найти, например, на данном ресурсе. И кастомизировать параметр заголовка HTTP по результатам анализа.

Uncommon header ‘x-robots-tag’ found, with contents: none

Аналогично стоит проанализировать информацию по второму отмеченному в отчете заголовку, основываясь, например, на информацию ресурса. После тут тоже стоит кастомизировать параметр заголовка HTTP.

Полученный с помощью Nikto результат следует подробно изучить и внести соответствующие правки в конфигурацию прокси-сервера/веб-сервера/веб-приложения.

Меры по повышению уровня защищенности периметра

Итак, по результатам сканирований у нас есть следующая информация:

• список белых IP-адресов/сетей,
• список DNS-имен, на которые отвечают веб-приложения,
• список открытых портов в интернет,
• список протоколов, используемых на открытых портах,
• список используемых ОС и ПО, их версии,
• список обнаруженных уязвимостей,
• список мисконфигов.

Для повышения уровня защищенности периметра сети необходимо проанализировать всю собранную информацию и определить план работ. Ниже приводим чек-лист, который можно использовать в качестве опорного плана. Учтите, что в зависимости от особенностей архитектуры периметра, используемых решений, построенных процессов он должен меняться.

Чек-лист повышения уровня защищенности информационной безопасности

Убедитесь, что вы можете поставить галочку напротив каждого из пунктов. Если нет, подумайте, как это исправить.

1. Вы используете актуальные версии ОС и ПО.

Регулярно следите за актуальностью используемых версий ОС и ПО. При появлении стабильных версий планируйте обновление и реализацию совместимости с имеющейся инфраструктурой.

2. У вас есть понимание цели каждого опубликованного в интернет порта.

Любая публикация порта в открытую сеть повышает риски нарушения ИБ публикуемого ресурса и всей инфраструктуры. Поэтому стоит публиковать ресурсы, только если вы убедились в реальной необходимости и предварительно настроили средства защиты.

3. Используете более безопасные версии протоколов.

Например, HTTPS вместо HTTP, SMTPS вместо SMTP, FTPS вместо FTP, SSH вместо TELNET, SNMPv3 вместо SNMP первой и второй версий.

4. Не публикуете порты для управления устройствами и хостами.

Если требуется удаленное подключение к хостам для управления, лучший вариант — настройка vpn. Допустимый вариант: ограничение адресов для доступа к портам управления с помощью Firewall.

5. Используете reverse-proxy в DMZ для публикаций веб-приложений.

Перечень актуальных HTTP-заголовков, которые можно использовать для повышения уровня защищенности, вы найдете, например, здесь. Публикацию ресурсов можно осуществить, например, с помощью nginx, настроив параметры HTTP-заголовков.

6. Используете Port-Forwarding для проброса портов.

7. Используете решения IDS/IPS.

8. Используете WAF.

Решения класса Web Application Firewall являются наилучшим вариантом для обеспечения безопасной публикации веб-приложений. Выбрать подходящий можно на сайте Selectel.

9. Используете фильтрацию GeoIP

Для ограничения пула IP-адресов, которым разрешен доступ к критическим ресурсам, можно использовать фильтрацию по GeoIP на основе списка стран с целевой аудиторией для подключения. Однако этот подход не сработает, если атакующая сторона использует прокси-серверы в разрешенных странах.

Ранее мы подробно описывали, как реализовать подобную фильтрацию. Также ее можно осуществить с помощью параметров nginx.

Также многие Firewall поддерживают этот функционал — например, UserGate (можно арендовать в Selectel) и pfSense (можно установить на виртуальный или выделенный сервер).

10. Используете fail2ban для сервисов, где настроена авторизация.

Для SSH, например, можно найти информацию о настройке fail2ban здесь.

11. Используете авторизацию по сертификату, если требуется ограничить доступ к публикациям портов понятному конечному числу пользователей.

Реализация возможна, например, с помощью nginx в качестве обратного прокси-сервера для публикации ресурсов.

12. Используете защиту от DDoS.

Базовую защиту от атак обеспечивают современные межсетевые экраны — например, UserGate. Для более серьезной защиты нужно приобретать отдельные услуги.

13. Настроили регулярное сканирование белых IP-адресов.

Регулярное внешнее сканирование ресурсов поможет поддерживать уровень ИБ на высоком уровне. Можно развернуть свой хост для сканирования, как было описано в тексте, или, например, воспользоваться соответствующей услугой в Аттестованном периметре ЦОД Selectel.

14. Отслеживаете информацию о новых уязвимостях.

Актуальную информацию можно получать, например, из следующих источников — список новых уязвимостей ПО или БДУ, а также на сайтах вендоров конкретных решений.

15. Авторизация на хостах происходит под непривилегированной учетной записью с дальнейшим повышением прав.

16. По возможности используете SSH-ключи для авторизации.

17. Используете сложные пароли, если есть возможность использовать только пароли.

Например, пароли со следующими характеристиками: длина не менее 12 символов с алфавитом, содержащим строчные, заглавные буквы, цифры, спецсимволы.

18. По возможности используете двухфакторную аутентификацию.

19. Настроили логирование и мониторинг ИБ

Необходимо настроить сбор логов межсетевого экрана, систем обнаружения и предотвращения вторжения, логи сервисов и ОС. Для более эффективного реагирования должна быть настроена корреляции всей собранной информации. Для мониторинга информационной безопасности можно использовать open source-решение, например Wazuh, или воспользоваться «коробочным» решением, существующим на рынке.

Заключение

Итак, теперь вы можете провести базовую «инвентаризацию» своего сетевого периметра с помощью доступных инструментов, не требующих серьезных затрат.