Master Almaweb in Sicurezza dell'informazione

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1 Master Almaweb in Sicurezza dell'informazione Sicurezza nei Sistemi Operativi Lezione 4 Intrusion Detection Incident Response Alberto Montresor 1

2 Introduzione Obiettivi dell'amministrazione sicura di un s.o. ridurre la probabilità, la severità e le conseguenze delle intrusioni Come abbiamo visto Attività preventive possono ridurre ognuno di questi parametri Ma non è possibile eliminare completamente il rischio 2

3 Alcune definizioni Un'intrusione (o incidente) può essere definita come: qualsiasi insieme di azioni che cercano di compromettere la confidenzialità, l'integrità o la disponibilità di una risorsa by-passare i meccanismi di sicurezza di una risorsa Tutte le intrusioni sono definite rispetto a una politica di sicurezza la politica di sicurezza definisce ciò che è permesso e ciò che è proibito in un sistema senza una politica di sicurezza, è impossibile cercare di capire se un sistema è stato compromesso 3

4 Tipi di intrusione Esterne Tentativi di accedere ad un sistema dall'esterno Interne Utenti che cercano di acquisire un insieme di privilegi di cui normalmente non disponongono Utenti privilegiati che utilizzano scorrettamente i loro privilegi 4

5 Caratteristiche delle intrusioni Caratteristiche di un sistema normale Le azioni di utenti, processi non sono conformi a pattern statisticamente predicibili Le azioni di utenti, processi non includono sequenze di azioni che modificano la politica di sicurezza Le azioni dei processi corrispondono ad insiemi di azioni che descrivono cosa un processo può fare I sistemi sotto attacco non soddisfano almeno una di queste condizioni 5

6 Esempio di intrusione Un tool di attacco è uno script automatico progettato per violare una politica di sicurezza Esempio: rootkit Include on sniffer di password Progettato per nascondersi utilizzando versioni Trojan di vari programmi: ps, ls, find, netstat, etc. Aggiunge back doors (login, telnetd, etc.) Possiede tool per la pulizia dei log (zapper, etc.) 6

7 Esempio di detection Rootkit fa in modo che ls, du, etc. nascondano informazioni ls lista tutti i file in una directory, eccetto quelli installati dal rootkit dirdump (programma locale può fare lo stesso) Detection Esegui entrambi i programmi e confronta i risultati Se differenti, ls è stato alterato Solo uno dei possibili approcci... Nota: basato sul fatto che rootkit non modifica il kernel 7

8 Intrusion Prevention, Detection and Response Proteggere un sistema dalle intrusioni è un processo composto da tre fasi: 1. Intrusion prevention Se la prevenzione non ha successo il sistema è compromesso vai al passo 2 2. Intrusion detection Se il rilevamento ha successo vai al passo 3 3. Intrusion response 8

9 Intrusion Detection Intrusion Detection (ID) L'arte di rilevare intrusioni all'interno di un singolo host, di una rete o in generale di un sistema distribuito ID può essere: Automatica (IDS, Intrusion Detection System) Manuale (amministratore di sistema) Alcune considerazioni: Gli IDS hanno acquisito una importanza fondamentale nel campo della sicurezza Tuttavia, può essere ancora necessario dover giustificare l'acquisto di un IDS 9

10 Motivazioni per utilizzare IDS Alcune motivazioni Per prevenire le intrusioni, incrementando la percezione del rischio di scoperta e punizione Come secondo bastione dietro al principale (firewall) Per rilevare e gestire i preamboli degli attacchi (network probe) Per documentare i rischi Come controllo di qualità per il modello di sicurezza (specialmente in grandi organizzazioni) Per motivi "forensici": ovvero, per raccogliere informazioni sulle intrusioni e sugli attaccanti 10

11 Esempi Esempio di attività di intrusion detection 1. Examine all the files that are run by 'cron' and 'at.' Intruders leave back doors in files run from 'cron' or submitted to 'at.' These techniques can let an intruder back on the system (even after you believe you had addressed the original compromise) 2. Check for unauthorized services. Inspect /etc/inetd.conf for unauthorized additions or changes. In particular, search for entries that execute a shell program (for example, /bin/sh or /bin/csh) and check all programs that are specified in /etc/inetd.conf to verify that they are correct and haven't been replaced by Trojan horse programs 3. Examine the /etc/passwd file on the system and check for modifications to that file. In particular, look for the unauthorized creation of new accounts, accounts with no passwords, or UID changes (especially UID 0) to existing accounts 4. Check your system and network configuration files for unauthorized entries 5. Look everywhere on the system for unusual or hidden files (files that start with a period and are normally not shown by 'ls') (From Cert advisory) 11

12 Esempi Esempi di attività di intrusion detection 1. Examine log files for connections from unusual locations or other unusual activity. For example, look at your 'last' log, process accounting, all logs created by syslog, and other security logs 2. Look for setuid and setgid files (especially setuid root files) everywhere on your system. Intruders often leave setuid copies of /bin/sh or /bin/time around to allow them root access at a later time 3. Check your system binaries to make sure that they haven't been altered. We've seen intruders change programs on UNIX systems such as login, su, telnet, netstat, ifconfig, ls, find, du, df, libc, sync, any binaries referenced in /etc/inetd.conf, and other critical network and system programs and shared object libraries 4. Check your systems for unauthorized use of a network monitoring program, commonly called a sniffer or packet sniffer (From Cert advisory) 12

13 Intrusion Detection Non è possibile utilizzare solo approcci automatici solo approcci manuali Infatti: nel primo caso è possibile che l'analisi effettuata dagli IDS non copra tutti i possibili attacchi nel secondo caso: la mole di informazioni da guardare è troppo elevata 13

14 Errori associati a IDS Falsi positivi E' una situazione in cui l'ids notifica l'amministratore di un evento eccezionale, ma: non è un'intrusione Troppi falsi positivi l'amministratore smette di "ascoltare" l'ids a causa del rumore Falso negativo E' una situazione in cui un'intrusione è in corso, ma: l'ids non riesce a rilevare l'intrusione Un falso negativo il sistema è compromesso 14

15 Errori associati a IDS Subversion In italiano manomissione, avviene quando un attaccante modifica il funzionamento di un IDS al fine di causare un falso negativo L'IDS deve essere in grado di proteggere se stesso Possibili segnali: Precursori: Suggeriscono che un possibile attacco è in corso Indicatori Indicano che un attacco è stato effettuato 15

16 Intrusion Detection Systems (IDS) Obiettivi di un IDS (revisited) Minimizzare sia il numero di falsi negativi che il numero di falsi positivi Considerazioni Minimizzare il numero di falsi negativi può comportare un numero di falsi positivi non nullo non può essere l'obiettivo primario Ma minimizzare il numero di falsi positivi può comportare un elevato numero di falsi negativi Quanto "rumore" è possibile sopportare? 16

17 Componenti di un IDS Sensori Compito dei sensori è raccogliere informazioni Ad esempio: pacchetti di rete, log file, system call Meccanismi di analisi Il suo compito è determinare se è avvenuta un'intrusione L'output dell'analisi può contenere prove dell'avvenuta intrusione Interfaccia utente Permette di interagire con l'ids 17

18 Componenti di un IDS Honeypot Componente addizionale, sostanzialmente un sensore E' una trappola: un sistema "fintamente" debole che offre finti servizi e serve ad attirare gli attaccanti Esempi Deception Tool Kit Honeynet 18

19 Componenti di un IDS Motivazioni per utilizzare honeypot Possono raccogliere informazioni sugli attaccanti su nuovi possibili attacchi sui trend di attacco Incrementano il workload degli attaccanti ad es: password file "finti" Funzionano da campanello di allarme Incrementano l'insicurezza degli attaccanti Utilizzo della porta 365 di Deception Toolkit 19

20 Classificare e valutare gli IDS Gli IDS possono essere classificati in base ad alcuni parametri Architettura utilizzata Temporizzazione Sorgente delle informazioni Tipo di analisi svolta Tipo di risposta 20

21 Architettura Definizioni Host: il dispositivo in cui l'ids viene eseguito Target: il dispositivo che deve essere analizzato Co-locazione Host-Target In molti casi, host e target coincidono. Questo aumenta il rischio di subversion Comune in ambiente mainframe Separazione Host-Target Host e target sono separati. Per manomettere l'ids, l'attaccante deve compiere una seconda intrusione 21

22 Architettura In caso di separazione host-target: Architettura centralizzata Tutto il monitoraggio, l'analisi e i report vengono effettuati da una posizione centralizzata Architettura parzialmente distribuita Il monitoraggio e l'analisi vengono effettuati da un nodo centrale e riportati ad un insieme di nodi Architettura totalmente distribuita Monitoraggio, analisi e i report vengono effettuati in vari punti del sistema 22

23 Temporizzazione Definizione Il tempo che intercorre fra gli eventi che vengono monitorati e l'analisi su tali eventi Analisi periodica (batch mode) Basata su log e tracce ottenute dal sistema operativo Non permette risposte attive Analisi continua (real-time) Basata su un flusso costante di informazioni Può influire sull'esito dell'attacco 23

24 Sorgente dei dati Host-based (HIDS) effettua l'audit dei dati provenienti da un singolo host Network-based (NIDS) effettua l'audit del traffico di rete Application-based IDS specializzato per applicazioni specifiche Approccio "distribuito" (DIDS) combina HIDS, NIDS e application IDS al fine di scoprire intrusioni più complesse 24

25 Network-Based IDS - Vantaggi TCO (total cost of ownership) più basso Sono richiesti un numero minore di componenti Possono monitorare una rete molto grande Più semplicemente configurabili, non intrusivi In grado di rilevare attacchi che un sistema basato su host non è in grado di rilevare IP-based Denial of Service Packet Content Possono operare in real-time Notifica e risposta veloce Possono bloccare un attacco prima di subire danni 25

26 Network-Based IDS - Posizione DMZ Internet IDS Firewall DNS Server Mail Server Web Server Router Outer Firewall SW IDS IDS Firewall SW Inner Firewall Intra1 26

27 Network-Based Systems - Vantaggi Più difficile per un attaccante rimuovere le tracce Utilizza il traffico di rete catturato Possono essere resi invisibili agli attaccanti (modalità stealth delle schede ethernet) Possono vivere fuori dalla DMZ Possono vedere attacchi bloccati dai firewall / falliti Possono vedere attacchi falliti Possono ottenere informazioni critiche (raffinamento delle politiche) Indipendenza dal sistema operativo 27

28 Network-Based IDS - Svantaggi Possono avere difficoltà a processare tutti i pacchetti in una rete con molto traffico Molti dei vantaggi dei network IDS non si applicano alle reti basate su switch Non possono analizzare pacchetti crittografati Non possono discernere fra un attacco riuscito o fallito 28

29 Host-Based System - Vantaggi Possono rilevare attacchi "invisibili" ai NIDS, verificando attività interne all'host Attività di accesso ai file Attività di logon/logoff (attacchi di forza bruta) Cambiamenti negli account Cambiamenti di politiche Possono verificare se un attacco ha avuto successo Verifica dei log Possono operare in ambienti in cui il traffico è criptato (a livello rete/trasporto) Possono rilevare Trojan Horse e altri attacchi che coinvolgono l'integrità del software 29

30 Host-Based System - Svantaggi Più difficili da gestire, in quanto ogni host deve essere configurato separatemente Sono parzialmente basati su co-locazione host-target, quindi sensibili a subversion Non rilevano attacchi preventivi (network scan) La quantità di informazioni da analizzare può essere molto elevata Performance penalty 30

31 Valutazione di Application-Based IDS Vantaggi Permettono di tracciare attività non autorizzate a livello di utente Possono operare in ambienti in cui il traffico è criptato (a livello session/application) Svantaggi: più vulnerabili a subversion, in quanto i loro log sono meno protetti di quelli originati dal sistema operativo spesso sono vulnerabili ad attacchi di tipo trojan horse 31

32 Gerarchia e flusso di informazione Distributed IDS Network IDS Flusso di informazione Host IDS IDS Application IDS IDS 32

33 Modello di intrusione Anomaly detection What is usual, is know; What is unusual, is bad. Le intrusioni sono rilevate cercando di scoprire attività insolite Misuse detection What is bad, is known; What is not bad, is good Le intrusioni sono rilevate cercando di scoprire attività che corrispondano a tecniche note di intrusione Esempio: tentativi di creare file di tipo setuid letture del file /etc/passwd 33

34 Anomaly detection Modello classico per Anomaly Detection [Denning 87] infrangere la sicurezza di un sistema comporta spesso un uso anormale del sistema le violazioni di sicurezza possono essere rilevate osservando variazioni nel comportamento del sistema Esempio: errori nella digitazione di una password più frequenti 34

35 Anomaly detection Profilo per utente / macchina / rete Viene costruito un modello per ognuna delle entità attive nel sistema, che contiene metriche basate sul funzionamento dell'entità Una metrica è definita come: una variabile che rappresenta una misura quantitativa accumulata su un periodo Esempi: carico medio della CPU, n. di processi per utente, n. di connessioni di rete, etc. 35

36 Anomaly detection Tecniche utilizzate Threshold Viene stabilita una soglia, che può essere statica o dinamica, per ognuna delle metriche considerate Esempio: Tre tentativi per il login Misure statistiche Analisi della distribuzione statistica delle richieste Un caso particolare del successivo Rule-based Il comportamento accettabile non viene stabilito tramite una soglia precisa, ma in base a regole complesse 36

37 Anomaly detection Determinare una threshold può essere difficile Può dipendere da parametri non ovvi Ad esempio, abilità di battitura degli utenti; tastiere diverse Profilo statistico può variare Il meccanismo deve essere adattivo Attenzione però a sistemi che si adattano troppo facilmente 37

38 Esempio: Haystack Informazioni su base statistica: Sia A n l' n-esimo valore statistico calcolato in un intervallo di tempo Si definisce T L e T U in modo tale che 90% dei valori A i risiedono nell'intervallo [T L, T U ] (intervallo di confidenza) Haystack calcola A n+1 Quindi verifica se T L A n+1 T U Se falso, comportamento anomalo Altrimenti tutto ok. 38

39 Anomaly detection Tecniche più moderne Reti neurali Sistemi di classificazione basati su machine learning Algoritmi genetici Sistema immunitario 39

40 Anomaly Detection Vantaggi e svantaggi Vantaggi Sono in grado di rilevare i "sintomi" di un attacco, senza conoscerne esattamente i dettagli Possono essere utilizzati al fine di rilevare nuovi attacchi per i misuse detector Svantaggi Alto numero di falsi positivi Possono richiedere una grande quantità di training da parte dell'amministratore di sistema 40

41 Misuse detection Misuse detection Si basa sulla conoscenza di un dizionario di attacchi Corrisponde ad eseguire pattern matching si "loggano" gli eventi eseguiti dal sistema il meccanismo di analisi cerca i segni di un attacco negli eventi contenuti nei log Tassonomia: misuse detection Signature-based ID State-based ID 41

42 Signature-based misuse detection Signature detection la forma più comune utilizzata nei prodotti commerciali specifica ogni attacco come un pattern di eventi (signature) ogni possibile attacco è caratterizzato dalla sua signature Nota: spesso le signature sono definite in modo (troppo) preciso leggere varianti dello stesso attacco non vengono rilevate 42

43 State-based misuse detection State-transition analysis Un attacco è visto come una sequenza di stati a partire da uno stato iniziale non compromesso fino ad uno stato finale compromesso attraverso una serie di stati intermedi passando da uno stato all'altro attraverso transizioni di stato I possibili attacchi possono essere rappresentati come un grafo Tutti i possibili percorsi sul grafo sono analizzati, non solo le sequenze di azioni note 43

44 Esempio STAT Esempio: un processo ha ottenuto privilegi di root; come li ha ottenuti? Possibile attacco: setuid to root shell ln target./ s s 44

45 Esempio Note: Le condizioni devono essere rispettate quando il sistema entra negli stati s1 e s2 USER è l'effective UID del processo link(f1,f2) S1 exec(f1) name(f1)= -* EUID!= USER not owner(f1) = USER shell_script(f1) permitted(suid, F1) permitted(xgroup, f1) or permitted(xworld, f1) S2 n o t 45

46 Misuse detection - Vantaggi/svantaggi Vantaggi Efficace nel rilevare attacchi senza generare un numero enorme di falsi positivi Permette di identificare velocemente e affidabilmente una tecnica/tool di attacco precisa Il grado di conoscenza del sistema richiesto agli amministratori di sistema è ridotto Svantaggi Il sistema è in grado di rilevare solo attacchi già noti 46

47 Misuse detection vs anomaly detection Il problema della "knowledge base": Anomaly detection: Il sistema deve essere istruito sul comportamento normale E' compito dell'amministratore del sistema Può essere automatizzato Misuse detection Il sistema deve essere istruito sul comportamento anormale E' compito del produttore dell'ids 47

48 Misuse detection vs anomaly detection Sistemi commerciali Gran parte basati su misuse detection Integrano alcune tecniche di anomaly detection Sistemi "di ricerca" Affermano che le tecniche di anomaly detection sono superiori, perchè è possibile automatizzare la fase di training 48

49 Oltre gli host-based IDS: DIDS Nè i sistemi network-based nè i sistemi host-based sono sufficienti per rilevare alcuni attacchi uso di ssh in vari sistemi utilizzando diversi account name; NIDS può rilevare l'attacco, HIDS no uso di ssh con login senza password; HIDS può rilevare l'attaco, NIDS no Distributed IDS raccolgono informazioni da diverse sorgenti e cercano di correlare i dati Esempio: Un attaccante entra in un sistema A come Alice L'attaccante passa al sistema B come Bob HIDS non può correlare questi attacchi 49

50 Caratteristiche di un buon IDS Non deve essere una "scatola nera" Il suo funzionamento interno deve essere analizzabile dall'esterno Deve essere fault-tolerant Deve essere in grado di resistere ai guasti, senza che sia necessario ristabilire la sua knowledge base Deve resistere alle manomissioni Deve essere in grado di monitorare se stesso in modo da verificare che non sia stato modificato 50

51 Caratteristiche di un buon IDS Deve imporre un overhead minimo sul sistema target Un IDS che rallenta troppo il funzionamento di un computer o di una rete non verrà tollerato dagli utenti Deve essere possibile customizzare il suo comportamento in base al sistema target Ogni sistema ha un pattern di utilizzazione differente Deve essere in grado di adattare il proprio comportamento ad un sistema target in evoluzione Il profilo del sistema target può cambiare durante gli anni (nuove applicazioni aggiunte, etc.) 51

52 Come funziona un HIDS Host Based IDS Generalmente, monitora i log di sistema Controllano file ed eseguibili chiave del sistema attraverso checksum e informano di cambiamente inattesi Alcuni prodotti controllano l'attività sulle porte di rete e avvisano l'amministratore quando porte specifiche vengono accedute Possono utilizzare espressioni regolari molto potenti per definire signature 52

53 IDS Aspetti da considerare Quando si utilizza un IDS, è necessario considerare i seguenti aspetti: L integrità del software che si utilizza per rilevare le intrusioni il controllo dei comportamenti degli host connessi in rete e della rete stessa le forme fisiche di intrusione nei sistemi 53

54 IDS Integrità del software Regola da seguire: Quando si cercano segni di intrusione sui propri sistemi, si dovrebbe utilizzare un insieme di software verificato contenente solo copie sicure non modificate Software da considerare: Software IDS Sistema operativo kernel librerie di sistema file di dati e di configurazione utility di sistema da cui dipende l'ids 54

55 IDS Integrità del software Aspetti da tenere in considerazione: Si dovrebbe evitare di fare affidamento sul software del sistema che viene analizzato La rilevazione delle intrusioni dipende molto dall affidabilità delle informazioni che si raccolgono sullo stato e sul comportamento dei sistemi Esempi: programma rootkit ( sostituire il comando ps su un sistema UNIX con uno che non visualizza il processo dell attaccante modifica dei file log per eliminare tracce Mascherando la loro presenza, gli attaccanti prolungano il periodo che hanno a disposizione per usare quel sistema per i loro scopi eventualmente anche per molti mesi 55

56 IDS Cinque modi per assicurare l integrità Spostamento fisico del disco: Si sposti il disco dal sistema sospettato ad un sistema protetto e si esamini il contenuto usando il software del secondo sistema Pro: il più affidabile Contro: non automatizzabile, comporta interruzione di servizio Quando usarlo: quando si ha una ragionevole certezza che un sistema è stato compromesso Note: Quando si chiude il sistema sospetto, questa azione può cancellare le prove che si stava cercando 56

57 IDS Cinque modi per assicurare l integrità Collegamento di un disco verificato Si colleghi al sistema sospetto un disco verificato, protetto da scrittura, contenente il sistema operativo e tutto il software necessario Vantaggi e svantaggi simili al metodo precedente Nota: si basa sull attendibilità dell hardware del sistema sospetto 57

58 IDS Cinque modi per assicurare l integrità Creazione di immagine del disco del sistema sospetto Vantaggi: non influenza l attività del sistema preserva la prova originale per procedimenti legali successivi Svantaggi Come creare un immagine verificata del sistema? Può richiedere hardware dedicato, su cui bisogna fare affidamento 58

59 IDS Cinque modi per assicurare l integrità Utilizzazione di strumenti esterni Si utilizza strumenti esterni (ad es. CD-ROM) che contengano un insieme verificato di strumenti software Vantaggi: Semplice da effettuare Non influenza l attività del sistema Svantaggi Si utilizza sistema operativo della macchina sospetta, il che è potenzialmente pericoloso Il CD-ROM può contenere anche il sistema operativo (Live-CD) 59

60 IDS Cinque modi per assicurare l integrità Verifica del software installato Si confronta il software sul sistema sospetto con una copia di riferimento confronto su file completi confronto su somme di controllo crittografiche Gli strumenti di controllo dovrebbero essere posti su un meccanismo esterno verificabile Stessi vantaggi/svantaggi del metodo precedente 60

61 IDS Esame del comportamento dei sistemi Aspetti da considerare: L esame dei processi è complesso, richiede tempo e molte risorse Il grado di accuratezza con cui si riescono ad individuare comportamenti sospetti dipende dalla conoscenza del comportamento dei processi che ci si aspetta di eseguire Elementi da ricercare: processi mancanti processi extra processi con un identificazione utente insolita 61

62 IDS Esame del comportamento dei sistemi Elementi da ricercare Processi attivi in orari imprevisti Processi che terminano prematuramente Processi che consumano troppe risorse Attacchi DoS, sniffer E formattato insolitamente nel nome e negli argomenti Es: /sshd invece di /usr/sbin/sshd processi che compaiono in un numero insolitamente elevato 62

63 IDS Notifiche agli utenti Informare gli utenti Gli utenti di un sistema devono essere informati dello scopo e dei tipi di controlli che si eseguiranno le conseguenze di un comportamento non autorizzato Metodo comune: presentazione di un messaggio a video Esempio: Chiunque utilizzi questo sistema consente espressamente tale controllo ed è avvisato che se il controllo rivelerà possibili prove di attività criminose, il personale del sistema lo comunicherà alle autorità competenti 63

64 Sistemi IDS esistenti Ricerca su IDS EMERALD (Event Monitoring Enabling Responses to Anomalous Live Disturbances) STAT (State Transition Analysis Tool) Altri (solo alcuni esempi) AID (Adaptive Intrusion Detection system) ASAX (Advanced Security audit trail Analysis on unix Autonomous Agents for Intrusion Detection GASSATA (Genetic Alg. for Simplified Security Audit Trail Analysis) 64

65 Sistemi IDS esistenti HOST IDS Commerciali e OpenSource Generici: ISS RealSecure Server Sensor. Controllo del file system: Tripwire, AIDE Controllo delle connessioni di rete di un host: BlackICE, PortSentry Controllo dei log file di un host: LogSentry, Swatch 65

66 Emerald Event Monitoring Enabling Response to Anomalous Live Disturbance (!) Sviluppato da SRI International Parte dall'esperienza accumulata nei prodotti di ricerca IDES/NIDES Caratteristiche Fully-distributed: basato su Application-Host-Network Basato su una struttura gerarchica Una rete è suddivisa in un insieme di domini, ognuno dei quali contiene uno o più servizi "Divide and conquer" 66

67 Emerald Tre livelli di analisi Monitor di servizio Effettuano intrusion detection per componenti individuali e servizi di rete all'interno di un dominio Analisi statistica e di signature locale Monitor di dominio Integrano l'informazione all'interno di un dominio per cercare attacchi più generali Monitor di enterprise Analisi inter-dominio Utile per attacchi di larga-scala come worm 67

68 Emerald L'architettura di ogni monitor Profiler engines (anomaly detection) Signature engines (signature analysis) Resolver component integrazione dei risultati provenienti dagli engine 68

69 STAT Basato su state-analysis (ne è il precursore) Sviluppato presso UCSB Un'intera "linea di sviluppo": USTAT Basato su host singolo Specializzato per sistemi UNIX NSTAT In grado di analizzare più host Abstraction layer che permette di astrarre qualunque tipo di evento e analizzare solo gli eventi astratti Netstat Basato su network 69

70 STAT Un sistema STAT è composto da: un preprocessore una knowledge-base, composta di fact-base rule-base inference engine decision engine Pre-processore Il preprocessore analizza i dati provenienti dai sensori e li trasforma in audit-independent trace 70

71 STAT Fact-base Contiene informazioni sugli oggetti del sistema (queste informazioni descrivono lo stato del sistema) Ad esempio: descrizione dei file critici dal punto di vista di sicurezza Rule-base Contiene informazioni sulle transizioni di stato Signature action Stati collegati Inference engine Il meccanismo di analisi che combina l'input del preprocessore alle informazioni della knowledge base 71

72 STAT Decision engine Informa l'amministratore sui risultati provenienti dall'inference engine Il tipo di informazione può assumere una delle seguenti forme: Informa l'amministratore che un attacco è riuscito Informa l'amministratore che un attaccante è riuscito a raggiungere un punto critico nel diagramma degli stati Suggerisce eventuali azioni di risposta Osserva un ruolo attivo nel rispondere 72

73 ISS RealSecure Real-time IDS con architettura basata su tre componenti: Administrator module console di gestione in grado di monitorare qualunque numero di host Windows-Unix Host-based recognition engine installato su ogni macchina da monitorare analizza i log e determina se un attacco ha avuto successo reagisce terminando account "uccidendo" processi avvisando l'amministratore (paging/sms) 73

74 ISS RealSecure Real-time IDS con architettura basata su tre componenti: Network-based recognition engine viene eseguito su macchina separata signature-based in caso di attacco, può reagire terminando la connessione registrando la connessione (forensics) avvisando l'amministratore (paging/sms) riconfigurando i firewall con azioni definite dall'amministratore 74

75 Tripwire Tool di analisi del file system Versioni Commerciali: Windows, Linux/UNIX Open-source: Linux/Unix Calcola checksum crittografici di un file system Deve essere inizializzato in modo "sicuro" (prima di connettere la macchina alla rete) Si crea un database di checksum Periodicamente, i checksum vengono verificati Ogni modifica viene rilevata 75

76 Tripwire Windows File modificato 76

77 Security incident response Security Incident Response Team (SIRT) L'insieme di persone responsabili per l'individuazione e la reazione ad un incidente di sicurezza Sostanzialmente, una caserma di pompieri... Attività di un SIRT Individuare rapidamente gli incidenti Minimizzare e contenere le perdite Ripristinare i servizi colpiti Intraprendere opportune azioni legali (e.g., in collaborazione con polizia postale) Mitigare i punti deboli che sono stati sfruttati 77

78 SIRT: Procedure Elementi generali per stabilire una procedura di risposta agli incidenti Obiettivi e applicabilità Definizione del concetto di "incidente di sicurezza" relativamente alla propria organizzazione Struttura organizzativa ruoli, responsabilità, livelli di autorità "Severity ratings" o prioritizzazione Misure di performance e di costo Raccolta di informazioni 78

79 SIRT: Comunicazione Gestire la comunicazione con entità esterne all'organizzazione Media Terze parti Polizia postale Produttore Software Organizzazione ISP dell' organizz. Altri SIRT CERT ISP attaccante 79

80 SIRT: Modelli Architettura Staff Centralizzato Personale interno organizzazioni piccole ridotta estens. geografica Distribuito gerarchico organizzazioni grandi e geografic. distribuite Parzialmente in outsorcing Totalmente in outsorcing SIRT centrale con autorità sui SIRT locali Organizzazione Distribuito Collaborazione senza autorità SIRT Security Team 80

81 SIRT: Modelli Parametri da considerare: In caso di outsorcing: Necessità di supporto 24/7 Divisione delle responsabilità Full-time vs tempo parziale Informazioni sensibili rivelate all'esterno Morale del team Costo Esperienza dello staff Mancanza di conoscenze dipendenti dall'organizzazione Gestione degli incidenti presso locazioni multiple 81

82 SIRT: Servizi La risposta alle intrusioni non è l'unico servizio offerto da un SIRT Filtro e distribuzione di avvisi di sicurezza Valutazione delle vulnerabilità Intrusion detection Educazione Aggiornamento continuo Gestione degli update 82

83 Security incident response Il ciclo di vita dell'incident response Preparazione Detection e analisi Contenimento e recovery Analisi postincidente Analisi incidenti terze parti Report incidenti 83

84 Preparazione Jump kit Un insieme di elementi hw, sw ed informazioni utili per effettuare incident response Ad esempio workstation, software e dispositivi di backup x computer forensics portatili x packet sniffing, doc. floppy e CD con versioni trusted del sw doc. su porte usate da trojan, worm, etc. diagrammi di rete informazioni sulla normale attività di rete hash crittografico dei file principali 84

85 Preparazione Auditing La produzione di log, un elenco sequenziale di eventi significativi, corredati con annotazioni temporali E' una componente fondamentale della preparazione E' necessario configurare gli host al fine di raccogliere informazioni utili (IDS) Quali eventi Tentativi di accesso agli account del sistema Tentativi di accesso non autorizzato a file Utilizzazione di protocolli,... 85

86 Auditing - Alcuni dettagli Linux Due meccanismi: syslogd e klogd Una directory con i file di log: /var/log messages, syslog, kernlog,... Un file di configurazione E' possibile Separare in maniera più fine gli eventi Spedire gli eventi ad una macchina remota Configurare dimensione massima dei file di log... 86

87 Auditing - Alcuni dettagli Windows "Normalmente" il logging è disabilitato E' possibile configurare l'auditing tramite "Impostazioni locali di sicurezza" quali eventi monitorare dimensione massima dei file di log etc. 87

88 Auditing - Alcuni dettagli Cosa farà un hacker? In caso di compromissione di root: Cercherà di rimuovere le proprie tracce Come? Eliminando righe dai file di log Come difendersi? Utilizzando un meccanismo di log che si appoggi a nodi esterni Cercando le tracce dell'eliminazione dei log stessi 88

89 Analisi Attività necessarie per l'analisi Confrontare l'attuale comportamento del sistema con il normale comportamento Utilizzare un punto centrale di raccolta audit log Eseguire "event correlation" Sincronizzare gli orologi dei vari elementi coinvolti Utilizzare packet sniffer per ottenere dati addizionali Creare una "matrice di diagnosi" per il personale con meno esperienza Mantenere una "knowledge base", utilizzare Internet 89

90 Analisi Prioritizzazione E' il secondo passo dell'analisi Consiste nel valutare la gravità di precursori/indicatori La rapidità della risposta dipende dalla priorità Come valutare: Dal punto di vista tecnico: situazione attuale e potenziale Dal punto di vista organizzativo: criticalità delle risorse coinvolte Matrice di priorità Alto Basso Alto 1 2 Basso

91 Contenimento Perchè "contenere"? Un incidente può crescere in gravità se non viene contenuto per tempo Strategie di contenimento Differiscono a seconda del tipo di attacco subito DoS, Worm, hacker intrusion, etc. Devono essere decise in anticipo E' possibile associarle alla matrice di priorità vista prima 91

92 Contenimento Criteri per la selezione di una strategia di contenimento Danni potenziali e furto di risorse Necessità di conservare le prove Disponibilità del servizio Tempo e risorse necessarie per implementare la strategia Efficacia (contenimento parziale, totale) Durata della soluzione 92

93 Contenimento Raccolta delle prove Può essere necessario ritardare il contenimento per raccogliere ulteriori prove Attenta valutazione dei rischi Valutazione dal punto di vista legale Azioni dopo il contenimento - e.g. interrompere la rete Non è sempre necessaria Molti attacchi non meritano un tentativo di risolvere la cosa legalmente La raccolta delle prove è un attività rischiosa Può distruggere le prove stesse 93

94 Contenimento Alcuni dettagli Necessità di catturare informazioni "volatili" (RAM) Esempio: connessioni, processi in esecuzione Ancora una volta, potenzialmente rischioso Il gestore dell'incidente può essere notato Richiede l'esecuzione di software sicuro Necessità di preservare l'immagine dell'hard disk Non un semplice backup Software per computer forensics permettono di realizzare immagini del file system permettono di analizzare in profondità le immagini 94

95 Sanitization Cosa succede al termine del ciclo di vita di un computer (e del suo hard disk?) Distruzione fisica, nei rifiuti, rivenduto o donato ad altri I dati personali contenuti all'interno dell'hard disk costituiscono un rischio per la privacy Aneddoto: United States Veterans Medical Center Cosa si può fare? Sanitization: L'operazione di eliminazione dei dati contenuti 95

96 Sanitization Quali tecniche utilizzare? Cancellazione dei file Formattazione rapida / completa Wiping con byte 0 indicazioni DoD Guttman's erase pattern Degauss Distruzione fisica incenerimento, fusione,... Totalmente inefficaci Efficaci, richiedono tool appositi Distruttive 96

97 Sanitization (e Forensics!) Tool per sanitization: Alcuni tool per forensics CyberScrub The Coroner's Toolkit Wipe commer., Windows, full wipe o singoli file open-source, Linux, full wipe o singoli file open-source, UNIX Norton Utilities commerc., Windows Autoclave open-source, per PC, floppy-based, full wipe 97

98 Per concludere... Sicurezza nei sistemi operativi: Pochi principi fondamentali Privilegio minimo Separazione politica da meccanismi Necessità di meccanismi di autenticazione forti Tanti dettagli... Qual'è il meccanismo che viene utilizzato per implementare una particolare politica di sicurezza? E' un meccanismo sicuro? 98