Защита Web-серверов

3.1. Ограничения  доступа в WWW серверах

Рассмотрим два  из них:

•  Ограничить доступ по IP адресам клиентских машин;

•  ввести идентификатор получателя с паролем для данного вида документов. 

Такого рода ввод ограничений стал использоваться достаточно часто, т.к.  многие стремятся в Internet, чтобы использовать его коммуникации для доставки своей информации потребителю. С помощью такого рода механизмов по разграничению прав доступа удобно производить саморассылку информации на получение которой существует договор.

Ограничения по IP адресам

Доступ к приватным  документам можно разрешить, либо наоборот запретить используя IP адреса конкретных машин или сеток, например:                              

123.456.78.9                               

123.456.79.

В этом случае доступ будет разрешен (или запрещен в  зависимости от контекста) для машины с IP адресом 123.456.78.9 и для всех машин  подсетки 123.456.79.

Ограничения по идентификатору получателя

Доступ к приватным  документам можно разрешить, либо наоборот запретить используя присвоенное имя и пароль конкретному пользователю, причем пароль в явном виде нигде не хранится.

Рассмотрим такой  пример: Агентство печати предоставляет  свою продукцию, только своим подписчикам, которые заключили договор и  оплатили подписку.  WWW Сервер находится в сети Internet и общедоступен.

Рисунок 2.2.7

     

Рисунок 2.2.7                           Пример списка вестников издательства.  

 Выберем Вестник предоставляемый конкретному подписчику. На клиентском месте подписчик получает сообщение:

Рисунок 2.2.8

Рисунок 2.2.8                           Окно ввода пароля.  

 Если он правильно  написал свое имя и пароль, то он допускается до документа,  в противном случае - получает  сообщение:

Рисунок 2.2.9

Рисунок 2.2.9                           Окно неправильного ввода пароля.

3.2 World wide web серверы и проблема безопасности информации.

Среди WWW серверов отличаются отсутствием известных проблем  с безопаcностью  Netscape серверы, WN и apache.

WN сервер. 

Это свободно распространяемый сервер, доступный для множества UNIX платформ. Основными целями при  его создании были безопасность и  гибкость. WN сервер содержит в каждой директории маленькую базу данных (список) документов содержащихся в ней. Если документ не перечислен в базе данных, клиент получить его не может. Базы данных либо генерируется специальной  программой автоматически для всех файлов в дереве директорий, либо другой программой создаются из текстовых  описаний, которые создаются вручную. В эти файлы, кроме перечисления документов можно вставлять HTML текст, т.к это аналог index.html в этом сервере. 

Администратору  web узла разбираться в сгенерированных файлах особой необходимости нет, но в принципе они аналогичны .cache файлам gopher. Сам сервер имеет разновидность для одновременной обработки gopher и http запросов к одним и тем же документам. 

Безопасность выполнения CGI приложений обеспечивается выставлением uid/gid для нужного файла этой базы данных. Безо всякого программирования и особой настройки WN сервер обеспечивает 8 возможностей поиска внутри документов, имеет интерфейс к WAIS серверу. Вы можете включать одни документы внутрь других на серверной стороне (например стандартные сообщения вначале и в конце документа ) Можете применять фильтры к любому документу, для получения необходимого документа на выходе ( например подстановка слов ). Для обращения к документу можно использовать URL типа <http://host/dir/foo;lines=20-30, чтобы получить строки с 20 по 30. Документация к серверу очень хорошая, устанавливается он быстро, обнаруженные ошибки исправляются в течении нескольких дней. 

Apache сервер - это свободно распространяемый WWW сервер для различных UNIX платформ и Windows NT, один из самых популярных в мире. Сейчас apache работает на 36 процентах от общего количества всех HTTP серверов в мире. Это быстрый и стабильный сервер. В сервер можно встроить SSL протокол, рассмотренный ниже на примере Netscape сервера.

Netscape Enterprise сервер.

Netscape Enterprise Server - это высокопроизводительный, защишенный World Wide Web сервер для создания, распространения, публикации информации в Интернете и выполнения сетевых интернетовских приложений, используя средства, базирующиеся на языках Java и JavaScript.

Netscape FastTrack сервер.

Netscape FastTrack сервер - это решение для тех, кого не устраивает цена и сложность Netscape Enterprise сервера. Он прост в использовании, разработанного чтобы позволить новичкам создавать и администрировать WWW сервер. 

Серверы Netscape имеют встроенные средства безопасности коммерческой информации и коммуникаций. Гибкая авторизация пользователя контролирует доступ к отдельным файлам и директориям, используя имя пользователя и пароль, имя домена, имя машины, IP адрес, клиентские сертификаты (client-side certificates ), именованные группы. Дополнительные черты безопасности обеспечиваются протоколом Secure Socket Layer 3.0 (SSL 3.0) и механизмом открытых ключей. 

SSL 3.0 - это последняя  версия широко распространенного  в Интернете стандарта, разработанного  Netscape Communications corporation. 

SSL протокол обеспечивает  конфиденциальность, целостность и  аутентичность информации. 

Конфиденциальность  и целостность информации обеспечивается посредством шифрования с открытым ключом. Аутентификация обеспечивается посредством цифровых сертификатов, которые почти невозможно подделать. Сертификат необходимо получать от третьей  стороны, которой обе стороны  доверяют.

SSL протокол - это  схема шифрования низкого уровня, используемая для шифрования  транзакций в протоколах высокого  уровня, таких как HTTP, NNTP и FTP. SSL протокол содержит методы для  идентификации сервера для клиента,  шифрование данных при передаче  и дополнительно, верификации  клиента для сервера. Из коммерческих  систем SSL протокол сейчас реализован  в Netscape навигаторах и Netscape серверах. ( Реализованы шифрование данных и авторизация сервера, авторизация клиента нет). 

Существует также  свободно распространяемая версия SSL, называемая SSLeay. Она содержит исходный код на C, который может быть встроен в такие приложения, как Telnet и FTP. Поддерживаются также свободно распространяемые Unix Web серверы Apache и NCSA httpd и несколько Web клиентов, включая Mosaic. Этот пакет может быть использован бесплатно для коммерческих и некоммерческих приложений.

Механизм открытых ключей обеспечивает шифрование данных при помощи открытого ключа(public key). В традиционных системах шифрования один и тот же ключ использовался для шифрования и дешифрования. В новом открытом или асимметричных системах шифрования ключи идут парами: один ключ используется для кодирования, другой для декодирования. Один из этих ключей, называемый открытым ключом, свободно распространяемый и используется для кодирования сообщений. Другой ключ, называемый личным ключом (private key) засекречен и используется для декодирования поступающего сообщения. В этой системе пользователь, посылающий сообщение второму пользователю может зашифровать сообщение открытым ключом второго пользователя. 

Сообщение может  дешифровано владельцем секретного личного ключа второго пользователя. Эта система может быть использована для создания неподделываемых цифровых подписей. В Netscape Enterprise Server администраторы могут динамически изменять ключи для сервера, что позволяет оперативно изменять политику авторизации. 

Netscape серверы и навигаторы осуществляют шифрование используя или 40-битный ключ или 128-битный ключ. В принципе можно взломать 40-битный ключ, перебирая каждую возможную комбинацию ( всего 2^40 ) пока Вы не обнаружите, что сообщение расшифровано. Взломать 128 битный ключ практически нереально.

3.3.Java, JavaScript и проблема безопасности.

Java и JavaScript - это тот раздел безопасности Web, который касается не администраторов и создателей Web серверов, а пользователей и администраторов пользовательских сетей. 

Несмотря на сходство в именах Java и JavaScript это две различных продукта. Java - это язык программирования разработанный SunSoft. Java программы прекомпилируются в компактную форму и хранятся на сервере. HTML документы могут ссылаться на миниприложения, называемые Java аплетами. WWW клиенты, которые поддерживают Java апплеты, загружают откомпилированные Java приложения и выполняют их на машине клиента. JavaScript это набор расширений к HTML, интерпретируемых WWW клиентом. В принципе, несмотря на то что JavaScript имеет более длинную историю проблем, связанных с безопасностью, хакерская программа на Java может активно и успешно вывести пользовательскую систему из строя, про JavaScript до сих пор известны только случаи передачи конфиденциальной информации клиента на Web сервер. Java апплеты выполняются на клиентской стороне, а не на серверной, и поэтому увеличивают риск атаки со стороны сервера. Нужно ли беспокоится об этом ? 

В Java встроены средства для ограничения доступа к клиентской машине. Апплетам не разрешается выполнять системные команды, загружать системные библиотеки, или открывать системные устройства, такие как диски. Апплетам, в зависимости от WWW клиента или запрещены все дисковые операции ( Netscape ), или почти все ( HotJava ).Апплетам разрешается устанавливать соединение по сети только к серверу, откуда аплет был загружен. Но Drew Dean ( ddean@cs.princenton.edu ) обнаружил, что можно написать апплет, который будет устанавливать соединение к любому компьютеру в интернете, то есть аплет из Интернета, загруженный на вашу локальную машину WWW клиентом может подсоединиться по TCP/IP к любой машине на вашей локальной сети, даже если она защищена через firewall. Эта проблема связана с тем, что Java выполняет верификацию для соединения через Domain.

Name System (DNS). Взломщик используя свой собственный DNS сервер может создать некорректную ссылку в DNS, чтобы заставить Java систему считать, что апплету разрешено соединение с компьютером к которому у него нет права подсоединяться. Ошибка была исправлена в Netscape навигаторе 2.01 и JDK 1.0.1. 

David Hopwood обнаружил, что загружая апплеты с 2 разных WWW серверов хэкер может нарушить пространство имен Java Virtual Machine. Это позволяет преобразовывать типы переменных друг в друга, преобразовывать целые в ссылки и т.д. В результате апплет может читать и писать локальные файлы, выполнять машинный код. Безо всяких проблем в UNIX может быть создан файл .rhosts. Эта ошибка проявляется, как минимум на HotJava, код может быть написан целиком на Java и быть платформонезависимым.

В настоящих версиях  Java возможны трюки с вызовом конструктора суперкласса, в результате чего этот вызов может быть пропущен. Это связано с алгоритмом, который сейчас использует интерпретатор Java. Возможные пути для этого:

-super внутри try.

-super внутри if.

-cathcer/thrower.

JavaScript - это встроен в Netscape навигатор. Периодически в Netscape навигаторе обнаруживались проблемы с безопасностью в связи с JavaScript, которые Netscape периодически устраняет в новых версиях навигатора. Andy Augustine в своем JavaScript FAQ описывает следующие проблемы: 1)Чтение пользовательской истории URL - исправлено в Netscape 2.0.

2)Чтение пользовательского кэша URL - исправлено в Netscape 2.0.

3)Чтение пользовательского  e-mail адреса и передача его по Интернету исправлено в Netscape 2.01.

4)Получение рекурсивного  оглавления файловой системы  - исправлено в Netscape 2.01.

5)Открытие окна  размером 1 пиксел, получение URL открытых  документов и передача их удаленному  серверу. Эта общая проблема  сетевых графических систем, имеющая  длинную историю. Пользователи x-windows, которые запускают команду `xhost +` без аргументов могут столкнуться с чужим невидимым окошком, которое передает ввод пользователя по Интернету хакеру.

Для того чтобы работать с Java и JavaScript приложениями без проблем с безопасностью рекомендуется:

-Не пользоваться  старыми версиями WWW клиентов, которые  поддерживают Java и JavaScript. Производители web клиентов исправляют свои программы, если обнаруживается новая ошибка в безопасности.

-Следить за текущим  состоянием дел с безопасностью  Java и Javascript. Javasoft имеет страницу, посвященную Java и безопасности. У netscape есть аналогичная страница про JavaScript. Каждый производитель web клиента имеет на своем сервере страницу посвященную безопасности.

В заключение  несколько общих правил, которые помогут Вам избежать многих проблем.

1.При создании  web сервера используйте надежный продукт. Используйте web сервер, который подходит под ваши нужды, не обязательно самый всеобъемлющий и модный.

2.Читайте документацию  сервера. Недостатки в настройке  чаще создают проблемы с безопасностью нежели ошибки в самом сервере.

3.Не забывайте  про SSL протокол, если речь идет  о коммерческой информации.

4.Заботьтесь о  безопасности CGI приложений, так как  это части самого сервера. Не  забывайте проверять и чужие  CGI приложения, если у Вас многопользовательский  сервер.

5.Не пользуйтесь  старыми версиями Web клиентов с поддержкой Java и JavaScript. Следите за обновлениями.

4.Заключение.  

В данной работе  мною были рассмотрены проблемы защиты информации в глобальной сети Internet. Проблема эта была и остается актуальной по сей день, так как никто еще  не может гарантировать на сто процентов того, что ваша информация будет защищена или в ваш компьютер не попадет вирус. Актуальность этой проблемы подтверждает еще и то, что ей посвещено огромное количество страниц в Internet. Однако большая часть информации идет на английском языке, что затрудняет работу с ней.  Разумеется в данной работе рассмотрена лишь часть проблемы (не рассмотрена, например, защита информации при помощи брандмауэров(сетевых экранов)). Проведенные исследования показывают, что разработано множество способов защиты информации: разграничение доступа, защита при помощи паролей, шифрование данных и.т.п. Однако, несмотря на все это, до сих пор мы то и дело слышим о взломах хакерами различных серверов и компьютерных систем. Это говорит о том, что проблема защиты информации еще не решена и на ее решение будет потрачено множество сил и времени.

5. Список  специальных терминов

ARP (Address Resolution Protocol) - протокол определения адреса, преобразует адрес компьютера в сети Internet в его физический адрес.

ARPA (Advanced Research Projects Agency) - бюро проектов передовых исследований министерства обороны США.

Ethernet - тип локальной сети. Хороша разнообразием типов проводов для соединений, обеспечивающих пропускные способности от 2 до 10 миллионов bps(2-10 Mbps). Довольно часто компьютеры, использующие протоколы TCP/IP, через Ethernet подсоединяются к Internet.