Nimetu (0)

PÄRNUMAA KUTSEHARIDUSKESKUS
ARUTID JA ARVUTIVÕRGUD
Oliver Kikas
ARVUTIVÕRGU DIAGNOSTIKASEADMED
Referaat
Juhendaja : Silver Silluta
Pärnu 2013
Sisukord

Sisukord 2
Sissejuhatus 3
1. Erinevad ohuallikad 4
1.1 Võrguründed 4
1.2 Passiivsed võrguründed 5
1.3 Aktiivsed võrguründed 5
1.4 Identiteedivargused 6
2. Tulemüürid 8
2.1 Tööpõhimõtted ja nende areng 9
2.1.1 Esimene põlvkond - paketi - filtrid 9
2.1.2 Teine põlvkond - rakenduskihi tulemüür 10
2.1.3 Kolmas põlvkond - olekuteadlikud tulemüürid 10
2.1.4 Järgnevad edasiarendused 11
2.2 Proksi 12
2.3 Võrguaadresside tõlkimine 12
3. Erinevad tarkvaralised lahendused 13
3.1 Windowsi integreeritud lahendused 13
3.2 Vabavaralised lahendused 16
3.2.1 Network Stuff 3.0.9 16
3.2.2 DNS Jumper 1.0.5 16
3.3.3 CloseTheDoor 0.2.1 17
Kokkuvõte 19
Kasutatud materjal 20
Sissejuhatus
Eraldiseisvaid seadmeid võrgu diagnostimiseks niivõrd ei ole kastutusel, pigem täidavad selle ülesande põhilised vahelülid, mis ühendavad võrke, milleks võivad olla nii hallatavad kommutaatorid, tulemüüri toega marsruuter ja muu analoogne . Järgnevas referaadis toon välja enamkasutatavad lahendused võrgu tervise ja funktsionaalsuse ülevaate saamiseks. Suuremal määral esinevad needsamad lahendused tarkvara kujul, mistõttu võib arvutivõrgu diagnostikaseadmeks pidada vabalt mõnda tavalist tööjaama, mis varustatud vastava tarkvaraga.
1. Erinevad ohuallikad
Ennekõike kui hakata asuma võrgu olukorda monitoorima ja haldama , peaksime olema kursis ka, mis on võimalikeks allikateks meie probleemidele. Suuremal hulgal asuvad need pigem lokaalsest võrgust väljast. Võrguturve on oluline teema, kuna tänapäeval ei ole reeglina arvutit, mis poleks võrku ühendatud ja seega on iga sisselülitatud arvuti potentsiaalne võrguründe ohver. Ründeohud võrgule, serveritele ja arvutitele võivad saada alguse erinevatest allikatest. Reeglina on kaasaegsed arvutid ühendatud internetti, mis on oluline äri- ja suhtluskeskkond, seda kasutavad riigiasutused kodanikega suhtlemisel ja interneti kaudu edastatakse konfidentsiaalseid isikuandmeid. Interneti muutumine peamiseks infovahetuskanaliks muudab selle atraktiivseks erinevatele huvigruppidele, kes soovides pahatahtlikult peatada teatud võrguteenuste toimimise üritades neid teenuseid blokeerida või tahtes enda valdusse saada ja ära kasutada teatud konfidentsiaalset informatsiooni võrguliiklust pealt kuulates. Peale selle võib olla tegu ka lihtsalt teatud isiku pahatahtliku toodanguga, mis viib erinevate viiruste või rämpsposti tootmiseni, mis koormab võrku ja arvutite ning serverite ressurssi ja üritab enda valdusse saanud arvutit muuta enda hävitusplaani tööriistaks, mis omakorda muutub ohuks võrguturvalisusele. Seetõttu on väga oluline kaitsta enda võrgu turvalisust.
1.1 Võrguründed
Võrguründed võib jagada kas passiivseteks või aktiivseteks. Esimesel juhul on tegemist võrguliikluse pealtkuulamisega ja teisel juhul võib ründaja modifitseerida, kustutada või luua uut infot. Sellest tulenevalt jaotuvad ründeid eesmärkide järgi:

• Juurdepääsu rünne ( Access attack) - on püüd saada juurdepääs ressurssidele, millele isikul pole juurdepääsuõigust.
  
• Andmete moonutamine (Modification attack) - on üritus muuta informatsiooni võõras süsteemis.
  
• Teenusetõkestamise rünne (Denial of service attack) - on üritus tõkestada mingit võrguteenust või tervet võrku toimimast.
  

1.2 Passiivsed võrguründed
Üks võimalik passiivse ründe variant on võrguliikluse pealtkuulamine (Sniffing). Sel moel võib sissetungija tuvastada konfidentsiaalseid andmeid, näiteks kasutaja identifitseerimise või autentimisega seotud võrguliiklust, mida hiljem saab kasutada võrku sisenemiseks ja edasiseks kahjutekitamiseks. Autentimisinfo pealtkuulamist, salvestamist ja hiljem selle abil serverile juurdepääsu üritamist nimetatakse kordusründeks (Replay attack). Teine meetod on kasutada arvuti avatud porte info varastamiseks. Avatud portide tuvastamine on suhteliselt elementaarne ja utiliidid on selleks olemas igas arvutis ( telnet ). Samas on olemas ka tõhusamaid vahendeid (Port scanners), mis oskavad skaneerida üle kõik ründobjektiks valitud arvuti pordid ja tuvastada, millised nendest on avatud. Samu vahendeid saab kasutada ka selleks, et kontrollida enda arvuti turvalisust.
Ründestsenaarium on harilikult järgmine:

• Portide skaneerimine, mille alusel tuvastatakse aktiivsed teenused süsteemis ja nendega seotud programmid , et identifitseerida haavatavad kohad.
  
• Võrgu pealtkuulamine, et tuvastada edasisi elemente ründe laiendamiseks.
  
• Sissetung süsteemi.
  

1.3 Aktiivsed võrguründed
Aktiivse ründe alla kuulub näiteks paroolide äraarvamine (Password guessing attack) süsteemi sissetungimiseks. See jaguneb omakorda:

• Toorejõu ründeks ( Brute - force attack), mille puhul pikema perioodi vältel üritatakse järjest paroole genereerides ja süsteemi sisestades leida õige.
  
• Sõnaraamatu ründeks (Dictionary attack), mis kasutab etteantud sõnaraamatut paroolide äraarvamiseks.
  

DNS'i võltsimisel (DNS poisoning) kasutatakse liba DNS serverit, mis suunab kasutajad hoopis teistele aadressidele kui kasutajad soovisid. Selle ründega saab ümber suunata kasutajate e-posti või teha igasugust muud ümbersuunamist.
1.4 Identiteedivargused
IP identiteedi vargus on seotud jagatud teenusetõkestamise ründega ( DDoS - Distributed Denial of Service attack). Lihtsamal juhul saab selleks ära kasutada arvutite ICMP ( Internet Control Messaging Protocol ) pakettidele vastamist. Kui koostada selline PING pakett , mis suunatakse kogu võrgule ja sihtaadressiks on määratud ründeobjekt, siis vastuseks saadab iga võrguarvuti teate sihtsüsteemi ja see koormatakse nii üle, et ta lakkab normaalselt funktsioneerimast.
Tavalised DoS ründed on surmaping (ping of death) ja puhvriuputus (buffer overflow), mille puhul saadetakse rünnatavasse süsteemi suuremaid pakette kui süsteem suudab vastu võtta ja see lakkab toimimast. PING rünnakute kaitseks on tänapäeval enamasti vastav port serverites ja ka kliendiarvutites keelatud. Teine variant on saata sihtarvutile pakett (SYN) TCP ühenduse loomiseks. Kui neid pakette saata korraga paljudelt arvutitelt suures koguses siis halvatakse süsteemi töövõime.
Hajutatud teenusetõkestamise rünne (DDoS)
Veel üks identiteedivarguse vorm on võrguaadressi võltsimine. MAC aadressi tuvastamine toimub ARP leviedastuse abil. Aga arvuti ei pea ootama leviedastuse päringut vaid võib saata ka ise võrku ARP teate enda MAC aadressiga ja seda saab ära kasutada valekinnituse saatmiseks. Sel kujul saadetakse teisele arvutile mõeldud paketid võltsaadressiga arvutile ja see saab omakorda neid pakette muuta ning siis õigele sihtarvutile edastada. Sellist rünnakut nimetatakse vahendusmehe ründeks (Man-in-the-middleattack). Üks selle ründe vorm on kommutaatori pordi ülevõtmine (Port Stealing), mille puhul kasutab ründaja ära kommutaatori omadust siduda iga port kindla MAC aadressiga.
2. Tulemüürid
Tulemüür (Firewall) on tarkvara või seade, mis turvakaalutlustel piirab ja reguleerib võrguliiklust arvutivõrgus või võrkude vahel vastavalt seadistatud reeglitele. Tavaliselt kasutatakse tulemüüri interneti ja kohaliku kohtvõrgu vahel. Tulemüüri esmane otstarve on väljastpoolt juurdepääsu takistamine ressursidele, millele pole sellist juurdepääsu ette nähtud. On ka tulemüüre mis piiravad väljuvat liiklust . Tulemüüri saab implementeerida nii tarkvaraliselt, riistvaraliselt kui ka kombinatsioonina mõlemast. Tarkvaraline tulemüür on enamjaolt integreeritud enamikel uue-aja operatsioonisüsteemidel, kuid on ka täiesti kolmandate osapoolte loodud litsentseeritud ja tasulised lahendused.
Illustratsioon tulemüüri tööst
2.1 Tööpõhimõtted ja nende areng
2.1.1 Esimene põlvkond - paketi-filtrid
Esimene artikkel tulemüüri tehnoloogia kohta avaldati aastal 1988, kui insenerid Digital Equipment Corporation´ist arendasid filtersüsteeme, mida teatakse praegu pakett- filtri tehnoloogia nime all. See võrdlemisi lihtne süsteem oli esimene teerajaja edasises kaugele arenenud ning tehnilises interneti turvalisuse maailmas.
Seda tüüpi pakettide filtreerimine ei pööra mingit tähelepanu sellele, kas pakett on osake olemasolevast ühendusest või mitte (s.t. mingit informatsiooni ühenduse oleku kohta ei salvestata). Selle asemel filtreeritakse pakette ainult pakettides endas sisalduva informatsiooni põhjal, kasutades selleks enamasti kombinatsiooni paketi lähte- ja sihtaadressist, protokollist ning TCP ja UDP puhul pordi numbrist .
TCP ja UDP protokollid moodustavad suurema osa suhtlusest üle Interneti ja kuna TCP ja UDP liiklus konventsionaalselt kasutab teada-tuntud porte teatud tüüpi liikluse jaoks, siis ühenduse olekust mittemidagi teadev filter saab eristada ja kontrollida sellist tüüpi liiklust (nagu veebilehitsemine, kaugprintimine, e-kirja saatmine , faili ülekandmine), kui just masinad kummalgi pool pakett-filtrit ei kasuta mittestandartseid porte.
Pakette filtreerivad tulemüürid töötavad peamiselt OSI mudeli kolmel esimsel kihil, mis tähendab, et suurem osa tööd tehakse ära võrgu ja füüsiliste kihtide vahel ning ainult natukene piiludes transpordikihti, et aru saada lähte- ja sihtkoha pordinumbritest. Kui pakett pärineb saatjalt ja jõuab tulemüürini, siis seade kontrollib, kas pakett vastab filtreerimisreeglitele ja vastavalt sellele, kas laseb paketi läbi või tõrjub eemale. Kui pakett läbib tulemüüri, siis filtreerimine toimub protokolli/pordinumbri baasil. Näiteks, kui eksisteerib reegel tulemüüri seadetes, mis keelab ligipääsu läbi telneti, siis tulemüür plokib IP protokollid, milles kasutatakse pordinumbrit 23.
2.1.2 Teine põlvkond - rakenduskihi tulemüür
Peamine kasu rakenduskihi tulemüürist on, et see saab aru teatud rakendustest ja protokollidest (nagu File Transfer Protocol, DNS, või veebilehitsemine), ja see võimaldab avastada , kui mittesoovitud protokoll proovib siseneda läbi mittestandartse pordi või kui protokolli ahistatakse mingil muul kahjulikul viisil.
Rakenduskihi tulemüür on palju turvalisem ja usaldusväärsem võrreldes pakett-filtri tulemüüriga, kuna see töötab kõigil seitsmel OSI mudeli kihil, rakendusest kuni füüsilise kihini. See on küll sarnane pakett-filtri tulemüürile, aga siin on võimalik informatsiooni filtreerida lisaks ka sisust lähtudes. Parim näide rakenduskihi tulemüürist on ISA(Internet Security and Acceleration) server. Rakenduskihi tulemüür suudab filtreerida kõrgema kihi protokolle nagu FTP, Telnet, DNS, DHCP , HTTP, TCP, UDP ja TFTP (GSS). Näiteks, kui organisatsioon tahab blokeerida kogu informatsiooni, mis on seotud sõnaga "foo", siis saab käivitada sisu filtreerimise tulemüüris, et see sõna edaspidi blokeeritakse. Kui mõni saatja poolne pakett blokeeritakse tulemüüri poolt, siis saatjat sellest üldiselt ei teavitata. Põhimõtteliselt suudavad rakenduskihi tulemüürid peatada kogu soovimatu välise ligipääsu kaitstud masinatesse. Põhjalikult uurides iga paketi sisu saavad tulemüürid ennetada võrgu- usside või troojalaste pääsemist võrguga ühendatud arvutisse. Igasugused lisakriteeriumid, mida pakettide läbivaatamisel arvestatakse, lisavad teatava ajakulu pakettide toimetamisele sihtkohta.
2.1.3 Kolmas põlvkond - olekuteadlikud tulemüürid
Aastast 1989-1990 kolm kolleegi Belli laboratooriumist, Dave Presetto, Janardan Sharma , and Kshitij Nigam, arendasid kolmanda põlvkonna tulemüüre kutsudes neid riistvara -taseme tulemüürideks.
Kolmanda generatsiooni tulemüürid, lisaks esimese ja teise põlvkonna tulemüüridele vaatab ka iga paketi asetust paketiseeria sees. Üldiselt viidataks sellele tehnoloogiale kui olekuteadlikule pakettide inspekteerimisele, kuna säilitatakse teave kõigist ühendustest, mis tulemüüri läbivad, ning on võimelised määrama, kas konkreetne pakett kujutab endast uue ühenduse algust, on osa praegusest ühendusest või on hoopis vigane pakett. Kuigis selles tulemüüris on ikka hulk staatilisi reegleid, ühenduse olek võib ise olla üheks kriteeriumiks, mis ütleb, millised kindlad reeglid kehtestada. Seda tüüpi tulemüüre on võimelised ära kasutama Denial-of-service rünnakud, mis võivad täita ühendustabeleid ebaseaduslike ühendustega.
2.1.4 Järgnevad edasiarendused
Aastal 1992, Bob Braden and Annette DeSchon at the Southern California Ülikoolist viimistlesid tulemüüri kontseptsioni. Toode nimega "Visas" oli esimene süsteem, millesse oli integreeritud visuaalne liides koos värvide ja ikoonidega ning mida oli kerge implementeerida ja ligipääseda arvuti operatsioonisüsteemist, nagu  Microsoft 'i Windows või Apple 'i MacOS. Aastal 1994 Iisraeli kompanii Check Point Software Technologies ehitas selle vabalt kättesaadavaks tarvaraks, mida teatakse FireWall-1 nime all.
Illustratsioon tulemüüri seadistamisest Ubuntu keskkonnas
Areng toimub ka selles suunas, et integreerida kasutaja idntiteet tulemüüri reeglitesse. Paljud tulemüürid omavad endas omadust, et kasutaja seotakse mingi konkreetse IP või MAC aadressiga, mis on väga üldine ja millest on kerge mööda saada. NuFW tulemüür pakub tõelist identifitseerimisel põhinevat tulemüüri, mis mis nõuab igal ühenduse jaoks kasutajalt signatuuri. authpf BSD süsteemidel laeb tulemüüri seaded automaatselt iga kasutaja jaoks pärast autentimist läbi SSH.
2.2 Proksi
Proksi, mis jookseb selleks pühendatud serveril või üldotstarbelisel arvutil, võib käituda justkui tulemüür reageerides sissetulevatele pakettidele (näiteks ühendumissoovidele) ning on võimeline ka teatud liiklust blokeerima .
Proxy serverid teevad sisesüsteemiga jändamise välisest võrgust raskemaks ja ühe sisesüsteemi väärkasutus ei põhjusta tingimata turvaauku, mida saaks ära kasutada väljastpoolt tulemüüri (vähemalt nii kaua kui proxy püsib tervena ja õigesti seadistatuna). Vastupidiselt, sissetungijad võivad kaaperdada mõne avalikult kättesaadava süsteemi ja kasutada seda kui proxy serverit omadel eesmärkidel. Kuigi siseaadressiruumi kasutamine suurendab turvalisust, võivad sissemurdjad ikkagi kasutada meetodeid nagu IP spuufimine, et saata pakette sihtvõrkudesse.
2.3 Võrguaadresside tõlkimine
Tulemüürid kasutavad tihtipeale võrguaadresside tõlkimise funktsionaalsust ning arvutid, mis jäävad kaitsva tulemüüri taha üldiselt omavad aadressi privaatseks kasutamiseks mõeldud aadressiruumis. Tulemüüridel on sageli olemas funktsionaalsus, mis peidab tulemüüriga kaitstud arvuti tegeliku võrguaadressi. Algselt oli selline võrguaadresside tõlkimine mõeldud aadresseerimaks piiratud ressurssidega IPv4 marsruuditavaid aadresse, mida võiksid kasutada nii kompaniid kui eraisikud ning et vähendada avalike aadresside hulka ja seega ka maksumust iga võrku ühendatud arvuti jaoks. Võrguaadresside varjamine kaitstud masinates on saanud oluliseks kaitsevahendiks võrguluure vastu.
3. Erinevad tarkvaralised lahendused
3.1 Windowsi integreeritud lahendused
Windowsi keskkonnas on võimaldatud hulk meetodeid mõne võrguprobleemi leiuks või isegi likvideerimiseks. Enamjaolt on nendeks käsuread sisseehitatud MS-DOS (Microsoft Disk Operating System) keskkonnas, kuhu saab ligi pääseda käivitades cmd.exe. Graafilisel kujul lahendused on operatsioonisüsteemis eraldi, enamjaolt need käivitatakse automaatselt mõne võrgutõrke puhul (Windows Troubleshoot jne), kuid pikk ootus jätab enamjaolt külma ja tühse tulemuse, mis puhul ei tasu mõeldagi nende kasutusele.
Toon välja põhilised toimingud, mida tasuks järgida, kui on esinenud ühenduse viga välisvõrku:
Esiteks tasub ikka ja alati vaadata üle füüsiline ühendus (kas kaabel on ühendatud), aga see selleks.
Järgmiseks tasub MS-DOS keskkonda trükkida ipconfig/all, millega kuvatakse meile IP aadress, võrgulüüsi aadress ning alamvõrgu mask .
Kui need andmed ei ole paigas, peame pöörduma probleemi juurde, miks ei ole saanud kohalik seade IP aadressi?
Kui eelnevaga on kombes, proovime suhelda mõne seadmega kohalikus võrgus, selle jaoks on käsk ping, mille järgi peame sisestama sihtaadressi, kellele päringu teeme. Selleks võib olla suvaline IP aadressi omav seade kohtvõrgus, ka võrgulüüs ise.
Side loomine õnnestus
Nüüd võiks kontrollida näiteks sisevõrgus töötava DNS olekut, selleks kasutame jälle käsku ping, kuid seekord ei trüki me selle järgi mitte sihtaadressi, vaid sihtaadressile määratud domeeni. Sellega saame teada, kas antud domeen on ilusti tõlgitud IP aadressiks.
Sise DNS on korras
Vaatame üle ka välisvõrgu DNS olukorra, selleks teeme sama protseduuri, kuid pingime mõnda välisvõrku domeeni, näiteks ww.google.com, kui ka sealt saame vastuse, on välisvõrgu DNS korras.
Järgmiseks võime sisestada netstat –a, millega veendume, kes on antud seadme taha ühendatud. Ehk on mõni viirus või trooja meie ohjad oma kätte haaranud!
Kõik ühendused on kohalikud
Lõpetuseks proovime käsku tracert, mille järgi sisestame mõne IP aadressi või domeeni. Selle käsuga näeme ära meie sihtkohta saadetava paketi teekonda ning vahepealseid niinimetatud „hüppeid”. Hüpped on vahepunktid, mida meie pakett läbib, enamjaolt siis tavaliselt marsruuterid ja muus säärane, mis ühendab mitut võrku. Selle järgi saame vaadatud, ega meie pakett mõnd kahtlast vahepunkti ei läbi.
3.2 Vabavaralised lahendused
3.2.1 Network Stuff 3.0.9
Et saada põhjalik ülevaade võrgus toimuvast, on tarvis mitmeid lahendusi, kuid kuidagi on Network Stuff suutnud nad kõik koondada ühte.
Network Stuff on tugev põhiasjades, milleks on: kuvada IP aadressi (nii sise kui välis); skännida võrku, et saada ülevaade ühendatud seadmete kohta; avaldada MAC aadresse ning viia läbi graafilisi ping või tracert käske sihtaadressitele.
3.2.2 DNS Jumper 1.0.5
Seadistades oma DNS sätteid võid sa parandada oma võrgu turvalisust, ehk anda isegi ligipääsu veebilehtedele mida sa muidu ei saanud külastada, sealhulgas ka kiirendada veebilehitsemist. Windows ei ole teinud seda tegevust lihtsaks, siin tulebki mängu DNS Jumper.
See toode kaasab hulgi olemasolemaid DNS alternatiive, kui ei ole kindel milline on parim, ei võta väga kaua neid kõiki läbi proovida. Kui oled tulemusega rahul, saad sa valitud sätted rakendada kõigest klikivajutusega. Tarkvara võimaldab ka olemaolevate sätete varundamist, juhul, kui midagi untsu läheb.
3.3.3 CloseTheDoor 0.2.1
Kui sa tahad turvata võrku, pead sa teadma mis teenused mis ühendusi kuulavad. CloseTheDoor ütleb sulle kõik mis tarvis: võrguliidesed, pordid, protokollid, teenused, seotud Windowsi teenused ja paljud muud.
Kogu see informatsioon võib tunduda esmalt liiane, kuid OpenTheDoor võib aidata. Parema hiirevajutusega millegil on võimalik millegi kohta infot koheselt ka veebist saada.
Ja isegi kui leiadki mõne pahavara, siis CloseTheDoor aitab ka sulgeda selle teenuse. Ole ettevaatlik, kogemata midagi muud sulgedes võib seade lakata töötamast.
Kokkuvõte
Pideva suhtlusega välisvõrku oled sa kogu oma seansi jooksul avatud ka teistele, iseasi kuidas kõikvõimalikku vältida ning ennetada. Võrgu ülevaate saamine ja vastavalt vajadusele liikluse konfigureerimine on võrgu haldamise lahutamatu osa. Võimalusi selle teostamiseks on hulgi ning täidetud on ka nõutumaid kriteeriume võrgu turvalisuse tagamiseks.
Kasutatud materjal

• http://www.e-uni.ee/e-kursused/eucip/haldus/411_erinevad_ohuallikad.html
  
• http://et.wikipedia.org/wiki/Tulem%C3%BC%C3%BCr_(informaatika)
  
• http://www.techradar.com/news/software/applications/10-best-free-lightweight-networking-tools-1088165
  
• http://www.makeuseof.com/tag/7-simple-steps-diagnose-network-problem/
  

20