Основи мережевої безпеки

Вступ

Мережева безпека включає політики та практики, спрямовані на запобігання та моніторинг несанкціонованого доступу, зловживання, модифікації або відмови в доступі до комп'ютерних мереж та ресурсів, пов'язаних з мережею.

Ключові аспекти мережевої безпеки

  • Захист периметра - блокування зовнішніх загроз через міжмережеві екрани та шлюзи.
  • Контроль доступу - забезпечення доступу лише авторизованим користувачам та пристроям.
  • Виявлення та запобігання вторгнень - своєчасне виявлення аномалій та потенційних атак.
  • Шифрування даних - забезпечення конфіденційності даних під час передачі.
  • Сегментація мережі - розділення мережі на ізольовані зони для кращого контролю.

Основні компоненти захисту

1. Міжмережеві екрани (Firewalls)

Міжмережеві екрани контролюють вхідний та вихідний мережевий трафік на основі попередньо визначених правил безпеки.

  • Пакетні фільтри - перевіряють пакети на основі IP-адрес та портів.
  • Stateful inspection - відстежують стан активних з'єднань.
  • Прикладні шлюзи - аналізують трафік на рівні додатків.
  • Next-Generation Firewalls (NGFW) - включають функції IDS/IPS, глибокий аналіз пакетів, та антивірусний захист.

2. Системи виявлення та запобігання вторгнень (IDS/IPS)

Ці системи моніторять мережу на предмет підозрілої активності та можуть вживати активних заходів для запобігання атакам.

  • Network-based (NIDS/NIPS) - аналізують трафік всієї мережі.
  • Host-based (HIDS/HIPS) - моніторять окремі хости на предмет підозрілої активності.
  • Signature-based - використовують бази відомих шаблонів атак.
  • Anomaly-based - виявляють відхилення від нормальної поведінки.

3. Віртуальні приватні мережі (VPN)

VPN створюють зашифровані тунелі для безпечної передачі даних через публічні мережі.

  • Site-to-Site VPN - з'єднують цілі мережі між собою.
  • Remote Access VPN - дозволяють окремим користувачам підключатися до мережі організації.
  • SSL/TLS VPN - використовують веб-браузер як клієнтський додаток.
  • IPsec VPN - забезпечують шифрування на мережевому рівні.

4. Захист DNS та DHCP

Захист критичних мережевих сервісів від атак та зловживань.

  • DNSSEC - забезпечує автентифікацію та цілісність DNS-відповідей.
  • DNS-фільтрація - блокування доступу до шкідливих доменів.
  • DHCP snooping - запобігання атакам з підміною DHCP-сервера.

5. Управління доступом до мережі (NAC)

Контролює доступ пристроїв до мережі на основі відповідності політикам безпеки.

  • Аутентифікація пристроїв - перевірка справжності пристроїв перед наданням доступу.
  • Перевірка відповідності - забезпечення актуальності оновлень та антивірусного захисту.
  • Динамічна сегментація - розміщення пристроїв у відповідних мережевих сегментах.

Поширені мережеві атаки

  • DoS та DDoS - атаки на відмову в обслуговуванні, що перевантажують мережеві ресурси.
  • Man-in-the-Middle (MITM) - перехоплення та потенційна модифікація комунікацій між двома сторонами.
  • ARP/DNS Spoofing - підміна ARP або DNS записів для перенаправлення трафіку.
  • MAC Flooding - переповнення таблиць CAM комутаторів для перемикання в режим хабу.
  • VLAN Hopping - атаки для доступу до трафіку інших VLAN.
  • Port Scanning - сканування відкритих портів для виявлення потенційних вразливостей.

Підходи до захисту різних мережевих рівнів

Фізичний рівень

  • Обмеження фізичного доступу до мережевого обладнання
  • Захист портів комутаторів (port security)
  • Використання оптоволоконних ліній для критичних з'єднань

Канальний рівень

  • MAC-фільтрація та прив'язка MAC-адрес до портів
  • Захист від ARP spoofing (Dynamic ARP Inspection)
  • Сегментація мережі через VLAN

Мережевий рівень

  • IP-фільтрація та ACL (Access Control Lists)
  • Антиспуфінг та валідація маршрутів
  • IPsec для шифрування трафіку

Транспортний рівень

  • TCP SYN cookies для захисту від SYN flood атак
  • TLS/SSL для шифрування
  • Контроль швидкості з'єднань (rate limiting)

Прикладний рівень

  • Веб-фільтрація та брандмауери веб-додатків (WAF)
  • Антивірусне сканування для протоколів, що передають файли
  • Контроль додатків та глибока інспекція пакетів

Моніторинг та аудит мережі

Постійний моніторинг мережевої активності є важливою складовою мережевої безпеки:

  • SIEM (Security Information and Event Management) - збір та аналіз подій безпеки.
  • Аналіз мережевого трафіку - виявлення аномальних шаблонів.
  • NetFlow/sFlow - моніторинг мережевих потоків для виявлення аномалій.
  • Honeypots - системи-приманки для виявлення та вивчення атак.

Рекомендовані практики

  • Принцип найменших привілеїв - надання мінімально необхідних прав доступу.
  • Глибинний захист (Defense in Depth) - створення кількох шарів захисту.
  • Регулярне оновлення та патчування - підтримка мережевого обладнання та програмного забезпечення в актуальному стані.
  • Регулярне тестування на проникнення - активна перевірка захищеності мережі.
  • Шифрування критичних даних - як при зберіганні, так і при передачі.
  • Резервне копіювання та плани відновлення - підготовка до інцидентів безпеки.

Корисні інструменти

Більш детальну інформацію про інструменти для аналізу та захисту мережі можна знайти в розділі Інструменти та ресурси.