Акулов А.А., Камбулов Д.А., Прокопайло А.А.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Донской государственный технический университет» (ДГТУ) г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация
УГРОЗЫ ОБЛАЧНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ И ЗАЩИТА ОТ НИХ
Аннотация
Данная работа позволяет ознакомиться с центром обработки данных, угрозами облачных вычислений благодаря подробному описанию каждой из угроз, способами защиты от таких угроз.
Ключевые слова: информационная безопасностью, центр обработки данных, угрозы, атаки.
Keywords: information security, data center, threats, attacks.
Центр обработки данных (ЦОД) представлен в виде совокупности некоторого количества серверов, расположенных на одной площадке в целях увеличения эффективности и защищенности. Организация защиты центров обработки данных представлена в виде комплекса сетевой и физической защиты, а также отказоустойчивости и надежного электропитания. На сегодняшний день существует большое количество способов защиты серверов и ЦОД от различных угроз. Их связывает ориентированность на узкий спектр решаемых задач. Однако данный спектр подвергся расширению, результатом которого стало постепенное вытеснение стандартных аппаратных систем виртуальными платформами. К имеющимся видам угроз добавились трудности, связанные с контролем среды, трафика между гостевыми машинами и разграничением прав доступа. Расширились внутренние вопросы и политики защиты ЦОД, требования внешних регуляторов. В современных условиях гарантировать обеспечение защиты наиболее важных для бизнеса систем и приложений становится все сложнее.
После появления виртуализации большая часть систем переместилась на виртуальные машины, однако обеспечение безопасности в новой среде, требует совершенно нового подхода. На сегодняшний момент известно огромное число угроз, многие из них достаточно исследованы и для защиты от них разработаны современные средства защиты, однако они не адаптированы для применения в облаке.
Существующие угрозы облачных вычислений.
Контроль и управление облаками — является одной из проблем безопасности. Нельзя гарантировать, что в облаке нет оставленных без внимания виртуальных машин, не проводят свою деятельность лишние процессы и не нарушено взаимодействие элементов облака. Это высокоуровневый вид угроз, т.к. он связан с управляемостью облаком, как единой информационной системой и в таком случае общую защиту необходимо составлять индивидуально. Для этой цели необходимо использовать конкретную модель управления рисками для облачных инфраструктур.
Для обеспечения безопасности и целостности данных необходимо знать основные известные угрозы для облачных вычислений.
- Традиционные атаки на ПО.
Традиционными угрозами являются: уязвимости операционных систем, модульных компонентов, сетевых протоколов и другие. Для организации защиты от такого типа угроз достаточно установить firewall, межсетевой экран, IPS, антивирус и другие компоненты, позволяющие решить данную проблему. Необходимым условием работы таких средств является эффективность работы в условиях виртуализации.
- Функциональные атаки на элементы облака.
Облако является составным так как включает в себя несколько важных функциональных частей: веб-сервер, прокси, СУБД, сервер приложений, система хранения данных.
Для обеспечения защиты каждой части облака возникает необходимость использования следующих средств защиты: для прокси важно организовать максимально эффективную защиту от DoS-атак, для веб-сервера важен контроль целостности страниц, для сервера приложений — экран уровня приложений, в СУБД необходимо организовать защиту, исключающую SQL-инъекции, для системы хранения данных – правильное резервное копирование и разграничение доступа. Каждые из этих защитных механизмов уже существуют в одиночном виде, однако для обеспечения комплексной защиты облака возникает необходимость собрать их вместе, поэтому во время создания облака важно решить задачу по интеграции защитных механизмов в единый комплекс.
- Атаки на клиента.
В большинстве случаев пользователи используют облако через браузер. В таком случае имеет смысл рассматривать такие атаки, как «Man-In-The-Middle», Cross Site Scripting, перехваты веб-сессий, «угон» паролей и многие другие. Для защиты от данного вида атак используют единственный способ, который заключается в использовании правильной аутентификации и использовании шифрованного соединения (SSL) с взаимной аутентификацией. Однако, такие средства защиты неудобны и требуют много затрат для создателей облаков.
- Атаки на гипервизор.
Одним из важных элементов виртуальной системы является гипервизор. Его основная функция заключается в разделении ресурсов между существующими виртуальными машинами. Атака на данный элемент приводит к тому, что одна виртуальная машина получает доступ к памяти и ресурсам другой. Помимо этого, у нее появляется возможность перехватывать сетевой трафик, перераспределять физические ресурсы и даже вытеснить виртуальную машину с сервера. В качестве классических методов защиты применяют специализированные продукты для виртуальных сред, используют различные политики сложности и устаревания паролей, а также стандартизацию процедур доступа к управляющим средствам хост-сервера, применяют встроенный брандмауэр хоста виртуализации. Также в целях защиты гипервизора отключают неиспользуемые службы
- Атаки на системы управления.
Большинство виртуальных машин, которые используются в облаках требуют обязательное наличие систем управления, способных контролировать действия над виртуальными машинами (создание, перенос, утилизация). Вмешательство в такую систему способно привести к появлению виртуальных машин-невидимок, которые могут блокировать одни виртуальные машины и подставлять другие.
Наиболее эффективные и доступные способы защиты в данной области опубликовала организация Cloud Security Alliance (CSA). Проанализировав информацию, которую опубликовала компания, были предложены следующие решения.
- Сохранность данных. Шифрование.
Шифрование является одним из самых эффективных способов защиты информации. Провайдер, который предоставляет доступ к данным, должен шифровать информацию о пользователе, хранящуюся в ЦОД, а также в случаи отсутствия необходимости, безвозвратно удалять.
- Защита данных при передаче.
Все данные, подвергаемые передаче, должны быть зашифрованы. У злоумышленника не получится прочитать данные или сделать в них изменения, даже если будет возможен доступ через ненадежные узлы. Такие технологии достаточно известны, алгоритмы и надежные протоколы AES, TLS, IPsec давно используются провайдерами.
- Аутентификация.
Аутентификация — защита паролем. Для обеспечения высокой надежности, часто прибегают к таким средствам, как токены и сертификаты. Для взаимодействия провайдера с системой идентификации во время авторизации, также рекомендуется использовать LDAP (Lightweight Directory Access Protocol) и SAML (Security Assertion Markup Language).
- Изоляция пользователей.
Виртуальные сети должны быть организованы с применением таких технологий, как VPN (Virtual Private Network), VLAN (Virtual Local Area Network) и VPLS (Virtual Private LAN Service). В большинстве случаев провайдеры скрывают данные пользователей друг от друга за счет изменения данных кода в единой программной среде. Данный подход имеет свои риски, связанные с вероятностью найти дыру в нестандартном коде, позволяющему получить доступ к данным. В случае возможной ошибки в коде пользователь может получить данные другого. В последнее время такие инциденты возникали часто.
Безопасность облачных вычислений обеспечивается благодаря описанным выше способам защиты, которые неоднократно были применены системными интеграторами в проектах построения частных облаков. Применение данных решений существенно снизило количество случившихся инцидентов. Однако, это не «точка» в деятельности злоумышленников, поэтому возникают новые проблемы, связанные с защитой виртуализации, которые требуют тщательного анализа и проработанного решения.
Литература
- Радченко Г.И. Распределённые вычислительные системы — Учебное пособие. – 2012. – С. 146-149.
- Кондрашин М. Безопасность облачных вычислений — Storage News. – 2010. — №1.
- Клементьев И.П. Устинов В.А. Введение в Облачные вычисления. — УГУ, 2013 -233с.
- Короткова Е.Е. Использование облаков и облачных вычислений в коммерческой деятельности / Короткова Е.Е., Денисенко В.В. – Научные тенденции: Вопросы точных и технических наук, 2017.