В условиях стремительного развития информационных технологий и увеличения количества киберугроз, задача обеспечения безопасности корпоративных и государственных сетей приобретает особую значимость. Анализ сетевого трафика является одним из ключевых методов для выявления аномалий, которые могут свидетельствовать о наличии угроз, взломов или неправомерного использования ресурсов сети.
В этой статье рассмотрим, как можно выявлять аномалии и потенциальные угрозы в сети путем анализа трафика, методы и инструменты, используемые для этого, а также важные аспекты, которые необходимо учитывать при мониторинге информационной безопасности.
Зачем необходим анализ сетевого трафика?
Анализ сетевого трафика (Network Traffic Analysis, NTA) помогает организациям отслеживать работу сети в реальном времени и выявлять подозрительные активности. Основные причины, по которым анализ трафика является критическим элементом информационной безопасности:
- Раннее обнаружение угроз. Атаки могут быть выявлены на ранних стадиях, что позволяет предпринять меры для их предотвращения или минимизации ущерба.
- Обнаружение аномалий. Аномалии могут включать необычно высокий трафик, подозрительные соединения с внешними IP-адресами или необычную активность в нерабочие часы.
- Защита от внутреннего нарушителя. Внутренние пользователи могут попытаться нарушить политику безопасности или действовать в интересах злоумышленников, что также может быть выявлено при анализе трафика.
- Обеспечение соответствия требованиям. Многие отрасли регулируются стандартами и законами, которые требуют соблюдения мер по защите данных. Анализ трафика помогает следить за соблюдением этих норм.
Основные методы анализа сетевого трафика
Для анализа сетевого трафика используются различные методы и подходы, рассмотрим некоторые из них.
Анализ на основе сигнатур. Один из наиболее распространенных методов анализа сетевого трафика — сигнатурный анализ. Он заключается в том, что система сравнивает сетевые пакеты с базой данных известных угроз, так называемых сигнатур. Если в трафике обнаруживается совпадение с одной из таких сигнатур, система немедленно предупреждает о возможной атаке. К преимуществам этого подхода можно отнести высокую точность при обнаружении известных угроз и оперативную реакцию на выявление атаки. Однако метод имеет и свои недостатки. Он практически бесполезен против новых, неизвестных угроз, так называемых атак «нулевого дня». Кроме того, эффективная работа системы требует регулярного обновления базы данных сигнатур.
Поведенческий анализ. Поведенческий анализ сети направлен на изучение привычной активности в сети и обнаружение отклонений от нормы, которые могут свидетельствовать о потенциальных угрозах. В отличие от сигнатурного анализа, этот метод не требует знания конкретных угроз, а использует статистические методы и машинное обучение для выявления аномалий. Основное преимущество поведенческого анализа заключается в его способности выявлять новые и неизвестные угрозы, в том числе скрытые атаки, такие как медленные атаки (slow attacks). Но он также может давать ложные срабатывания, особенно на начальном этапе внедрения. Системе необходимо время, чтобы обучиться нормальному поведению сети, что делает данный метод менее эффективным в краткосрочной перспективе.
Flow-анализ. Flow-анализ ориентирован на мониторинг метаданных сетевых соединений, таких как количество переданных байтов, направления трафика и IP-адреса источников и получателей. Этот метод позволяет получить общую картину активности в сети и выявить аномальные потоки, которые могут быть признаком угроз. К преимуществам flow-анализа относится его экономичность: он не требует полного захвата пакетов и может эффективно использоваться для мониторинга больших сетей в реальном времени. Однако метод имеет свои ограничения. Он предоставляет только метаданные, что затрудняет детализированный анализ угроз, а в некоторых случаях может быть недостаточно информативным для точного выявления атак.
Детальный анализ пакетов. Детальный анализ сетевых пакетов, или Packet Inspection, предлагает гораздо более глубокий уровень изучения сетевого трафика. Он позволяет анализировать не только заголовки пакетов, но и их содержимое. Такой подход дает возможность выявить сложные угрозы, включая те, что маскируются с помощью стеганографии или других методов скрытия данных. Главным преимуществом данного метода является его высокая точность и возможность детализированного анализа угроз. Однако этот подход требует значительных вычислительных ресурсов. Более того, он становится менее эффективным, когда трафик зашифрован, и система не имеет доступа к ключам шифрования.
Типичные аномалии и угрозы в сети
В ходе анализа сетевого трафика можно выявить ряд характерных аномалий, которые могут указывать на наличие угроз. Одной из наиболее распространенных является DDoS-атака. При такой атаке наблюдается резкое увеличение объема трафика на сервере, который исходит от множества источников. Это может указывать на попытку перегрузить систему и вывести её из строя.
Ещё одной распространённой угрозой является сканирование портов. Злоумышленники часто перед началом атаки проводят разведку и сканируют сеть на наличие открытых портов, которые могут использовать для взлома. Если фиксируются частые подключения к разным портам от одного источника, это может свидетельствовать о подготовке к атаке.
Аномальные внешние соединения также заслуживают внимания. Например, регулярные или постоянные подключения к неизвестным или подозрительным внешним IP-адресам могут быть признаком того, что сеть уже скомпрометирована или заражена вредоносным ПО.
Не стоит игнорировать и внутренние аномалии. Внутренний пользователь может неожиданно начать загружать большие объемы данных. Это может указывать на инсайдерскую угрозу — подготовку к утечке данных или нарушению безопасности.
Инструменты для анализа сетевого трафика
Существует множество специализированных инструментов для анализа сетевого трафика, каждый из которых обладает своими особенностями и преимуществами. Рассмотрим некоммерческие реализации.
Одним из самых популярных инструментов является Wireshark. Этот мощный анализатор пакетов предоставляет возможность в реальном времени захватывать сетевой трафик и детально его анализировать. Wireshark особенно полезен для выявления аномалий на уровне пакетов.
Для выявления угроз на основе сигнатур часто используется Snort. Эта система обнаружения вторжений позволяет находить известные атаки, сравнивая пакеты с базой сигнатур угроз. Snort активно применяется как в корпоративных сетях, так и в государственных структурах.
Аналогичной по функциям, но более универсальной системой является Suricata. Она не только анализирует трафик на наличие угроз, но и позволяет мониторить потоки данных и проводить поведенческий анализ сети. Suricata способна эффективно обнаруживать как известные, так и новые угрозы.
Zeek (Bro) представляет собой инструмент, ориентированный на мониторинг и анализ сетевого поведения. Он собирает и структурирует данные о событиях в сети, что позволяет выявлять аномалии и отслеживать изменения в поведении пользователей или устройств.
Одним инструментов для обеспечения безопасности и анализа сетевого трафика является SIEM (Security Information and Event Management). SIEM-системы позволяют собирать и коррелировать данные о событиях и сетевых потоках из множества источников, в том числе, на основе таких технологий, как NetFlow и sFlow. Эти системы анализируют сетевую активность в реальном времени, выявляя аномалии, потенциальные угрозы и кибератаки. Благодаря мощным механизмам обработки больших объемов данных, SIEM помогает автоматизировать процесс обнаружения вторжений, создавать детализированные отчеты о безопасности и быстро реагировать на инциденты, обеспечивая комплексную картину состояния сети и ее защиты.
Заключение
Анализ сетевого трафика играет ключевую роль в обеспечении безопасности информационных систем. Он позволяет вовремя обнаруживать аномалии и предотвращать потенциальные угрозы. Комбинация разных методов анализа, таких как сигнатурный подход, поведенческий анализ и мониторинг потоков, даёт возможность создать многоуровневую систему защиты, способную эффективно справляться как с известными атаками, так и с новыми, ранее неизвестными угрозами. При выборе инструментов для анализа трафика важно учитывать особенности конкретной сети и объёмы передаваемых данных, чтобы обеспечить надёжную защиту и оперативное выявление угроз.
Автор: Кирилл Лисовский, руководитель группы аналитиков первой линии USSC-SOC, УЦСБ.
Оригинал публикации на сайте CISOCLUB: "Анализ трафика сети с целью выявления аномалий и потенциальных угроз".
Смотреть публикации по категориям: Новости | Мероприятия | Статьи | Обзоры | Отчеты | Интервью | Видео | Обучение | Вакансии | Утечки | Уязвимости | Сравнения | Дайджесты | Прочее.
Подписывайтесь на нас: VK | Rutube | Telegram | Дзен | YouTube | X.
