Sicurezza nei sistemi informatici, tesina

2013/14

Tesina per esame di Stato

Gianluca Frau 5 ASI

I.T.I. G.M. Angioy - Sassari

La sicurezza nei sistemi informatici

Scaletta

• Sistemi: insieme di misure di sicurezza per una LAN.
• Informatica: sicurezza nei Data Base. 2

Premessa

Ormai da vent’anni lavoro nel campo dell’informatica, e nel mio percorso ho avuto modo di toccare vari aspetti della materia. In particolare, negli ultimi cinque anni, ho concentrato la mia attenzione alla sicurezza delle reti e dei dati.

La sicurezza, riferita ad una generica rete aziendale e alle informazioni che vi circolano, oggigiorno rappresenta un aspetto molto importante soprattutto se riferita al preservamento dei dati.

Con questa tesina si vogliono descrivere alcune tra le principali modalità di attacco che una rete e i dati che essa custodisce può subire, e le eventuali contromisure da adottare.

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1. Insieme di misure di sicurezza per una LAN

1.2 Problematiche relative alla sicurezza

In questo paragrafo vedremo perché è necessario adottare delle misure di sicurezza per proteggere una rete, in che misura è necessario proteggerla, ricordando che generalmente più una rete è protetta, meno è accessibile e versatile, e infine quali mezzi la tecnologia odierna ci mette a disposizione per rendere più sicura una rete.

1.2.1 Perché è necessario proteggere una rete

Durante i primi decenni della loro esistenza le reti servivano solo a collegare calcolatori tra loro per scambiarsi messaggi e per condividere periferiche come stampanti. Oggi invece le reti collegano molti più computer (si può pensare ogni macchina collegata ad Internet come un nodo terminale di questa rete) e le informazioni che sono veicolate tramite rete sono le più disparate. Alcune di queste in particolare devono rimanere protette dall’accesso di estranei: si può pensare ad esempio alla posta elettronica, o al commercio elettronico, o semplicemente all’autenticazione per il login su una macchina remota.

1.2.2 Quanto ‘proteggere’ una rete

Questo è un argomento cruciale. Esiste una massima che dice: “L’unico computer sicuro è un computer disconnesso”. Questa battuta mette bene in evidenza il fatto che ‘sicurezza’ e ‘versatilità’ di un sistema informatico in genere sono due esigenze opposte: quanto più un sistema deve essere sicuro, tanto più sarà chiuso e poco versatile; viceversa, quanto più un sistema deve essere ‘disponibile’, aperto, tanto più sarà insicuro.

È ovvio che questo vale a parità di impegno profuso per l’amministrazione del sistema; è cioè vero che è possibile avere sistemi ‘aperti’ e nello stesso tempo sicuri, ma a costo di un maggiore carico di lavoro di gestione e di controllo del sistema stesso.

Ad esempio, il sistema informatico di una banca, sul quale transitano e sono memorizzate transazioni finanziarie, ha requisiti di sicurezza decisamente maggiori rispetto alla rete di un laboratorio di una Scuola. È però vero che se si volesse rendere sicuro un laboratorio di una Scuola semplicemente adottando misure simili al sistema bancario, si dovrebbe sostenere una spesa ingiustificata e si otterrebbe un laboratorio del tutto inutilizzabile.

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1.2.3 Quali strumenti utilizzare per proteggere una rete

Per rendere sicura una rete bisogna considerare che tutti i livelli del modello ISO/OSI sono coinvolti (Tanenbaum: Reti di computer), dal livello fisico al livello applicazione. Per ognuno dei livelli esistono diversi strumenti di protezione: ad esempio a livello fisico si possono proteggere i cavi della rete con tecniche particolari.

Una di queste è quella di inserire i cavi in tubi con gas in pressione. In caso di tentativo di accesso al cavo la perforazione del tubo porta ad un abbassamento della pressione del gas, che può essere monitorata, e generare un allarme. Questa è una tecnica usata in ambito militare.

Oppure, a livello data link, i pacchetti su una linea punto-punto possono venire codificati appena lasciano una macchina e decodificati appena arrivano all’altra. Tutti i dettagli possono essere gestiti dal livello data link, lasciando i livelli superiori ignari di ciò che sta succedendo.

Vediamo quali potrebbero essere le soluzioni per una generica LAN utilizzando, come modello per la pila di protocolli, il modello TCP/IP:

Livello fisico: nessun accorgimento particolare se non quello di proteggere con una infrastruttura adeguata i cavi e le apparecchiature della rete. Per i cavi si usa sempre un cablaggio strutturato in classe E secondo lo standard ISO/IEC 11801 che prevede la chiusura dei cavi in apposite canalizzazioni; mentre le apparecchiature di rete sono sempre poste in armadi chiusi a chiave.

Livello collegamento (data link): tutte le macchine della LAN hanno un MAC address conosciuto e inserito in un database. Questo permette di usare un meccanismo che inserisce le macchine in una Virtual LAN (VLAN) a seconda del loro MAC address. Se un utente (ad esempio un ospite) collega un nuovo PC ad una presa di rete, il PC viene inserito in una VLAN particolare con un accesso limitato.

Livello rete: a questo livello si effettua il packet filtering. I dispositivi sono in grado di esaminare il traffico TCP/IP e decidere il destino dei pacchetti sulla base di catene di regole: tipicamente ogni pacchetto viene confrontato con i criteri di selezione espressi dalle regole della catena, partendo dalla prima; se vi è corrispondenza viene posta in atto l’azione specificata nella stessa regola, altrimenti si passa alla regola successiva. Questa tecnica può essere implementata con delle ACL (Access Control List) sul router di accesso alla WAN.

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Livello trasporto: anche a questo livello si effettua il packet filtering. La differenza rispetto a quello di livello 3 (Rete) è che a livello trasporto non si controlla solo l’indirizzo del mittente e del destinatario del pacchetto, ma anche il tipo di protocollo (TCP, UDP), e la porta di accesso.

Nell’ambito delle reti di telecomunicazioni il termine porta indica solamente una porta virtuale o logica e può essere vista banalmente come un’etichetta (label) che identifica e discrimina il traffico dati di una connessione da quello di un’altra. Tutti i processi di rete tra i vari terminali di rete necessitano dunque di una porta per l’instaurazione, l’esecuzione ed il completamento del servizio preposto.

Livello applicazione: al livello più alto si trovano soluzioni quali: antispamming, antivirus, per evitare tra l’altro l’installazione di back-door: le back-door in informatica sono paragonabili a porte di servizio (cioè le porte sul retro) che consentono di superare in parte o in tutto le procedure di sicurezza attivate in un sistema informatico o un computer entrando nel sistema stesso.

Queste “porte” possono essere intenzionalmente create dai gestori del sistema informatico (amministratori di rete e sistemisti) per permettere una più agevole opera di manutenzione dell’infrastruttura informatica da remoto, mentre più spesso da cracker intenzionati a manomettere il sistema.

Possono anche essere installate autonomamente da alcuni malware (come virus, worm o trojans), in modo da consentire ad un utente esterno di prendere il controllo remoto della macchina senza l’autorizzazione del proprietario.

Inoltre si possono usare programmi per testare la sicurezza della rete quali: port scanner, Intrusion Detection System (IDS), vulnerabilty scanner, etc.

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2. Tipologie di attacco più frequenti

2.1 Attacchi in rete

2.1.1 Attacco Man In The Middle (MITM)

La tipologia di attacco conosciuta con il nome “Man In The Middle”, cioè “Uomo in mezzo”, consiste nel dirottare il traffico generato durante la comunicazione tra due nodi verso un terzo nodo (attaccante).

Durante l’attacco è necessario far credere ad entrambi i nodi terminali della comunicazione che l’host attaccante sia in realtà il loro interlocutore legittimo (vedi fig.).

In questo modo il nodo attaccante riceve tutto il traffico generato dai nodi 1 e 2 e si preoccupa di inoltrare correttamente il traffico verso l’effettiva destinazione dei pacchetti ricevuti.

2.1.2 Attacchi di tipo DoS o DDoS a servizi di rete

Lo scopo di un attacco DoS o anche DDoS è quello di negare agli utenti legittimi l’uso totale o parziale di una o più componenti di un sistema informativo ad esempio banda di rete o sistemi hardware e software.

Infatti il significato della sigla DoS è proprio “Denial of Service”, cioè “Indisponibilità del servizio” e la lettera “D” aggiuntiva sta per “Distributed”, cioè distribuito perché viene da più sorgenti.

I motivi per cui si esegue un attacco di questo tipo possono essere:

• Frustrazione: l’attaccante non riesce ad introdursi in un sistema e decide di farlo cadere;
• Azione dimostrativa: singoli o gruppi hanno motivi personali o politici di rivalsa nei confronti di singoli o organizzazioni;
• Necessità pratiche: necessità di operare un reboot per rendere effettive alcune modifiche al sistema al fine di renderlo più vulnerabile.

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Le tipologie di attacco possono essere diverse:

• Saturazione di banda
• Resource starvation (saturazione delle risorse)
• Bug software
• Attacchi basati sul routing
• Attacchi basati sul DNS

2.2 Cavalli di Troia, virus, worms e spamming

Un ulteriore problema sono i virus, gli worms e cavalli di Troia. Queste categorie possono essere inserite nelle tecniche di disturbo, e possono arrivare al nostro sistema tramite molti sistemi, quali l’invio di essi tramite posta elettronica.

2.2.1 Cavallo di Troia

Un cavallo di Troia o trojan è un codice che si nasconde all’interno di un programma o di un documento. Si attiva al verificarsi di alcuni eventi (ad es. il 13 di ogni mese oppure ogni volta che si apre un particolare documento, ecc.).

Alle funzioni legittime del programma che lo ospita questo tipo di virus aggiunge altre funzioni indesiderate.

Il suo nome è ovviamente riferito al leggendario cavallo di legno usato come espediente dai Greci per consentire alle proprie truppe, nascoste nel suo ventre, di entrare nella città di Troia ed espugnarla.

Per analogia, il cavallo di Troia è un programma apparentemente innocuo e comunque invisibile, ma in realtà in grado di sferrare un attacco distruttivo trasportando i virus all’interno dell’elaboratore da infettare.

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2.2.2 I virus

Il virus è un programma autonomo che, a differenza dei cavalli di Troia, non ha bisogno di un altro programma che lo ospiti. Ha inoltre un meccanismo di replica. I virus possono avere caratteristiche diverse in base al punto di attacco o a proprietà intrinseche.

2.2.3 I worms

I worms o vermi sono programmi che si inseriscono nella memoria (sia quella centrale sia quella di massa), cercando aree libere per replicarsi fino a saturare il sistema. Sono in genere veicolati attraverso le reti, e sono molto diffusi nei sistemi Windows.

Molti worm agiscono sulle trasmissioni di rete, saturando la banda disponibile con propri messaggi e rendendo difficile la comunicazione, molti ancora agiscono sulla posta elettronica generando migliaia di e-mail fasulle e saturando i server di posta.

2.2.4 Lo spamming

Lo spamming (o spam) è l’uso di sistemi di messaggistica elettronica per inviare indiscriminatamente messaggi non richiesti. Può essere attuato attraverso qualunque sistema di comunicazione, ma il più usato è Internet, attraverso messaggi di posta elettronica, chat, forum ecc..

Il principale scopo dello spamming è la pubblicità, il cui oggetto può andare dalle più comuni offerte commerciali a proposte di vendita di materiale illegale, come software pirata e farmaci senza prescrizione medica, da discutibili progetti finanziari a veri e propri tentativi di truffa.

Uno spammer, cioè l’individuo autore dei messaggi spam, invia messaggi identici (o con qualche personalizzazione) a migliaia di indirizzi e-mail. Questi indirizzi sono spesso raccolti in maniera automatica dalla rete mediante programmi, ottenuti da database o semplicemente indovinati usando liste di nomi comuni.

Per definizione lo spam viene inviato senza il permesso del destinatario ed è un comportamento ampiamente considerato inaccettabile dagli Internet Service Provider (ISP) e dalla maggior parte degli utenti di Internet.

Mentre questi ultimi trovano lo spam fastidioso e con contenuti spesso offensivi, gli ISP vi si oppongono anche per i costi del traffico generato dall’invio indiscriminato.

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3. ACL

Un primo passo verso la protezione dei nodi interni di una LAN, da attacchi provenienti dall’esterno, può essere quello di utilizzare la tecnica del packet filtering sul router di accesso.