Praktische Erfahrungen mit Intrusion Detection Systemen (IDS) U3L: Vernetzung und Kommunikation 20. November 2014 Heinz Fuchs

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1 Praktische Erfahrungen mit Intrusion Detection Systemen (IDS) U3L: Vernetzung und Kommunikation 20. November 2014 Heinz Fuchs

2 1.Einordnung Einsatzzweck, Lösungsansätze Gliederung 2.praktische Erfahrungen beim Einsatz von IDS/IPS Tagesgeschäft, Sicherheits- und Systemmanagement, Recht 3.Sicherheitszugewinn zu welchem Preis Nutzen, Grenzen, Aufwand, Wirtschaftlichkeit 4.Zusammenfassung Vernetzung und Kommunikation IDS 2

3 1 Internet Chancen und Risiken Internet ein Traum Chancen und Möglichkeiten sind grenzenlos auch für Unternehmen und Organisationen unverzichtbar (Geschäftspartner, Kunden, Globalisierung..) Internet kann aber auch zum Albtraum werden So öffnet sich ein Einfalltor für weltweite Kriminalität Entfernung und Geschäftszeiten spielen keine Rolle mehr (überall, jederzeit, anonym) Vernetzung und Kommunikation IDS 3

4 1. Cybercrime ist der Preis des Fortschritts"(CSIS) Cybercrime ist eine wachsende Industrie. Der Ertrag ist groß und die Risiken sind klein Quelle Die globalen Kosten von Cybercrime Studie des unabhängigen Center for Strategic and International Studies (CSIS) in Zusammenarbeit mit McAfee vorgestellt Juni 2014 November 2014 Enigma IT Sicherheitsgesetz 4

5 1 IDS, IPS und IR IDS (Intrusion Detection System) dienen zur Erkennung von Angriffen und Missbrauch; sie erleichtern Administratoren die Erkennung bei der Fülle der Daten sowie der Vielzahl und Komplexität der verschiedenen Angriffsmöglichkeiten IPS (Intrusion Prevention System) oder IR (Intrusion Response System) dienen zur Verhinderung von Einbruchsversuchen; sie können zusätzlich aktiv verdächtige Aktionen (bsp. über FW) unterbinden. In der Folge IDS synonym für alle Ausprägungen Vernetzung und Kommunikation IDS 5

6 1 Signaturanalyse und Erkennung von Anomalien Signaturanalyse: Erkennung vieler Angriffe anhand einer bestimmten Abfolge von Protokolldaten Stärke bei bekannten Mustern Aufwand und Grenzen bei zunehmender Varianz (bspw. Veränderung Reihenfolge über zufällige Zeitabstände) Anomalie-Erkennung Abweichungen von statistisch erfasstem Normalverhalten werden als Angriff gewertet (bspw. Zeitraum, in dem ein Benutzer normalerweise angemeldet Montags bis Freitags in der Zeit von 8.00 Uhr bis Uhr mit Abweichungen von maximal 2 Stunden; eine Aktivität am Samstag oder um Uhr kann als Angriff gewertet werden) Probleme und Grenzen sind Festlegung des normalen Verhaltens insbesondere bei Verhaltensänderungen über der Zeit. Mit Hilfe von Schwellwerten oder Wahrscheinlichkeitsbetrachtungen lassen sich hierzu einige Aussagen machen Vernetzung und Kommunikation IDS 6

7 1 Netzwerk und hostbasiertes IDS Netzwerkbasiertes IDS zum Schutz und Kontrolle im Netzwerk nach außen (Internet) und nach innen dedizierter Sniffer im Netz zur Überwachung von Auslastung, Kommunikationsbeziehungen sowie von bestimmten Ports des Netzes Erkennen von Angriffen gegen große Gruppen, damit aber auch nicht exakt und keine Chance bei Verschlüsselung von Daten; unsichtbar für Angreifer speziell konfigurierte Systeme (Hardware/Software), betriebsystemunabhängig Hostbasiertes IDS zur Überwachung kritischer Systemoperationen Erweiterte Protokollierungen, um z.b. Manipulation von Systemdateien, Installation zusätzlicher Software, Manipulation der Registry, Auswertung von Logfiles zu erkennen nicht unsichtbar, schlechte Frühwarnfunktion spezielle zusätzliche Software auf den zu überwachenden Systemen; betriebssystem- und applikationsabhängig; meist aufwendig zu konfigurieren Vernetzung und Kommunikation IDS 7

8 2 praktische Erfahrungen im Tagesbetrieb Was ist normaler Netzwerkverkehr: welche Services und damit auch Sensoren sind relevant und sollten aktiv bzw. nicht aktiv sein? Spannungsfeld zwischen möglichst viel Sicherheit/Kontrolle und möglichst wenig Betriebsbeeinträchtigung: Ziel ist geringe Trefferrate und Vermeidung der Blockung von erlaubtem Verkehr oder von Durchsatzproblemen durch zu scharfe Einstellungen und aufwendige Abarbeitung eigentlich nicht benötigter Sensoren Schnelle Reaktion bei Alarmen (Erkennen Fehlalarme bzw. ernsthafte Gefahr) erfordern qualifiziertes Team bzw. schnellen Zugriff und Verfügbarkeit verschiedener Skills zur Diagnose bzw. Schadensbegrenzung rund um die Uhr Vernetzung und Kommunikation IDS 8

9 2 praktische Erfahrungen im Sicherheitsmanagement Auswahl, Aktualität und Qualität von Sensoren Aktualität wie oft und wie schnell gibt es neue Signaturen nachgewiesene Qualität oder Vertrauen in Partner richtige Auswahl/Mischung und ausreichende Test vor Einsatz auf (Neben) Wirkung und auch richtige Dosis Lernfristen für statistische Analysen, adaptive Reaktionen kurzfristige Reaktion auf zero-day-exploit: Erstellung eigener Erkennungen Vernetzung und Kommunikation IDS 9

10 2 praktische Erfahrungen im Sicherheitsmanagement Kalibrierung der Sensoren erfordert Zeit Qualität bleibt häufig hinter Erwartungen zurück Vernetzung und Kommunikation IDS 10 Security Services and Solutions T-Systems, Systems Integration

11 2 praktische Erfahrungen im Systemmanagement jedes Update beinhaltet ein Risiko was kann vorher getestet werden? (verfügbare Zeit, technische Einschränkungen) Update meist außerhalb von Hauptgeschäftszeit der Kunden zu Lasten der Systemspezialisten Positionierung von IDS/IPS Komponenten umfassender bzw. angemessener Schutz Anzahl Komponenten, laufender Betreuungsaufwand Systemmanagement für IDS in Infrastruktur integriert Homogenität/ Wirtschaftlichkeit Spezialisierung/Risiken IPS kann updates oder Patchverwaltung behindern Vernetzung und Kommunikation IDS 11

12 2 Rechtliche Vorschriften beim Einsatz von IDS Personenbezogene Daten: BDSG erlaubt IDS durch (2): Das Speichern, Verändern oder Nutzen [...] ist [...] zulässig, wenn es zur Verfolgung von Straftaten oder Ordnungswidrigkeiten [...] erforderlich ist. 14 (4), 31: Personenbezogene Daten, die ausschließlich [...] zur Sicherstellung eines ordnungsgemäßen Betriebs einer Datenverarbeitungsanlage genutzt werden, dürfen nur für diesen Zweck verwendet werden. Beteiligung Datenschutzbeauftragter, Personal-/ Betriebsrat Einbindung in Anforderungen und laufende Prozesse der Datenaufzeichnung, -weitergabe und -löschung Information aller Mitarbeiter Vernetzung und Kommunikation IDS 12

13 3 IDS ergänzt andere Sicherheitsmaßnahmen Cyber Kill Chain von Lockheed Martin a global security company. Erkennung Angriffsvorbereitung sehr eingeschränkt Erkennung des eigentlichen Angriffs auf das Zielsystem; größte Chance Angriff zu erkennen Erkennung der "Fernsteuerung" bereits kompromittierter System möglich Transport Angriffsvektor eingeschränkt Erkennung weiterer Aktionen bereits eingenisteter Angreifer möglich Vernetzung und Kommunikation IDS 13

14 3 Abgrenzung und Grenzen von IDS Ein IDS ist kein Ersatz für Netzwerkmonitoring, Logging und Firewall keine Verteidigung gegen alle Angriffe Angriffe zielen auf Schwachstellen Signaturen basieren auf bekannten Schwachstellen; kein Schutz vor zero-dayexploit und weiteren gezielten Angriffen; Signaturen richten sich eher auf spezifische Angriffswerkzeuge aus und weniger generisch auf die Ausnutzung von Schwachstellen keine Eindeutigkeit bei Produktimplementierung unterschiedlicher Hersteller (RFC) und auch kein absoluter Maßstab zu Normalverhalten für Erkennung von Anomalien Vor den Evasion-Techniken ist so gut wie nichts sicher (Stock.XCHNG / Carsten Müller) bspw. durch gezielte Manipulation der Netzwerkpakete bei advanced evasion technique (Kombination mehrerer verschiedener Umgehungsverfahren miteinander) greifen IDS kaum oder nur bedingt Vernetzung und Kommunikation IDS 14

15 3 Investitionen in IT Sicherheit Bedrohungen sind für Organisationen/Unternehmen grundsätzlich gleich. Unterschied liegt im Schutzbedarf und Einschätzung Risikosituation. Ziel von Investitionen in die IT-Sicherheit ist Reduktion von Risiken (Return on Security Investment (RoSI)). Kosten Nutzen von IT-Sicherheit Rene Bellemann, Philipp Speck Hauptgründe für Investitionen in Deutschland: Vernetzung und Kommunikation IDS 15 Gesetze, Compliance Angst vor Haftung Daneben aber auch: Schutz von Leib und Leben (Militär, Polizei) Funktionieren Gemeinwesen auch in Krisensituationen (kritische Infrastrukturen, Verwaltungen) Angst, übertriebenes Sicherheitsgefühl Wirtschaftlichkeit von IT Sicherheitsmechanismen Prof. Dr. Norbert Pohlmann FH Gelsenkirchen

16 3 Investitionen in IDS Sind nicht vergleichbar mit Investition in Virenscanner (einmal installiert und läuft dann ewig). Erfordern permanenten Aufwand für Anpassungen (updates und Kalibrierungen sowie weitere Auswahl). Mit der steigenden Bedrohung über das Internet (Cybercrime) steigen Risiken und der Druck auf die Vorsorge zur Sicherstellung der Handlungsfähigkeit nimmt zu. Mit Anforderungen an schnelle Reaktion bei Alarmen und hohe Betriebsqualität der IT-Systeme wachsen Anforderungen an die Systemkapazität und an qualifiziertes Personal überproportional. Mit der Komplexität und Anzahl der Systeme in der Infrastruktur steigt der laufende Betreuungsaufwand linear; höhere Integration und Harmonisierung dämpfen den Zuwachs erhöhen aber auch das Risiko Vernetzung und Kommunikation IDS 16

17 4 Firewall immer IDS wenn möglich Ein IDS kann eine sehr gute Ergänzung der bestehenden Sicherheitsinfrastruktur darstellen. Ein IDS ist wesentlich komplexer im Management und Betrieb als eine Firewall Ein IPS braucht sehr lange, bis man es wirklich produktiv nehmen sollte Ein gut gepflegtes IDS in den Händen von gut geschulten und erfahrenen Personal kann überragende Ergebnisse bringen Security Services and Solutions T-Systems, Systems Integration Vernetzung und Kommunikation IDS 17

18 4 Zusammenfassung Ein IDS ist eine sehr gute Ergänzung bestehender Sicherheitsinfrastruktur; es bietet Schutz vor Angriffen, besonders für Systeme, die nicht vollständig gesichert werden können Mit zunehmender Bedrohung über das Internet steigt auch Erfordernis für den Einsatz von IDS in Unternehmen und Organisationen Ein IDS erfordert permanenten Aufwand und den Einsatz von gut geschultem und erfahrenen Personal Gegen getarnte, professionelle oder gezielte Angriffe helfen IDS nur bedingt Vernetzung und Kommunikation IDS 18

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