Physische und Technische Sicherheit in großen Netzen

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1 Physische und in großen Netzen Seminar Prozessunterstützung und Verlässlichkeit im Healthcare-Bereich Patrick Hof Lehr- und Forschungsgebiet Informatik IV RWTH Aachen Betreuer: Lexi Pimenidis 8. Juni 2005 Patrick Hof Physische und in großen Netzen 1/25

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3 Vertraulichkeit, Integrität, Verfügbarkeit Vertraulichkeit, Integrität, Verfügbarkeit Vertraulichkeit Schutz gegen die unberechtigte Kenntnisnahme und Preisgabe von Informationen Integrität Sicherstellung der Korrektheit (Unversehrtheit) von Daten und der korrekten Funktionsweise von Systemen Verfügbarkeit Wahrscheinlichkeit, dass ein System bestimmte Anforderungen zu bzw. innerhalb vereinbarter Zeit erfüllt. Patrick Hof Physische und in großen Netzen 3/25

4 IT-Grundschutzhandbuch HIPAA Zitat aus der BSI IT-Grundschutz-Schulung: Sicherheitsrichtlinie (engl. Security Policy) Formulierung von Schutzzielen und allgemeinen Sicherheitsmaßnahmen im Sinne offizieller Vorgaben eines Unternehmens oder einer Behörde. Detaillierte Sicherheitsmaßnahmen finden sich im umfangreicheren Sicherheitskonzept. Patrick Hof Physische und in großen Netzen 4/25

5 IT-Grundschutzhandbuch IT-Grundschutzhandbuch HIPAA Vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) herausgegebenes Buch enthält Standardsicherheitsmaßnahmen für IT-Systeme Baukastenprinzip, Bausteine für einzelne Einsatzbereiche Beispiele: IT-Sicherheitsmanagement, Personal, Gebäude, Datenschutz, Datensicherungskonzept, Server,... Patrick Hof Physische und in großen Netzen 5/25

6 HIPAA IT-Grundschutzhandbuch HIPAA Health Insurance Portability and Accountability Act eingeführt 1996 in den USA, verpflichtend für dortige Healthcare-Organisationen seit April 2005 umfassendes Programm zur Schutz von sensiblen Daten und Vereinheitlichung von Transaktionen Garantie von Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit durch die Organisationen Aufteilung in drei Bereiche: Administrative Schutzmaßnahmen, physischer Schutz, technischer Schutz Patrick Hof Physische und in großen Netzen 6/25

7 Vier Ringe Standort Direkte Umgebung Gebäude Personal Oft vernachlässigt! Systeme sind oft technisch gut abgesichert, aber physisch unzureichend nicht abgeschlossene Serverräume, leicht zugängliche Netzwerkkabel, schlechtes Schlüsselmanagement,... Patrick Hof Physische und in großen Netzen 7/25

8 Vier Ringe Vier Ringe Standort Direkte Umgebung Gebäude Personal Einteilung von Maßnahmen zur physischen Sicherheit in vier Ringe: 1 Standort 2 Direkte Umgebung 3 Gebäude 4 Personal Patrick Hof Physische und in großen Netzen 8/25

9 Standort Vier Ringe Standort Direkte Umgebung Gebäude Personal Bereits die Standortwahl kann wichtig für die physische Sicherheit sein. Folgende Punkte sollten bedacht werden: Naturkatastrophen: Erdbeben, Hurricanes, Hochwasser, Waldbrände... menschenverursachte Katastrophen: Flugzeugabstürze, Aufstände, Explosionen, Feuer... Infrastruktur: Strom, Wasser, redundante Netzanbindung, Nähe zu Polizei und Feuerwehr... Patrick Hof Physische und in großen Netzen 9/25

10 Direkte Umgebung Vier Ringe Standort Direkte Umgebung Gebäude Personal Umliegender Bereich: Abgrenzung gegenüber potentiellen Gefahrenquellen (öffentliche Verkehrsmittel, Kneipen, Tankstellen etc.) Definition von Räumen: Klare Begrenzung des eigenen Bereichs Unterscheidung öffentlicher, semi-privater, privater Raum Physikalische und symbolische Grenzen Natürliche Überwachung: Personal soll Umgebung dauernd passiv überwachen Beleuchtung: effektive Beleuchtung gerade für verwundbare Bereiche, erhöht die Aufmerksamkeit Patrick Hof Physische und in großen Netzen 10/25

11 Gebäude Vier Ringe Standort Direkte Umgebung Gebäude Personal Absicherung aller Zugänge: Türen, Fenster, Ventilationsschächte, Kanalisation... Schutz der internen Infrastruktur: Netzwerk- und Telefonkabel, Sicherungskästen... Tempest: Analyse der von einem elektronischen Gerät ausgesendeten Strahlung, wichtig bei Monitoren Patrick Hof Physische und in großen Netzen 11/25

12 Serverraum Vier Ringe Standort Direkte Umgebung Gebäude Personal Benötigt normalerweise die höchste Sicherheit Am besten in der Mitte des Gebäudes, umgeben von vielen Räumen Nur ein Zugang, dieser gut geschützt (kein billiges Schloss) Absicherung von evtl. anderen Zugängen wie Lüftungsschächte, abgesenkte Decken etc. Obligatorisch: Brandschutz (heute immer mittels Gasflutung) Patrick Hof Physische und in großen Netzen 12/25

13 Personal Vier Ringe Standort Direkte Umgebung Gebäude Personal Personal kann Sicherheitsrisiko, aber auch -gewinn darstellen Risiko: gezielte interne Angriffe durch authorisierte Personen (Industriespionage, -sabotage) bewusstes Fehlverhalten wegen Frust am Arbeitsplatz Fehlverhalten aufgrund mangelnder Schulung (Beispiel viren) Gewinn: passive Überwachung der Umgebung Meldung ungewöhnlicher Vorfälle Patrick Hof Physische und in großen Netzen 13/25

14 Personal Vier Ringe Standort Direkte Umgebung Gebäude Personal Darum: Auf gute Arbeitsbedingungen achten Personal in Sicherheitsbewusstsein schulen Klare Konsequenzen bei Fehlverhalten festlegen Patrick Hof Physische und in großen Netzen 14/25

15 Eine Firewall ist ein Konzept Intrusion Detection Systems Datenintegrität Virenscanner Patches, Updates und Konsorten Security Management, oder: Wohin mit all den Daten? in die technischen Möglichkeiten, ein Netzwerk abzusichern. Wichtig Konzept des Defense in Depth : mehrere Sicherheitsschichten Ein Angreifer muss alle Schichten überwinden, um ins Netz zu gelangen Sicherheit darf nicht hinter den Perimetersystemen aufhören! Patrick Hof Physische und in großen Netzen 15/25

16 Eine Firewall ist ein Konzept Eine Firewall ist ein Konzept Intrusion Detection Systems Datenintegrität Virenscanner Patches, Updates und Konsorten Security Management, oder: Wohin mit all den Daten? Wichtiges Konzept in vielen Netzen: die Firewall Realisiert normalerweise mit Routern und Paketfiltern Paketfilter sind Programme, welche ein- und ausgehenden Netzwerkverkehr analysieren und filtern Arbeiten fast immer auf Layer 4 (Transportschicht), also meist TCP/UDP Filterung Filter auf Layer 7 (Applikationsebene) existieren, aber meist nicht performant genug Patrick Hof Physische und in großen Netzen 16/25

17 Firewall Aufbau Eine Firewall ist ein Konzept Intrusion Detection Systems Datenintegrität Virenscanner Patches, Updates und Konsorten Security Management, oder: Wohin mit all den Daten? In te rn e t Ae u s s e re r Rou te r Se rve r Gre n zn e tz, "DMZ" Fire wa ll In n e re r Rou te r In te rn e s Ne tz Patrick Hof Physische und in großen Netzen 17/25

18 Intrusion Detection Systems Eine Firewall ist ein Konzept Intrusion Detection Systems Datenintegrität Virenscanner Patches, Updates und Konsorten Security Management, oder: Wohin mit all den Daten? IDS analysieren Netzwerkverkehr regelbasiert auf Anomalien Geben Alarm, wenn Verdächtiges bemerkt wird Vorteile: Angriffe können direkt erkannt werden, nicht erst, wenn ein Mensch in die Logfiles schaut es können auch unbekannte Attacken bemerkt werden, wenn diese auffällig genug sind Nachteile: Fehlalarme Performanceeinbußen Patrick Hof Physische und in großen Netzen 18/25

19 Datenintegrität Eine Firewall ist ein Konzept Intrusion Detection Systems Datenintegrität Virenscanner Patches, Updates und Konsorten Security Management, oder: Wohin mit all den Daten? Wenn Angreifer auf einem System sind, manipulieren sie oft Daten Beispiel: Rootkits, welche Systemdateien ändern, um den Angreifer unsichtbar zu machen Idee: Erzeuge zu definiertem Zeitpunkt Filehashes, wenn das System sauber ist Vergleiche periodisch diese Hashes mit den Hashes des aktuell laufenden Systems Stimmt ein Hash nicht überein: Alarm! Patrick Hof Physische und in großen Netzen 19/25

20 Datenintegrität Eine Firewall ist ein Konzept Intrusion Detection Systems Datenintegrität Virenscanner Patches, Updates und Konsorten Security Management, oder: Wohin mit all den Daten? Vorteil: Jegliche Manipulation an Daten kann sofort festgestellt werden Nachteile: Daten werden oft gewollt geändert, dann muss jedesmal ein neuer Hash erstellt werden Daten die sich ständig verändern, lassen sich so nicht schützen (Logfiles z.b.) Patrick Hof Physische und in großen Netzen 20/25

21 Virenscanner Eine Firewall ist ein Konzept Intrusion Detection Systems Datenintegrität Virenscanner Patches, Updates und Konsorten Security Management, oder: Wohin mit all den Daten? Wichtig In größeren Organisationen oft auf dem Mail-Gateway im Einsatz Filtern den Großteil aller Schadsoftware heraus Aber: Kein Virenscanner arbeitet 100%ig! Nur bekannter Schadcode wird erkannt, unbekannter teilweise durch Heuristiken Niemals nur auf den Virenscanner verlassen. Mitarbeiter müssen geschult werden! Patrick Hof Physische und in großen Netzen 21/25

22 Patches, Updates und Konsorten Eine Firewall ist ein Konzept Intrusion Detection Systems Datenintegrität Virenscanner Patches, Updates und Konsorten Security Management, oder: Wohin mit all den Daten? Gute Systemadministration hat auch gutes Patchmanagement Systeme müssen auf dem aktuellsten Sicherheitsstand gehalten werden In großen Netzen: unmöglich, alle Patches per Hand einzuspielen Darum: Zentralisiertes Updatemanagement Linux Paketverwaltungssysteme, Windows Software Update Service Systeme fragen nach Updates, laden sie herunter und installieren sie automatisch Patrick Hof Physische und in großen Netzen 22/25

23 Eine Firewall ist ein Konzept Intrusion Detection Systems Datenintegrität Virenscanner Patches, Updates und Konsorten Security Management, oder: Wohin mit all den Daten? Security Management, oder: Wohin mit all den Daten? Systeme im Netz erzeugen wichtige Daten wie Logfiles, Benachrichtigungen, Alarme etc. Diese Datenflut muss bearbeitet und analysiert werden Problem: Das Datenaufkommen ist für einen Menschen meist nicht mehr zu bewältigen Einsatz von Security Management Systems (SMS) Patrick Hof Physische und in großen Netzen 23/25

24 Security Management System Eine Firewall ist ein Konzept Intrusion Detection Systems Datenintegrität Virenscanner Patches, Updates und Konsorten Security Management, oder: Wohin mit all den Daten? Ma s te r Kon s ole n u n d Ma n a g e r Konsole n Konsole n Ma n a g e r Ma n a g e r Colle ction Age nts Colle ction Age nts Patrick Hof Physische und in großen Netzen 24/25

25 Ein Sicherheitskonzept ist unverzichtbar Physische und sind in gleichem Maße wichtig Es gibt keine absolute Sicherheit Das Sicherheitskonzept muss ständig überarbeitet und an die aktuelle Situation angepasst werden Patrick Hof Physische und in großen Netzen 25/25