2 Первичное исследование защищённости операционной системы MS WINDOWS

2.1 Цель занятия

Формирование первичных навыков исследования защищённости операционной системы (ОС) с использованием сетевых сканеров.

Методические указания студенту

Лабораторному занятию предшествует целевая самоподготовка, на которой необходимо изучить:

– модель OSI;

– служебные порты ОС и программы их использующие;

– основные типы уязвимостей ОС;

– руководство по эксплуатации сетевого сканера xpider или nessus.

В результате выполнения лабораторной работы каждый студент должен уметь:

– сбрасывать пароль администратора ОС Windows;

– получать перечень открытых портов ОС;

– формировать аналитический отчёт о найденных уязвимостях;

– прогнозировать возможный ущерб от использования обнаруженных уязвимостей ОС.

2.2 Теоретические основы занятия

2.2.1 Понятие сканера уязвимостей

В компьютерной безопасности термин уязвимость (англ. vulnerability) используется для обозначения недостатка в системе, используя который можно нарушить её целостность и вызвать неправильную работу [1, 2]. Уязвимость может быть результатом ошибок программирования, недостатков, допущенных при проектировании системы, ненадежных паролей, вирусов и других вредоносных программ, скриптовых, а также SQL-инъекций. Некоторые уязвимости известны только теоретически, другие же активно используются и имеют известные эксплойты.

Ска́неры уязви́мостей – это программные или аппаратные средства, служащие для осуществления диагностики и мониторинга сетевых компьютеров, позволяющие сканировать сети, компьютеры и приложения на предмет обнаружения возможных проблем в системе безопасности, оценивать и устранять уязвимости.

Сканеры уязвимостей позволяют проверить различные приложения в системе на предмет наличия «дыр», которыми могут воспользоваться злоумышленники. Также могут быть использованы низкоуровневые средства, такие как сканер портов, для выявления и анализа возможных приложений и протоколов, выполняющихся в системе.

Возможности и ограничения сканеров и средств получения несанкционированного доступа в ОС определяются согласно модели информационно-вычислительной системы (ИВС), приведённой на рис. 2.1 [3].

Рисунок 2.1. Модель ИВС

В работе предлагается использовать сканер xPider или 4MOSAn Vulnerability Managemen [4]. Пример работы сканера приведён на рис. 2.2.

Рисунок 2.2. Пример отчёта сканера уязвимостей

2.2.2 Работа с ERD Commander

Изучаемый метод сброса пароля одинаково хорошо справляется с паролем любой сложности, потому что атакует средствами вышестоящего уровня: пароль защищается на уровне программного обеспечения, а атака производится с уровня аппаратного обеспечения [3]. Перед сбросом пароля необходимо выключить виртуальную машину. Затем подключить к ней образ с ERD Commander как оптический диск (рис. 2.3).

Рисунок 2.3. Подключение образа с ERD Commander

В процессе загрузки ERD Commander необходимо выбрать требуемый тип ОС. После загрузки выбрать средства MsDart/ мастер изменения паролей (для Windows 7).

В случае выхода новой версии операционной системы алгоритм действий по взлому пароля не изменяется. Возможно, придётся загрузить новую версию утилиты, например, ERD Commander, взламывающей пароль. Если такая утилита ещё не вышла, помните, что утилита всего лишь автоматизирует действия человека. И вы всегда можете взломать пароль вручную, загрузившись с внешнего носителя, если нет шифрования хранимых данных.

2.3 Порядок выполнения работы

1. Получить задание у преподавателя.

2. Подключить виртуальную машину.

3. Добавить к виртуальной машине образ с программой взлома паролей.

4. Загрузиться с образа программы для взлома паролей.

5. Взломать пароль на вход в виртуальную машину, установить свой пароль.

6. Настроить общий доступ к папке со сканером.

7. Войти в виртуальную машину. Добавить своего пользователя с правами администратора. Все дальнейшие действия выполнять в аккаунте своего пользователя.

8. Установить сканер в виртуальной машине.

9. Просканировать 127.0.0.1.

10. Составить перечень найденных уязвимостей. Проанализировать его.

11. Спрогнозировать возможный ущерб от использования найденных уязвимостей.

12. Оформить отчет, защитить работу преподавателю.

2.4 Варианты индивидуальных заданий

1) Порт 25. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

2) Порт 110. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

3) Порт 137-139. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

4) Порт 23. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

5) Порт 53. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

6) Порт 80. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

7) Порт 143. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

8) Порт 1433. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

9) Порт 21. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

10) Порт 22. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

11) Порт 123. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

12) Порт 161-162. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

13) Порт 389. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

14) Порт 38. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

2.5 Содержание отчета

По результатам выполнения работы каждый студент должен представить отчет. Отчет должен содержать:

1) тему лабораторной работы;

2) цель занятия;

3) индивидуальное задание к лабораторному занятию;

4) список сканированных хостов и открытых портов;

5) перечень найденных уязвимостей;

6) прогноз возможного ущерба от использования найденных уязвимостей;

7) результаты выполнения индивидуального задания;

8) выводы по работе.

Отчетный материал представляется преподавателю, а полученные результаты защищаются.

2.6 Перечень контрольных вопросов

1. Возможности и ограничения сетевого сканера согласно иерархической модели?

2. Возможности и ограничения средства по взлому паролей согласно иерархической модели?

3. На каких уровнях модели OSI действуют сетевые сканеры?

4. Какие типы уязвимостей вы знаете?

5. В чём опасность большого количества открытых портов?

6. Что такое порт?

7. Какой диапазон портов предусмотрен для служебных целей?

8. Каковы особенности выделение IP-адресов для сети с использованием CIDR-блоков?

2.7 Список литературы

1. Безопасность SCADA в цифрах. – Текст : электронный // Хабр [сайт]. – URL: https://habrahabr.ru/company/pt/blog/157589 (дата обращения: 22.12.2021).

2. Уязвимости. – Текст : электронный // SecurityLab.ru [сайт]. – URL: https://www.securitylab.ru/vulnerability (дата обращения: 22.12.2021).

3. Грызунов, В. В. Аналитическая модель целостной информационной системы / В. В. Грызунов // Доклады ТУСУР. – 2009. – № 1(19), ч.1.– С. 226–230.

4. 4MOSAn Vulnerability Management. – Файл : электронный // 4MOSAn [сайт]. – URL: thttp://www.4mosan.com/demo/FScan5_setup.exe (дата обращения: 23.12.2021).

3 Первичное исследование защищённости операционной системы *nix

3.1 Цель занятия

Формирование первичных навыков исследования защищённости операционной системы (ОС) с использованием сетевых сканеров.

Методические указания студенту

Лабораторному занятию предшествует целевая самоподготовка, на которой необходимо изучить:

– отличия супер-пользователя (root) от остальных;

– способы управления группами пользователей в *nix;

– работу команды mount и текстового редактора vi;

– назначение команды sudo.

В результате выполнения лабораторной работы каждый студент должен уметь:

– сбрасывать пароль администратора *nix;

– получать перечень открытых портов ОС;

– формировать аналитический отчёт о найденных хостах в сети;

– прогнозировать возможный ущерб от несанкционированного использования обнаруженных служб ОС.

3.2 Теоретические основы занятия

3.2.1 Краткие сведения о хранении паролей в *nix

Данные о паролях в *nix системах находятся в файле /etc/passwd или /etc/shadow. При этом хранятся не сами пароли, а их MD5-хеши [1]. Для атаки на пароль в этой работе воспользуемся тем же способом, что и в предыдущей работе: проведём атаку с уровня аппаратного обеспечения [2].

Возможны два варианта:

1) загрузиться с внешнего носителя, смонтировать атакуемую файловую систему (см. рис. 3.1, рис. 3.2), сформировать MD5-хеш нового пароля (команда openssl) (рис. 3.3), переписать хеш пароля атакуемого пользователя, например, root в файле shadow (в приведённом примере файл находится по адресу /media/mnt/etc/shadow).

2) загрузиться с внешнего носителя, смонтировать атакуемую файловую систему, сменить текущую рутовую файловую систему на атакуемую (команда chroot), задать новый пароль для атакуемого пользователя (команда passwd), например, для root.

Рисунок 3.1. Определение адреса физического носителя атакуемой системы

Рисунок 3.2. Монтирование атакуемой файловой системы

Рисунок 3.3. Генерация хеш для нового пароля

3.2.2 Краткие сведения об утилите nmapx

nmap – это утилита, которая предназначена для разнообразного настраиваемого сканирования IP-сетей с разным количеством объектов, определения состояния объектов сканируемой сети (портов и соответствующих им служб). Вначале была написана для систем UNIX, но в данный момент доступны версии для множества операционных систем.

Устанавливается в дистрибутив Ubunta командой:

# apt-get install nmap

Некоторые команды nmap описаны здесь (https://www.shellhacks.com/). Примеры использования утилиты:

Сканирование сети в поиске активных Хостов

# nmap -sn 192.168.1.0/24

Агрессивное сканирование

# nmap -A localhost

Проверить занятость локальных IP-адресов:

# nmap -sP 192.168.1.0/24

Узнать, какое программное обеспечение используется хостом a-tree.ru:

# nmap -sV a-tree.ru

3.2.3 Краткие сведения об утилите arp-scan

Утилита arp-scan позволяет получить информацию о существующих mac– и IP-адресах в сети.

Утилита устанавливается командой

# apt-get install arp-scan

Примеры использование утилиты arp-scan.

Сканирование через интерфейс eth0 локальной сети

# arp-scan –interface=eth0 –localnet

Сканирование через интерфейс eth0 диапазона IP-адресов

# arp-scan –interface=eth0 192.168.0.0/24

3.3 Порядок выполнения работы

1. Получить задание у преподавателя.

2. Подключить виртуальную машину, установить Ubuntu. Дистрибутив доступен здесь.

3. Добавить пользователя.

4. Выключить виртуальную машину.

5. Добавить к виртуальной машине Live-CD. Дистрибутив может быть любым. Обычно выбирается самым маленьким. Например, такой.

6. Загрузиться с Live-CD. Смонтировать root-файловую систему.

7. Взломать пароль на вход в виртуальную машину для созданного аккаунта, добавить аккаунту права супер-пользователя (root).

8. Активировать учётную запись root.

9. Загрузить виртуальную машину с Ubuntu. Установить сканер nmap [3], выполнив команду #apt-get install nmap.

10. Просканировать локальную сеть, используя разные режимы nmap.

11. Составить перечень найденных служб. Проанализировать его.

12. Спрогнозировать возможный ущерб от получения злоумышленником несанкционированного доступа к найденным службам.

13. Установить утилиту arp-scan, выполнив команду #apt-get install arp-scan.

14. Оформить отчет, защитить работу преподавателю.

3.4. Варианты индивидуальных заданий

1) Порт 110 назначение службы. Возможные последствия её взлома.

2) Порт 137-139. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

3) Порт 23. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

4) Порт 53. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

5) Порт 80. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.

6) Порт 143. Назначение службы. Возможные последствия её взлома.