OBJETIVOS
Módulo 1
Identificar os riscos de segurança nas redes de computadores
Módulo 2
Selecionar softwares e tipos de equipamentos adequados para a diminuição dos riscos de segurança nas redes
Módulo 3
Reconhecer a arquitetura de gerenciamento de redes
Identificar os riscos de segurança nas redes de computadores
Introdução
A internet é uma rede comercial que pode ser utilizada por qualquer pessoa ou empresa em todos os cantos do mundo. Com isso, possíveis problemas de segurança afloram.
Pessoas mal-intencionadas utilizam essa rede para realizar atividades maliciosas, como roubo de informações e de identidade, paralisação de serviços etc.
Por isso, o tópico segurança destaca-se atualmente como uma das grandes preocupações dos administradores de redes. Garantir a segurança na comunicação de dados passou a ser uma das questões cruciais na utilização da internet.
É fundamental que tanto usuários quanto profissionais de tecnologia da informação (TI) tenham conhecimento dos riscos no uso da rede e saibam identificar ferramentas capazes de minimizá-los.
Definições
Para identificar os riscos relacionados ao uso de uma rede de computadores, é importante conhecer algumas definições. Por conta disso, iremos nos basear na norma ABNT NBR ISO IEC 27001:2013, reconhecida mundialmente como uma referência na área de segurança. Essa norma apresenta as seguintes definições:
Causa potencial de um incidente indesejado que pode resultar em danos a um sistema ou organização.
Tudo aquilo que tenta destruir, expor, alterar, desativar, roubar, obter acesso não autorizado ou fazer uso não autorizado de um ativo.
Qualquer coisa que tenha valor para uma pessoa ou organização. Exemplo: os dados do cartão de crédito, um projeto de uma empresa, um equipamento e até mesmo os colaboradores de uma empresa podem ser definidos como ativos humanos.
Como é possível perceber nessas definições, a ameaça está relacionada a algo que pode comprometer a segurança, enquanto o ataque é a ação efetiva contra determinado ativo.
Importante
Um incidente de segurança ocorre quando uma ameaça se concretiza e causa um dano a um ativo.
Se uma ameaça se concretizou e causou um dano, isso significa que alguma propriedade da segurança foi comprometida.
Três propriedades são tratadas como os pilares da segurança: Confidencialidade, Integridade e Disponibilidade (CID).
Além delas, outras propriedades também são importantes no contexto de segurança. A norma ABNT NBR ISO IEC 27001:2013 destaca as seguintes:
Confidencialidade
Propriedade cuja informação não está disponível para pessoas, entidades ou processos não autorizados. Em outras palavras, a confidencialidade está relacionada ao sigilo dos dados. Somente entes autorizados podem acessá-los.
Integridade
Propriedade que protege a exatidão e a completeza de ativos. Trata-se da indicação de que o dado não foi adulterado. Exemplo: um ativo permanece intacto após ser armazenado ou transportado.
Disponibilidade
Propriedade de tornar o dado acessível e utilizável sob demanda por fontes autorizadas. Se uma pessoa ou um processo autorizado quiser acessar um dado ou equipamento, ele estará em funcionamento.
Autenticidade
Propriedade que assegura a veracidade do emissor e do receptor de informações trocadas. A autenticidade assevera que quem está usando ou enviando a informação é realmente uma determinada pessoa ou processo. Em outras palavras, garante a identidade.
Não repúdio ou irretratabilidade
Propriedade muito importante para fins jurídicos. Trata-se da garantia de que o autor de uma informação não pode negar falsamente a autoria dela. Desse modo, se uma pessoa praticou determinada ação ou atividade, ela não terá como negá-la. O não repúdio é alcançado quando a integridade e a autenticidade são garantidas.
Confiabilidade
Propriedade da garantia de que um sistema vai se comportar segundo o esperado e projetado. Exemplo: se determinado equipamento foi projetado para realizar uma operação matemática, esse cálculo será realizado corretamente.
Legalidade
Propriedade relacionada com o embasamento legal, ou seja, ela afere se as ações tomadas têm o suporte de alguma legislação ou norma. No caso do Brasil, podemos citar o Marco Civil da Internet , a Lei Geral de Proteção de Dados (LGPD) e o conjunto de normas 27.000 da ABNT.
Os mecanismos de proteção se relacionam a práticas, procedimentos ou mecanismos capazes de proteger os ativos contra as ameaças, reduzindo ou eliminando vulnerabilidades. Além disso, eles evitam que uma dessas propriedades sejam comprometidas.
Etapas de um ataque
Precisamos dividir um ataque em sete etapas para poder analisá-lo de forma mais criteriosa:
- Reconhecimento;
- Armamento (weaponization);
- Entrega (delivery);
- Exploração;
- Installation;
- Comando e controle;
- Conquista.
Os atacantes passam a ter mais privilégios no alvo à medida que avançam nas etapas. Portanto, pelo lado da defesa, o objetivo é pará-los o mais cedo possível para diminuir o dano causado.
Analisaremos a seguir cada uma dessas etapas.
1. Reconhecimento:
Na primeira etapa, o ator da ameaça realiza uma pesquisa para coletar informações sobre o local a ser atacado. Trata-se de uma fase preparatória na qual o atacante procura reunir o máximo de informações sobre o alvo antes de lançar um ataque ou analisar se vale a pena executá-lo.
As informações podem ser obtidas por meio de diversas fontes:
- Sites;
- Dispositivos de rede voltados para o público;
- Artigos de notícias;
- Anais de conferências;
- Meios de comunicação social.
Qualquer local público é capaz de ajudar a determinar o que, onde e como o ataque pode ser realizado. O atacante escolhe alvos negligenciados ou desprotegidos, pois eles possuem a maior probabilidade de serem penetrados e comprometidos.
2. Armamento (weaponization):
Após a coleta de informações, o atacante seleciona uma arma a fim de explorar as vulnerabilidades dos sistemas. É comum utilizar a expressão exploits para essas armas, que podem estar disponíveis em sites na internet ou ser desenvolvidas especificamente para determinado ataque.
O desenvolvimento de uma arma própria dificulta a detecção pelos mecanismos de defesa. Essas armas próprias são chamadas de zero-day attack.
Após o emprego da ferramenta de ataque, espera-se que o atacante tenha conseguido alcançar seu objetivo: obter acesso à rede ou ao sistema que será atacado.
3. Entrega (delivery)
Nesta fase, o atacante entrega a arma desenvolvida para o alvo. Para essa entrega, podem ser utilizados diversos mecanismos. Eis alguns exemplos:
- Mensagens de correio eletrônico (e-mail);
- Mídias USB;
- Websites falsos ou infectados;
- Interação nas redes sociais.
O atacante pode usar um método ou uma combinação de métodos para aumentar a chance de entrega do exploit. Seu objetivo é fazer com que a arma pareça algo inocente e válido, pois ludibriar o usuário permite que ela seja entregue.
Uma prática comum para essa entrega é o uso de phishing. Tipicamente, são enviados e-mails com algum assunto aparentemente de interesse da vítima. Nesta mensagem, existe um link ou um anexo malicioso que serve de meio de entrega da arma na máquina alvo.
4. Exploração
A etapa de exploração ocorre quando o atacante, após entregar a arma, explora alguma vulnerabilidade (conhecida ou não) na máquina infectada em busca de outros alvos dentro da rede de destino. As vulnerabilidades que não são publicamente conhecidas são chamadas de zero-day.
No caso do emprego de phishing, a exploração ocorre quando o e-mail recebido é aberto e o usuário clica no link ou abre o anexo, instalando um software malicioso que infecta a sua máquina. Isso permite o controle dela por parte do autor do ataque.
A partir desse momento, o atacante obtém acesso ao alvo, podendo obter as informações e os sistemas disponíveis dentro da rede atacada.
Os alvos de exploração mais comuns são aplicativos, vulnerabilidades do sistema operacional e pessoas.
5. Installation
A partir da exploração da máquina realizada na fase anterior, o atacante busca instalar algum tipo de software que permita a manutenção do acesso à máquina ou à rede em um momento posterior.
Para essa finalidade, é instalado no sistema alvo um Remote Access Trojan (RAT). Conhecido também como backdoor, o RAT permite ao atacante obter o controle sobre o sistema infectado.
Pelo lado do atacante, é importante que o acesso remoto não alerte nenhum sistema de proteção e permaneça ativo mesmo após varreduras por sistemas de segurança da rede de destino.
6. Comando e controle
A partir do momento em que um RAT (backdoor) é instalado no sistema alvo, o atacante passa a ter um canal de comunicação com o software instalado no alvo.
Denominado comando e controle, tal canal possibilita o envio de comandos para realizar ataques na própria rede local ou para atacar a rede de terceiros, caracterizando, assim, um ataque indireto.
7. Conquista
Quando o atacante chega à última etapa, isso é um indício de que o objetivo original foi alcançado. A partir de agora, ele pode roubar informações, utilizar o alvo para realizar ataques de negação de serviço, envio de spam, manipulação de pesquisas ou jogos online, entre outras atividades.
Nesse ponto, o agente de ameaças já está profundamente enraizado nos sistemas da organização, escondendo seus movimentos e cobrindo seus rastros.
É extremamente difícil remover o agente de ameaças da rede quando ele já chegou a esta fase.
Saiba mais
Vamos analisar a seguinte noticia:
“Brasil sofreu 15 bilhões de ataques cibernéticos em apenas três meses. A questão não é mais ‘o que podemos fazer se sofrermos um ataque cibernético?’, mas, sim, ‘o que podemos fazer quando sofremos um ataque cibernético?’”
(Fonte: TECMUNDO, 2019)
Ao analisarmos o caso, percebemos a importância da análise dos riscos relacionados ao uso de uma rede de computadores sem a devida proteção.
Pesquise outras situações similares e procure perceber a intervenção dos mecanismos de proteção nesses casos.
Verificando o aprendizado
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Selecionar softwares e tipos de equipamentos adequados para a diminuição dos riscos de segurança nas redes
Segurança física
Abrange todo ambiente em que os sistemas de informação estão instalados. Seu objetivo principal é garantir que nenhum dano físico ocorra nos equipamentos.
Exemplo
Roubo de equipamentos, incêndio, inundação e qualquer ameaça às instalações físicas.
A norma ABNT NBR ISO/IEC 27002:2013 divide a segurança física em dois itens principais:
Áreas seguras
Previnem o acesso físico não autorizado, os danos e as interferências em instalações e informações da organização.
Equipamentos
Impedem perdas, danos, furto ou comprometimento de ativos e interrupção das atividades da organização.
A segurança física envolve outras áreas da Engenharia, como a civil e a elétrica, ao permitir a projeção de prédios com paredes adequadas à proteção dos equipamentos, sistemas de para-raios, aterramento, limpeza da área para evitar incêndios etc.
Alguns exemplos de mecanismos de controle físicos podem ser encontrados no emprego de:
Sistemas de refrigeração e de combate a incêndio
Projetados para os equipamentos poderem operar em condições adequadas de temperatura e umidade. Ainda garantem que os casos de incêndio possam ser combatidos o mais rápido possível.
Sala-cofre
Espaço construído com paredes corta-fogo, sistemas de refrigeração e de forma hermética para proteger equipamentos críticos de TI.
Sistemas de energia redundantes
Funcionam como no-breaks (Uninterruptable Power Supply - UPS) e geradores. Ambos são necessários ao permitirem que, em caso de queda de energia, os equipamentos permaneçam em operação. Isso garante tanto o fornecimento constante de energia quanto a manutenção dela dentro da tensão recomendada.
Preparação do ambiente contra alagamento
No caso de chuvas fortes.
Limpeza da área externa
Para evitar incêndios.
- Autenticação;
- Sistemas de controle de acesso;
- Criptografia;
- Funções de hash;
- Assinatura digital;
- Certificado digital;
- Redes Virtuais Privadas (VPN);
- Firewall, sistemas de detecção de intrusão e antivírus.
A autenticação diminui o risco de um ataque de personificação ou fabricação. Para realizá-la, podem ser utilizados os seguintes mecanismos:
- Senhas;
- Controles biométricos;
- Tokens;
- Certificados digitais.
O mecanismo escolhido deve se adequar ao objetivo de segurança a ser alcançado. Atualmente, os controles biométricos são considerados os mais eficientes.
Exemplo: Digitais, reconhecimento de íris, palma da mão e certificados digitais.
Gerenciam os usuários que podem acessar sistemas e redes, autorizando apenas o acesso às informações que lhes couberem. Desse modo, a confidencialidade dos dados está garantida.
Exemplo: o uso de senhas nas redes wi-fi garante que somente as pessoas autorizadas possam utilizá-las.
Para que o controle de acesso seja efetivo, deve-se empregar um mecanismo de autenticação a fim de validar a identidade e – caso o acesso esteja autorizado – restringir os direitos de acesso para cada indivíduo de acordo com o seu perfil de uso.
Transforma um escrito simples, cujo alfabeto comum é utilizado para compor a mensagem original, em um texto cifrado. Nesse texto, as letras originais são substituídas pelas do alfabeto cifrado, escondendo, dessa forma, o conteúdo da mensagem. A função do ciframento é responsável pela criptografia da mensagem original. Já a substituição das letras da original na mensagem cifrada é feita pelas cifras.
Realiza o processo oposto. Como o texto cifrado é transformado no original, o conteúdo de sua mensagem pode ser entendido. A função de deciframento é a responsável pela decriptografia da mensagem cifrada.
Cifras
Qualquer forma de substituição criptográfica aplicada ao texto original da mensagem.
Quando a chave pública é utilizada na função de cifragem, apenas a privada pode decifrar.
Como o nome sugere, a chave privada fica restrita à entidade.
Exemplo: pessoa, empresa ou equipamento.
Portanto, neste caso, está garantida a confidencialidade, porque só quem possui a chave privada pode decifrar o conteúdo.
Quando ocorre o inverso, a chave privada é empregada no processo de cifragem e apenas a pública pode decifrar.
Entretanto, como a chave usada é a pública, qualquer pessoa pode possui-la e, portanto, decifrar a mensagem.
Não há como garantir a confidencialidade dessa forma: o que está garantido, na verdade, é a autenticidade. A aplicação das chaves nesta ordem permite o emprego da assinatura digital.
Alguns sistemas usam o hash para armazenar a senha de um usuário. Portanto, quando ele cadastra uma senha, o sistema calcula o hash e armazena esse valor. Quando o usuário for digitar sua senha para entrar no mesmo sistema, o sistema calculará o hash, enviará essa informação e comparará com o que está armazenado. Se for igual, o seu acesso será autorizado.
A vantagem dessa solução é que a senha do usuário não fica armazenada no sistema nem trafega pela rede. Quem o faz é o hash.
O objetivo do emprego da assinatura digital é assegurar a autenticidade e a integridade das informações. Automaticamente, está garantido o não repúdio. A assinatura ainda garante tanto a validade jurídica dos documentos, pois existe a certeza de que eles não sofreram qualquer adulteração, estando íntegros e completos, quanto a sua autoria, asseverando que eles realmente foram assinados por determinada pessoa.
O processo utilizado para realizar a assinatura digital combina o emprego da criptografia assimétrica com as funções de resumo da mensagem. Para que um documento seja assinado digitalmente, o usuário deve seguir estes passos:
O esquema a seguir ilustra esse processo:
Assinatura digital de um documento. Fonte: (FOROUZAN; MOSHARRAF, 2013).
Ao receber o documento, o receptor precisa realizar o seguinte processo para o validar:
O usuário deve calcular o hash da mensagem e decifrar o outro recebido com a utilização da chave pública do emissor. Em seguida, ele vai comparar os dois hashes. Se forem iguais, há a garantira de que o documento não foi modificado e o emissor é autêntico. Caso sejam diferentes, algum problema ocorreu. Mas não é possível garantir o que aconteceu, já que não se sabe se o problema reside na modificação dele ou na autenticidade do emissor. Estabelece-se apenas que o documento não é válido.
6. Certificado digital
Ele é utilizado para vincular a chave pública a uma entidade, como pessoa, empresa, equipamento etc. O certificado contém a chave pública da entidade, que é assinada digitalmente por uma terceira parte confiável chamada de Autoridade Certificadora (AC).
O emprego do certificado digital é importante para garantir um ataque conhecido como “homem no meio” ou, em inglês, Man In The Middle (MITM). O MITM ocorre quando um atacante pode interceptar o envio da chave pública e ter acesso às informações.
Vejamos a descrição deste problema:
Autoridade certificadora (AC)
Cartório eletrônico que garante a segurança de todo o processo na troca das chaves públicas.
Alice quer enviar um documento para Bob. Desse modo, ela solicita a chave pública dele para poder cifrar a mensagem.
Darth, enquanto isso, realiza um ataque de interceptação para monitorar a comunicação entre ambos. Quando percebe que houve uma solicitação da chave pública de Bob, Darth envia para Alice a sua chave. Ao mesmo tempo, se fazendo passar por ela, solicita a Bob a chave pública dele, o que caracteriza um ataque de personificação.
Alice, dessa forma, cifra a mensagem com a chave privada de Darth. Obviamente, ele consegue ler as informações enviadas. Para que o processo continue, Darth agora cifra a mensagem com a chave pública de Bob e a envia. Bob, em seguida, recebe a mensagem e a decifra com sua chave privada.
Ao monitorar a troca de mensagens entre Alice e Bob, Darth conseguiu obter as informações, quebrando a confidencialidade desse processo de comunicação.
Para resolver esse problema, é necessária uma terceira parte confiável: a AC. Ela é a responsável por armazenar as chaves públicas das entidades envolvidas no processo de comunicação. Dessa maneira, a chave fica assinada digitalmente pela autoridade certificadora, como ilustra o esquema a seguir:
Uso do certificado de chave pública. Fonte: (STALLINGS, 2008).
Voltemos ao exemplo da comunicação entre Alice e Bob. Agora ela já pode solicitar o certificado digital dele para a AC. Ao receber esse certificado, Alice irá verificar a assinatura digital da AC. Se ela estiver correta, é um indício de que Alice possui o certificado correto de Bob, podendo, dessa forma, realizar a transmissão das mensagens.
O processo para obter a chave privada da AC, contudo, pode esbarrar no mesmo problema. Para o processo funcionar corretamente, o usuário deve ir ao site da AC e realizar o download dos certificados – chamados de certificados raiz –, garantindo, assim, a obtenção da chave pública correta.
6. Redes Virtuais Privadas (VPN)
Sigla de Virtual Private Network, a VPN permite a utilização de um meio inseguro de forma segura. Afinal, quando estamos conectados à internet e desejamos acessar algum serviço ou rede, ficamos vulneráveis a diversos tipos de ataques.
Para minimizar o risco inerente a esse acesso, podemos empregar uma VPN, que utilizará um túnel de comunicação entre dois dispositivos. Considere a topologia desta imagem na qual as redes da matriz e da filial desejam trocar informações por meio da internet:
Ao trafegar pela internet, as informações trocadas entre as redes da matriz e da filial estão sujeitas a diversos tipos de ataque. Na utilização de uma VPN, é criado, como ilustra a imagem a seguir, um túnel virtual entre essas duas redes:
Na utilização do túnel, as informações trafegadas ficam protegidas, já que os dados são criptografados. Além disso, podem ser utilizados mecanismos de autenticação e integridade para garantir tanto a entrada em cada uma das redes só de pacotes autorizados quanto a manutenção de sua estrutura, ou seja, que eles não sejam modificados.
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Reconhecer a arquitetura de gerenciamento de redes
Introdução
Com o crescimento das redes, a administração e o gerenciamento delas passaram a ser atividades de suma importância. Afinal, seus ambientes são complexos e heterogêneos, tendo diversos tipos de equipamentos, fabricantes e protocolos em operação.
O esquema a seguir apresenta um cenário típico de uma rede local (LAN):
Podemos observar na imagem diversos servidores e várias estações de trabalho com sistemas operacionais Windows e Linux, firewalls, roteadores, switches e equipamentos para redes sem fio.
Imaginemos agora a seguinte situação corriqueira: uma paralisação de algum serviço ou parte da rede. Nesses casos, muitos se perguntam: onde ocorreu a falha? No servidor? No switch? Na estação?
Switches
Switches ou comutadores são ferramentas de camada de enlace que conseguem identificar os equipamentos conectados em cada porta e direcionar os quadros para os destinos corretos, segmentando a rede.
A gerência de redes auxilia no processo de identificação das falhas e na correção de problemas, permitindo que a rede possa operar corretamente e oferecer níveis de serviços adequados à necessidade dos usuários.
O objetivo dessa gerência é monitorar e controlar os elementos físicos ou lógicos da rede, assegurando, segundo Stallings (1998), certo nível de qualidade de serviços.
Qualidade de serviços
Trata-se do ato de oferecer serviços que atendam à necessidade dos usuários com um funcionamento adequado, bom desempenho e disponibilidade.
Arquitetura de gerenciamento OSI
Para oferecer uma organização das tarefas de gerenciamento de redes, a International Organization for Standardization (ISO) criou a M.3400, um modelo de gerência derivado de recomendação publicada pela International Telecommunications Union (ITU).
Esse modelo se baseia em cinco áreas conhecidas pela sigla FCAPS (abreviação, em inglês, de fault, configuration, accounting performance e security). Vamos conhecê-las agora!
Gerência de detecção e correção de falhas (F = fault)
A área de gerenciamento de falhas é importante para garantir que os serviços e as redes permaneçam em operação. De acordo com a norma ISO, esta área permite registrar, detectar e reagir às condições de falha da rede.
Atenção
Tal gerenciamento depende do bom funcionamento de cada componente da rede tanto de forma isolada quanto pela interoperação com outros equipamentos dela.
As possíveis falhas nas redes podem ser causadas por problemas de:
1
Software: Falha no sistema operacional de um servidor ou em um serviço.
Enlace: Paralisação de operação de uma ligação entre uma matriz e uma filial por um rompimento de cabo.
2
3
Equipamentos: Interrupção no fornecimento de energia.
Quando uma falha ocorre, o gerente da rede deve analisar as informações de gerência para identificar a causa raiz do problema, descobrindo, em uma diversidade de equipamentos, softwares e protocolos, o que realmente causou o problema.
O gerenciamento de falhas pode ser dividido em dois subsistemas:
As redes são compostas por diversos equipamentos interligados entre si que possuem uma configuração.
Essas configurações devem ser consistentes em todos eles, permitindo que, no caso de uma reinicialização, o dispositivo volte a operar com a configuração correta.
Desse modo, é necessário realizar o gerenciamento das configurações dos equipamentos para:
- Garantir seu funcionamento com os ajustes corretos;
- Identificar quais dispositivos estão presentes na rede;
- Verificar se eles estão com as configurações corretas.
De acordo com Forouzan (2010), um sistema de gerenciamento de configuração precisa saber o estado de cada entidade e sua relação com outras entidades a todo instante.
Gerência de contabilidade e faturamento (A = accounting)
De acordo com a ISO, a gerência de contabilidade e faturamento permite especificar, registrar e controlar o acesso de usuários e dispositivos aos recursos da rede. Por meio desta área de gerenciamento, é possível contabilizar o consumo de determinado recurso da rede.
Exemplo
A franquia de consumo de internet de uma linha telefônica, o que possibilita a tarifação para o usuário.
Este tipo de gerenciamento impede que usuários possam monopolizar os recursos da rede e libera a elaboração de planos de evolução de acordo com a demanda de uso dela.
Gerência de segurança e proteção (S = security)
A gerência de segurança e proteção permite controlar o acesso aos recursos da rede e verificar se ela está de acordo com a Política de Segurança da Informação (PSI) da empresa.
Que papel desempenha a segurança nesse contexto?
Ela envolve todas as camadas da pilha de protocolos TCP/IP, o que engloba cada dispositivo e informação trafegando pela rede. Por isso, é possível afirmar que esta é a área mais difícil de ser gerenciada.
Verificando o aprendizado
ATENÇÃO!
Para desbloquear o próximo módulo, é necessário que responda corretamente a uma das seguintes questões.
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CONQUISTAS
Identificou os riscos de segurança nas redes de computadores
Explorou softwares e tipos de equipamentos adequados para a diminuição dos riscos de segurança nas redes
Reconheceu a arquitetura de gerenciamento de redes