Intrusion Detection System

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Ein Intrusion Detection System (englisch intrusion „Eindringen“, IDS) bzw. Angrifferkennungssystem ist ein System zur Erkennung von Angriffen, die gegen ein Computersystem oder Rechnernetz gerichtet sind. Das IDS kann eine Firewall ergänzen oder auch direkt auf dem zu überwachenden Computersystem laufen und so die Sicherheit von Netzwerken und Computersysteme erhöhen. Erkannte Angriffe werden meistens aufgesammelt in Log-Datein und dem Benutzer oder Administrator mitgeteilt; hier grenzt sich der Begriff von Intrusion Prevention System (englisch prevention „Verhindern“, IPS) ab, welches ein System beschreibt, dass Angriffe automatisiert und aktiv verhindert.

Architekturen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Man unterscheidet drei Arten von IDS:

Host-basierte IDS[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

HIDS stellen die älteste Art von Angrifferkennungssystemen dar. Sie wurden ursprünglich vom Militär entwickelt und sollten die Sicherheit von Großrechnern garantieren. Ein HIDS muss auf jedem zu überwachenden System installiert werden. Der Begriff „Host“ ist im Sinne der Informationstechnik zu verstehen, und nicht etwa als Synonym eines Großrechners.

Ein HIDS muss das Betriebssystem unterstützen. Es erhält seine Informationen aus Log-Dateien, Kernel-Daten und anderen Systemdaten wie etwa der Registrierungsdatenbank. Es schlägt Alarm, sobald es in den überwachten Daten einen vermeintlichen Angriff erkennt. Eine Unterart der HIDS sind sogenannte „System Integrity Verifiers“, die mit Hilfe von Prüfsummen bestimmen, ob Veränderungen am System vorgenommen wurden.

Vorteile:

  • Sehr spezifische Aussagen über den Angriff.
  • Kann ein System umfassend überwachen.

Nachteile:

  • Kann durch einen DoS-Angriff ausgehebelt werden.
  • Wenn das System außer Gefecht gesetzt wurde, ist auch das IDS lahmgelegt.

Netzwerk-basierte IDS[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

NIDS versuchen, alle Pakete im Netzwerk aufzuzeichnen, zu analysieren und verdächtige Aktivitäten zu melden. Diese Systeme versuchen außerdem, aus dem Netzwerkverkehr Angriffsmuster zu erkennen. Da heutzutage überwiegend das Internetprotokoll eingesetzt wird, muss auch ein Angriff über dieses Protokoll erfolgen. Mit nur einem Sensor kann ein ganzes Netzsegment überwacht werden. Jedoch kann die Datenmenge eines modernen 1-GBit-LANs die Bandbreite des Sensors übersteigen. Dann müssen Pakete verworfen werden, was keine lückenlose Überwachung mehr garantiert.

Vorteile:

  • Ein Sensor kann ein ganzes Netz überwachen.
  • Durch Ausschalten eines Zielsystems ist die Funktion des Sensors nicht gefährdet.

Nachteile:

  • Keine lückenlose Überwachung bei Überlastung der Bandbreite des IDS.
  • Keine lückenlose Überwachung in geswitchten Netzwerken (nur durch Mirror-Port auf einem Switch).

Hybride IDS[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hybride IDS verbinden beide Prinzipien, um eine höhere Abdeckung bei der Erkennung von aufgetretenen Angriffen gewährleisten zu können. Man spricht in diesem Zusammenhang von netz- und hostbasierten Sensortypen, die an ein zentrales Managementsystem angeschlossen sind. Viele heute eingesetzte IDS beruhen auf einer solchen hybriden Funktionsweise.

Ein hybrides IDS besteht zumeist aus folgenden Komponenten:

  • Management
  • Hostbasierte Sensoren (HIDS)
  • Netzbasierte Sensoren (NIDS)

Funktionsweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Grundsätzlich gibt es zwei Verfahren zur Einbruchserkennung: den Vergleich mit bekannten Angriffssignaturen und die so genannte statistische Analyse. Die meisten IDS arbeiten mit Filtern und Signaturen, die spezifische Angriffsmuster beschreiben. Der Nachteil dieses Vorgehens ist, dass nur bereits bekannte Angriffe erkannt werden können.

Der Prozess ist in drei Schritte unterteilt: Die Wahrnehmung eines IDS wird durch Sensoren ermöglicht, die Logdaten (HIDS) oder Daten des Netzwerkverkehrs (NIDS) sammeln. Während der Mustererkennung überprüft und verarbeitet das Intrusion Detection System die gesammelten Daten und vergleicht sie mit Signaturen aus der Musterdatenbank. Treffen Ereignisse auf eines der Muster zu, so wird ein „Intrusion Alert“ (Einbruchs-Alarm) ausgelöst. Dieser kann vielfältiger Natur sein. Es kann sich dabei lediglich um eine E-Mail oder SMS handeln, die dem Administrator zugestellt wird oder, je nach Funktionsumfang, eine Sperrung oder Isolierung des vermeintlichen Eindringlings erfolgen.

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Andere IDS verwenden heuristische Methoden, um auch bisher unbekannte Angriffe zu erkennen. Ziel ist, nicht nur bereits bekannte Angriffe, sondern auch ähnliche Angriffe oder ein Abweichen von einem Normalzustand zu erkennen.

In der Praxis haben signaturbasierte Systeme mit Abstand die größte Verbreitung. Ein Grund dafür ist, dass ihr Verhalten leichter voraussehbar ist. Ein Hauptproblem beim praktischen Einsatz von IDS ist, dass sie entweder viele falsche Warnungen (falsch positiv) generieren oder einige Angriffe nicht entdecken (Falsch negativ).

Anstatt nur einen Alarm auszulösen, wie ein IDS, ist ein Intrusion Prevention System (kurz IPS) in der Lage, Datenpakete zu verwerfen, die Verbindung zu unterbrechen oder die übertragenen Daten zu ändern. Oft wird hierbei eine Anbindung an ein Firewallsystem genutzt, durch das dann bestimmte durch das IPS definierte Regeln angewandt werden.

IPS/IDS neuerer Bauart arbeiten oft mit einer Kombination aus Stateful inspection, Pattern Matching und Anomalieerkennung. Damit lassen sich Abweichungen von der im RFC-Standard (Request for Comment) festgelegten Protokollspezifikation erkennen und verhindern.

Darüber hinaus werden auch in anderen Bereichen Bestrebungen nach derartigen Systemen deutlich, wie beispielsweise der Schutz von Telefonanlagen durch intelligente, signaturbasierte Intrusion Detection.

Nachteile[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Da ein Intrusion-Detection-System in der Regel eine aktive Komponente ist, besteht die Möglichkeit, dass es als Angriffsziel genutzt wird. Intrusion-Detection-Systeme, die sich in-line – d. h. ohne gebundenen IP-Stack und IP-Adressen – in ein Netzwerk einbinden lassen, sind von dieser Gefahr nur begrenzt betroffen.
  • Im Gegensatz zu Intrusion-Prevention-Systemen werden Angriffe nur erkannt, aber nicht verhindert.

Honeypot[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptartikel: Honeypot

Ein Honeypot (Köder) ist ein Computer im Netzwerk, der Hacker verleiten soll, genau diesen anzugreifen. Auf diesem Computer befinden sich weder wichtige Daten noch Dienste, die regulär genutzt werden. Er dient lediglich dazu, die Angriffe auf einen isolierten Teil des Netzwerkes zu lenken, indem bewusst Sicherheitslöcher geöffnet bleiben. Werden Aktivitäten auf diesem Computer wahrgenommen, handelt es sich höchstwahrscheinlich um einen Angriff. Außerdem kann mit Hilfe eines Honeypots mehr über die Vorgehensweise des Angreifers erfahren werden. Aus den beobachteten Angriffen können dann Verteidigungsstrategien für das übrige Netzwerk abgeleitet werden. Der Honeypot ist damit ein weiterer Bestandteil des IDS. Das Konzept des Honeypots hat allerdings einen Nachteil: Ein Honeypot kann als Eintrittspunkt dienen, um weitere Angriffe auf das Netzwerk durchzuführen.

IDS-Software[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Es gibt sowohl kommerziellen als auch freie Angrifferkennungssystemen:

  • Botshield ist eine schnell einsetzbare Host-IDS/IPS Software für Windows Server. Das System schützt wichtige Ports und Dienste wie z. B. RDP (Remote Desktop), HTTP (Web Server) und Datenbanken. Täglich mehrfach aktualisierte Blacklists verhindern zudem Angriffe durch bekannte Bot-Netzwerke und Hacker.[1]
  • Bro ist ein Netzwerkmonitor für Unix/Linux, welches auch als IDS eingesetzt werden kann. Es wurde im Rahmen verschiedener Forschungsprojekte an dem Lawrence Berkeley National Laboratory entwickelt, und wird hauptsächlich in der Forschung eingesetzt.
  • Eine andere Entwicklung ist das Projekt Hogwash. Dieses IDS arbeitet auf Layer 2 und bindet sich somit mit keiner IP-Adresse an angeschlossene Netzwerke. Es wird dadurch schwerer angreifbar und ermöglicht es, ohne aufwendige Konfiguration der beidseitig angeschlossenen Systeme eingesetzt zu werden.
  • Open Source Tripwire ist ein freies Host-IDS.
  • Prelude[2] als hybrides IDS, welches diverse andere Programmpakete (Snort, Samhain u. a.) integriert, steht ebenso für die Plattformen Linux, BSD, Solaris und Mac OS X zur Verfügung (auch für unterschiedliche Architekturen wie x86, PowerPC, SPARC usw.).
  • Snort[3] ist ein freies Netzwerk-IDS für Unix/Linux-, Mac-OS-X- und Windows-Systeme.[4] Snort kann mittels diverser Module zur Auswertung der Daten (bspw. ACID) oder Module zur Intrusion Prevention (bspw. SnortSAM) aufgewertet werden.
  • Samhain[5] ist ein Host-basierendes System, das auf vielen Plattformen läuft. Viele Linux-Distributionen enthalten bereits vorgefertigte Pakete dieser Software. Durch kryptographische Signaturen können Verfälschungen an Konfigurations-Dateien und der Kommunikation über Netzwerk aufgedeckt werden.
  • TIGER[6] ist eine POSIX-kompatible modulare Sicherheits-Software, die wiederholt das System mit einem Urzustand vergleicht. So können sicherheitsrelevante Veränderungen festgestellt werden. Faktisch besteht das Tool aus einer Reihe von Shell-Scripten.
  • Xray IDS ist ein kostenpflichtiges Host-IDS. Es ist das erste System, welches speziell für Windows entwickelt wurde.[7]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. http://www.botshield.de/
  2. IDS mit Prelude
  3. http://www.snort.org/
  4. http://www.winsnort.com/
  5. Intrusion Detection mit Samhain
  6. http://www.nongnu.org/tiger/
  7. http://www.xray-ids.com/