Segurança no Armazenamento 6. Segurança em Storage

Apresentação em tema: "Segurança no Armazenamento 6. Segurança em Storage"— Transcrição da apresentação:

1 Segurança no Armazenamento 6. Segurança em Storage
Márcio Aurélio Ribeiro Moreira

2 Objetivos do capítulo Mostrar os principais problemas de segurança em ambientes de armazenamento: DAS, NAS, SAN e Backups Apresentar as recomendações para resolver ou evitar os problemas apresentados

3 Porque segurança em storage?
Boa parte dos ambientes de storage usam redes de fibra ótica separadas Muitos administradores assumem que a rede de storage é segura. Será? Os ambientes IP são mais atacados (sem dúvida) Isto não que dizer que ambientes FC estejam livres Estes ambientes têm a mesma premissa de segurança de outros ambientes: As informações devem estar disponíveis somente para usuários que tenham direito de acessá-las

4 Direcionador de segurança
Estamos lidando com: propriedade intelectual, informações proprietárias, segredos comerciais, etc. Todos os aspectos de segurança de dados devem ser considerados: Não usar premissas ou suposição não confirmadas Especialmente em partes obscuras da segurança Isto é fundamental para o sucesso da segurança em armazenamento

5 Fatos A maioria das empresas preocupam-se mais com servidores web do que com storage Os storages podem estar conectados a várias redes (DMZ - inadequado, interna, aplicações, banco de dados e backups) Os storages podem estar em segmentos IP: Sem a segmentação adequada um servidor comprometido pode dar acesso à todas as redes, inclusive as de storage e backup

6 O que acontece se: O Web Server for comprometido? E o DB Server?

7 Porque nos preocupar? O que ocorre se um espião pegar na rede de storage: Uma senha de root ou de administrador O código fonte de alguma aplicação Informações indevidas e a empresa estiver sujeita a leis que a obrigam proteger tais informações As redes de armazenamento estão crescendo Os ataques e as vulnerabilidades estão migrando das redes IPs para as redes FC: Alguns fabricantes ainda acham que as redes de storage estão imunes a ataques

8 Análise preliminar Medidas da Segurança Práticas de Storage
Autenticação Pobre Autorização Média Criptografia Inexistente Resultado: Ruim!

9 Pacote de FC É um frame (pacote) composto de: SOF Header Payload CRC
EOF Corpo (área de dados) Cabeçalho Verificador CRC (Cyclic Redundancy Check) Iniciador (Start Of Frame) Terminador (End Of Frame)

10 Arquitetura do protocolo FC
Nível Camada Função 4 Mapping (mapeamento) Mapeia os canais e protocolos de rede para o FC: Canais: IPI, SCSI, HIPPI e SBC CS Protocolos: 802.2, IP e ATM 3 Common Services (serviços comuns) Inclui unicast, multicast e broadcast, etc. 2 Framing Protocol (protocolo do pacote) Define topologia, formato, controle de erro e agrupamentos de frames 1 Transmission Protocol (protocolo de transmissão) Define a codificação e decodificação de sinal 8B ou 10B Physical Media (meio físico) Par trançado, cabo coaxial e fibra óptica: 133, 266 e 531 Mbps, e de 1.0 até 3.2 Gbps A camada FC-2 (FC nível 2) tem várias fraquezas: Autenticação: Não tem autenticação na fábrica Autorização: Parâmetros de autorização fracos Cifragem: Não existe atualmente

11 Resumo do frame da FC-2 O frame da FC-2 é semelhante ao protocolo da camada MAC (Media Access Control): Formato do frame Gerenciamento de seqüência Gerenciamento de intercâmbio Controle de fluxo Login e logout Topologias Segmentação e remontagem

12 Detalhes do frame da FC-2
SOF Header Payload CRC EOF Start Of Frame Frame Header Optional Header Payload CRC Error Check End Of Frame 64 bytes 2048 bytes 4 bytes 24 bytes 2112 bytes Data Field CTL Source Address Destination Address Type Seq_Cnt Seq_ID Exchange_ID A camada FC-2 (FC nível 2) tem várias fraquezas de segurança que já foram identificadas e resolvidas no IPv4 O Payload (data field ou área de dados) pode conter de 0 a 2112 bytes a serem transmitidos

13 Ataques de alta destruição ao FC
Classes de ataques: HBA: Ataques às placas FC HBAs Switches: Ataques aos elementos de rede Frames: Ataques aos frames FC Legenda: Placas HBA Switches Pacotes

14 Exemplos de ataques Classe Ataque Descrição HBA Spoofing Simulação
LUN Masking Mascaramento de LUN Switch Switch Zoning Troca de zona Cut-through switching Atalho de roteamento Share Infrastructure Compartilhar infra-estrutura Web Management Gerenciamento web Frame Session hijacking Seqüestro de sessão Man-in-the-middle Homem do meio Exchange ID Troca de identidade

15 Ataque HBA: Spoofing (simulação)
Assim como o MAC o WWN pode ser trocado facilmente, inclusive com recursos dos fabricantes Usando o WWN de uma HBA autorizada o espião pode ter acesso à dados não autorizados

16 Ataque HBA: Spoofing Um espião troca o WWN de sua placa HBA pelo WWN da HBA de um usuário válido Assim, o espião pode ter acesso à outra zona e até a uma LUN do usuário válido

17 Switch Zoning (troca da zona)
Este ataque permite que um nó da fábrica acesse outro nó usando as políticas de zoneamento Por enquanto, os switches são as únicas entidades (em muitas redes) que concedem ou negam o direito de acesso aos nós: Porém, o acesso é concedido ou negado baseado na autorização do WWN, sem envolvimento de nenhum outro mecanismo de segurança, tais como: autenticação, integridade ou criptografia

18 Tipos de zoneamento Hard (execução baseada em zoneamento):
2 ou mais nós da mesma zona recebem as mesmas informações de zoneamento para se comunicarem Neste caso, há restrição de tráfego entre os nós Soft (Informação baseada em zoneamento): 2 ou mais nós da mesma zona recebem informações de rotas uns dos outros Este tipo de zoneamento não faz restrição de tráfego

19 Bases de zoneamento Bases de zoneamento:
WWN F_Port Bases de zoneamento: Por WWN: Baseia-se somente no WWN de cada placa HBA Por portas: Baseia-se no número de cada porta física (F_Port) do switch FC para cada WWN de cada placa HBA As zonas são mecanismos de segmentação: Elas são usadas por ferramentas de segurança Mas, não são mecanismos de segurança

20 Soft Zone Hopping (pulando zonas)
Zoneamento soft por WWN: Simulando um WWN o espião terá acesso às informações da WWN simulada Sem simular um WWN, se o espião souber a rota para outro WWN numa zona diferente, que pode ser enumerada via fábrica, terá o acesso garantido Zoneamento soft por número de portas: A simulação de um WWN não terá sucesso, pois cada WWN é vinculado a uma porta específica Sem simular um WWN, se o espião souber a rota para outro WWN o acesso também será garantido neste caso

21 Hard Zone Hopping (pulando zonas)
Zoneamento hard por WWN: Simulando um WWN o espião terá acesso às informações da WWN simulada Sem simular um WWN, o espião não terá acesso a outro WWN mesmo que ele saiba a rota certa para isto Zoneamento hard por número de portas: Nenhum dos ataques, simulação (spoofing) ou roteamento, terão sucesso neste caso Portanto, esta é nossa recomendação

22 Ataque a uma zona soft por WWN

23 Ataque a uma zona soft por WWN
Depois de comprometer o servidor de Web ou de FTP, um espião pode acessar dados corporativos: Usando o switch FC, simulando seu WWN como WWN-C, WWN-D ou WWN-E Comprometendo o firewall da rede IP e acessando diretamente a LAN Interna A segurança do SO é a única proteção de sua rede de storage?

24 Mascaramento de LUN É o processo de esconder ou revelar partes do disco de storage (um LUN) para um nó Ele cria um subconjunto do storage, um pool virtual, e permite o acesso a somente alguns servidores especificados Basicamente apresenta um conjunto limitado de LUNs para um nó da rede de storage Também é um mecanismo de segmentação, não de segurança Pode ocorrer em diferentes lugares: No client, no switch FC, no nó, numa aplicação ou em dispositivos de terceiros

25 Ataque ao mascaramento de LUN
Se o mascaramento ocorre no client, usando um driver HBA, então o espião pode: Abrir propriedades do mascaramento do nó, que não tem parâmetros de autenticação Trocar as configurações para remover qualquer um ou todos os mascaramentos Isto também permite ao nó cliente ver todos os LUNs identificados, tendo ou não autorização para isto

26 Troca de informações de LUN
O driver HBA troca informações de LUN:

27 Ataques de mascaramento de LUN
No switch FC: Se o mascaramento ocorrer no switch FC, então um WWN simulado pode comprometer as propriedades do mascaramento Na controladora do storage: A controladora pode ser usada para expor alguns LUNs para alguns WWNs Logo, comprometendo um WWN toda a segurança estará comprometida!

28 Session Hijacking (seqüestro de sessão)
Fraquezas do identificador de seqüência: Seq_ID (identificador) e Seq_Cnt (contador) Todo frame deve ser parte de uma seqüência Frames de uma mesma seqüência têm o mesmo Seq_ID Cada frame na seqüência é controlado pelo Seq_Cnt Ex: Seq_ID = 1, Seq_Cnt = 1, 2, 3, .... Start Of Frame Frame Header Optional Header Payload CRC Error Check End Of Frame 64 bytes 2048 bytes 4 bytes 24 bytes 2112 bytes Data Field CTL Source Address Destination Address Type Seq_Cnt Seq_ID Exchange_ID

29 Vulnerabilidade explorada
No FC os pacotes são seqüenciados na transmissão de uma porta para outra: O receptor tem que verificar todos os frames para montar a seqüência esperada Mas, ninguém falou quantos frames existem Um espião pode seqüestrar uma seqüência estabelecida entre 2 nós confiáveis: Se a seqüência tiver por exemplo 132 frames Basta continuar criando frames: 133, 134, etc.

30 Ataque do Session Hijacking
Se o espião não estiver preocupado com consistência, o ataque é mais simples: Capture a identificação da seqüência (Seq_ID) Produza o frame seguinte fazendo: Seq_Cnt = Seq_Cnt + 1 Como não há controle de integridade dos frames, a sessão já estará seqüestrada

31 Endereçamento FC Endereços de 24 bits (source e destination):
8 bits: Domínio (switch ID) 8 bits: Área (grupo de F_Ports) 8 bits: Porta (N_Port) Start Of Frame Frame Header Optional Header Payload CRC Error Check End Of Frame 64 bytes 2048 bytes 4 bytes 24 bytes 2112 bytes Data Field CTL Source Address Destination Address Type Seq_Cnt Seq_ID Exchange_ID ID F_Ports N_Port ID F_Ports N_Port

32 Roteamento FC Roteamento: O que isto nos lembra?
Um nó (N_Port) é dinamicamente atribuído a um endereço de 24 bits, usualmente pelo switch seguindo a topologia (fábrica), este endereço é usado para fazer o roteamento No switch a Name Servers Table (tabela de servidores) mantém o endereço da Porta (24 bits) e do WWN (64 bits) O que isto nos lembra? Roteamento IPv4

33 Ataque man-in-the-middle
Explora fraquezas da fábrica para entrar nela: O espião envia um login para a Fábrica (FLOGI) para o endereço 0xFFFFFE (semelhante ao broadcast) usando o endereço 0x (pois ele não sabe seu N_Port) A fábrica e o switch associado recebe o frame e envia um frame de aceitação (ACC) para o espião O frame ACC tem dentro dele o N_Port certo do espião Agora o espião tem o N_Port dele e da fábrica Como não há validação nem autenticação, ele envia um port login (PLOGI) para 0xFFFFFC (endereço que permite a um servidor atualizar a tabela de WWN no switch)

34 Contaminando a tabela de servidores
A fábrica assume que os frames da conexão devem ser enviados ao WWN do espião: Assim, todos os frames destinados ao nó destino passam primeiro pelo nó do espião Pronto, o espião virou o homem do meio!

35 Replicação E_Port As E_Ports (Expansion Ports) dos switches FC fornecem “uplink” para outros switches: Quando os switches descobrem a conexão com outro pela E_Port, eles compartilham: informação da fábrica, gerenciamento e tabelas (nomes de servidores e de zoneamento) Normalmente, a replicação via E_Port requer autenticação Por padrão, todas as portas dos switches FC podem ser F_Ports ou E_Ports

36 Vulnerabilidade no controle de fluxo
Um dispositivo pode transmitir frames para outro somente quando o receptor está pronto: Antes de enviar dados uns para os outros, os dispositivos precisam fazer login e estabelecer créditos entre si Créditos: Número de frames que um dispositivo pode receber por vez Este valor é compartilhado durante o login Interrupção do controle de fluxo: No compartilhamento não há autenticação nem integridade Um espião pode trocar informações de serviço entre 2 nós autorizados e interromper o serviço

37 Atalhos de roteamento (cut-through)
Alguns switches olham apenas o D_ID (Destination ID ou endereço de destino) para rotear o frame Isto aumenta a performance reduzindo o tempo necessário para decidir rotas Entretanto, o frame é encaminhado sem verificação de S_ID (Source ID ou endereço de origem) Os endereços D_ID e S_ID são de 24 bits

38 Web Management O protocolo http passa dados em texto plano
Isto é péssimo para a segurança Além disto, as senhas padrões dos switches FC são todas conhecidas: password, admin, manage, prom, filer, netcache, monitor, temp, root, backup, KuSuM, momanddad, <switch vendor>, <company name>, letmein, secureme, abcd1234, money, Config, test, secret, keepout, test123 e green Logo, evite o gerenciamento remoto via web

39 Arquitetura alvo Robusta?

40 Ataque Web Management fase 1
Comprometa o Servidor Web Ganhe acesso ao Servidor BD Comprometa o Firewall Interno Uma vez na Rede Interna, ataque a interface IP do Switch FC Comprometa o Switch FC

41 Ataque Web Management fase 2
Usando a fase 1 comprometa o Switch FC Instale “aplicações” usando o caminho comprometido ou: Use a manutenção da rede interna como entrada Seja um: “Fornecedor” “Consultor” “Parceiro de Negócios” Etc.

42 Web Management considerações
Se o acesso direto aos dados não é possível: Levante a topologia por enumeração Faça um spoofing usando WWN Acesse o switch via linha de comando Complete as informações da zona

43 Exemplos de enumeração

44 Ataque Share Infrastructure
Inicialmente: Servidor do espião conectado na F_Port do Switch FC central Ataque: O espião troca o servidor por um Switch FC com E_Port O Switch central troca o modo da porta para E_Port e replica todos os dados para o novo switch Compromete-se o que estiver conectado ao switch central

45 Soluções de segurança:
Conclusão Soluções de segurança: Existem muitas vulnerabilidades! Mas, existem muitas soluções de segurança que podem ajudar a instalar e manter um ambiente de storage seguro!

46 Switches FC: ações de curto-prazo
Zoneamento hard nas portas físicas: Adiciona um nível razoável de segurança Evita o ataque de Spoofing (simulação) Port Binding (vinculação de portas): Bloqueia a porta física somente para um WWN Controle de tipos de porta: Trava uma porta para um determinado tipo de porta: F_Port ou E_Port Evita o ataque de replicação de E_Port

47 Switches FC: ações de longo-prazo
SLAP (Switch Layer Authentication Protocol): Habilita autenticação digital entre switches Evita o ataque de Web Management Fabric Membership Authorization: Incorpora em cada switch uma lista de WWNs autorizados a associar-se à fábrica Evita o ataque de replicação de E_Port Fabric Configuration Servers: Um switch é eleito único administrador de switches Ele usa sua própria autenticação ao invés de SNMP ou credenciais (usuário e senha): evita o Web Management

48 Precauções Mascaramento de LUNs: Pontos de entrada seguros:
Não confie na máscara de LUN como sua única fonte de segurança Não use mascaramento de LUN no cliente Pontos de entrada seguros: Use somente: Sistemas operacionais seguros conectados ao storage Interfaces IP seguras nos dispositivos da rede de storage Gerenciamento seguro de estações, servidores e demais elementos de rede conectados à rede de storage Máquinas na DMZ não acessam a rede de storage (nem indiretamente)

49 Melhorias Já disponível: A caminho: Dispositivos de FC Criptografados
Autenticação: Baseada em certificados digitais para as fábricas: Use de switch para switch e da HBA para o switch A caminho: Criptografia de dados em trânsito e no storage: Facilitará a integridade e confidencialidade: FC-GS-4 FCSec (Fiber Channel Security)

50 Recomendações gerais 1 Para redes estáticas, use portas por zonas ao invés de WWNs por zona Use zoneamento hard ao invés de soft Troque as senhas padrões dos switches Não use máscara de LUN nos nós clientes Gerencie os switches somente de redes seguras (rede de storage), nunca pela rede interna (rede IP) ou externa (remota) Use autenticação por chaves para fazer o acesso de switch para switch

51 Recomendações gerais 2 Crie uma zona de storage para cada zona de segurança da rede IP, jamais use uma única zona na rede de storage Use credenciais diferentes para administrar e manter (um par para cada uma das redes) Desabilite o gerenciamento na rede (SES ou FC-SNMP) Desabilite os atalhos de roteamento Habilite a vinculação e o bloqueio de portas

52 Recomendações gerais 3 Use ferramentas de criptografia na transmissão e no armazenamento de dados Desabilite a replicação E_Port e qualquer transferência automática de Name Server Reforce a segurança de todos os sistemas operacionais que conectarem à rede de storage Aplique o ciclo PDCA (Plan-Do-Check-Act) para a segurança de todo o ambiente

53 Suporte dos fabricantes
Chaves de autenticação entre os dispositivos de storage: WWN, switches e interoperabilidade Criptografia de dados Autenticação de frames Imprevisibilidade da seqüência de controle Autenticação dupla na gestão de aplicações: Uso de outro fator de segurança além da credencial padrão (usuário e senha)

54 Melhores práticas Siga as melhores práticas: Gerencie os riscos:
Isto evita total ou parcialmente acesso não autorizado à rede de storage e a seus dados Além de criar mais dificuldades para o espião Gerencie os riscos: Conheça completamente sua exposição a riscos Entenda a tolerância ao risco do seu negócio Decida a arquitetura de segurança que será utilizada em sua rede de storage

55 Referências Blair Semple. Securing Data with Strong Encryption and Access Controls. Network Appliance. Info Security Colleen Rhodes. Security Considerations for Storage Area Networks. East Carolina University EMC. Storage Basics. EMC. Jun-2006. Himanshu Dwivedi. Storage Security. BackHat HP. Storage security. HP Luiz Claudio Rodrigues. Protegendo Suas Informações. CA. Mark Friedman. Elements of SAN capacity planning. DataCore. Rahul Auradkar and Keith Hageman. Simplified Storage, Storage Directions And Trends - Simple SANs - SAN Security. Microsoft. W. Curtis Preston. Storage Security - Securing Stored Data: Protecting Storage Networks and Backups. GlassHouse. SWC