Обзор UserGate Next Generation Firewall

NGFW (Next Generation Firewall) изменили парадигму оперативного контроля внешнего сетевого трафика, предоставив компаниям возможность отсекать пакеты данных из определённых источников, а также анализировать сами передаваемые данные, проверять их на наличие вредоносных сигнатур, ограничивать работу с нежелательными ресурсами. Рассматриваем функции современного межсетевого экрана на примере представителя систем этого класса UserGate Next Generation Firewall.

1. Введение
2. Функциональные возможности UserGate Next Generation Firewall
   
   1. 2.1. Фильтрация контента по правилам
   2. 2.2. Анализ трафика
   3. 2.3. Защита от DoS
   4. 2.4. Контроль интернет-приложений
   5. 2.5. Антивирус
   6. 2.6. Реагирование
   7. 2.7. Собственная ОС
   8. 2.8. Варианты поставки
3. Сценарии использования UserGate Next Generation Firewall
   
   1. 3.1. Основные настройки UserGate Next Generation Firewall
   2. 3.2. Создание политик
   3. 3.3. Работа со сценариями
4. Выводы

Введение

Классические межсетевые экраны, или файрволы, предназначены для фильтрации трафика между двумя сегментами сети на основании относительно простых принципов. Получив пакет данных из внешнего, небезопасного, сегмента, межсетевой экран определяет возможность его дальнейшей передачи в локальную сеть на основании IP-адреса и порта источника либо назначения. Такое взаимодействие соответствует третьему, сетевому уровню модели OSI.

Использование классического межсетевого экрана, строящего свою работу на списках запрещённых и разрешённых адресов, никак не защищает ото множества других угроз, связанных с сетевым трафиком. Такая система совершенно прозрачна для вредоносных программ, фишинговых писем, трафика связанного с определёнными приложениями и сервисами. Первоначальная концепция предполагала, что купированием этих угроз займутся инструменты информационной безопасности за файрволом: антивирусы, почтовые сканеры, системы предотвращения вторжений и другие средства.

Такой подход таит в себе определённые проблемы. Сам факт попадания вредоносной нагрузки за периметр безопасности уже несёт определённые угрозы. При этом значительная часть векторов атаки сегодня вообще не связана с какими-либо нелегитимными инструментами, а базируется на действиях инсайдеров или использовании взломанных аккаунтов. Безусловно, и для таких угроз существуют отдельные средства безопасности, однако не лучше ли предотвращать атаки на рубежах доверенного сетевого окружения?

Именно такую концепцию принесли на рынок межсетевые экраны нового поколения (Next Generation Firewall, NGFW). В отличие от классических файрволов, анализирующих только заголовок пакета, NGFW способны разбирать и его содержимое. Это значительно расширяет круг возможностей межсетевого экрана. 

Современные NGFW представляют собой многофункциональные комплексы сетевой защиты, поскольку могут иметь в своём составе самые разнообразные модули:

• антивирусы,
• системы обнаружения и предотвращения вторжений (IDPS),
• собственный прокси-сервер,
• средства контроля почтового трафика,
• инструменты морфологического анализа,
• средства защиты от DoS-атак.

Одним из пионеров разработки межсетевых экранов нового поколения в России является компания UserGate, имеющая 13-летний опыт в этой сфере. Ключевые компетенции UserGate находятся именно в области разбора трафика, в том числе зашифрованного. Флагманский продукт вендора UserGate Next Generation Firewall является основой экосистемы корпоративной кибербезопасности и может служить хорошим примером полнофункционального межсетевого экрана, обеспечивающего комплексную защиту и фильтрацию трафика до его попадания в локальную сеть. В этом материале мы кратко рассмотрим основные возможности системы на примере версии 6, а также познакомимся с несколькими сценариями её использования.

Функциональные возможности UserGate Next Generation Firewall

Набор функциональных возможностей UserGate Next Generation Firewall охватывает разнообразные потребности в сфере защиты трафика и фильтрации контента. Гибкие механизмы настройки межсетевого экрана позволяют выстраивать сложные логические схемы обработки данных и в автоматическом режиме реагировать на потенциально опасные или нелегитимные действия. Кратко остановимся на наиболее важных аспектах работы UserGate Next Generation Firewall.

Фильтрация контента по правилам

Фильтрование трафика в UserGate Next Generation Firewall основывается на механизме правил — по сути, политик безопасности, описывающих действия системы при наступлении тех или иных заданных условий. Правила фильтрации могут блокировать или, наоборот, разрешать движение данных в зависимости от их типа, источника, получателя, приложения, категории и других параметров. Правила могут применяться к одному или нескольким пользователям и выполняются последовательно, что даёт возможность строить гибкую систему обеспечения кибербезопасности и осуществлять контроль работы сотрудников.

При помощи правил можно не только создавать белые и чёрные списки ресурсов, но и контролировать множество параметров передаваемых пакетов, например тип используемого браузера, наличие определённых словоформ или типов информации. Правила используются не только для фильтрации контента, но и в других функциональных блоках системы — межсетевом экране, подсистеме ограничения пропускной способности и пр.

Анализ трафика

Глубокий разбор трафика является ключевой функцией NGFW, основным источником данных для других подсистем. UserGate Next Generation Firewall способен детально исследовать нагрузку каждого передаваемого пакета, «на лету» определяя потенциально небезопасное содержимое, а также триггеры, по которым активируются заранее заданные правила и сценарии. Помимо обычного трафика система расшифровывает и защищённые SSL пакеты, работая с протоколами HTTPS, SMTPS и POP3S. При этом сервер NGFW осуществляет подмену оригинального сертификата на собственный, отдавая на сторону пользователя по-прежнему защищённый контент.

Защита от DoS

Одним из механизмов безопасности в UserGate Next Generation Firewall является функция ограничения числа соединений, открытых одним пользователем. Так же как и многие другие элементы NGFW, она реализована при помощи механизма правил и сценариев, что позволяет гибко настраивать чувствительность системы в соответствии с особенностями конкретной компании. Ограничение на количество одновременно открытых пользователем сеансов обеспечивает эффективное противостояние возможным DoS-атакам (Denial of Service) через пользовательские или гостевые учётные записи.

Контроль интернет-приложений

UserGate Next Generation Firewall работает с приложениями на седьмом уровне сетевого взаимодействия модели OSI. Система идентифицирует приложения и даёт администратору возможность ограничивать их использование. Например, NGFW способен полностью заблокировать работу мессенджеров, торрент-клиентов и других нежелательных программ. Собственная база обновляемых сигнатур позволяет помимо этого защищать локальную сеть от угроз связанных с теми программами, которые работают с интернетом.

Антивирус

В состав UserGate Next Generation Firewall входит потоковый антивирус, который может проверять внешний трафик на наличие вредоносных программ. Анализ ведётся при помощи собственной базы сигнатур, что обеспечивает достаточную надёжность и блокировку основных угроз до того, как данные пересекут контур безопасности. С другой стороны, использование лёгкого сигнатурного антивирусного ядра минимально нагружает систему, что даёт возможность, при необходимости, проверять весь трафик полностью. Антивирусная защита использует механизм правил безопасности NGFW.

Реагирование

В UserGate Next Generation Firewall встроена система предотвращения вторжений, которая способна в настоящем времени реагировать на атаки киберпреступников, эксплуатирующих известные уязвимости. UserGate Next Generation Firewall даёт администратору возможность создавать различные наборы сигнатур для защиты различных сервисов, а также формировать на базе универсального механизма правил собственные сценарии для каждого типа трафика. Это позволяет не только формировать реакции на кибератаки, но и контролировать вредоносную активность внутри сети.

Собственная ОС

В основе UserGate Next Generation Firewall лежит оригинальная операционная система UGOS, оптимизированная для задач быстрой и эффективной обработки трафика. Платформа создана на базе дистрибутива Linux и не использует готовых комплексных модулей: все подсистемы безопасности разработаны программистами UserGate и не содержат стороннего кода. С одной стороны, это позволяет быстро адаптировать её под требования заказчика, а с другой — существенно снижает вероятность атак на систему с использованием общеизвестных уязвимостей.

Варианты поставки

UserGate Next Generation Firewall может поставляться как в виде виртуального межсетевого экрана, развёрнутого на одном из гипервизоров (VMware, Hyper-V, Xen, KVM, OpenStack, VirtualBox, отечественные разработки), так и в виде программно-аппаратного комплекса, созданного UserGate. Производитель предлагает несколько вариантов исполнения таких NGFW, предназначенных для организаций разного масштаба — от компаний сегмента СМБ до крупных предприятий и дата-центров.

Сценарии использования UserGate Next Generation Firewall

Основные настройки UserGate Next Generation Firewall

Первоначальные настройки UserGate Next Generation Firewall не займут много времени и сводятся в общем случае к конфигурации портов для работы с интернетом и локальными ресурсами, добавлению DNS-серверов, определению доменных записей для страниц блокировки и авторизации, а также указанию параметров работы механизма SSL-фильтрации. Кратко рассмотрим каждое из этих действий.

Задание параметров портов выполняется в секции «Сеть — Интерфейсы» раздела «Настройки» UserGate Next Generation Firewall. Здесь собраны все физические и виртуальные порты, имеющиеся в системе. Для каждого интерфейса можно выбрать тип («Layer 3» или «Mirror»), назначить ему определённую зону и указать профиль Netflow, который будет использоваться для отправки данных на коллектор, учитывающий сетевой трафик. Тут же задаётся тип IP-адреса порта — динамический, получаемый через DHCP, или заранее определённый, статический. При необходимости можно настроить работу DCHP Relay, который будет раздавать адреса со внешнего сервера устройствам своего сегмента сети.

Рисунок 1. Настройка свойств порта в UserGate Next Generation Firewall

Для настройки DNS-серверов необходимо выбрать пункт меню «Сеть — DNS» в разделе «Настройки», нажать кнопку «Добавить» и задать адрес соответствующего хоста. При необходимости UserGate Next Generation Firewall может перехватывать DNS-запросы пользователей и изменять их. Для этого следует задать параметры работы DNS-прокси. Важно, что для фильтрации DNS-запросов необходимо приобрести отдельный модуль и создать соответствующие правила.

Рисунок 2. Раздел настройки DNS в UserGate Next Generation Firewall

Авторизация неизвестных пользователей (не идентифицированных Windows или агентами терминальных серверов либо не имеющих явно указанного IP-адреса в свойствах) осуществляется в UserGate Next Generation Firewall при помощи перехватывающего портала. Применяются правила заданные администратором, однако для корректной работы сервиса следует настроить доменные имена страниц аутентификации, блокировки и выхода из системы. Этот шаг можно пропустить, если в качестве DNS-сервера используется сервер UserGate Next Generation Firewall. Если же применяется собственный DNS-сервер, то необходимо создать на нём три соответствующие A-записи и указать в них IP-адрес и порт подключения к локальной зоне.

Корректная работа системы фильтрации контента UserGate Next Generation Firewall возможна только при настроенной инспекции данных передаваемых по шифрованным протоколам, таким как HTTPS, SMTPS или POP3S. Файрвол дешифровывает указанный трафик, после чего анализирует его на предмет наличия ограничений, заданных правилами. После дешифровки и анализа данные повторно кодируются при помощи собственного сертификата. Обязательно нужно добавить его в список доверенных корневых сертификатов, иначе браузеры пользовательских устройств будут сигнализировать о возможной подмене SSL-удостоверения.

Рисунок 3. Раздел «Инспектирование SSL» в UserGate Next Generation Firewall

Чтобы настроить режим проверки шифрованного трафика, необходимо перейти в пункт «Политики безопасности — Инспектирование SSL» раздела «Настройки» и добавить новое правило, описывающее процесс работы с SSL-трафиком. Для каждого трафика, среди прочего, можно задать:

• Пользователя, группу пользователей или тип пользователей, для которых применяется правило.
• Список доменов, чей трафик подлежит инспектированию.
• Списки IP-адресов источников и назначения трафика.
• Возможность блокировки внешних сертификатов, не вызывающих доверия (самоподписанных, отозванных, с истекшим сроком действия).

Создание политик

Основным инструментом фильтрации контента в UserGate Next Generation Firewall являются правила, объединённые в политики безопасности. Это универсальный механизм, который может инициировать определённые действия системы по ряду заданных параметров. Файрвол анализирует трафик, после чего блокирует его (или, наоборот, разрешает передачу данных) при срабатывании одного из триггеров. Правила применяются последовательно, в соответствии с очерёдностью, установленной их списком. Такой подход даёт возможность гибко настраивать обработку данных по разным параметрам.

Для создания нового правила необходимо выбрать пункт «Политики безопасности — Фильтрация контента», находящийся в разделе «Настройки». Каждая политика может выполнять одно из трёх действий:

• Блокировать доступ к веб-странице («Запретить»).
• Предоставить доступ к веб-странице («Разрешить»).
• Показать пользователю предупреждение о нежелательности посещения этой страницы («Предупредить»).

Рисунок 4. Настройка правила фильтрации контента в UserGate Next Generation Firewall

Частным случаем действия «Запретить» является проверка трафика встроенным антивирусом. Если в передаваемых данных будет обнаружена сигнатура вредоносной программы, содержащая её страница не будет открыта.

После выбора действий необходимо указать одно или несколько условий, которые будут инициировать срабатывание правила. Каждое условие добавляется в правило через логическое «И», то есть правило выполняется только при срабатывании всех указанных в нём условий. Например, можно ограничить трафик определённой категории сайтов для определённого пользователя. При этом для всех остальных категорий передача данных этому пользователю будет разрешена. Ниже приведена краткая характеристика основных условий, доступных в правилах фильтрации контента UserGate Next Generation Firewall.

• Источник трафика: список IP-адресов или доменов, откуда идёт трафик. Разрешение доменных имён в IP-адреса производится каждые пять минут, а результат хранится в течение жизни DNS-записи.
• Назначение трафика: список IP-адресов или доменов, являющихся получателями трафика. Порядок работы системы с ними — такой же, как для источников.
• Пользователи или группы пользователей, для которых применяется правило. Допускается использование таких масок, как «Any» (любой пользователь), «Known» (известный, то есть идентифицированный, пользователь), «Unknown» (неидентифицированный пользователь).
• Категории электронных ресурсов. Трафик проверяется по крупнейшей базе электронных ресурсов, разбитых на более чем 70 категорий. Например, правило может срабатывать на социальные сети, порнографию, онлайн-казино и другие сайты. Администратор может переопределить категорию любого сайта. Для фильтрации по категориям необходима отдельная лицензия на базу данных UserGate URL Filtering.
• Списки URL: чёрные и белые. Администратор может создавать собственные списки или приобрести готовые.
• Тип контента. Данное условие срабатывает при передаче аудио, видео, исполняемых файлов и пр. Для описания видов контента используется формат MIME. 
• Морфологические базы для проверки передаваемого контента на наличие определённых слов, словоформ и выражений.

Кроме того, можно задавать время работы правила, значение User-Agent, HTTP-метод и рефереры открываемой страницы.

Работа со сценариями

Для определённых типов правил можно использовать дополнительные условия, сценарии. Однако прежде чем перейти к описанию работы с ними, кратко остановимся на базовых свойствах правил межсетевого экрана и правил пропускной способности, где, собственно, и используются сценарии.

Правила межсетевого экрана регулируют обработку транзитного трафика, проходящего через UserGate Next Generation Firewall. В качестве условий, при срабатывании которых система блокирует или, наоборот, разрешает передачу данных, могут выступать пользователи, сервисы, приложения, а также зоны и IP-адреса источника трафика или его назначения. Правила пропускной способности, основываясь на тех же параметрах, способны ограничивать канал передачи данных.

Рисунок 5. Окно свойств правил межсетевого экрана в UserGate Next Generation Firewall

Сценарии позволяют UserGate Next Generation Firewall реагировать не только на одномоментные события, но и на произошедшие за некоторый интервал времени — например, несколько попыток использования одного приложения. 

Для создания нового сценария необходимо нажать кнопку «Добавить» в меню «Политики безопасности — Сценарии» раздела «Настройки». Сценарий может действовать только для того пользователя, на котором он сработал, или распространяться на всех пользователей, указанных в правиле. Можно также задать срок работы сценария после его активации. После создания сценария его необходимо указать в том правиле, для которого он будет применяться.

Рисунок 6. Окно настройки сценария в UserGate Next Generation Firewall

В качестве условий сценария может выступать срабатывание системы обнаружения вторжений или появление следующих сущностей в трафике пользователя:

• URL заданных категорий.
• Вирусы.
• Приложения.
• Определённые типы контента.
• Пакеты данных, превышающие определённый размер.
• Количество сессий с одного IP-адреса, превышающее некоторое значение.
• Объём трафика за единицу времени, превышающий определённое значение.
• Доступность определённого ресурса.

С таким перечнем удобно выстраивать логику регулирования трафика. Например, при помощи сценариев можно переключить сеть на работу с запасным шлюзом, в случае недоступности основного.

Выводы

UserGate Next Generation Firewall представляет собой полнофункциональный комплекс защиты внешних периметров сети и управления сетевым трафиком. Система даёт возможность построить сложные сценарии обработки и анализа сетевых пакетов на основе универсальных политик безопасности. С её помощью специалисты по информационной безопасности могут фильтровать поступающие извне данные на основе вердиктов антивирусного ядра, морфологического анализа, информации о приложении и других параметров. Различные триггеры можно собирать в цепочки, связанные логическим «И» (условия в рамках одного правила), а также логическим «ИЛИ» (последовательность нескольких правил).

Ещё одним средством кибербезопасности является система ограничения количества одновременных сеансов, что полезно для эффективного противодействия DoS-атакам. При этом простой фиксацией проблем возможности UserGate Next Generation Firewall не ограничиваются. Используя тот же механизм правил и сценариев, можно настроить варианты реагирования NGFW на определённые события в информационной безопасности или нелегитимную сетевую активность.

Помимо защитных функций UserGate Next Generation Firewall предоставляет администратору возможность контролировать сетевую активность пользователей, запрещая работу с определёнными ресурсами или приложениями. Это важно не только для ИБ, поскольку позволяет отсекать нерабочую активность персонала — использование соцсетей, игровых платформ, торрентов. Дополнительно NGFW может ограничивать пропускную способность канала при достижении пользователем определённых объёмов трафика, а также переключаться между разными интернет-провайдерами при выполнении заданных условий.

UserGate Next Generation Firewall занимает передовые позиции в секторе NGFW российского рынка информационной безопасности и может конкурировать с ведущими зарубежными аналогами. Компетенции компании UserGate в сфере анализа сетевого трафика позволили ей создать зрелый продукт, способный стать существенным препятствием для кибератак, универсальным инструментом первой необходимости, который сможет обезопасить компанию от большого числа инцидентов даже при частичной недоступности других инструментов информационной безопасности.