В каждой организации, всерьез заботящейся о безопасности своих данных, должна стоять система обнаружения атак - IDS (Intrusion Detection System). В этом разделе рассматриваются особенности STP-атак, которые можно использовать для их обнаружения и трассировки атакующей стороны. К сожалению, большинство возможных способов настройки "сенсоров" IDS на STP-атаки требуют индивидуальной настройки на данную сеть, то есть потребуют от настраивающего как минимум хорошего представления о функционировании STP и знания всех особенностей данной сети в контексте функционирования STP протокола.

15.1. Сложности обнаружения STP-атак и их причины

Основная сложность обнаружения состоит в том, что для атаки используют вполне стандартные для протокола пакеты - BPDU. То есть присутствие STP-пакетов в сети однозначно означает STP-атаку лишь в одном из возможных случаев.

Вторая сложность (скорее даже особенность): большинство рассматриваемых возможностей обнаружения таких атак связаны с внесением в базу IDS некоторых данных о топологии сети ее администратором.

Следующая сложность связана с тем, что поскольку атака идет на топологию и работоспособность сети, IDS должна иметь собственный независимый канал для передачи сообщений ответственному за безопасность. Это может быть, например, передача сообщений через модем, через подсоединенный к IDS мобильный телефон (в частности, есть решения по соединению с PC телефонов Nokia через RS-232) или выделенное соединение точка-точка (например ethernet-кросс) между IDS и рабочей станцией ответственного за безопасность. Впрочем, это условие весьма типично и для других DoS атак.

15.2. Варианты обнаружения атак

15.2.1. Вариант обнаружения по наличию STP пакетов

Дано:

В сети нет устройств, поддерживающих STP, либо поддержка STP отключена на всех устройствах сети, сеть не подсоединена к другим сетям, в которых есть STP-совместимые устройства.

Событие:

обнаружены STP пакеты (C-BPDU или N-BPDU).

Статус:

Это однозначно STP-атака.

Администрирование:

Для того, чтобы IDS могла использовать этот метод, администратор должен внести в ее конфигурацию информацию о том, что в сети нет STP-совместимых устройств.

15.2.2. Вариант обнаружения по "чужому" Bridge ID

Дано:

В сети всего N устройств, поддерживающих STP, либо поддержка STP отключена на всех остальных устройствах сети, сеть не подсоединена к другим сетям, в которых есть STP-совместимые устройства.

Событие:

обнаружены STP пакеты (C-BPDU или N-BPDU) с root id (bridge id) иным, нежели у всех имеющихся устройств.

Статус:

Это однозначно STP-атака.

Администрирование:

Для того, чтобы IDS могла использовать этот метод, администратор должен внести в ее конфигурацию информацию о всех возможных bridge id.

15.2.3. Вариант обнаружения по длительности

Дано:

В сети есть N STP-совместимых устройств, администратору необходима возможность подключения новых устройств с автоматическим вводом их в работу в сети, предполагается, что одновременно в сети не может появиться более чем K новых STP-совместимых устройств, bridge ID имеющихся устройств не документируются.

Событие 1:

обнаружены STP выборы (смена Designated Root ID, возможно последовательная).

Событие 2:

a) в течении периода в <(N+K)*X + ensure_time> секунд выборы периодически повторяются с разными Designated Root ID.
или
b) за любое время обнаружено N+K bridge ID.

Статус:

Это однозначно STP-атака.

Администрирование:

Для того, чтобы IDS могла использовать этот метод, администратор должен внести в ее конфигурацию информацию о устраивающих его значениях "ensure_time" (времени, суммируя которое с временем на прошедшие выборы можно получить время, за которое сеть должна основательно успокоиться (т.е. все выборы к окончанию этого периода пройти). Этот параметр можно рассчитать, исходя из количества STP-совместимых устройств в сети.

15.2.4. Вариант обнаружения по интенсивности

Дано:

В сети есть N STP-совместимых устройств, администратору необходима возможность подключения новых устройств с автоматическим вводом их в работу в сети, предполагается, что одновременно в сети не может появиться более чем K новых STP-совместимых устройств, bridge ID имеющихся устройств не документируются.

Событие:

За время t, меньшее, чем минимальное определенное в стандарте, приходит более одного C-BPDU с одинаковыми bridge ID или с одинаковыми designated root ID.

Статус:

Это однозначно STP-атака.

Администрирование:

Не требуется в случае параметра t, устанавливаемого по умолчанию, но полезной будет возможность выставить параметр t, поскольку это одна из регулируемых (по стандарту) настроек, которые может производить пользователь (администратор сети). В случае, если t настраиваемо, этот вариант становится частным случаем варианта 15.2.8.

15.2.5. Вариант обнаружения по монотонности

Дано:

В сети есть некоторое количество STP-совместимых устройств, администратору необходима возможность подключения новых устройств с автоматическим вводом их в работу в сети.

Событие:

За время меньшее чем <some_test_time>, bridge id или designated root ID или Designated bridge ID монотонно убывают.

Статус:

Это STP-атака c очень большой вероятностью.

Администрирование:

задание диапазона изменения этих id-величин, либо задание some_test_time (которое можно устанавливать в некоторое значение по умолчанию).

Комментарий: Для получения большей уверенности в том, что это атака, следует совместить данный способ с вариантом 15.2.2 или 15.2.3.

15.2.6. Вариант обнаружения по цикличности

Дано:

В сети есть некоторое количество STP-совместимых устройств, администратору необходима возможность подключения новых устройств с автоматическим вводом их в работу в сети. Предполагается, что в сети нет устройств, сконфигурированных как STP-root-backup (см. раздел 8.1).

Событие:

За время меньшее, чем <some_test_time>, bridge id или designated root ID или Designated bridge ID постоянно циклически меняются.

Статус:

Это STP-атака c очень большой вероятностью.

Администрирование:

не требуется, если some_test_time оставлено по умолчанию, однако, этот параметр должен быть настраиваемым.

15.2.7. Вариант обнаружения по потере производительности

Дано:

В сети есть некоторое количество STP-совместимых устройств, администратору необходима возможность подключения новых устройств с автоматическим вводом их в работу в сети.

Событие:

Резкое снижение пропускной способности сети.

Статус:

Это может быть STP-атакой. Вероятность того, что это STP-MitM, зависит от величины изменения пропускной способности и должна подбираться экспериментальным путем - это один из самых сложных алгоритмов обнаружения STP-MitM атаки, реализация которого возможна скорее лишь теоретически, поскольку скорость работы в сети может меняться в зависимости от многих переменных параметров, например, от количества работающих пользователей и объема передаваемых ими друг другу данных. Такую атаку проще обнаружить визуально по субъективным ощущениям, чем искать способ заставить IDS уловить грань.

Администрирование:

потребует от администратора задания нескольких параметров, определяющих допустимые скачки скорости работы сети.

15.2.8. Вариант обнаружения по изменению интервалов между ST событиями

Дано:

В сети есть некоторое количество STP-совместимых устройств, администратору необходима возможность подключения новых устройств с автоматическим вводом их в работу в сети. Все параметры STP устройств установлены в одинаковые значения для всех STP устройств.

Событие:

зарегистрировано STP-событие: вне графика согласно заданным значениям таймеров.

Статус:

Это однозначно STP-атака.

Администрирование:

потребует от администратора задания от одного до всех параметров, устанавливаемых на STP устройствах.

15.2.9. Невозможность обнаружить атаку. Пример

Дано:

В сети всего N устройств, поддерживающих STP, поддержка STP включена на части устройств сети, сеть подсоединена к другим сетям, в которых есть STP-совместимые устройства, однако STP-root административно зафиксирован (например, заданием меньшего по модулю bridge ID, чем у остальных устройств), bridge id остальных устройств не введены в базу IDS, администратору необходима возможность подключения новых устройств с автоматическим вводом их в работу в сети.

Событие:

обнаружены STP пакеты (C-BPDU или N-BPDU) с designated root id иным, нежели у устройства, bridge id которого зафиксирован как указано выше.

Статус:

Это не может быть однозначно определено как STP-атака, поскольку в процессе выборов STP-root-bridge может произойти поочередная смена designated root между уже имеющимися STP-совместимыми устройствами, что приведет к рассылке подобных C-BPDU или N-BPDU.

Возможные решения:

следует воспользоваться рекомендациями для случая 15.2.2 или случая 15.2.3.