🧱 Síťová bezpečnost: firewall, VPN, segmentace

Hrad s branami

O čem to je

Počítače ve firmě nebo ve škole jsou propojené do sítě a ta je připojená k internetu. Z internetu na ni každou minutu někdo zkouší útoky. Síťová bezpečnost určuje, kdo smí dovnitř, kam smí uvnitř chodit a jak se bezpečně připojit zvenku.

Nové pojmy

PaketMalý kousek dat, na který se rozdělí každá komunikace po síti. Má hlavičku s adresou odesílatele a příjemce.Načtení stránky = stovky paketů.
IP adresa a portPřipomenutí: IP adresa určuje počítač v síti (číslo domu), port určuje službu na něm (číslo bytu).Webový server 203.0.113.5, port 443 (HTTPS).

Síť jako hrad

Středověký hrad měl hradby, bránu se strážemi, nádvoří pro obchodníky a vnitřní hrad, kam smělo jen pár lidí. Dobře chráněná síť vypadá stejně.

HradSíť
brána se strážemifirewall
nádvoří pro obchodníkyDMZ – servery přístupné z internetu
oddělené části hradusegmenty sítě, VLAN
tajná chodba pro poslyVPN
hlídka, která si všímá podezřelýchIDS / IPS
FirewallZařízení nebo program, který podle pravidel propouští nebo zahazuje síťový provoz. Rozhoduje podle IP adres, portů, protokolu a u lepších firewallů i podle stavu spojení a obsahu.Pravidlo: „Z internetu povol jen port 443 na webový server, vše ostatní zakaž.“
DMZ (demilitarizovaná zóna)Oddělená část sítě pro servery, které musí být dostupné z internetu (web, e-mail). Když je útočník ovládne, vnitřní síť je pořád za dalším firewallem.Webový server školy je v DMZ, databáze žáků ve vnitřní síti.
Segmentace a VLANSegmentace = rozdělení sítě na menší části, mezi kterými provoz hlídají pravidla. VLAN (virtuální LAN) je technika, jak na jednom fyzickém přepínači vytvořit víc oddělených sítí.Zvlášť síť učitelů, žáků, hostů, tiskáren a kamer.
VPNVirtual Private Network. Šifrovaný tunel přes internet, kterým se vzdálený počítač nebo pobočka bezpečně připojí do vnitřní sítě.Učitel z domova přes VPN otevře školní server, jako by seděl ve škole.
IDS a IPSSystém, který sleduje provoz a hledá známky útoku. IDS (detection) útok jen ohlásí. IPS (prevention) ho rovnou zablokuje.IPS zastaví pokus o zneužití známé chyby ve webovém serveru.
Škola má jednu plochou síť: počítače žáků, učitelů, server se známkami i Wi-Fi pro hosty. Žákův notebook se nakazí červem (škodlivým programem, který se sám šíří po síti). Co hrozí a co navrhneš?
Červ se šíří sám, takže v ploché síti může dosáhnout až na server se známkami. Návrh: segmentace – oddělit žáky, učitele, servery a hosty do VLAN a firewallem mezi nimi povolit jen nutný provoz (žáci k serveru vůbec, učitelé jen přes aplikaci).
Firma chce, aby obchodníci z hotelů přistupovali k interním dokumentům. Navrhni řešení.
VPN s vícefaktorovým ověřením (heslo + kód nebo klíč v mobilu). Obchodník se připojí šifrovaným tunelem, takže hotelová Wi-Fi provoz nepřečte, a firewall povolí přístup z VPN jen k potřebným serverům (princip nejmenších oprávnění).

Roztřiď, které opatření danou věc dělá.

✗Máme firewall na hranici sítě, takže uvnitř je všechno bezpečné.
✓Útok často začne uvnitř (podvodný e-mail, nakažený notebook). Proto i uvnitř segmentace, pravidla mezi segmenty a sledování provozu.

Jedna hradba nestačí: když ji útočník obejde, má volnou cestu všude. To je obrana do hloubky.

Firewall filtruje provoz podle pravidel, DMZ odděluje veřejné servery, segmentace a VLAN rozdělují vnitřní síť, VPN dává bezpečný přístup zvenku, IDS/IPS hledají a blokují útoky. Dohromady tvoří obranu do hloubky.

Pravidla a útoky

O čem to je

Správce sítě musí umět napsat pravidla firewallu, zabezpečit Wi-Fi a poznat typické síťové útoky. Projdeme to prakticky.

Nové pojmy

FirewallFiltr síťového provozu. Prochází pravidla shora a použije první, které na paket sedí: povolit, nebo zahodit.povol TCP z libovolné adresy na 203.0.113.5 port 443
Paketový a stavový firewallPaketový posuzuje každý paket zvlášť jen podle adres a portů. Stavový si pamatuje navázaná spojení a odpovědi na ně automaticky pustí. Moderní firewally (NGFW) rozumí i aplikacím.Stavový firewall pustí odpověď webového serveru na dotaz, který odešel zevnitř.
Výchozí zákaz (default deny)Na konci pravidel je „vše ostatní zakaž“. Povoluje se jen to, co je opravdu potřeba.Nový server nemá otevřený žádný port, dokud ho správce vědomě nepovolí.

Pravidla firewallu

#ZdrojCílPortAkce
1internetwebový server v DMZ443 (HTTPS)povolit
2síť učitelůserver známek443povolit
3síť žákůserver známekjakýkolizakázat
4vševševšezakázat (výchozí)
Sepiš, jaký provoz je opravdu potřeba (kdo, kam, který port).
Napiš povolující pravidla co nejpřesněji (ne „vše na vše“).
Pořadí: konkrétní pravidla nahoru, obecná dolů.
Na konec dej výchozí zákaz.
Zapni logování a pravidla pravidelně kontroluj a ruš nepotřebná.
Správce dá na první místo pravidlo „povol vše ze sítě žáků“ a na třetí „zakaž síť žáků → server známek“. Co se stane?
Firewall použije první pravidlo, které sedí. Provoz žáků na server známek odpovídá už pravidlu 1, takže projde. Pravidlo 3 se nikdy neuplatní. Konkrétní zákaz musí být nad obecným povolením.

Wi-Fi

ZabezpečeníStav
otevřená síťbez šifrování, provoz může číst kdokoli v dosahu
WEPprolomené, nepoužívat
WPA2stále běžné; s dlouhým heslem přijatelné
WPA3doporučené; odolnější proti hádání hesla
WPA2/WPA3-Enterprisekaždý uživatel má vlastní přihlášení (firmy, školy, eduroam)

Typické síťové útoky

  • DoS – Zahlcení služby z jednoho zdroje, aby přestala fungovat (útok na dostupnost).
  • DDoS – Zahlcení z tisíců zařízení najednou, typicky z botnetu (sítě napadených zařízení ovládaných útočníkem).
  • MitM – Útočník se vloží mezi dvě strany a čte nebo mění komunikaci.
  • Skenování portů – Útočník zjišťuje, které služby na serveru běží; bývá to příprava útoku.
  • Falešný přístupový bod (evil twin) – Wi-Fi se stejným názvem jako pravá; kdo se připojí, jde přes útočníka.

Ke každému útoku si zkus říct, které opatření pomůže.

E-shop během slevové akce zahltí miliony požadavků z různých zemí. Co to je a jak se bránit?
Útok DDoS na dostupnost. Firewall u serveru sám nestačí – zahltí se už linka. Pomáhá služba ochrany proti DDoS u poskytovatele nebo CDN, která provoz odfiltruje dřív, než dorazí k serveru, a omezení počtu požadavků (rate limiting).
✗VPN mě udělá na internetu anonymním a ochrání před viry.
✓VPN šifruje provoz mezi tebou a VPN serverem. Neochrání před škodlivými programy ani podvodnými stránkami a provozovatel VPN tvůj provoz vidí.

Tunel končí na VPN serveru; dál jde provoz normálně. Firemní VPN slouží hlavně k bezpečnému přístupu do vnitřní sítě.

Firewall prochází pravidla shora a použije první shodné; konkrétní pravidla nahoru, na konec výchozí zákaz. Wi-Fi zabezpečit WPA3 (nebo WPA2 s dlouhým heslem), WEP a otevřené sítě ne. Typické útoky: DoS/DDoS, MitM, skenování portů, falešná Wi-Fi.