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Seguridad en Unix y redes - Cortafuegos: Conceptos teóricos
(7 opiniones)
Tutorial de
Antonio Villalón Huerta - 28 de Febrero de 2006
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Seguridad informática
84. Cortafuegos: Conceptos teóricos
Según [Ran95], un firewall o cortafuegos es un sistema o grupo de sistemas que hace cumplir una política de control de acceso entre dos redes. De una forma más clara, podemos definir un cortafuegos como cualquier sistema (desde un simple router hasta varias redes en serie) utilizado para separar - en cuanto a seguridad se refiere - una máquina o subred del resto, protegiéndola así de servicios y protocolos que desde el exterior puedan suponer una amenaza a la seguridad. El espacio protegido, denominado perímetro de seguridad, suele ser propiedad de la misma organización, y la protección se realiza contra una red externa, no confiable, llamada zona de riesgo.
Evidentemente la forma de aislamiento más efectiva para cualquier política de seguridad consiste en el aislamiento físico, es decir, no tener conectada la máquina o la subred a otros equipos o a Internet (figura 15.1 (a)). Sin embargo, en la mayoría de organizaciones - especialmente en las de I+D - los usuarios necesitan compartir información con otras personas situadas en muchas ocasiones a miles de kilómetros de distancia, con lo que no es posible un aislamiento total. El punto opuesto consistiría en una conectividad completa con la red (figura 15.1 (b)), lo que desde el punto de vista de la seguridad es muy problemático: cualquiera, desde cualquier parte del mundo, puede potencialmente tener acceso a nuestros recursos. Un término medio entre ambas aproximaciones consiste en implementar cierta separación lógica mediante un cortafuegos (figura 15.1 (c)).
Antes de hablar de cortafuegos es casi obligatorio dar una serie de definiciones de partes o características de funcionamiento de un firewall; por máquina o host bastión (también se denominan gates) se conoce a un sistema especialmente asegurado, pero en principio vulnerable a todo tipo de ataques por estar abierto a Internet, que tiene como función ser el punto de contacto de los usuarios de la red interna de una organización con otro tipo de redes. El host bastión filtra tráfico de entrada y salida, y también esconde la configuración de la red hacia fuera.
Por filtrado de paquetes entendemos la acción de denegar o permitir el flujo de tramas entre dos redes (por ejemplo la interna, protegida con el firewall, y el resto de Internet) de acuerdo a unas normas predefinidas; aunque el filtro más elemental puede ser un simple router, trabajando en el nivel de red del protocolo OSI, esta actividad puede realizarse además en un puente o en una máquina individual. El filtrado también se conoce como screening, y a los dispositivos que lo implementan se les denomina chokes; el choke puede ser la máquina bastión o un elemento diferente.
Un proxy es un programa (trabajando en el nivel de aplicación de OSI) que permite o niega el acceso a una aplicación determinada entre dos redes. Los clientes proxy se comunican sólo con los servidores proxy, que autorizan las peticiones y las envían a los servidores reales, o las deniegan y las devuelven a quien las solicitó.
Físicamente, en casi todos los cortafuegos existen al menos un choke y una máquina bastión, aunque también se considera firewall a un simple router filtrando paquetes, es decir, actuando como choke; desde el punto de vista lógico, en el cortafuegos suelen existir servidores proxy para las aplicaciones que han de atravesar el sistema, y que se situan habitualmente en el host bastión. También se implementa en el choke un mecanismo de filtrado de paquetes, y en alguno de los dos elementos se suele situar otro mecanismo para poder monitorizar y detectar la actividad sospechosa.
En este capítulo hablaremos de los tipos de cortafuegos más habituales y de sus características, así como de las posibles políticas de seguridad que pueden implementar; en el siguiente comentaremos aspectos de algunos de los cortafuegos más utilizados hoy en día, como FireWall-1 o Cisco PIX Firewall. Los firewalls son cada vez más necesarios en nuestras redes, pero todos los expertos recomiendan que no se usen en lugar de otras herramientas, sino junto a ellas; cualquier cortafuegos, desde el más simple al más avanzado, presenta dos gravísimos problemas de seguridad: por un lado, centralizan todas las medidas en un único sistema, de forma que si éste se ve comprometido y el resto de nuestra red no está lo suficientemente protegido el atacante consigue amenazar a toda la subred simplemente poniendo en jaque a una máquina. El segundo problema, relacionado con éste, es la falsa sensación de seguridad que un cortafuegos proporciona: generalmente un administrador que no disponga de un firewall va a preocuparse de la integridad de todas y cada una de sus máquinas, pero en el momento en que instala el cortafuegos y lo configura asume que toda su red es segura, por lo que se suele descuidar enormemente la seguridad de los equipos de la red interna. Esto, como acabamos de comentar, es un grave error, ya que en el momento que un pirata acceda a nuestro cortafuegos - recordemos que es un sistema muy expuesto a ataques externos - automáticamente va a tener la posibilidad de controlar toda nuestra red.
Además - esto ya no es un problema de los firewalls sino algo de sentido común -, un cortafuegos evidentemente no protege contra ataques que no pasan por él: esto incluye todo tipo de ataques internos dentro del perímetro de seguridad, pero también otros factores que a priori no deberían suponer un problema. El típico ejemplo de estos últimos son los usuarios que instalan sin permiso, sin conocimiento del administrador de la red, y muchas veces sin pensar en sus consecuencias, un simple modem en sus PCs o estaciones de trabajo; esto, tan habitual en muchas organizaciones, supone la violación y la ruptura total del perímetro de seguridad, ya que posibilita accesos a la red no controlados por el cortafuegos. Otro problema de sentido común es la reconfiguración de los sistemas al pasarlos de una zona a otra con diferente nivel de seguridad, por ejemplo al mover un equipo que se encuentra en el área protegida a la DMZ (veremos más adelante lo que estas siglas significan); este acto - que en ocasiones no implica ni tan siquiera el movimiento físico del equipo, sino simplemente conectarlo en una toma de red diferente - puede ocasionar graves problemas de seguridad en nuestra organización, por lo que cada vez que un cambio de este estilo se produzca no sólo es necesaria la reconfiguración del sistema, sino la revisión de todas las políticas de seguridad aplicadas a esa máquina ([Mel97]).
Evidentemente la forma de aislamiento más efectiva para cualquier política de seguridad consiste en el aislamiento físico, es decir, no tener conectada la máquina o la subred a otros equipos o a Internet (figura 15.1 (a)). Sin embargo, en la mayoría de organizaciones - especialmente en las de I+D - los usuarios necesitan compartir información con otras personas situadas en muchas ocasiones a miles de kilómetros de distancia, con lo que no es posible un aislamiento total. El punto opuesto consistiría en una conectividad completa con la red (figura 15.1 (b)), lo que desde el punto de vista de la seguridad es muy problemático: cualquiera, desde cualquier parte del mundo, puede potencialmente tener acceso a nuestros recursos. Un término medio entre ambas aproximaciones consiste en implementar cierta separación lógica mediante un cortafuegos (figura 15.1 (c)).
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Antes de hablar de cortafuegos es casi obligatorio dar una serie de definiciones de partes o características de funcionamiento de un firewall; por máquina o host bastión (también se denominan gates) se conoce a un sistema especialmente asegurado, pero en principio vulnerable a todo tipo de ataques por estar abierto a Internet, que tiene como función ser el punto de contacto de los usuarios de la red interna de una organización con otro tipo de redes. El host bastión filtra tráfico de entrada y salida, y también esconde la configuración de la red hacia fuera.
Por filtrado de paquetes entendemos la acción de denegar o permitir el flujo de tramas entre dos redes (por ejemplo la interna, protegida con el firewall, y el resto de Internet) de acuerdo a unas normas predefinidas; aunque el filtro más elemental puede ser un simple router, trabajando en el nivel de red del protocolo OSI, esta actividad puede realizarse además en un puente o en una máquina individual. El filtrado también se conoce como screening, y a los dispositivos que lo implementan se les denomina chokes; el choke puede ser la máquina bastión o un elemento diferente.
Un proxy es un programa (trabajando en el nivel de aplicación de OSI) que permite o niega el acceso a una aplicación determinada entre dos redes. Los clientes proxy se comunican sólo con los servidores proxy, que autorizan las peticiones y las envían a los servidores reales, o las deniegan y las devuelven a quien las solicitó.
Físicamente, en casi todos los cortafuegos existen al menos un choke y una máquina bastión, aunque también se considera firewall a un simple router filtrando paquetes, es decir, actuando como choke; desde el punto de vista lógico, en el cortafuegos suelen existir servidores proxy para las aplicaciones que han de atravesar el sistema, y que se situan habitualmente en el host bastión. También se implementa en el choke un mecanismo de filtrado de paquetes, y en alguno de los dos elementos se suele situar otro mecanismo para poder monitorizar y detectar la actividad sospechosa.
En este capítulo hablaremos de los tipos de cortafuegos más habituales y de sus características, así como de las posibles políticas de seguridad que pueden implementar; en el siguiente comentaremos aspectos de algunos de los cortafuegos más utilizados hoy en día, como FireWall-1 o Cisco PIX Firewall. Los firewalls son cada vez más necesarios en nuestras redes, pero todos los expertos recomiendan que no se usen en lugar de otras herramientas, sino junto a ellas; cualquier cortafuegos, desde el más simple al más avanzado, presenta dos gravísimos problemas de seguridad: por un lado, centralizan todas las medidas en un único sistema, de forma que si éste se ve comprometido y el resto de nuestra red no está lo suficientemente protegido el atacante consigue amenazar a toda la subred simplemente poniendo en jaque a una máquina. El segundo problema, relacionado con éste, es la falsa sensación de seguridad que un cortafuegos proporciona: generalmente un administrador que no disponga de un firewall va a preocuparse de la integridad de todas y cada una de sus máquinas, pero en el momento en que instala el cortafuegos y lo configura asume que toda su red es segura, por lo que se suele descuidar enormemente la seguridad de los equipos de la red interna. Esto, como acabamos de comentar, es un grave error, ya que en el momento que un pirata acceda a nuestro cortafuegos - recordemos que es un sistema muy expuesto a ataques externos - automáticamente va a tener la posibilidad de controlar toda nuestra red.
Además - esto ya no es un problema de los firewalls sino algo de sentido común -, un cortafuegos evidentemente no protege contra ataques que no pasan por él: esto incluye todo tipo de ataques internos dentro del perímetro de seguridad, pero también otros factores que a priori no deberían suponer un problema. El típico ejemplo de estos últimos son los usuarios que instalan sin permiso, sin conocimiento del administrador de la red, y muchas veces sin pensar en sus consecuencias, un simple modem en sus PCs o estaciones de trabajo; esto, tan habitual en muchas organizaciones, supone la violación y la ruptura total del perímetro de seguridad, ya que posibilita accesos a la red no controlados por el cortafuegos. Otro problema de sentido común es la reconfiguración de los sistemas al pasarlos de una zona a otra con diferente nivel de seguridad, por ejemplo al mover un equipo que se encuentra en el área protegida a la DMZ (veremos más adelante lo que estas siglas significan); este acto - que en ocasiones no implica ni tan siquiera el movimiento físico del equipo, sino simplemente conectarlo en una toma de red diferente - puede ocasionar graves problemas de seguridad en nuestra organización, por lo que cada vez que un cambio de este estilo se produzca no sólo es necesaria la reconfiguración del sistema, sino la revisión de todas las políticas de seguridad aplicadas a esa máquina ([Mel97]).
Tabla de contenidos
- 1 - Introducción y conceptos previos
- 2 - Sobre la seguridad
- 3 - Sobre las redes
- 4 - Seguridad física de los sistemas
- 5 - Protección del hardware
- 6 - Protección de los datos
- 7 - Radiaciones electromagnéticas
- 8 - Administradores, usuarios y personal
- 9 - Ataques potenciales
- 10 - Qué hacer ante estos problemas
- 11 - El atacante interno
- 12 - El sistema de ficheros
- 13 - Sistemas de ficheros
- 14 - Permisos de un archivo
- 15 - Los bits SUID, SGID y sticky
- 16 - Atributos de un archivo
- 17 - Listas de control de acceso: ACLs
- 18 - Recuperación de datos
- 19 - Almacenamiento seguro
- 20 - Programas seguros, inseguros y nocivos
- 21 - La base fiable de cómputo
- 22 - Errores en los programas
- 23 - Fauna y otras amenazas
- 24 - Programación segura
- 25 - Auditoría del sistema
- 26 - El sistema de log en Unix
- 27 - El demonio syslogd
- 28 - Algunos archivos de log
- 29 - Logs remotos
- 30 - Registros físicos
- 31 - Copias de seguridad
- 32 - Dispositivos de almacenamiento
- 33 - Algunas órdenes para realizar copias de seguridad
- 34 - Políticas de copias de seguridad
- 35 - Autenticación de usuarios
- 36 - Sistemas basados en algo conocido: contraseñas
- 37 - Sistemas basados en algo poseído: tarjetas inteligentes
- 38 - Sistemas de autenticación biométrica
- 39 - Autenticación de usuarios en Unix: autenticación clasi
- 40 - Autenticación de usuarios en Unix: mejora de la seguridad (II)
- 41 - PAM
- 42 - Solaris
- 43 - Seguridad física en SPARC
- 44 - Servicios de red
- 45 - Usuarios y accesos al sistema
- 46 - El sistema de parcheado
- 47 - Extensiones de la seguridad
- 48 - El subsistema de red
- 49 - Parametros del núcleo
- 50 - Linux
- 51 - Seguridad física en x86
- 52 - Usuarios y accesos al sistema
- 53 - El sistema de parcheado
- 54 - El subsistema de red
- 55 - El núcleo de Linux
- 56 - AIX
- 57 - Seguridad física en RS/6000
- 58 - Servicios de red
- 59 - Usuarios y accesos al sistema (I)
- 60 - Usuarios y accesos al sistema (II)
- 61 - El sistema de log
- 62 - El sistema de parcheado
- 63 - Extensiones de la seguridad: filtros IP
- 64 - El subsistema de red
- 65 - HP-UX
- 66 - Seguridad física en PA-RISC
- 67 - Usuarios y accesos al sistema
- 68 - El sistema de parcheado
- 69 - Extensiones de la seguridad
- 70 - El subsistema de red
- 71 - El núcleo de HP-UX
- 72 - Seguridad de la subred: el sistema de red
- 73 - Algunos ficheros importantes
- 74 - Algunas órdenes importantes
- 75 - Servicios
- 76 - Algunos servicios y protocolos
- 77 - Servicios basicos de red
- 78 - El servicio FTP
- 79 - El servicio TELNET
- 80 - El servicio SMTP
- 81 - Servidores WWW
- 82 - Los servicios r-
- 83 - XWindow
- 84 - Cortafuegos: Conceptos teóricos
- 85 - Características de diseño
- 86 - Componentes de un cortafuegos
- 87 - Arquitecturas de cortafuegos
- 88 - Firewall-1
- 89 - ipfwadm/ipchains/iptables
- 90 - IPFilter
- 91 - PIX Firewall (I)
- 92 - PIX Firewall (II)
- 93 - Escaneos de puertos
- 94 - Spoofing
- 95 - Negaciones de servicio
- 96 - Interceptación
- 97 - Ataques a aplicaciones
- 98 - Sistemas de detección de intrusos
- 99 - Clasificación de los IDSes
- 100 - Requisitos de un IDS
- 101 - IDSes basados en maquina
- 102 - IDSes basados en red
- 103 - Detección de anomalías
- 104 - Detección de usos indebidos
- 105 - Implementación real de un IDS (I)
- 106 - Implementación real de un IDS (II)
- 107 - Algunas reflexiones
- 108 - Kerberos
- 109 - Arquitectura de Kerberos
- 110 - Autenticación
- 111 - Problemas de Kerberos
- 112 - Criptología
- 113 - Criptosistemas
- 114 - Clasificación de los criptosistemas
- 115 - Criptografía clasica
- 116 - Un criptosistema de clave secreta: DES
- 117 - Criptosistemas de clave pública
- 118 - Funciones resumen
- 119 - Esteganografía
- 120 - Algunas herramientas de seguridad
- 121 - Titan (I)
- 122 - Titan (II)
- 123 - TCP Wrappers
- 124 - SSH
- 125 - Tripwire
- 126 - Nessus
- 127 - Crack
- 128 - Gestión de la seguridad
- 129 - Políticas de seguridad
- 130 - Analisis de riesgos
- 131 - Estrategias de respuesta
- 132 - Outsourcing
- 133 - El "Área de Seguridad"
- 134 - Apéndice 1: Seguridad basica para administradores (I)
- 135 - Apéndice 1: Seguridad basica para administradores (II)
- 136 - Apéndice 2: Normativa (I)
- 137 - Apéndice 2: Normativa (II)
- 138 - Apéndice 2: Normativa (III)
- 139 - Apéndice 2: Normativa (IV)
- 140 - Recursos de interés en INet
- 141 - Glosario de términos anglosajones
- 142 - Conclusiones
- 143 - Bibliografía (I)
- 144 - Bibliografía (II)
- 145 - Bibliografía (III)
- 146 - Bibliografía (IV)
- 147 - Bibliografía (V)
- 148 - libro
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