Атака нулевого дня что это
Мир уязвимостей
Здравствуйте, уважаемые Хабраюзеры. Предлагаю вашему вниманию мой вольный перевод довольно интересной статьи, опубликованной Pierluigi Paganini в Infosec Institute (конец 2012 г., однако она нисколько не потеряла своей актуальности и сегодня), посвященной состоянию дел в мире 0day и 1day уязвимостей. Статья не претендует на глубокий технический анализ или оценку этого рынка, а всего лишь делает «краткий» экскурс в этой области, но я думаю, она будет интересна многим. Прошу под кат.
Введение
0day уязвимости
Контрмеры и значение быстрого реагирования
Жизненный цикл 0day уязвимости состоит из следующих фаз:
Рисунок 1. Жизненный цикл 0day уязвимости
Факт обнаружения уязвимости нулевого дня требует срочного реагирования. Период между эксплуатацией уязвимости и выпуском патча является решающим фактором для управления безопасностью программного обеспечения. Исследователи Лейла Бильге и Тудор Думитраш из Symanter Research Lab представили своё исследование под названием: “Before We Knew It … An Empirical Study of Zero-Day Attacks In The Real World“ в котором они объяснили, как знание такого типа уязвимостей даёт возможность правительству, хакерам или киберпреступникам взламывать любую цель, оставаясь при этом незамеченными. Исследование показало, что типичная 0day атака имеет среднюю продолжительность в 312 дней и как показано на рисунке 2, публикация информации об эксплойте в свободном доступе повышает число атак в 5 раз.
Рисунок 2 Число атак в зависимости от времени публикации 0day.
Публикация уязвимости порождает серию кибератак, в рамках которых злоумышленники пытаются извлечь выгоду из знания о ней и задержки в выпуске патча. Эти противоправные действия не имеют конкретного происхождения, что делает их сложными для предотвращения. Группы киберпреступников, хактивисты и кибертеррористы могут воспользоваться уязвимостью в различных секторах экономики, и ущерб от их деятельности зависит от контекста, в рамках которого они действуют. Убеждение в том, что уязвимости нулевого дня редко встречаются ошибочно, они встречаются так же, с одним лишь фундаментальным отличием в том, что информация о них не публикуется. Исследования выявили тревожную тенденцию: 60% ошибок идентифицируются как неизвестные и данные подтверждают, что существует гораздо больше 0day уязвимостей, чем прогнозировалось, плюс среднее время жизненного цикла 0day уязвимости может быть недооценено.
Один из самых обсуждаемых вопросов, как реагировать на публикацию 0day уязвимости. Многие эксперты убеждены, что необходимо немедленно раскрывать информацию о ней при этом, забывая, что это обычно является основной причиной для эскалации кибератак, эксплуатирующих эту ошибку. Вторая точка зрения предполагает хранить информацию об уязвимости в секрете, сообщая только компании, которая разработала скомпрометированное приложение. В этом случае, существует возможность контролировать всплеск атак после разглашения информации об уязвимости. Однако существует риск, что компания не сможет справиться с этим и выпустит подходящий патч для ошибки лишь через несколько месяцев после случившегося.
Не только 0day
Многие специалисты считают, что настоящим кошмаром для информационной безопасности являются 0day уязвимости и ошибки, которые невозможно предсказать и которые подвергают инфраструктурные объекты таким угрозам, которые трудно обнаружить и которые могут привести к серьезным последствиям. Несмотря на страх перед атаками нулевого дня, инфраструктурным объектам ежедневно угрожает огромное количество известных уязвимостей, для которых соответствующие контрмеры не применяются и это является общепризнанным фактом.
Несоблюдение лучших практик патч-менеджмента является основной причиной существующих проблем для частных компаний и правительства. В некоторых случаях процессы патч-менеджмента протекают крайне медленно, и окно реагирования на киберугрозы является чрезвычайно большим.
Рисунок 3 – Окно реагирования
От обнаружения к миллионному рынку
Как создать утилиту для эксплуатации уязвимости после её анонса? Процедура проста в сравнении с поиском 0day уязвимостей. После выпуска патча, исследователи и преступники могут определить конкретную уязвимость, используя методику двоичного сравнения (binary diffing technique). Термин «двоичное сравнение» (diff) происходит от имени консольной утилиты, которая используется для сравнения файлов, таким же образом, как и бинарные файлы до и после применения патча. Эта методика довольно эффективна и может применяться для исполняемых файлов Microsoft, потому что компания выпускает патчи регулярно, а идентифицировать код, затронутый патчем в бинарном файле для специалиста является достаточно простой задачей. Парочка самых известных фреймворков для двоичного сравнения: DarunGrim2 и Patchdiff2.
Теперь, когда мы описали 0day и 1day уязвимости, было бы полезно открыть для себя механизмы их коммерциализации. В статье, опубликованной на сайте Forbes, предлагаются цены на 0day уязвимости в продуктах популярных IT-компаний.
Рисунок 4 –Прайс на 0-day уязвимости (Forbes)
Рисунок 5 – Прайс лист на эксплойт-пакеты и сервисы
Что такое атака нулевого дня? Определение и описание
Нулевой день. Определение и описание
«Нулевой день» – это общий термин, описывающий недавно обнаруженные уязвимости в системе безопасности, которые могут быть использованы злоумышленниками для атаки на систему. Термин «нулевой день» показывает, что поставщик или разработчик только что узнали об уязвимости, и у них есть «ноль дней» на ее исправление. Атака нулевого происходит в результате использования злоумышленниками уязвимости до того, как разработчикам удалось ее исправить.
Нулевой день иногда обозначают как 0-день. Слова уязвимость, эксплойт и атака обычно используются в сочетании со словами «нулевого дня», и важно понимать разницу между этими терминами:
Что такое и как работают атаки нулевого дня?
В программном обеспечении часто есть уязвимости безопасности, которые злоумышленники могут использовать для причинения вреда. Разработчики программного обеспечения всегда ищут уязвимости, которые необходимо исправить. В результате разрабатываются и выпускаются программные обновления.
Однако иногда злоумышленники обнаруживают уязвимость раньше разработчиков. Пока уязвимость не закрыта, злоумышленники могут написать и внедрить код, позволяющий ей воспользоваться. Он называется кодом эксплойта.
В результате внедрения кода эксплойта могут пострадать пользователи программного обеспечения, например, вследствие кражи личных данных или других киберпреступлений. Как только злоумышленники находят уязвимость нулевого дня, им нужно получить доступ к уязвимой системе. Часто для этого используются сообщения электронной почты с применением приемов социальной инженерии – злоумышленники выдают свои сообщения за сообщения от известных легальных отправителей. Цель сообщения – заставить пользователя выполнить определенное действие, например, открыть файл или посетить вредоносный веб-сайт. При этом загружается вредоносная программа злоумышленника, проникающая в файлы пользователя и выполняющая кражу конфиденциальных данных.
Когда об уязвимости становится известно, разработчики пытаются исправить ее, чтобы остановить атаку. Однако уязвимости в системе безопасности часто не удается обнаружить сразу. Иногда до момента обнаружения уязвимости, ставшей причиной атаки, могут пройти дни, недели и даже месяцы. И даже после выпуска патча, закрывающего уязвимость нулевого дня, не все пользователи сразу же его устанавливают. В последние годы хакеры стали гораздо быстрее обнаруживать и использовать уязвимости.
Эксплойты продаются в даркнете за большие деньги. После обнаружения и исправления эксплойт больше не считается угрозой нулевого дня.
Особая опасность атак нулевого дня заключается в том, что о них знают только сами злоумышленники. После проникновения в сеть преступники могут либо атаковать немедленно, либо затаиться и ждать наиболее подходящего времени.
Кто совершает атаки нулевого дня?
Злоумышленники, совершающие атаки нулевого дня, делятся на категории в зависимости от мотивов. Например:
На кого нацелены эксплойты нулевого дня?
При атаках нулевого дня могут использоваться различные уязвимые объекты:
В результате круг потенциальных жертв становится достаточно широким:
Также полезно выделить целевые и нецелевые атаки нулевого дня:
Даже когда атаки нулевого дня не нацелены ни на кого конкретного, от них все равно может пострадать большое количество людей, обычно вследствие побочного эффекта. Нецелевые атаки направлены на максимальное количество пользователей, а значит могут пострадать данные обычных людей.
Как выявить атаки нулевого дня
Существуют различные виды уязвимостей нулевого дня: отсутствие шифрования данных, отсутствие авторизации, неработающие алгоритмы, ошибки, проблемы с безопасностью паролей и прочие. Обнаружить их может оказаться непросто. Из-за характера этих уязвимостей подробная информация об эксплойтах нулевого дня доступна только после их идентификации.
Организации, подвергшиеся атаке нулевого дня, могут наблюдать нетипичный трафик или подозрительные действия, такие как сканирование, исходящие от клиента или сервиса. Некоторые методы обнаружения атак нулевого дня включают:
Часто используется комбинация различных систем обнаружения.
Примеры атак нулевого дня
Ниже приведены примеры последних атак нулевого дня.
2021: уязвимость нулевого дня Google Chrome
В 2021 году Google Chrome подвергся серии атак нулевого дня, ставших причиной ряда обновлений Chrome. Уязвимость возникла из-за ошибки в JavaScript-движке V8, используемом в веб-браузере.
2020: Zoom
У популярной платформы видеоконференцсвязи была обнаружена уязвимость. В результате этой атаки нулевого дня злоумышленники получали удаленный доступ к компьютерам пользователей, на которых установлены старые версии Windows. Если атака была нацелена на администратора, злоумышленники могли полностью захватить его компьютер и получить доступ ко всем файлам.
2020: Apple iOS
Apple iOS часто называют самой безопасной платформой для смартфонов. Однако в 2020 году она подверглась как минимум двум атакам нулевого дня. Одна из ошибок нулевого дня позволила злоумышленникам удаленно скомпрометировать iPhone.
2019: Microsoft Windows, Восточная Европа
Эта атака была направлена на повышение локальных привилегий – уязвимую часть Microsoft Windows, и нацелена на государственные учреждения в Восточной Европе. В этой атаке нулевого дня использовалась уязвимость локальных привилегий Microsoft Windows для запуска произвольного кода и установки программ, а также для просмотра и изменения данных о скомпрометированных программах. После идентификации атаки и сообщения и ней в Центр по реагированию на угрозы Microsoft, был разработан и выпущен патч.
2017: Microsoft Word
Результатом этого эксплойта нулевого дня стала компрометация личных банковских счетов. Жертвами оказались люди, которые неосознанно открывали вредоносный документ Word. В документе отображалось предложение загрузить удаленное содержимое – всплывающее окно, запрашивающее внешний доступ из другой программы. При нажатии на кнопку «Да» на устройства пользователей устанавливалось вредоносное ПО, перехватывающее учетные данные для входа в интернет-банк.
Stuxnet
Один из самых известных примеров атак нулевого дня – Stuxnet – вредоносный компьютерный червь, впервые обнаруженный в 2010 году, но зародившийся еще в 2005 году. Его атаке подверглись производственные компьютеры с программируемыми логическими контроллерами (ПЛК). Основной целью были заводы Ирана по обогащению урана, атака на которые могла подорвать ядерную программу страны. Червь проник на ПЛК через уязвимости в программном обеспечении Siemens Step7 и заставил ПЛК выполнять непредусмотренные команды на сборочном оборудовании. История Stuxnet впоследствии легла в основу документального фильма «Уязвимость нулевых дней» (Zero Days).
Как защититься от атак нулевого дня
Для защиты от атак нулевого дня и обеспечения безопасности компьютеров и данных частным лицам и организациям важно выполнять определенные правила кибербезопасности. Они включают:
Своевременное обновление программ и операционных систем. Производители включают в новые выпуски исправления безопасности для устранения недавно обнаруженных уязвимостей. Своевременное обновление повышает вашу безопасность.
Использование только необходимых программ. Чем больше у вас программного обеспечения, тем больше потенциальных уязвимостей. Использование только необходимых программ позволит снизить риск для сети.
Использование сетевого экрана. Сетевой экран играет важную роль в защите системы от угроз нулевого дня. Настройка сетевого экрана так, чтобы допускались только необходимые транзакции, позволит обеспечить максимальную защиту.
Обучение сотрудников организаций. Многие атаки нулевого дня основаны на человеческих ошибках. Обучение сотрудников и пользователей правильным навыкам обеспечения безопасности и защиты поможет как обеспечить их безопасность в интернете, так и защитить организацию от эксплойтов нулевого дня и других цифровых угроз.
Использование комплексного антивирусного программного решения. Kaspersky Total Security помогает защитить ваши устройства, блокируя известные и неизвестные угрозы.
Атаки нулевого дня, APT-атаки и защита от них с использованием решений Check Point
Множество систем безопасности на сегодня являются системами поиска совпадений (сигнатур) и моделей поведения уже известных угроз. Они бессильны против новых атак, на которые ещё нет сигнатур и патчей от производителя. Причем новые атаки, как правило, не имеют цели нанести заметного ущерба, а спроектированы для незаметного, скрытного выполнения вредных действий.
В данной статье будет рассмотрена анатомия проникновения вредоносного ПО в IT-инфраструктуры, а также решения Check Point, которые можно использовать, для защиты от такого рода атак.
Итак, как же стадии проникновения атаки нулевого дня в IT-инфраструктуры?
1. Приходит электронное письмо определенному сотруднику с использованием направленного фишинга, которое содержит вложение (файл, архив), как правило Adobe Reader файл (т.к. наиболее уязвимое корпоративное приложение – Adobe Reader) или же MS DOC файл со вшитым эксплоитом под используемое приложение. Как только пользователь открывает его или выполняет предварительный просмотр, эксплоит уже начал действовать. Он выполняет переполнение буфера приложения, открывшего файл, и получает права локального администратора, подложив соответствующую команду на исполнение.
2. После этого вредоносный код производит исходящую коммуникацию (outbound callback) к управляющему серверу (Command&Control Server).
4. Загруженный файл расшифровуется, устанавливается в системе и начинает выполнять эксфильтрацию данных, т.е. находить личные данные (логины, пароли, персональные файлы), корпоративные данные (счета, накладные и т.д.) и отсылать их по определенному адресу (как правило по шифрованному каналу)
5. Последний шаг – распространение и заражение других систем. Зная пароли от сервисов персональных коммуникаций (установив кейлоггер на скомпрометированой системе) можно от имени жертвы выслать вредоносные ссылки всем, кто с ней общается.
Все данные действия отображены на рис.1
Рис1. Процесс проникновения вредоносного ПО в IT-инфраструктуру 
Определение атак нулевого дня и продвинутых стойких угроз
Давайте теперь рассмотрим, как решения компании Check Point обнаруживают такие попытки проникновения и какие ключевые факторы при анализе таких атак.
Начнем с рассмотрения задачи определения вредоносного ПО.
Как было рассмотрено ранее, изначально пользователю приходит вложение в почтовом сообщении с содержанием эксплоита. Как узнать, является ли вложение зараженным или нет?
Ответ – провести статический и, по надобности, динамический анализ всех документов и вложений в электронных письмах на содержание угроз.
Статический анализ заключается в проверке на соответствие сигнатурам антивируса Check Point.
Если в веб-объектах и документах не обнаружено угроз, они проверяются на подозрительность при помощи:
• эвристического анализа;
• проверке SNORT и YARA правилами;
• проверки наличия доверенной цифровой подписи документа;
Если документ оказался подозрительным, производится динамический анализ — запуск в эмулированной пользовательской среде, которая представляет собой виртуальную машину с предустановленными основными приложениями. Далее система Check Point наблюдает за поведением запущенного документа (создание дополнительных файлов, изменения ключей в реестре, установление коммуникаций с C&C-серверами).
Далее выносится вердикт о вредоносности документа. Если он оказался зараженным, то такой документ блокируется. Нет – пропускается пользователю.
Регламентируемая задержка при проверке статическим и динамическим анализом – до 2 минут.
Данное решение в Check Point представлено в двух видах:
• облачный сервис
• устройство на площадке заказчика
Сервис
При подключении сервиса есть несколько типов квот, которые отображены в таблице 1.
Табл.1. Квотирование облачного сервиса инспекции почтовых вложений Check Point на содержание атак нулевого дня и APT-атак
Поддерживаемые платформы и операционные среды Check Point для подключения сервиса отображены в таблице ниже
Подключение данного сервиса не зависит от количества шлюзов Check Point в существующей IT-инфраструктуре.
Устройство на площадке заказчика
Если же подключать облачный сервис нету желания по тем или иным причинам, можно взять устройство Check Point, специально предназначенное для этого.
Есть два устройства Check Point под эту задачу. Квотирование происходит тоже по количеству инспектируемых файлов в месяц. Количество пользователей – рекомендуемый параметр, но не столь важен, как количество файлов. Данные устройства и их параметры отображены на Рис.2.
Рис.2. Устройства Check Point для инспекции почтовых вложений на содержание атак нулевого дня и APT-атак
Как сервис, так и устройство, имеют одинаковые технические характеристики по типам инспектируемых файлов и поддерживаемых эмулированных операционных средах. Спецификация по данным параметрам представлена в таблице 2.
Табл.2. Поддерживаемые форматы файлов и виртуальные среды для инспекции почтовых вложений
Также есть тестовый онлайн сервис, с помощью которого можно проанализировать файл на наличие содержащегося вредоносного ПО и в положительном случае будет отображено его действия в эмулированной пользовательской среде. Данный сервис доступен по веб-ссылке ниже
threatemulation.checkpoint.com/teb/upload.jsp
Во всех случаях применяется эксплоит, который получает контроль над ПК жертвы и устанавливает исходящую сетевую коммуникацию к C&C-серверу, который далее передает вредоносное ПО, выполняющее самые разнообразные действия.
Заметить такие атаки крайне сложно, поскольку о них ещё не знают и почти все современные системы безопасности работают по принципу поиска совпадений и известных моделей поведения. Обнаружить в большинстве случаев тоже трудно, поскольку они явно не показывают своих действий, а незаметно отсылают данные злоумышленнику.
Уязвимости «нулевого дня»
Что происходит после того, как хакер обнаруживает новую или так называемую 0day уязвимость? Учитывая то, что никаких защитных механизмов против нее еще не разработано, уязвимость может эксплуатироваться в приложении без какой-либо возможности от нее защититься. Сам этот термин означает, что у разработчиков не было ни одного дня на исправление обнаруженного дефекта. Если требуется гарантированный результат, то злоумышленник должен использовать именно 0day уязвимость, иначе производитель ПО выпустит патч, который со временем ее закроет. Кроме того, попытка воспользоваться эксплоитом (программой, использующей данную ошибку в софте для атаки системы) может привести к срабатыванию соответствующей сигнатуры антивирусной программы или межсетевого экрана. Однако если вирусописатель применил шифрование тела вируса и обфускацию его исходного кода, антивирусная программа, скорее всего, не обнаружит вирус, эксплуатирующий неизвестную уязвимость.
Сколько времени обычно проходит от обнаружения уязвимости до выпуска патча?
Уязвимости операционной системы
Если речь идет об уязвимостях операционной системы, то тут все усложняется. В большинстве случаев, ваш ПК является частью локальной сети. Если одна из рабочих станций уязвима (например, там установлена устаревшая версия ОС), то она представляет собой слабое звено цепи, через которое легко получить доступ к другим компьютерам и скомпрометировать всю сеть. Если речь идет о домашнем ПК, то угроза не столь высока. Однако, через эксплуатацию какой-либо известной уязвимости ваш компьютер будет инфицирован и, например, без вашего ведома будет принимать участие в DDoS-атаках, т.е. станет частью ботнета.
Зачем это нужно знать разработчику?
Уязвимости можно найти практически в любой программе, вопрос лишь в том, сколько времени и усилий злоумышленнику на это потребуется. В большинстве случаев, уязвимости можно обнаружить стандартным сканером. Например, если вы пишете веб-приложение, то одним из самых известных сканеров является Acunetix. Если злоумышленник не сможет в короткий срок найти уязвимость в программе с помощью сканера, есть высокая вероятность того, что он вообще откажется от попыток взлома. Поиск неизвестных ранее уязвимостей с помощью реверсинга программы может занять довольно продолжительное время и потребует совершенно другой квалификации хакера. В то же время, как уже было сказано выше, неизвестная ранее 0day уязвимость – это успех, что позволит гарантированно взломать приложение без каких-либо шансов предотвратить атаку с помощью антивирусного ПО.
Защита от реверсинга и взлома
Затруднить взлом своей программы можно и нужно, для этого используется целый ряд способов, начиная от обфускации кода до удаленного запуска части кода на удаленных серверах, однако это уже тема для отдельной статьи.
Интересно почитать продолжение?
А тем, кто определился с тем, что хочет стать программистом, рекомендуем профессию «Веб-разработчик».
Что происходит после того, как хакер обнаруживает новую или так называемую 0day уязвимость? Учитывая то, что никаких защитных механизмов против нее еще не разработано, уязвимость может эксплуатироваться в приложении без какой-либо возможности от нее защититься. Сам этот термин означает, что у разработчиков не было ни одного дня на исправление обнаруженного дефекта. Если требуется гарантированный результат, то злоумышленник должен использовать именно 0day уязвимость, иначе производитель ПО выпустит патч, который со временем ее закроет. Кроме того, попытка воспользоваться эксплоитом (программой, использующей данную ошибку в софте для атаки системы) может привести к срабатыванию соответствующей сигнатуры антивирусной программы или межсетевого экрана. Однако если вирусописатель применил шифрование тела вируса и обфускацию его исходного кода, антивирусная программа, скорее всего, не обнаружит вирус, эксплуатирующий неизвестную уязвимость.
Сколько времени обычно проходит от обнаружения уязвимости до выпуска патча?
Уязвимости операционной системы
Если речь идет об уязвимостях операционной системы, то тут все усложняется. В большинстве случаев, ваш ПК является частью локальной сети. Если одна из рабочих станций уязвима (например, там установлена устаревшая версия ОС), то она представляет собой слабое звено цепи, через которое легко получить доступ к другим компьютерам и скомпрометировать всю сеть. Если речь идет о домашнем ПК, то угроза не столь высока. Однако, через эксплуатацию какой-либо известной уязвимости ваш компьютер будет инфицирован и, например, без вашего ведома будет принимать участие в DDoS-атаках, т.е. станет частью ботнета.
Зачем это нужно знать разработчику?
Уязвимости можно найти практически в любой программе, вопрос лишь в том, сколько времени и усилий злоумышленнику на это потребуется. В большинстве случаев, уязвимости можно обнаружить стандартным сканером. Например, если вы пишете веб-приложение, то одним из самых известных сканеров является Acunetix. Если злоумышленник не сможет в короткий срок найти уязвимость в программе с помощью сканера, есть высокая вероятность того, что он вообще откажется от попыток взлома. Поиск неизвестных ранее уязвимостей с помощью реверсинга программы может занять довольно продолжительное время и потребует совершенно другой квалификации хакера. В то же время, как уже было сказано выше, неизвестная ранее 0day уязвимость – это успех, что позволит гарантированно взломать приложение без каких-либо шансов предотвратить атаку с помощью антивирусного ПО.
Защита от реверсинга и взлома
Затруднить взлом своей программы можно и нужно, для этого используется целый ряд способов, начиная от обфускации кода до удаленного запуска части кода на удаленных серверах, однако это уже тема для отдельной статьи.
Интересно почитать продолжение?
А тем, кто определился с тем, что хочет стать программистом, рекомендуем профессию «Веб-разработчик».