«DoS Policy» más allá del filtrado tradicional

Como hemos comentado en otras ocasiones la separación y segmentación de los entornos IT y OT es la primera medida técnica que debemos tomar. Es necesario definir los perímetros y qué comunicaciones deben permitirse entre uno y otro lado. Para conseguirlo, empleamos Cortafuegos aunque con características adicionales que han dado lugar a los conocidos NGFW. Sin embargo, también podemos contar con otras adicionales, en este caso, para evitar denegaciones de servicio, DoS.

La primera acción que debemos hacer es identificar el tráfico. Definir qué comunicaciones existen en nuestro entorno de control y automatización. Luego, permitirlas en función del criterio que más se ajuste ya sea por IPs, interfaces, servicios, subredes, aplicaciones, protocolos o cualquier otro. Sin embargo, una vez hecho esto y teniendo que claro “qué si y qué no”, también es importante identificar posibles anomalías dentro del mismo pudiendo afectar al funcionamiento del, o los equipos, destino.

Una de las acciones con las que podríamos afectar a las comunicaciones de este ámbito es introduciendo tráfico adicional. Sea este Broadcast, Multicast o Unicast los efectos podrán ser unos u otros ya que dependerá si la electrónica de red lo replica por todos los puertos o sólo por aquél que está dirigido al destinatario.

Si nos referimos a los equipos de control, sabemos que éstos tienen un ciclo de vida mayor con lo que es muy común encontrarnos con equipos antiguos con una capacidad para gestionar comunicaciones mucho más limitada que los equipos actuales. Ante un exceso de tráfico, aunque esté dirigido a un puerto de destino permitido, éstos podrían dejar de responder perdiendo así visibilidad y control.

Hay que tener presente que una denegación de servicio puede no venir exclusivamente de medidas claramente intencionadas. También puede hacerse por un error o mala parametrización de sistemas. Un caso lo podríamos encontrar en los escáneres de vulnerabilidades. Si no los configuramos correctamente y no los ejecutamos acorde a los equipos finales podríamos llegar a comprobar vulnerabilidades de sistemas operativos Windows, Linux, etc. sobre autómatas o controladores que, lógicamente, no los empleen o podrían no hacerlo. Aparte de que los resultados no tendrían sentido, podría desembocar en posibles bloqueos en módulos de comunicaciones, tiempos de respuesta tardíos, entre otros.

Para emular una situación de esta índole he elaborado una Prueba de Concepto empleando el simulador Snap7 y equipos virtuales. No obstante, la prueba fue realizada sobre dos autómatas Siemens S7-400 y S7-300 y los resultados fueron la pérdida de visibilidad desde el servidor que los gestionaba. Los equipos no eran capaces de manipular tanto tráfico. Por supuesto, en un entorno de laboratorio.

La misma sigue el siguiente esquema:

Desde un equipo con una distribución Kali Linux realizamos una inundación de tráfico por medio de la herramienta hping3, efectuando peticiones TCP SYN contra el puerto TCP 102, que es el empleado por el fabricante Siemens. Dicho equipo tendrá una IP 192.168.100.20, mientras que el PLC virtualizado 192.168.20.10.

root@kali:~# hping3 –flood -p 102 -S 192.168.20.10

Antes de realizar dicha operación podremos comprobar que el consumo de CPU como de memoria es bajo dada la ausencia de sesiones.

Sin embargo, una vez comenzado el envío de paquetes el consumo de recursos va en aumento:

Si en ese momento decidiésemos conectarnos a dicho PLC simulando un servidor, HMI, etc. veríamos que no sería posible y cómo la propia herramienta muestra un mensaje en la parte inferior de la captura “ISO: An error occurred during…”

En este sentido fabricantes como Fortinet introducen una funcionalidad denominada “IPv4 DoS Policy” que nos va a permitir atajar que, algo o alguien, de una manera intencionada, o no, pueda generar un exceso de tráfico que desemboque en una pérdida de visibilidad o control sobre equipos finales.

En la imagen siguiente podemos ver los distintos parámetros que podemos definir y parametrizar según sea nuestra necesidad.

Deberemos indicar la interfaz de entrada por dónde esperaremos el tráfico en cuestión, ya sea física o lógica; direcciones IP de origen y destino y servicios. A continuación, hemos de identificar las características a nivel de capa 3 y/o 4 que queremos habilitar y los respectivos umbrales de cada uno de ellos. Este es un trabajo que hemos realizar con cautela ya que nos obliga a tener una estimación acerca de los valores tolerables y qué se escapa de un normal comportamiento. No tenemos porqué habilitar todas las opciones, sino aquellas que consideremos que nos pueden ser de utilidad o tengan sentido dependiendo de la ubicación y exposición del cortafuegos. Finalmente, una de las opciones que sí resulta conveniente habilitar es la opción de registro ya que nos va a permitir disponer de información al respecto, como se puede ver en la imagen siguiente.

Cuando hablamos de cortafuegos, generalmente nos viene a la mente la opción de permitir o denegar tráfico y sobre él aplicarle controles adicionales como Antivirus, IDS/IPS, entre otros. Es cierto, ese su principal cometido. Sin embargo, podemos encontrar funcionalidades que, sin penalizar el rendimiento, pueda ayudar a identificar anomalías de aquél que estamos dejando pasar.

La primera tarea es decidir qué debemos autorizar y qué no. Esto nos va obligar a conocer qué comunicaciones establecen nuestros equipos de control y sistemas asociados. A menudo partiremos de un desconocimiento total ya que nos enfrentaremos a entornos conmutados o enrutados donde no se ha documentado dicha información y obviamente no existen elementos de seguridad perimetral. Si queremos filtrarlas deberemos identificarlas, y entender el por qué deben producirse, o no. No todo lo que veamos debe ser permitido. Probablemente ni tan siquiera los propios usuarios de las instalaciones lo sepan. Es una labor que puede complicarse según sean los escenarios, pero que en cualquier caso, ha de realizarse.

Un buen recurso pueden ser los “Puerto Espejo” o dispositivos como el Siemens TAP  104, que nos ayudarán a replicar tráfico de red y que pueda ser colectado y analizado a posteriori.

Hasta aquí la entrada de hoy.

¡Un saludo nos vemos en la próxima!

¿Por qué es necesario NGFW en entornos ICS/SCADA?

Como he hablado en otras ocasiones el primer paso para securizar un entorno de control y automatización es separarlo del de IT mediante un dispositivo de seguridad perimetral. Luego, ya dentro del propio entorno OT, es necesario segmentar la misma en áreas más pequeñas con el fin de que si se produce un anomalía o incidente, éste no se propague al resto y ponga en peligro la disponibilidad total, o parcial, de las instalaciones.

El dispositivo estrella para este tipo de tareas es el firewall. Los cortafuegos tradicionales (L2, L3, L4) han quedado ineficaces ante el creciente y diversificado aumento de amenazas, vulnerabilidades y vectores de ataque. Surgen entonces los NGFW (Next Generation Firewall) que además de las características típicas incorporan otras como motores Antivirus, IDS/IPS, Control de Aplicación, Filtrado Web y DPI (Deep Packet Inspection).

A continuación, indico algunos enlaces de artículos relacionados a este respecto.

  1. Defensa en Profundidad, breve repaso.
  2. Defensa en profundidad OT
  3. Separar y Segmentar, primeros pasos para reducir riesgos…
  4. Virtual Patching en funcionamiento (Parte I)
  5. Virtual Patching en funcionamiento (Parte II)
  6. Virtual Patching en funcionamiento (Parte III)

En la entrada de hoy vamos a ver la necesidad de este tipo de dispositivos NGFW en detrimento de los tradicionales. Para ello me voy a basar en el software utilizado en la entrada “Simulador de protocolo ModBus”, creado el siguiente entorno.

La idea es representar dos supuestos entornos; uno IT (de Oficinas) y uno OT (de automatización). En este último he simulado un equipo cliente ModBus el cual será el “objetivo” de las acciones a realizar. Por otro lado, en parte de IT/OT, situaré el posible “atacante” (Kali Linux) junto con un equipo legítimo (Maestro Modbus). He decidido especificar IT/OT para cubrir dos supuestos. Cuando me refiero a “IT”, represento el concepto de “Separación” y con “OT” el de “Segmentación”. De esta manera cubrimos las posibles acciones llevadas a cabo desde la propia red de Control como desde otra ajena a éstas como puede ser la de «Oficinas» o Internet si consideramos equipos accesibles remotamente. En cualquiera de los casos, ambos están separados por un equipo Fortinet FortiWifi60D con una versión de FortiOS 5.2.8. Habrá que piense que esta versión ya tiene un tiempo y que las hay más nuevas. Tiene razón, pero hay una explicación. Las actualizaciones en equipos industriales, se producen en intervalos de tiempo superiores si lo comparamos contra entornos IT con lo que es muy común encontrarse no con las últimas. Además de esto, no debemos olvidar el uso de equipamiento acorde a la actividad que vamos a realizar. Lo correcto sería emplear, por ejemplo uno de la serie Fortinet Fortigate Rugged.

Así pues, el esclavo queda configurado como sigue:

Por otro lado, el firewall permite el tráfico según la siguiente regla.

Como se puede apreciar sólo se deja pasar el protocolo “ModBus” (TCP-502), entre la red 172.30.123.0/24 y el destino “Esclavo_MODBUS” (172.20.123.200). Lo suyo sería dejar pasar sólo aquellos equipos que lo necesiten. Aparte de ser un entorno de laboratorio, en la vida real, es probable que alguien se pueda configurar manualmente la IP de un equipo legítimo, la infección de uno de ellos o las conexiones vengan de redes configuradas con DHCP con lo que se abra a todo su rango. No es descabellado. Lo dicho, cobra especial importancia la correcta configuración de las reglas del firewall.

Según lo anterior el resultado de una conexión legítima al esclavo sería la siguiente:Y el Master recogería estos resultados:

Considerando las características de ModBus que no posee ninguna medida de seguridad nativa, un atacante podría con alguna herramienta poder leer o escribir datos. Para este caso he utilizado mbtget, la cual podéis encontrar aquí.

Así pues leeremos los siguientes registros:

O escribir, por ejemplo, “12345” en la primera entrada.

Y… oh sorpresa! el usuario legítimo lo vería….

Con ello vemos que los Firewall tradicionales no son del todo efectivos para este tipo de entornos y protocolos. Vamos a proceder a configurar el “Perfil de Seguridad”, término que emplea Fortinet para definir las características de seguridad adicionales y que son definidos en cada una de las reglas. Estos perfiles pueden ser ajustados según necesidades. En el siguiente ejemplo optamos por activar en “Modo Monitor” de la característica “IPS” con lo que operaría como un IDS (Intrusion Detection System) en lugar de un IPS (Intrusion Prevention System) :

Aún podríamos llevar a cabo una escritura con el valor “55555” en el esclavo desde el equipo atacante, ya que sólo detectaríamos tal acción:

Generaríamos el siguiente log en el Firewall.

Y también, hacer una lectura:

Como vemos en los logs del Firewall, en la columna “Action” vemos como figura “detected”. El tráfico se ha detectado pero no se ha cortado.

Sin embargo, si cambiamos el perfil IPS y esta vez lo reconfiguramos como “Block”

El atacante se encontrará que no podrá llevar a cabo la escritura. Por ejemplo modificando el primer campo con el valor “8888”. Se produce un “timeout”.

Y el correspondiente log en el Firewall:

Aquí ya vemos cómo en la columna “Action” ya consta como “Dropped”.

Idem con la lectura:

Mientras tanto el cliente legítimo sigue funcionando con total normalidad.

En el día de hoy hemos comprobado la funcionalidad IDS/IPS para este equipo del fabricante Fortinet, sin embargo, no es la única que debemos aplicar. Hay que apoyarse en otras como Antivirus, Control de Aplicación y filtrado Web. Esto debe mantenerse bajo cualquier circunstancia, también cuando estos firewalls se empleen para establecer VPN y acceder a éstos de forma remota.

Adicionalmente, conviene que los logs generados, se consoliden en un servidor para poder ser almacenados y analizados bien para llevar a cabo una monitorización del estado de la seguridad por medio de un SIEM, como para realizar labores de forénsica en caso de ser necesario. Fortinet cuenta con algunos productos específicos como FortiAnalyzer o FortiManager, que aunque sea este último una herramienta de gestión incorpora algunas funcionalidades de gestión de logs. Este tipo de soluciones deben de contemplarse desde el inicio de los proyectos. Hemos de tener una visión más allá del despliegue inicial ya que todo lo que instalemos luego hay que administrarlo por lo que a la hora de elegir tal o cual producto, esto también ha de considerarse.

Un saludo a todos, nos vemos en la siguiente y no te olvides que puedes seguirnos también en @enredandoconred .

Virtual Patching en funcionamiento (Parte III)

Bueno, aquí seguimos com el tema del Virtual Patching. Antes de seguir los dejo los enlaces de las 3 entradas anteriores para estar al tanto del tema que nos concierne.

1.- Parches y Virtual Patching

2.- Virtual Patching en funcionamiento (ParteI)

3.- Virtual Patching en funcionamiento (Parte II)

Siguiendo con la última entrada, si no contásemos con el dispositivo Fortigate, un atacante podría haber localizado nuestra vulnerabilidad y lanzar un “exploit” para poder aprovecharse de ella. Esto puede llevarse a cabo con el framework “Metaesploit” destinado a ese fin y con la ayuda de la GUI “Armitage” para un entorno más amigable.

Arrancaríamos la aplicación “Armitage” desde nuestra distribución Kali y seguiríamos los siguientes pasos:

Dar de alta al equipo con su dirección IP que ya la conoceríamos de los pasos anteriores:

Se realiza un escaneo para detectar puertos abiertos y posterior detección del Sistema Operativo:

Ahora se trata de localizar posibles ataques en función de los resultados obtenidos con anterioridad.

A partir de ahí se localiza la vulnerabilidad descubierta con el escáner “Nessus”.

La ejecutamos y comprometemos el objetivo.

Y una vez hecho esto, ya tendríamos nuestro equipo bajo control. Como vemos en la figura siguiente el icono del XP ha cambiado tornándose de color rojo y unos rayos.

Con el equipo comprometido, podríamos hacernos con el control del Windows XP mediante un visor VNC aún sin tenerlo instalado. El exploit genera un proceso en nuestro equipo Kali, al cual nos conectamos ejecutando el comando:

#vncviewer 127.0.0.1:[identificador]

Esto resulta especialmente grave ya que la tener acceso a la interfaz gráfica podríamos realizar alguna serie de cambios y modificaciones sobre las aplicaciones que estarían corriendo en esos instantes.

También, si lo deseásemos, podríamos hacernos con una consola remota tal y como aparece en la parte inferior y otras muchas acciones:

Sin embargo, si configurásemos el motor IDS/IPS para que bloquee en lugar de monitorizar. Esto es:

Y lanzamos de nuevo el ataque veríamos que éste no tiene éxito:

Y los logs generados indicarían el bloqueo:

Así pues queda claro la importancia de no sólo parchear nuestros equipos, sino además en el supuesto de que por distintas razones no podríamos llevarlo a cabo, la obligación de tener que tomar las medidas necesarias.

En entornos industriales podemos ver el esta situación de una forma más habitual que en entornos IT tradicionales ya que por un lado los ciclos de vida de los PCs industriales son mayores y por otro, dada la criticidad de las instalaciones gobernadas por éstos muchas veces no sea aconsejable instalar algún tipo de software tipo “Endpoint” que los bastione con funcionalidades Host IPS, Antivirus y Firewall.

Espero que el ejemplo haya sido de utilidad para tomar conciencia de esta situación y de las medidas que debemos tomar para securizar nuestros equipos.

Así pues nos vemos en la siguiente entrada, no sin antes invitaros a dejar vuestros comentarios. Desde ya muchas gracias.

Un saludo!!