Исследование проблемы защиты от атак типа DoS и DDoS в компьютерных сетях

Содержание

Введение

Глава 1. Методологические аспекты защиты российских телекоммуникационных систем от распределенных атак

1.1. Архитектура современных DDoS-атак и специфика их реализации в сегментах КИИ и ГИС

1.2. Анализ актуального законодательства: требования 187-ФЗ и подзаконных актов по обеспечению непрерывности бизнес-процессов

Глава 2. Оценка защищенности и проектирование системы противодействия сетевым атакам

2.1. Идентификация уязвимостей сетевых протоколов и анализ актуальных векторов атак по классификации ГосСОПКА

2.2. Обоснование применения эшелонированной защиты: от граничных маршрутизаторов до прикладного уровня (DPI и WAF)

Глава 3. Практические рекомендации по реализации систем защиты и реагированию на инциденты

3.1. Проектирование защищенного сегмента сети с применением сертифицированных программно-аппаратных комплексов

3.2. Регламентация процедур мониторинга сетевого трафика и взаимодействия с центрами ГосСОПКА при выявлении аномалий

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Исследование проблемы защиты от атак типа DoS и DDoS в компьютерных сетях

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования обусловлена стремительным ростом числа распределенных атак типа «отказ в обслуживании» (DDoS) на телекоммуникационные системы российских организаций, объектов критической информационной инфраструктуры и государственных информационных систем. По данным аналитического центра Positive Technologies, в 2024 году количество DDoS-атак на российские ресурсы возросло на 47% по сравнению с предыдущим периодом, при этом средняя продолжительность атак увеличилась до 12 часов, а пиковая мощность превысила 2 Тбит/с [1, c. 18]. Лаборатория Касперского фиксирует устойчивую тенденцию к усложнению векторов атак, применению гибридных методов воздействия на каналы связи, сетевое оборудование и прикладные сервисы, что существенно затрудняет обнаружение и нейтрализацию угроз средствами традиционной защиты периметра [2, c. 34].

В условиях реализации положений Федерального закона от 26.07.2017 № 187-ФЗ «О безопасности критической информационной инфраструктуры Российской Федерации» и требований Указа Президента РФ от 01.05.2022 № 250 «О дополнительных мерах по обеспечению информационной безопасности Российской Федерации» перед субъектами КИИ, операторами связи и владельцами государственных информационных систем стоит задача обеспечения непрерывности функционирования телекоммуникационных систем в условиях интенсивного деструктивного воздействия. Приказ ФСТЭК России от 25.12.2017 № 239 устанавливает базовый набор мер по обеспечению безопасности значимых объектов КИИ, включающий требования к защите от атак типа DoS/DDoS, однако методологические подходы к проектированию эшелонированной системы противодействия данным угрозам требуют дальнейшей научно-технической проработки [3, c. 56].

Степень разработанности проблемы в российской научно-технической литературе характеризуется наличием фундаментальных исследований в области защиты телекоммуникационных систем, выполненных в МТУСИ, Университете ИТМО, МГТУ им. Н.Э. Баумана, а также прикладных разработок профильных компаний BI.ZONE, «РТК-Солар», Positive Technologies. Вместе с тем, динамика развития методов реализации DDoS-атак, появление новых протоколов усиления (amplification) и техник обхода систем фильтрации трафика обусловливают необходимость актуализации подходов к построению систем защиты с учетом современного ландшафта киберугроз и требований регуляторов информационной безопасности.

Цель исследования – разработка комплекса организационно-технических мер по защите телекоммуникационных систем от атак типа DoS и DDoS с учетом требований ФСТЭК России и ФСБ России к обеспечению информационной безопасности значимых объектов КИИ и государственных информационных систем.

Задачи исследования:

• провести анализ архитектуры современных DDoS-атак и специфики их реализации применительно к сегментам критической информационной инфраструктуры и государственных информационных систем;
• исследовать требования Федерального закона № 187-ФЗ, Приказа ФСТЭК России № 239 и подзаконных актов по обеспечению непрерывности функционирования телекоммуникационных систем в условиях деструктивного воздействия;
• идентифицировать уязвимости сетевых протоколов транспортного и прикладного уровней, используемые для реализации атак типа DoS/DDoS, с применением классификации ГосСОПКА;
• обосновать применение эшелонированной системы защиты телекоммуникационной инфраструктуры на уровне граничных маршрутизаторов, систем обнаружения и предотвращения вторжений, средств глубокого анализа пакетов и межсетевых экранов прикладного уровня;
• разработать проектное решение по созданию защищенного сегмента сети с применением сертифицированных программно-аппаратных комплексов из реестра ФСТЭК России;
• определить регламент мониторинга сетевого трафика и процедуры взаимодействия с центрами ГосСОПКА при выявлении аномалий и инцидентов информационной безопасности.

Объект исследования – телекоммуникационная инфраструктура значимого объекта критической информационной инфраструктуры, подлежащего категорированию в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 08.02.2018 № 127.

Предмет исследования – обеспечение информационной безопасности телекоммуникационных систем в части защиты от атак типа «отказ в обслуживании» (DoS) и распределенных атак типа «отказ в обслуживании» (DDoS).

Методологическая база исследования включает теоретические концепции обеспечения информационной безопасности телекоммуникационных систем, методику моделирования угроз безопасности информации ФСТЭК России (2021), метод сравнительного анализа функциональных характеристик средств защиты информации, метод экспертных оценок при оценке рисков информационной безопасности. Нормативно-правовую основу исследования составляют Федеральный закон № 187-ФЗ, Федеральный закон № 149-ФЗ, Приказы ФСТЭК России № 239, № 17, Приказы ФСБ России № 378, № 796, ГОСТ Р 59547-2021, требования НКЦКИ к взаимодействию с ГосСОПКА. Источниковая база включает аналитические отчеты Positive Technologies, «Лаборатории Касперского», BI.ZONE, научные публикации в журналах «Вопросы кибербезопасности» и «Безопасность информационных технологий».

Научная новизна исследования заключается в систематизации современных векторов DDoS-атак применительно к инфраструктуре объектов КИИ и обосновании архитектуры эшелонированной системы защиты с учетом требований импортозамещения и сертификации ФСТЭК России.

Теоретическая значимость работы состоит в обобщении методологических подходов к проектированию систем противодействия DDoS-атакам на основе анализа актуальной нормативной базы ФСТЭК России и современных исследований в области информационной безопасности телекоммуникационных систем.

Практическая значимость исследования определяется возможностью применения разработанных рекомендаций субъектами КИИ, операторами связи и владельцами государственных информационных систем при проектировании систем защиты от DDoS-атак

…