Как работают системы обнаружения вторжений? Обзор корпоративных IPS-решений на российском рынке.

Системы обнаружения вторжений или IDS (Intrusion Detection System) появились не так давно, по крайней мере если сравнивать их с антивирусами или файрволами. Возможно по этой причине службы информационной безопасности не всегда считают нужным внедрять эти решения, уделяя основное внимания другим системам в области ИБ. А ведь практическая польза от IDS существует и она довольно существенна.

В отличие от межсетевых экранов, которые функционируют на базе заранее определенных политик, IDS служат для мониторинга и выявления подозрительной активности. Таким образом, IDS можно назвать важным дополнением для инфраструктуры сетевой безопасности. Именно с помощью с истемы обнаружения вторжений администратор сможет детектировать неавторизованный доступ (вторжение или сетевую атаку) в компьютерную систему или сеть, и предпринять шаги по предотвращению атаки.

В целом, благодаря IDS, представляющем собой программное или аппаратное решение, администратор сможет не только о бнаружить вторжение или сетевую атаку, но и спрогнозировать возможные будущие атаки и найти уязвимости для предотвращения их вторжения. Ведь атакующий предварительно выполняет ряд действий, таких как сетевое сканирование для обнаружения уязвимостей целевой системы. Кроме того, служба ИТ сможет документировать существующие угрозы и локализировать источник атаки по отношению к локальной сети: внешние или внутренние атаки.

От обнаружения вторжений - к предотвращению

В свою очередь, системы предотвращения IPS (Intrusion Prevention System) появились на базе IDS, то есть каждая IPS включает в себя модуль IDS. По своим функциям они довольно схожи, но есть и отличие, оно состоит в том, что заключается в том, что первая система - это «пассивное» решение, которая занимается мониторингом сетевых пакетов, портов, сравнивает трафик с определенным набором правил и оповещением при обнаружении вредоносностей, в то время как IPS блокирует его при попытках проникновения в сеть. В случае риска вторжения сетевое соединение отключается, либо блокируется сессия пользователя с остановкой доступа к ІР-адресам, аккаунту, сервису или приложению.

Кроме того, чтобы отвести угрозу атаки, IPS-устройства способны провести перенастройку межсетевого экрана или маршрутизатора. Некоторые решения также используют накатывание новых патчей при повышенной уязвимости хоста. Тем не менее, необходимо признать, что технологии IDS/ IPS не делают систему абсолютно безопасной.

Особенности архитектуры

При развертывании систем IPS используется четыре основных технологии. Первая - это установка выделенных устройств по периметру корпоративной сети, а также внутри нее. Как правило, IPS интегрирована в инфраструктуру, поскольку такой вариант намного выгоднее автономного решения. Прежде всего, потому что стоимость интегрированного устройства ниже цены автономного (stand-alone) устройства, да и стоимость внедрения ниже. В-третьих, выше надежность, так как в цепочке прохождения трафика отсутствует дополнительное звено, подверженное отказам.

Как правило, IPS интегрируют в маршрутизатор, тогда система получает доступ к анализируемому трафику. Это вторая используемая технология. Однако у этого варианта есть недостаток: интегрированная в маршрутизатор IPS способна отражать атаки только на периметре сети. Поэтому, чтобы защитить внутренние ресурсы, механизмы предотвращения атак внедряют в коммутаторы локальной сети.

Системы IDS/IPS устанавливаются по периметру корпоративной сети

Третий форпост IPS связан с быстро растущей популярностью беспроводных технологий. Поэтому системами IPS сегодня активно оснащают и точки беспроводного доступа. Подобные решения, помимо обнаружения и предотвращения различных атак, способны находить несанкционированно установленные точки доступа и клиентов.

Еще одним рубежом обороны является рабочая станция или сервер. В этом случае система IPS на рабочей станции или сервере устанавливается как прикладное ПО поверх ОС и называется Host IPS (HIPS). Подобные решения выпускаются множеством производителей. Например , можно отметить продукты , , , и другие .

Использование системы Host IPS ведет к сокращению частоты установки критических обновлений, помогает защищать конфиденциальные данные и выполнять регулятивные требования и предписания. Она сочетает в себе систему предотвращения вторжений (IPS) на основе анализа поведения и сигнатур, брандмауэр, имеющий функцию отслеживания состояния соединений, и механизм блокирования приложений с целью защиты всех конечных точек — настольных ПК, ноутбуков и серверов — от известных и неизвестных угроз.

Основные ошибки при внедрении

Системы IDS/IPS - это довольно сложный инструмент, требующий определенной квалификации при внедрении и постоянного внимания во время эксплуатации. Если этого не делать, то системы часто будут генерировать ложный сигнал, ошибочно определяя трафик как вредоносный.

Чтобы системы предотвращения вторжений работала надежно, требуется произвести настройку точности. Кроме того, устройство необходимо перманентно подстраивать при изменении конфигурации сети, а также к новым угрозам, появившимся в сети.

Эксперты называют семь основных ошибок при развертывании и эксплуатации систем Host IDS/IPS.

Во-первых, нельзя блокировать сигнатуры среднего и высокого уровня опасности без предварительного анализа собранных данных. Вместо этого рекомендуется заблокировать только сигнатуры высокого уровня опасности. Это обеспечит защиту от наиболее серьезных уязвимостей при небольшом числе ложных событий. В свою очередь, сигнатуры среднего уровня опасности работают по поведенческому алгоритму и обычно требуют обязательной предварительной настройки.

Во-вторых, нельзя использовать во всех системах одни и те же политики. Вместо этого надо разделить ПК на группы по приложениям и привилегиям, начиная с создания стандартных профилей для самых простых систем.

Далее, система Host IPS не приемлет принципа «поставил и забыл». В отличие от антивируса, здесь для обеспечения точности и эффективности защиты требуется регулярный мониторинг и регулярное обслуживание системы.

Кроме того, нельзя одновременно включать IPS, брандмауэр и режим блокирования приложений. Рекомендуется начать с IPS, затем добавить брандмауэр, а потом при необходимости активировать режим блокирования приложений.

Также нельзя оставлять IPS, брандмауэр или механизм блокирования приложений в адаптивном режиме на неопределенный срок. Вместо этого надо включить адаптивный режим на короткие промежутки времени, когда у ИТ-администратора есть возможность отслеживать создаваемые правила.

И наконец, нельзя немедленно блокировать все, что система распознает как вторжение. Сначала стоит убедиться, что наблюдаемый трафик действительно является вредоносным. В этом помогут такие средства, как захват пакетов, сетевой IPS и другие.

Публикации по теме


29 апреля 2014 Многие компании закупают за свой счет мобильные гаджеты для сотрудников, часто бывающих в командировках. В этих условиях у ИТ-службы появляется насущная необходимость контролировать устройства, которые имеют доступ к корпоративным данным, но при этом находятся за пределами периметра корпоративной сети.
28 февраля 2014 Как известно, десять лет назад появился первый в мире мобильный вирус Cabir. Он был разработан для заражения телефонов Nokia Series 60, атака заключалась в появлении слова «Caribe» на экранах заражённых телефонов. Современные вирусы для мобильных устройств гораздо более опасны и многообразны.
28 января 2014 По принципу своей работы виртуальные машины напоминают физические. Поэтому для киберпреступников, атакующих корпоративные сети с целью хищения денег или конфиденциальной информации, привлекательны как виртуальные, так и физические узлы.
30 декабря 2013 Решения для защиты конечных точек появились на рынке не так давно, фактически после начала массового развертывания в компаниях локальных сетей. Прообразом этих продуктов послужил обычный антивирус для защиты персонального компьютера.

Дмитрий Костров ,
ЗАО "Эквант"
[email protected]

Не рост и мощь, а разум
Сулит в войне победу.
Уильям Шекспир

Системы обнаружения компьютерных атак (IDS - Intrusion Detection Systems) - один из важнейших элементов систем информационной безопасности сетей любого современного предприятия, учитывая, как растет в последние годы число проблем, связанных с компьютерной безопасностью (рис. 1). Хотя технология IDS не обеспечивает полную защиту информации, тем не менее она играет весьма заметную роль в этой области. Краткая история вопроса, а также некоторые экспериментальные и коммерческие системы были рассмотрены в статье ("BYTE/Россия", № 10"2001). Здесь же мы подробнее обсудим современные представленные на рынке продукты и направления дальнейшего развития IDS.

Рынок систем IDS бурно развивается с 1997 г. Именно в это время компания ISS (http://www.iss.com) предложила свой продукт под названием Real Secure. Год спустя Cisco Systems (http://www.cisco.com), осознав целесообразность разработки IDS, купила продукт NetRanger вместе с компанией Wheel Group. Нельзя не упомянуть здесь и объединение SAIC и Haystack Labs в Centrax Corporation (http://www.centrax.com).

Необходимо отметить, что обычные IDS своевременно обнаруживают только известные типы атак. Они работают в том же режиме, что и антивирусные программы: известные - ловятся, неизвестные - нет. Обнаружение неизвестной атаки - трудная задача, граничащая с областью систем искусственного интеллекта и адаптивного управления безопасностью. Современные IDS способны контролировать работу сетевых устройств и операционной системы, выявлять несанкционированные действия и автоматически реагировать на них практически в реальном масштабе времени. При анализе текущих событий могут учитываться уже произошедшие, что позволяет идентифицировать атаки, разнесенные во времени, и тем самым прогнозировать будущие события.

В 80-е годы большинство злоумышленников были экспертами в части взлома и сами создавали программы и методы несанкционированного проникновения в компьютерные сети; автоматизированные средства использовались редко. Сейчас появилось большое число "любителей", со слабым уровнем знаний в данной области, которые используют автоматические средства вторжения и эксплойты (exploit - вредоносный код, использующий известные ошибки в ПО и применяемый злоумышленником для нарушения нормальной работы программно-аппаратного комплекса). Иными словами, по мере усовершенствования автоматических средств вторжения снижались уровень знаний и квалификация большинства злоумышленников.

Существует много различных типов атак, и их можно ранжировать в соответствии с возрастанием возможной опасности следующим образом:

угадывание паролей
репликационный код
взлом паролей
использование известных уязвимых мест
отключение/обход систем аудита
воровство данных
back doors (специальные входы в программу, возникающие из-за ошибок при ее написании или оставленные программистами для отладки)
использование снифферов и sweepers (систем контроля содержимого)
использование программ диагностики сети для получения необходимых данных
использование автоматизированных сканеров уязвимостей
подмена данных в IP-пакетах
атаки типа "отказ в обслуживании" (DoS)
атаки на Web-серверы (CGI-скрипты)
технологии скрытого сканирования
распределенные средства атаки.

Теперь атака длится не больше нескольких секунд и может нанести очень чувствительный вред. Например, атака типа "отказ в обслуживании" может вывести из строя Web-магазин или online-биржу на длительное время. Такие атаки наиболее распространены, и способы защиты от них развиваются быстрыми темпами.

Цель любой IDS - обнаружить атаку с наименьшими ошибками. При этом объект атаки (жертва) обычно хочет получить ответ на следующие вопросы.

Что случилось с моей системой?
Что подверглось нападению, и насколько опасна атака?
Кто злоумышленник?
Когда атака началась и откуда?
Как и почему произошло вторжение?

Злоумышленник, в свою очередь, как правило, пытается узнать следующее. ·

Что представляет собой цель атаки?
Есть ли уязвимости и какие?
Какой вред можно нанести?
Какие эксплойты или средства проникновения имеются?
Есть ли риск быть раскрытым?

Типы IDS

Надежда победить приближает победу,
уверенность в победе лишает нас ее.
Тит Ливий

В первую очередь в IDS используются различные способы определения несанкционированной активности. Хорошо известны проблемы, связанные с атаками через межсетевой экран (брандмауэр). Межсетевой экран разрешает или запрещает доступ к определенным сервисам (портам), но не проверяет поток информации, проходящий через открытый порт. IDS, в свою очередь, пытается обнаружить атаку на систему или на сеть в целом и предупредить об этом администратора безопасности, в то время как атакующий полагает, что он остался незамеченным.

Здесь можно провести аналогию с защитой дома от воров. Закрытые на замок двери и окна - это межсетевой экран. А сигнализация для оповещения о взломе соответствует IDS.

Для классификации IDS существуют различные способы. Так, по способу реагирования различают пассивные и активные IDS. Пассивные просто фиксируют факт атаки, записывают данные в файл журнала и выдают предупреждения. Активные IDS пытаются противодействовать атаке, например, переконфигурируя межсетевой экран или генерируя списки доступа маршрутизатора. Продолжая аналогию, можно сказать, что если сигнализация в доме включает звуковую сирену для отпугивания вора - это аналог активной IDS, а если подает сигнал в милицию - это соответствует пассивной IDS.

По способу выявления атаки различают системы signature-based и anomaly-based. Первый тип основан на сравнении информации с предустановленной базой сигнатур атак. В свою очередь, можно классифицировать атаки по типу (например, Ping-of-Death, Smurf). Однако системы данного типа не могут отлавливать новые, неизвестные виды атак. Второй тип основан на контроле частоты событий или обнаружении статистических аномалий. Такая система ориентирована на выявление новых типов атак. Однако недостаток ее - необходимость постоянного обучения. В примере с охраной дома аналогом такой более продвинутой системы IDS выступают соседи, которые знают, кто приходил к вам, внимательно смотрят за незнакомыми людьми и собирают информацию о нештатной ситуации на улице. Это соответствует типу anomalous IDS.

Наиболее популярна классификация по способу сбора информации об атаке: network-based, host-based, application-based. Система первого типа работает по типу сниффера, "прослушивая" трафик в сети и определяя возможные действия злоумышленников. Поиск атаки идет по принципу "от хоста до хоста". Работа таких систем до последнего времени была затруднена в сетях, где использовались коммутация, шифрование и высокоскоростные протоколы (более 100 Мбит/с). Но недавно появились решения компаний NetOptics (http://www.netoptics.com) и Finisar (http://www.finisar.com) для работы в коммутируемой среде, в частности, технологии SPAN-портов (Switched Port Analyzer) и Network Tap (Test Access Port). Network Tap (в виде отдельного устройства или встроенного в коммутатор блока) позволяет проводить мониторинг всего трафика на коммутаторе. В то же время фирмы Cisco и ISS добились определенных успехов в реализации таких систем в высокоскоростных сетях.

Системы второго типа, host-based,предназначены для мониторинга, детектирования и реагирования на действия злоумышленников на определенном хосте. Система, располагаясь на защищаемом хосте, проверяет и выявляет направленные против него действия. Третий тип IDS, application-based, основан на поиске проблем в определенном приложении. Существуют также гибридные IDS, представляющие собой комбинацию различных типов систем.

Работа современных IDS и различные виды атак

Общая схема функционирования IDS приведена на рис. 2. В последнее время появилось много публикаций о системах, называемых distributed IDS (dIDS). dIDS состоит из множества IDS, которые расположены в различных участках большой сети и связаны между собой и с центральным управляющим сервером. Такая система усиливает защищенность корпоративной подсети благодаря централизации информации об атаке от различных IDS. dIDS состоит из следующих подсистем: центральный анализирующий сервер, агенты сети, сервер сбора информации об атаке.

Рис. 2. Общая схема функционирования IDS.

Центральный анализирующий сервер обычно состоит из базы данных и Web-сервера, что позволяет сохранять информацию об атаках и манипулировать данными с помощью удобного Web-интерфейса.

Агент сети - один из наиболее важных компонентов dIDS. Он представляет собой небольшую программу, цель которой - сообщать об атаке на центральный анализирующий сервер.

Сервер сбора информации об атаке - часть системы dIDS, логически базирующаяся на центральном анализирующем сервере. Сервер определяет параметры, по которым группируется информация, полученная от агентов сети. Группировка может осуществляться по следующим параметрам:

IP-адресу атакующего;
порту получателя;
номеру агента;
дате, времени;
протоколу;
типу атаки и т. д.

Несмотря на многочисленные упреки и сомнения в работоспособности IDS, пользователи уже широко применяют как коммерческие средства, так и свободно распространяемые. Разработчики оснащают свои продукты возможностями активного реагирования на атаку. Система не только определяет, но и пытается остановить атаку, а также может провести ответное нападение на атакующего. Наиболее распространенные типы активного реагирования - прерывание сессии и переконфигурирование межсетевого экрана.

Прерывание сессии наиболее популярно, потому что для этого не используются драйверы внешних устройств, таких, как межсетевой экран. В оба конца соединения, например, просто посылаются пакеты TCP RESET (с корректным номером sequence/acknowledgement). Однако уже существуют и описаны способы обхода такой защиты злоумышленниками (например, использование флага PUSH в пакете TCP/IP или использование трюка с current pointer).

Второй способ - переконфигурирование межсетевого экрана, позволяет злоумышленнику узнать о наличии экрана в системе. Посылая большой поток ping-пакетов на хост и видя, что через некоторое время доступ прекратился (ping не проходит), атакующий может сделать вывод, что IDS провела переконфигурацию межсетевого экрана, установив новые правила запрета ping на хост. Однако есть способы обойти и эту защиту. Один из них заключается в применении эксплойтов до переконфигурирования межсетевого экрана. Существует и более простой путь. Злоумышленник, атакуя сеть, может задавать в качестве адреса отправителя IP-адреса известных фирм (ipspoofing). В ответ на это механизм переконфигурирования межсетевого экрана исправно закрывает доступ на сайты этих компаний (к примеру, ebay.com, cnn.com, cert.gov, aol.com), после чего начинаются многочисленные звонки возмущенных пользователей в службу поддержки "закрытых" компаний, и администратор вынужден отключить данный механизм. Это очень напоминает отключение ночью автомобильной сигнализации, постоянные срабатывания которой не дают уснуть жителям окрестных домов. После этого машина становится намного доступнее для автомобильных воров.

При этом необходимо помнить, что уже существуют средства для выявления IDS, работающих в режиме "прослушивания" трафика (http://www.securitysoftwaretech.com/antisniff/download.html); кроме того, многие IDS подвержены атакам типа DoS (отказ в обслуживании).

Наиболее продвинулись в этой области "вольные" разработчики мира posix. Простейшие атаки используют уязвимости, связанные с использованием signature-based IDS. Например, использование одной из версий свободно распространяемого продукта Snort может быть сведено к нулю следующим образом. При попытке доступа к файлу /etc/passwd, где в UNIX хранятся имена пользователей, принадлежность к группам и shell, Snort использует следующую сигнатуру для выявления данной активности:

Alert tcp $EXTERNAL_NET any -> $HTTP_SERVERS 80 (msg:"WEB-MISC /etc/passwd";flags: A+; content:"/etc/passwd"; nocase; classtype:attempted-recon; sid:1122; rev:1;)

Однако можно просто поменять символы в запросе - GET /etc//\//passwd или /etc/rc.d/.././\passwd и обойти эту сигнатуру.

Конечно, разработчики систем IDS уже давно учитывают эти изменения и отлавливают атаки, однако все еще встречаются плохо написанные сигнатуры атак.

Существуют атаки, основанные на полиморфном shell code. Данный код был разработан автором http://ktwo.ca / и основан на использовании вирусов. Данная технология более эффективна против систем signature-based, чем против anomaly- или protocol analysis-based. Полиморфный код использует различные способы для обхода систем на базе string-matching (их можно найти по адресу http://cansecwest.com/noplist-v1-1.txt).

Можно также вспомнить атаки, использующие фрагментацию пакетов, отказ сервиса IDS, разделение атаки между несколькими пользователями, кодировку атаки в кодировке "ebcdic" с изменением типа терминала на "ebcdic", реализацию атаки по зашифрованному каналу, подавление порта модуля слежения, изменение таблицы маршрутизации, чтобы избежать попадания трафика к системе обнаружения атак, и т. п.

Системы IDS используются для выявления не только внешних, но и внутренних нарушителей. Их, как показывает практика, порой гораздо больше, чем внешних. Внутренние атаки не относятся к общим типам атак. В отличие от внешних нарушителей, внутренний - это авторизованный пользователь, имеющий официальный доступ к ресурсам интрасети, в том числе к тем, на которых циркулирует конфиденциальная информация. Общая же практика состоит в использовании служб информационной безопасности для защиты периметра интрасети, при этом защите от внутренних угроз уделяется гораздо меньше внимания. Здесь-то и помогают IDS. Настройка IDS для защиты от внутренних атак - непростая задача; она требует кропотливой работы с правилами и профилями пользователей. Для борьбы с внутренними атаками необходимо использовать комбинацию различных IDS.

Компании и продукты

На рынке представлено несколько десятков коммерческих систем IDS, что обеспечивает выбор наиболее приемлемого решения. К сожалению, отечественные продукты пока отсутствуют, хотя две российские компании к концу этого года готовят выпуск своих систем обнаружения атак.

Ниже описаны продукты более двадцати компаний. По мнению автора, порядок их расположения в статье примерно соответствует степени известности в России.

Cisco Systems

Серия продуктов Cisco IDS содержит решения для различных уровней. В нее входят три системы 42xx версии v.2.2.1 (network-based), среди которых 4210 (рис. 3) оптимизирована для среды 10/100Base-T (45 Мбит/с), 4235 - для среды 10/100/1000Base-TX, (200 Мбит/с) и 4250 - для 10/100/1000Base-TX (500 Мбит/с).

Подсистема IDS имеется в коммутаторе Сatalyst - Catalyst 6000 Intrusion Detection System Module (swithed-integrated network-based).

Cisco IDS Host Sensor 2.0 и Cisco IDS Host Sensor Web Server, разработанные компанией Entercept, обеспечивают защиту на уровне хоста (host-based). IDS на уровне маршрутизатора (Firewall Feature Set 12.1(4)T) способна отражать 59 наиболее опасных видов атак (система network-based). При использовании IDS на уровне межсетевого экрана PIX 535, 525, 515Е, 506Е, 501 (v.6.2.2) отражается более 55 наиболее опасных видов атак (система network-based). Управление системами защиты осуществляется с помощью CiscoWorks VPN/Security Management Solution (VMS) или Cisco IDS software version 3.1(2). Рис. 4 иллюстрирует работу сетевого сенсора Сisco при попытке узнать имена хостов.

Рис. 4. Работа сетевого сенсора Сisco при попытке узнать имена хостов.

Internet Security Systems

Компания ISS в свое время совершила резкий скачок в данной области и занимает ведущие позиции в части реализации систем обнаружения атак. Она также предлагает целое семейство решений для различных уровней.

RealSecure Network Sensor - программное решение, предназначенное для установки на выделенный компьютер в критичном сегменте сети. Анализируя сетевой трафик и сопоставляя его с базой сигнатур атак, сенсор обнаруживает различные нарушения политики безопасности (рис. 5).

Система RealSecure Gigabit Sensor обрабатывает более 500 тыс. пакетов в секунду, используя запатентованный алгоритм семиуровневого анализа, обнаруживает большое число атак, пропускаемых другими системами. Применяется главным образом в сетях, работающих с большой нагрузкой.

RealSecure Server Sensor позволяет обнаруживать атаки на всех уровнях, направленные на конкретный узел сети. Кроме того, может проводить анализ защищенности и обнаружения уязвимостей на контролируемом узле.

Программа RealSecure Desktop Protector (ранее называвшаяся BlackICE Agent) предназначена для обнаружения в реальном режиме времени атак, направленных на рабочие станции корпоративной сети.

RealSecure for Nokia - программно-аппаратное решение, разработанное компаниями ISS и Nokia. Оно объединяет все функциональные возможности RealSecure Network Sensor и Nokia IP Network Security Solutions. Система функционирует под управлением защищенной ОС IPSO, базирующейся на FreeBSD.

RealSecure Guard - программное решение, совмещающее в себе возможности межсетевого экрана и системы обнаружения атак в реальном режиме времени. Она устанавливается между защищаемым и открытым сегментами сети (так называемая inline-IDS) и анализирует весь проходящий через нее трафик в поисках запрещенных или опасных пакетов. Система может обнаруживать атаки как на сегменты сети, так и на отдельные, наиболее важные узлы.

Для управления перечисленными системами RealSecure используется модуль RealSecure SiteProtector, который служит основным компонентом централизованного управления и для систем Internet Scanner и System Scanner. Он ориентирован на применение в крупных, территориально распределенных сетях или в организациях, использующих одновременно несколько решений компании ISS.

Более простой модуль RealSecure WorkGroup Manager предназначен для управления только RealSecure Network Sensor, Gigabit Sensor, RealSecure Server Sensor и RealSecure for Nokia. Он может использоваться в отсутствие других решений ISS и при небольшом числе сенсоров в сети (до пяти).

RealSecure Command Line Interface предназначен для управления из командной строки только RealSecure Network Sensor и Gigabit Sensor. Этот модуль управления ориентирован на локальное использование.

Symantec

Продукты Intruder Alert и NetProwler (в настоящее время выпущены версии 3.6 и 3.5.1 соответственно) достаточно подробно описаны в упоминавшемся выше обзоре ("BYTE/Россия", № 10"2001, с.14).

Enterasys Networks

Enterasys Networks - часть бывшей компании Cabletron Systems. Она выпускает IDS Dragon (типа network-based). Внутренняя архитектура шестой версии системы обладает повышенной масштабируемостью. Система включает компоненты Network Sensor, Squire Host Sensor, управляющий модуль с Wеb-интерфейсом Dragon Policy Manager и систему централизованного мониторинга безопасности сети в реальном масштабе времени Dragon Security Information Manager.

Computer Associates

Система eTrust Intrusion Detection (прежнее название SessionWall) предоставляет средства для защиты и мониторинга локальной сети. Этот высокоэффективный и достаточно простой программный продукт предоставляет возможности мониторинга, обнаружения атак, контроля за WWW-трафиком, ведения журналов. Обширная библиотека шаблонов атак eTrust Intrusion Detection регулярно обновляется, и с ее помощью автоматически определяются атаки, соответствующие шаблонам.

Система может использоваться как сниффер, кроме того, позволяет ограничить доступ к узлам Интернета с помощью правил, содержащих ключевые слова. eTrust также ведет количественный учет трафика в сети.

Обнаруживаются вирусы и опасные компоненты Java/ActiveX. Идентифицируются и регистрируются попытки пользователей подобрать пароль для входа в систему, что может впоследствии пригодиться для организационных решений руководства компании.

eTrust Intrusion Detection обеспечивает контекстный просмотр всех циркулирующих в локальной сети пакетов и их блокировку при наличии определенных администратором ключевых слов.

NFR Security

Компания была основана в 1996 году с целью разработки перспективных систем IDS.

Система NFR NID обеспечивает мониторинг сетевого трафика в реальном масштабе времени, выявляя подозрительную активность, различные атаки, запрещенное поведение пользователей в сети и различные статистические отклонения. Используемые сенсоры могут работать со скоростями 1 Гбит/с и 100 Мбит/с без потерь пакетов. В отличие от традиционных систем IDS (сравнение трафика с сигнатурами атак), NFR NID использует специализированную базу знаний, проверяет активность в сети с использованием известных эксплойтов, что дает возможность выявлять в трафике новые виды атаки - такие, как Code Red и Nimda.

NFR HID работает на уровне хоста, позволяет идентифицировать уязвимости и слабые политики безопасности, выявлять подозрительную активность пользователей, проводить мониторинг защищаемого хоста на уровне сетевых атак. Способна поддерживать до 10 тыс. хостов, что очень удобно в больших сетях. В системе используются два типа программ-агентов: Log Analysis Agent проводит мониторинг ядра и файлов сетевых журналов, включая syslogs. Network Node Agent осуществляет мониторинг сетевого трафика и выявляет DoS-атаки на защищаемый хост (отказ в обслуживании), атаки FTP password grabbing, Web phf attacks, CGI scans, BackOrifice scans и т. п. Хорошо подходит для работы в сетях с шифрованием и в коммутируемых сетях.

Tripwire

История развития компаний Tripwire и NFR, а также некоторые функциональные особенности их продуктов изложены в том же обзоре в . Отметим, что существуют три основных продукта этой компании, названия которых говорят сами за себя (for Servers, for Network Devices и for Web Pages). Их главная технологическая особенность - вычисление контрольных сумм основных файлов и модулей.

Snort

Snort - облегченная система обнаружения вторжения. Программа анализирует протокол передачи, выявляет различные атаки, например, переполнение буфера, сканирование, CGI-атаки, попытки определения ОС и т. п. Snort использует специальные правила для поиска атак в трафике. Система проста в настройке и обслуживании, однако в ней довольно много приходится настраивать "руками", без удобного графического интерфейса.

Программа работает в трех режимах: sniffer, packet logger и network intrusion detection system. В первом случае система просматривает пакеты на сетевом уровне и выводит информацию о них на консоль, во втором - записывает файлы журнала на диск, в третьем - анализирует сетевой трафик на предмет совпадения сигнатур атак и сигнализирует о них.

Internetwork Research group, BBN Technologies

Продукты серии NIDS, SecureNet, включают устройства, предназначенные для высокоскоростных сетей (SecureNet 5000 и 7000), защиты персонального компьютера (SecureNet 2000), а также систему мониторинга SecureNet Provider и специальное ПО SecureNet Pro.

Система SecureHost (host-based IDS) разработана для защиты ПК и серверов с помощью внедрения специальных сенсоров - программ-агентов. Агенты обеспечивают принятие решения при возникновении атаки в реальном масштабе времени в соответствии с принятой политикой защиты. Набор программ Intrusion SecureHost состоит из управляющей консоли на базе ОС Microsoft Windows 2000 Server и агентов, работающих в системах с Microsoft Windows NT, Windows 2000 или Sun Solaris 2.8.

Firestorm

Высокоскоростная NIDS Firestorm, разработанная Джиани Тедеско и свободно распространяемая, пока представлена в основном в качестве сенсора, работающего под управлением ОС Linux. Особенности системы таковы:

сбор информации идет с помощью библиотек libpcap, позволяющих перехватывать пакеты из сетевого трафика;
система поддерживает правила, написанные для Snort;
легко настраивается путем редактирования файла firestorm.conf;
понимает режим работы stateful inspection (технология инспекции пакетов с учетом состояния протокола);
готовит файлы журналов в формате ASCII или tcpdump;
проводит корреляцию событий;
выдает сигналы об атаке на удаленное устройство - консоль.

Однако (как это часто бывает с бесплатными программами) данная система подвержена атакам. Существует возможность атаки на данную систему, которая приведет к "зависанию" NIDS. Атака уже описана в лентах новостей, проблема оказалась в ошибке модуля обработки памяти.

Psionic Technologies

Продукт TriSentry (ранее Abacus Project tools) предназначен для повышения защищенности сети компании путем выявления различных атак. Система состоит из трех базовых компонентов: PortSentry, HostSentry и LogSentry. IDS предназначена для работы в UNIX-окружении.

PortSentry - простой детектор сканирования, который прекращает связь между хостом-жертвой и атакующим. Хост "сбрасывает" локальные маршруты, устанавливает динамические правила доступа и добавляет хост в специальные файлы TCP wrappers hosts.deny, причем все это происходит в реальном времени.

Программа HostSentry позволяет администратору безопасности выявлять необычную активность пользователей (Login Anomaly Detection, LAD).

LogSentry (прежнее название Logcheck) автоматически проводит мониторинг файлов системных журналов нарушений безопасности в почтовых системах. Этот набор программ, ранее поставляемых с TIS Gauntlet firewall, был существенно переработан для аудита более широкого спектра систем.

Lancope

Программно-аппаратный комплекс StealthWatch - мощная система для мониторинга, детектирования и реагирования на атаки в высокоскоростной среде. В отличие от традиционных систем, имеет архитектуру flow-based, которая позволяет выявлять новые атаки без обращения к базе данных существующих сигнатур. Новая архитектура обеспечивает углубленное выявление атак на основе аномальной активности, работу в высокоскоростной среде (от полного дуплекса 100 Мбит/с до 1 Гбит/с), а также значительно меньше реагирует на ложные атаки.

OneSecure

В системе The OneSecure Intrusion Detection and Prevention (IDP) компания предложила специальный механизм - Multi-Method Detection (MMD), который объединяет наиболее известные способы выявления уязвимостей.

Recourse Technologies

Компания предлагает два продукта: ManTrap обеспечивает защиту наиболее критичных серверов, ManHunt выявляет атаки на уровне сети, в том числе в гигабитном окружении. Используются распределенные сенсоры и центральный сервер обработки и принятия решений. При этом разработанная компанией методика (zero-day) выявляет не только известные, но и новые атаки.

Продукты Emerald, NetStat, Shadow и Bro подробно рассмотрены в в "BYTE/Россия", № 10"2001.

Новые веяния

Коммутаторы все шире используются в корпоративных сетях, поскольку они обладают большей пропускной способностью по сравнению с концентраторами и защищают от атак с использованием программ-снифферов для перехвата конфиденциальной информации. Тем не менее проблемы с применением NIDS сохраняются. Существуют коммутаторы с зеркалированием портов (SPAN-порты), которые копируют данные, проходящие через коммутатор, на выделенный порт. Теоретически с помощью SPAN-порта возможно проверить весь поток данных, однако если объем зеркалируемого трафика превысит допустимый предел, то начинаются потери пакетов.

Сейчас уже существуют решения для гигабитной сети, но есть еще одна проблема - шифрование. Сегодня ни один уважающий себя администратор не работает удаленно со своими системами без SSH или SSL, а поскольку передача данных идет в шифрованном виде, проблема использования IDS остается. Она заключается в невозможности расшифровать весь трафик и, как следствие, проверить сигнатуры атак. В ближайшем будущем практически все производители (если они хотят занимать достойное место на рынке IDS) доработают свои продукты для применения в гигабитной сети.

Еще один вопрос - сбор информации и ее анализ. Даже самый серьезный специалист по безопасности - тоже человек и может не заметить некоторых деталей, которые скроют от него подготовку или проведение атаки на хост компании. Начаты проекты Spice и Spade, направленные на развитие технологии выявления аномальной активности, и они должны помочь в решении данной проблемы.

Несомненно, что IDS развиваются в направлении сбора и корреляции информации. При этом информация должна поступать от разнообразных источников (сенсоров). Скорее всего, различия между NIDS и HIDS постепенно исчезнут, и в дальнейшем будут созданы системы централизованного управления с возможностями принятия решения (хотя бы в простых случаях), что заметно снизит нагрузку на администраторов, ответственных за безопасность компьютерных сетей.

Дмитрий Волков
Руководитель направления расследования ИТ-инцидентов, Group-IB

Современное развитие IPS

Сетевые системы предотвращения вторжений (IPS) могут стать как эффективным инструментом для людей, занимающихся безопасностью, так и дорогостоящей железякой, пылящейся без дела. Чтобы IPS-система не стала разочарованием, она должна как минимум отвечать следующим требованиям, которые необходимо учитывать при ее выборе.

Система должна:

иметь широкий круг моделей, удовлетворяющих требованиям как маленьких региональных офисов, так и основного предприятия с многогигабитными сетями;
поддерживать не только сигнатурный анализ, но и аномальный анализ протоколов, и, конечно же, поведенческий анализ;
давать ясную картину сети и устройств, подключенных в нее;
обеспечивать работу в режиме IDS, осуществлять поведенческий анализ, иметь инструментарий для проведения расследований;
иметь централизованное управление установленными IPS/IDS-системами;
иметь хорошие средства анализа для эффективного усовершенствования политик безопасности.

IDS/IPS-системы чаще всего подключают там, где есть критичные ресурсы. Но помимо того, что необходимо блокировать атаки на эти ресурсы, следует вести постоянный контроль за ними, а именно: знать, какие из этих ресурсов уязвимы, как изменяется их поведение в сети. Поэтому к IDS/IPS-системам необходимо добавить дополнительный функционал, позволяющий им защищать требуемые ресурсы более надежно, снижая при этом стоимость владения. Итак, защита может осуществляться в три фазы - IPS, Adaptive IPS, Enterprise Threat Management. Функционал каждой последующей фазы включает в себя все функции из предыдущей фазы и наращивается более новыми.

Фаза 1. Вы можете контролировать и/или блокировать атаки, использующие тысячи уязвимостей, то есть это стандартные IPS-сенсоры и центры управления ими.

Фаза 2. Появляется возможность исследования сети, прио-ритизации событий и автоматизации настройки IPS.

Фаза 3. Полный возможный функционал для защиты корпоративной сети до, во время и после атаки.

ETM - это первое воплощение осознанности того, что, защищая информационные ресурсы, необходимо работать умнее, а не усиленнее. С технологической точки зрения ETM - это комбинация четырех технологий управления угрозами и уязвимостями, объединенных в единое решение, управляющееся централизованно. В результате это решение предоставляет больше возможностей, чем каждый продукт по отдельности. Как показано на рис. 3, ETM состоит из системы предотвращения вторжений (IPS), поведенческого анализа сети (NBA), контроля доступа в сеть (NAC), анализа уязвимостей (VA), подсистемы обмена данными и централизованного управления.

Сравнение производителей IPS

На рис. 4 показано, кто из производителей IPS-систем находится в лидерах. Но, не привязываясь к Gartner, посмотрим на то, какой функционал имеется у каждого производителя.

Как видно, у некоторых отсутствуют такие важные функции, как расследование на пакетном уровне, а также просмотр и создание правил. Без таких возможностей порой абсолютно непонятно, почему система выдает предупреждения, и чтобы выяснить причину этих предупреждений, потребуется много времени.

Отсутствие механизма создания политик соответствия тоже накладывает определенные ограничения. Например, при внешнем аудите полезно продемонстрировать, как положения ваших политик выполняются на самом деле. Дальнейшие комментарии излишни, так как истинное положение вещей станет ясно лишь после реального внедрения в промышленной среде.

Необходимо помнить, что обеспечение сетевой безопасности - задача комплексная, а разрозненные решения далеко не всегда обеспечивают целостность восприятия и приводят к дополнительным затратам.

Краткий обзор

Cisco Systems

Надежные решения, имеют отличную поддержку, но тяжелы в настройке, сигнатурный анализ дает много ложных срабатываний, интерфейс управления при большом количестве событий не позволяет адекватно разбирать зафиксированные события. Для полноценного функционирования необходимы дополнительные капиталовложения в Cisco Security Monitoring, Analysis and Response System (CS-MARS).

TippingPoint

Системы этого производителя удобны в настройке и установке. Имеют неплохой интерфейс управления, но могут подключаться только в разрыв, то есть без пассивного обнаружения. Не позволяют расширить функционал и представляют собой просто IDS/IPS-систему.

На одной из конференций представитель TippingPoint в своем выступлении сказал, что их оборудование можно установить и забыть о нем - и такова их стратегия защиты.

Возможно, кто-то ее и разделяет, но мне с ней сложно согласиться. Любое средство безопасности должно быть контролируемо, иначе должной отдачи вы от него никогда не получите. Например, если кто-то упорно пытается взломать ваш партнерский портал и ему не удалось этого сделать в первые два раза благодаря IPS-системе, то в третий раз ему это удастся, а без контроля за IPS-системой вы этого не узнаете и предотвратить последующие попытки у вас не получится.

Juniper Networks

Что бы ни писали аналитики Gartner или других изданий, сказать что-то хорошее об их продуктах сложно. Система ужасно сложна в настройке. Консоль управления NSM очень сильно ограничена. Отображение результатов производится таким образом, что складывается впечатление, что разработчики постарались сделать так, чтобы на нее смотрели как можно реже и надеялись на то, что атаки действительно отражаются.

Sourcefire

Пожалуй, лучшая система. Удобно все. Функционал невероятно широк. К тому же система уже имеет встроенные возможности детального сбора данных, об атакующих и атакуемых узлах, а не только IP- и MAC-адреса, что сильно снижает время анализа и разбора событий. К такой информации относится и история соединений, открытые и затем
закрытые порты, типы передаваемого адреса, имена пользователей, если, например, шла передача по FTP или e-mail, и, конечно же, сам e-mail-адрес. В больших сетях может стать незаменимым средством защиты. Выпускают свои решения с 2001 г., но на российский рынок вышли недавно.

Заключение

Не стоит внедрять целый ряд новых продуктов, решающих только одну проблему. Статические средства безопасности не могут защитить динамическую среду. Необходимо беречь время ваших сотрудников и их усилия. Позвольте им работать более качественно, а не более напряженно. Сокращайте затраты на поддержку гетерогенной среды. Снижайте время, затрачиваемое на анализ данных с множества консолей и отчетов. Тратьте деньги с умом, пока системы безопасности не стали обходиться вам дороже рисков, от которых вы защищаетесь.

В идеальном мире, в Вашу сеть заходят только те кто нужно - коллеги, друзья, работники компании.. Другими словами те, кого Вы знаете и доверяете.

В реальном же мире, часто нужно давать доступ к внутренней сети клиентам, вендорам ПО и т. д. При этом, благодаря глобализации и повсеместному развитию фрилансерства, доступ лиц которых Вы не очень хорошо знаете и не доверяете уже становится необходимостью.

Но как только Вы приходите к решению что хотите открыть доступ к Вашей внутренней сети в режиме 24/7 Вам следует понимать что пользоваться этой «дверью» будут не только «хорошие парни». Обычно в ответ не такое утверждение можно услышать что-то типа «ну это не про нас, у нас маленькая компания», «да кому мы нужны», «что у нас ломать то, нечего».

И это не совсем верно. Даже если представить компанию, в которой на компьютерах нет ничего, кроме свежеустановленной ОС - это ресурсы. Ресурсы которые могут работать. И не только на Вас.

Поэтому даже в этом случае эти машины могут стать целью атакущих, например, для создания ботнета, майнинга биткоинов, крэкинга хэшей…

Еще существует вариант использования машин Вашей сети для проксирования запросов атакущих. Таким образом, их нелегальная деятельность ввяжет Вас в цепочку следования пакетов и как минимум добавит головной боли компании в случае разбирательств.

И тут возникает вопрос: а как отличить легальные действия от нелегальных?

Собственно, на этот вопрос и должна отвечать система обнаружения вторжений. С помощью нее Вы можете детектировать большинство well-known атак на свою сеть, и успеть остановить атакующих до того как они доберутся до чего-либо важного.

Обычно, на этом моменте рассуждений возникает мысль что то, что описано выше может выполнять обычный firewall. И это правильно, но не во всем.

Разница между функциями firewall и IDS на первый взгляд может быть не видна. Но IDS обычно умеет понимать контент пакетов, заголовки и содержание, флаги и опции, а не только порты и IP адреса. То есть IDS понимает контекст чего обычно не умеет firewall. Исходя из того, можно сказать что IDS выполняет функции Firewall, но более интеллектуально. Для обычного Firewall нетипична ситуация когда нужно, например, разрешать соединения на порт 22 (ssh), но блокировать только некоторые пакеты, в которых содержатся определенные сигнатуры.

Современные Firewall могут быть дополнены различными плагинами, которые могут делать похожие вещи, связанные с deep-inspection пакетов. Часто такие плагины предлагают сами вендоры IDS чтобы усилить связку Firewall — IDS.

В качестве абстракции, Вы можете представить себе IDS в качестве системы сигнализации Вашего дома или офиса. IDS будет мониторить периметр и даст Вам знать когда произойдет что-то непредусмотренное. Но при этом IDS никак не будет препятствовать проникновению.

И эта особенность приводит к тому что в чистом виде IDS, скорее всего, не то что Вы хотите от Вашей системы безопасности (скорее всего, Вы не захотите такую систему для охраны Вашего дома или офиса - в ней нет никаких замков).

Поэтому сейчас почти любая IDS это комбинация IDS и IPS (Intrusion Prevention System - Система предотвращения вторжений).

Далее, необходимо четко понимать чем отличаются IDS и VS (Vulnerability Scanner - Сканер уязвимостей). А отличаются они по принципу действия. Сканеры уязвомостей - это превентивная мера. Вы можете просканировать все свои ресурсы. Если сканер что-нибудь найдет, можно это исправить.

Но, после того момента как Вы провели сканирование и до следующего сканирования в инфраструктуре могут произойти изменения, и Ваше сканирование теряет смысл, так как больше не отражает реальное положение дел. Измениться могут такие вещи как конфигурации, настройки отдельных сервисов, новые пользователи, права существующих пользователей, добавиться новые ресурсы и сервисы в сети.

Отличие же IDS в том что они проводят детектирование в реальном времени, с текущей конфигурацией.

Важно понимать, что IDS, по факту, не знает ничего об уязвимостях в сервисах в сети. Ей это не нужно. Она детектирует атаки по своим правилам - по факту появления сигнатур в трафике в сети. Таким образом, если IDS будет содержать, например, сигнатуры для атак на Apache WebServer, а у Вас его нигде нету - IDS все равно детектирует пакеты с такими сигнатурами (возможно, кто-то пытается направить эксплоит от апача на nginx по незнанию, либо это делает автоматизированный toolkit).

Конечно же, такая атака на несуществующий сервис ни к чему не приведет, но с IDS Вы будете в курсе что такая активность имеет место.

Хорошим решением является объединение периодических сканирований уязвимостей и включенной IDS/IPS.

Методы детектирования вторжений. Программные и аппаратные решения.

Сегодня много вендоров предлагают свои решения IDS/IPS. И все они реализуют свои продукты по разному.

Разные подходы обусловлены разными подходами к категоризации событий безопасности, атак и вторжений.

Первое, что надо учитывать - это масштаб: будет ли IDS/IPS работать только с трафиков конкретного хоста, или же она будет исследовать трафик целой сети.

Второе, это то как изначально позиционируется продукт: это может программное решение, а может быть аппаратное.

Давайте посмотрим на, так называемые, Host-based IDS (HIDS - Host-based Intrusion Detection System)

HIDS является, как раз, примером программной реализации продукта и устанавливается на одну машину. Таким образом, система такого типа «видит» только информацию, доступную данной машине и, соответственно, детектирует атаки только затрагивающие эту машину. Преимущество систем такого типа в том, что будучи на машине, они видят всю ее внутреннюю структуру и могут контролировать и проверять намного больше объектов. Не только внешний трафик.

Такие системы обычно следят за лог-файлами, пытаются выявить аномалии в потоках событий, хранят контрольные суммы критичных файлов конфигураций и периодически сравнивают не изменил ли кто-то эти файлы.

А теперь давайте сравним такие системы с network-based системами (NIDS) о которых мы говорили в самом начале.

Для работы NIDS необходим, по сути, только сетевой интерфейс, с которого NIDS сможет получать трафик.

Далее все что делает NIDS - это сравнивает трафик с заранее заданными паттернами (сигнатурами) атак, и как только что-то попадает под сигнатуру атаки, Вы получаете уведомление о попытке вторжения. NIDS также способны детектировать DoS и некоторые другие типы атак, которые HIDS просто не может видеть.

Можно подойти к сравнению и с другой стороны:

Если Вы выбираете IDS/IPS реализованную как программное решение, то получаете контроль над тем на какое «железо» Вы будете ее устанавливать. И, в случае, если «железо» уже есть, Вы можете сэкономить.

Также в программной реализации существуют и бесплатные варианты IDS/IPS. Конечно, надо понимать, что используя бесплатные системы Вы не получаете такого же саппорта, скорости обновлений и решения проблем, как с платными вариантами. Но это хороший вариант для начала. В ними Вы можете понять что Вам действительно нужно от таких систем, увидите чего не хватает, что ненужно, выявите проблемы, и будете знать что спросить у вендоров платных систем в самом начале.

Если же Вы выбираете hardware решение, то получаете коробку, уже практически готовую к использованию. Плюсы от такой реализации очевидны — «железо» выбирает вендор, и он должен гарантировать что на этом железе его решение работает с заявленными характеристиками(не тормозит, не виснет). Обычно внутри находится некая разновидность Linux дистрибутива с уже установленным ПО. Такие дистрибутивы обычно сильно урезаны чтобы обеспечивать быструю скорость работы, оставляются только необходимые пакеты и утилиты (заодно решается проблема размера комплекта на диске - чем меньше тем меньше нужен HDD - тем меньше себестоимость - тем больше прибыль!).

Программные же решения часто очень требовательны к вычислительными ресурсам.

Отчасти из-за того в «коробке» работает только IDS/IPS, а на серверах с программными IDS/IPS обычно запущено всегда очень много дополнительных вещей.

на сайте компании Бюро ESG и в журнале «САПР и графика». И.Фертман – председатель совета директоров Бюро ESG,
А.Тучков – технический директор Бюро ESG, к.т.н.,
А.Рындин – заместитель коммерческого директора Бюро ESG.

В своих статьях сотрудники Бюро ESG неоднократно освещали тему информационного обеспечения различных стадий жизненного цикла изделий. Время вносит свои коррективы, вызванные постоянным развитием информационных технологий и необходимостью модернизации внедренных решений. С другой стороны, сейчас явно прослеживается тенденция к использованию программного инструментария, отвечающего требованиям отечественной нормативной базы и принятым у нас в стране производственным процессам. Именно эти реалии, а также накопленный опыт автоматизации деятельности проектных предприятий побудили нас написать эту статью.

Современное состояние автоматизации конструкторской деятельности, производства и информационной поддержки последующих стадий ЖЦ изделий

Компания Бюро ESG имеет большой опыт проведения работ по внедрению систем электронного архива, PDM, PLM, систем управления инженерными данными в самых разных отраслях: судостроении (ОАО «Балтийский завод» - Рособоронэкспорт, ОАО «Севмаш», ЗАО «ЦНИИ Судового машиностроения»), машиностроении (ОАО СПб «Красный Октябрь»), промышленном и гражданском строительстве (ПФ «Союзпроектверфь», ОАО «Гипроспецгаз»), атомной отрасли (ОАО «Атомпроект», ОАО «Росжелдорпроект») и на многих других предприятиях и организациях, перечисление которых не входит в цели и задачи статьи.

Подчеркнем, что внедрения проводились на базе использования различных программных систем: TDMS, Search, SmartPlant Fondation, Autodesk Vault и других, в том числе собственной разработки. Использование той или иной программной среды обусловлено отраслью, стоящими задачами и прочими факторами. Именно обширный опыт, накопленный Бюро ESG по перечисленным направлениям, позволяет нам обрисовать общую картину внедрения систем электронных архивов, систем документооборота PDM и PLM на российских предприятиях.

Современную конструкторскую, производственную деятельность, поддержку эксплуатации, модернизации и утилизации изделий невозможно представить без использования различного рода автоматизированных систем: CAD (САПР), CAM, PDM, систем технологической подготовки производства, PLM-систем. Общую картину иллюстрирует рис. 1.

Рис. 1. Общая картина автоматизации

Как правило, все перечисленные и не перечисленные средства автоматизации присутствуют лишь в некоторой степени, чаще на начальных стадиях ЖЦ изделий - конструкторской деятельности и производстве. На последующих же стадиях ЖЦ степень информационной поддержки процессов иногда крайне низка. Приведем лишь некоторые характерные для наиболее автоматизированных стадий ЖЦ примеры, иллюстрирующие реальную картину.

Заявления о «внедрении PDM или PLM-технологий» на практике часто оказываются лишь внедрением системы электронного архива и документооборота КД и ТД, TDM, и не более. Причины:

«игра слов» - это когда для создания функционала электронногоархива и документооборота КД и ТД использована дорогостоящая PDM-система (что часто трактуется как «внедрение PDM-технологии», хотя такого нет, налицо лишь внедрение электронного архива и/или TDMс использованием ПО - PDM-системы);
подмена понятий - когда в названии программного средства присутствует аббревиатура «PDM» или «PLM», но система по роду решаемых задач не является таковой и, опять же, в лучшем случае решает две задачи, но чаще одну из двух:
управление работой конструкторов на уровне документов, а иногда и 3D-моделей,
управление электронным архивом КД и ТД.

Приведем пример: опыт компании Бюро ESG, включающий работы по созданию макета информационной модели военного корабля, показал, что на стадии ЖЦ эксплуатации наиболее важна, увы, не информация проектанта и строителя, а эксплуатационная документация, интерактивные электронные технические руководства (ИЭТР). Крайне необходима на стадии ЖЦ эксплуатации логистическая поддержка, позволяющая в кратчайшие сроки пополнить ЗИП. Очень часто ни одна система, позиционируемая производителем как PLM, не решает «по умолчанию» задач эксплуатации, хотя, не будем отрицать, такая система вполне может быть использована при соответствующих доработках, например, и для решения вопросов логистики. Заметим, что по эффективности и затраченной на доработку трудоемкости такой подход эквивалентен использованию бухгалтерской или ERP-системы для управления конструкторской деятельностью или текстового редактора для разработки конструкторских чертежей.

Стараясь быть объективными в оценках, не будем дальше сгущать краски, а всего лишь заметим:

современная автоматизация конструкторской деятельности, производства, поддержки последующих стадий ЖЦ изделий часто включает лишь элементы PDM и PLM;
часто внедрения PDM и PLM- не более чем создание электронного архива и документооборота КД и ТД;
говорить о полном внедрении технологии PLM для всех стадий жизненного цикла изделия преждевременно.

Причины перехода на новую платформу

Несмотря на выводы предыдущего раздела статьи, отметим, что очень часто на предприятии, где внедрен электронный архив, конструкторский документооборот, автоматизированная система технологической подготовки производства, элементы PDM/PLM, работа без внедренных средств уже не представляется возможной. Это -основной показатель внедрения. В работе нашей компании был случай, когда при сбоях, произошедших в ЛВС Заказчика не по нашей вине, стал недоступен сервер электронного архива одного машиностроительного предприятия. Время от первого сбоя до первого звонка с предприятия в наш офис специалистам по техподдержке составило менее минуты. При этом все эмоциональные заявления объединяло одно -«без доступа к БД предприятие не может работать». На наш взгляд, это наиболее весомый практический показатель, превзошедший все теоретические выкладки.

Причины перехода к новым технологиям и платформам, а также расширению внедренного функционала можно отнести к нескольким группам.

Развитие технологий и средств проектирования

Один из важных факторов перехода к новым технологиям, программным решениям и расширению внедренного функционала системы конструкторского документооборота, автоматизированной системы технологической подготовки производства, элементам PDM/PLM на стадиях работы конструкторов и производства - появление средств трехмерного проектирования и законодательной базы, определяющей работу с электронными моделями.

Как уже говорилось, в большинстве случаев «внедрения PDM и PLM» речь идет о TDM, электронном архиве и документообороте КД и ТД. Такие решения (независимо от среды, в которой они строились) на практике, как правило, работают с двумерными КД и ТД. Исторически на большинстве предприятий, где реализованы подобные внедрения, в новые системы часто «перекочевали» принципы и подходы работы с двумерной конструкторской и технологической документацией с некоторыми «модернизациями» для электронных двумерных документов. Например, согласно ГОСТ 2.501-2006 изменения в электронные документы вносятся в новую версию. ГОСТ 2.503-90, описывающий внесение изменений «на бумаге», допускает вносить изменения непосредственно в чертеж (зачеркиванием, подчисткой (смывкой), закрашиванием белым цветом, введением новых данных)или создавать новые документы, их листы с заменой исходных, по сути -создавать версии. Пример иллюстрирует, что «модернизации» не так уж существенны, а порядок работы с двумерным электронным документом практически повторяет работу «с бумагой».

Да и сами средства электронного архива и документооборота КД и ТД, успешно внедренные в свое время, очень часто просто не поддерживают подходы к работе с 3D-моделью, а внедренная ранее информационная система, как правило, устарела и не содержит современных механизмов интеграции, позволяющих провести эффективную доработку.

Интеграция и оптимизация производственных процессов

Следующий фактор - интеграция и оптимизация производственных процессов. Очень часто наши заказчики испытывают законное желание максимально автоматизировать всю производственную цепочку. Например, вполне логично, что для написания техпроцессов технологу полезно иметь доступ к результатам работы конструктора. Несомненно, хотелось бы иметь некую единую интегрированную среду, причем, совсем не важно, как построена такая среда - в рамках одной или нескольких систем. Главное - сквозная передача данных между участниками производственных процессов, использование и поддержка актуальной информации.

Создание интегрированных территориально разнесенных сред

Очень часто внедренные ранее системы не содержат необходимого функционала, а встроенные средства его расширения не позволяют добиться желаемого -расширить функционал или организовать необходимое интеграционное взаимодействие с другими системами. Часто КБ и производства территориально разнесены. Иногда же существующие средства не отвечают современным представлениям об эффективной автоматизации. Например, для обмена информацией между системами в судостроении применяются файлы обмена (транспортные массивы). Нередко средством организации интеграционного взаимодействия являются только COM– технология. При этом современные системы позволяют эффективно организовать территориально распределенные БД, работу с инженерными данными, обмен ими между удаленными КБ, КБ и производством.

Экономические причины

Несомненно, в любых условиях экономическая составляющая перехода к использованию новых платформ не нова, но сегодня имеет две основные составляющие:

вложения в новую платформу должны принести экономический эффект;
заказчики выражают желание снизить вложения и не зависеть в ряде отраслей от зарубежных производителей.

Система IPS

По ряду причин мы не будем останавливаться на известных западных средствах автоматизации. В этом разделе мы постараемся перечислить решения: системы электронного конструкторского архива, документооборота, PDM, PLM, реально адаптированные к отечественным процессам, действующей нормативной базе РФ для КБ и производства, с одной стороны, и учитывающие современное состояние и наличие систем автоматизации проектирования, СУБД, сетевого оборудования и взаимодействия, с другой стороны. С приведенной оговоркой, выбор, увы, не так велик -возможно, кто-либо аргументированно возразит (за что мы заранее благодарны), но на отечественном рынке просматриваются всего лишь три решения:

система IPS производства компании «Интермех»;
система ЛОЦМАН:PLM производства компании «Аскон»;
система T¬Flex производства компании «Топ Системы».

Целью статьи является отнюдь не формализованное сравнение этих трех систем по принципу «наличия или отсутствия» той или иной функции. Наш опыт показывает, что в большинстве случаев подобный подход весьма субъективен и некорректен. В связи с этим мы сегодня ограничимся описанием лишь одной системы IPS.

Общий функционал

Система представляет собой модульное решение, автоматизирующее конструкторские и производственные задачи -групповую работу конструкторов, конструкторский документооборот, реализацию системы электронного архива, ведение технологической подготовки производства, организацию интеграционного взаимодействия с прочими системами Предприятия.

Общая структура системы IPS приведена на рис. 2.

Рис. 2. Общая структура IPS

Гетерогенность среды IPS

Не секрет, что подавляющее большинство подобных средств является разработками производителей CAD-систем. При этом каждый производитель изначально решал маркетинговую задачу привлечения заказчиков в работе с набором «своих» программных продуктов. К слову, такая концепция присуща программным решениям не только в области автоматизации конструкторской деятельности и производства и не только в нашей стране, а выражает общемировую тенденцию. Некоторое время назад подобный подход претерпел изменения, и сегодня, как правило, любой производитель PDM/PLM-системы утвердительно ответит на вопрос о наличии программного взаимодействия с «неродными» для него CAD-системами.

Систему IPS стоит отметить не как изначально созданную от «какой-нибудь родной» для нее CAD-системы. Концепцию IPS можно охарактеризовать жаргонизмом «всеядность», наиболее точно характеризующим ее отношения к средствам проектирования, используемым в КБ. При этом в реализации IPS отражена сложившаяся тенденция наличия на предприятиях множества CAD-систем. При этом отметим, что иногда такое «изобилие средств проектирования» в ряде случаев -лишь «эхо эпохи спонтанной автоматизации», а в ряде случаев - результат экономически обоснованной политики, обусловленной, в свою очередь, сложностью и спектром проектируемых изделий. IPS одинаково успешно работает со следующими CAD-системами:

AutoCAD;
Autodesk Inventor;
BricsCAD;
Catia;
Pro/ENGINEER/PTC Creo Parametric;
Solid Edge;
SolidWorks;
КОМПАС-3D;
КОМПАС-График.

А кроме того - с системами проектирования печатных плат электронных изделий (ECAD): Mentor Graphics и Altium Designer.

Возможности настройки функционала

Платформа IPS позволяет гибко настраивать функционал. При настройках могут быть использованы встроенные средства (без программирования). Для реализации же уникального функционала могут применяться внешние среды программирования для написания программ-плагинов.

Важным аспектом автоматизации проектирования, производственной деятельности, внедрения электронного архива, PDM/PLM-технологий на современном предприятии является то, что начинать приходится отнюдь не «с чистого листа». Кроме того, как правило, уже в той или иной степени организовано хранение информации в электронном виде (электронный архив), нередки успешные внедрения конструкторского документооборота, элементов PDM и PLM. В более «продвинутых» случаях существует единое информационное пространство, организовано межсистемное взаимодействие. При этом, с одной стороны, внедренные и успешно эксплуатируемые средства требуют модернизации, связанной с переходом на новые технологии (например, при внедрении трехмерных CAD-систем). С другой стороны, ранее накопленные БД, технические и организационные подходы должны и могут быть применены при внедрении новых технологий. Например, БД «двумерной» документации на ранее произведенные изделия вовсе не теряет своей актуальности при переходе к использованию 3D-CAD-систем (изделия эксплуатируются, модернизируются, производятся вновь независимо от того, как они спроектированы -«на плоскости» или «на бумаге»).

Организация территориально распределенной работы

Добавим, что система IPS позволяет реализовывать территориально разнесенные решения как в рамках одной стадии ЖЦ изделия, например при проектировании одним или несколькими КБ, так и в рамках различных стадий. При этом возможны, например, проектирование изделия одним или несколькими КБ и удаленный доступ технологов одного или нескольких разнесенных производств к результатам работы конструкторов, автоматизация технологической подготовки производства с использованием соответствующих модулей IPS. Механизм публикаций документов и моделей позволяет удаленному от КБ предприятию вносить аннотации, инициализировать проведение изменений, работая в единой территориально распределенной среде.

Общая структура организации распределенной работы IPS приведена на рис. 3.

Рис. 3. Организация территориально распределенной работы IPS

Пример перехода КБ к использованию IPS

Приведем реальный пример перевода с ранее внедренной системы электронного архива, документооборота с элементами PDM и PLM в одном из крупных КБ. Основные причины проведения работ:

переход конструкторских подразделений к трехмерному проектированию;
отсутствие технической возможности поддержки работы с 3D-CAD-системами у существующей системы электронного архива и документооборота КД с элементами PDM и PLM;
устаревшая архитектура существующей системы и невозможность ее дальнейшего масштабирования;
требования к территориально разнесенному взаимодействию КБ с другими КБ и производством.

Результаты работ:

проработка вопросов миграции данных из существующей системы в IPS;
проработка вопросов миграции процессов из существующей системы в IPS;
программное решение - подсистема интерфейсного взаимодействия между существующей системой и IPSдля обеспечения интеграционного взаимодействия систем, позволяющая осуществить «плавный переход»;
сформулирована организационная составляющая перехода к использованию новой системы с учетом оптимизации временных и ресурсных затрат.

Первый этап - разработка технологии и программно-технических решений - проводился на ранее спроектированном, «пилотном» изделии.

В настоящее время, согласно графику работ, специалисты нашей компании выполняют следующий этап работ, основанный на полученных ранее результатах: сопровождение проектирования двух реальных изделий 3D-CAD-систем и системы IPS.

Заключение

Часто этапы автоматизации КБ и предприятий, позиционируемые как реальные внедрения PDM/PLM-технологий, представляют собой создание электронных архивов, систем документооборота КД и ТД, TDM (чаще для двумерных документов). В большинстве случаев можно говорить лишь о реальном внедрении элементов PDM и PLM;
с переходом к трехмерному проектированию ранее внедренные системы электронного архива и документооборота КД и ТД, внедренные элементы PDM и PLMдалеко не всегда отвечают новым требованиям;
перевод на новые платформы систем электронного архива и документооборота КД и ТД, элементов PDM и PLM-непростая, но вполне решаемая задача, требующая разработанного компанией Бюро ESG системного подхода, лишь частично освещенного в статье.

Список литературы

Турецкий О., Тучков А., Чиковская И., Рындин А. Новая разработка компании InterCAD -система хранения документов и 3D-моделей// REM. 2014. № 1.
Тучков А., Рындин А. О путях создания систем управления инженерными данными// REM. 2014. № 1.
Казанцева И., Рындин А., Резник Б. Информационно-нормативное обеспечение полного жизненного цикла корабля. Опыт Бюро ESG// Korabel.ru. 2013. № 3 (21).
Тучков А., Рындин А. Системы управления проектными данными в области промышленного и гражданского строительства: наш опыт и понимание// САПР и графика. 2013. № 2.
Галкина О., Кораго Н., Тучков А., Рындин А. Система электронного архива Д’АР - первый шаг к построению системы управления проектными данными// САПР и графика. 2013. № 9.
Рындин А., Турецкий О., Тучков А., Чиковская И. Создание хранилища 3D-моделей и документов при работе с трехмерными САПР// САПР и графика. 2013. № 10.
Рындин А., Галкина О., Благодырь А., Кораго Н. Автоматизация потоков документации -важный шаг к созданию единого информационного пространства предприятия // REM. 2012. № 4.
Петров В. Опыт создания единого информационного пространства на СПб ОАО «Красный Октябрь» // САПР и графика. 2012. № 11.
Малашкин Ю., Шатских Т., Юхов А., Галкина О., Караго Н., Рындин А., Фертман И. Опыт разработки системы электронного документооборота в ОАО «Гипроспецгаз»// САПР и графика. 2011. № 12.
Санёв В., Суслов Д., Смирнов С. Использование информационных технологий в ЗАО «ЦНИИ судового машиностроения// CADmaster. 2010. № 3.
Воробьев А., Данилова Л., Игнатов Б., Рындин А., Тучков А., Уткин А., Фертман И., Щеглов Д. Сценарий и механизмы создания единого информационного пространства// CADmaster. 2010. № 5.
Данилова Л., Щеглов Д. Методология создания единого информационного пространства ракетно-космической отрасли// REM. 2010. № 6.
Галкина О.М., Рындин А.А., Рябенький Л.М., Тучков А.А., Фертман И.Б. Электронная информационная модель изделий судостроения на различных стадиях жизненного цикла// CADmaster. 2007. № 37a.
Рындин А.А., Рябенький Л.М., Тучков А.А., Фертман И.Б. Технологии обеспечения жизненного цикла изделий // Компьютер-ИНФОРМ. 2005. № 11.
Рындин А.А., Рябенький Л.М., Тучков А.А., Фертман И.Б. Ступени внедрения ИПИ-технологий// Судостроение. 2005. № 4.