str. 1

 

BEZPIECZEŃSTWO SYSTEMÓW KOMPUTEROWYCH

 

 
Bezpieczeństwo sieci komputerowych - zakres problematyki: 

● 

Podstawy  bezpieczeństwa  komputerów  -  systemy  operacyjne,  konta  i  ich  struktura,  hasła, 
administrator  systemu,  poufność  danych,  użytkownicy  i  grupy,  ochrona  kont,  niebezpieczne  konta, 
systemy szyfrowania haseł, systemy plików, używanie uprawnień do plików i katalogów, pliki urządzeń, 
strategie archiwizacji, sporządzanie kopii plików systemowych. 

● 

Sieci  komputerowe  -  protokół  TCP/IP,  cechy  poszczególnych  protokołów,  identyfikowanie  zasobów 
sieci, fizyczna infrastruktura sieci, granice podsieci, kontrola dostępu logicznego. 

● 

Rejestrowanie  zdarzeń  i  audyt  bezpieczeństwa  -  strategie  zabezpieczeń,  planowanie  potrzeb 
związanych  z  bezpieczeństwem,  analiza  ryzyka,  wartość  zasobów,  analiza  kosztów  i  zysków, 
podstawowe pliki rejestrów. 

● 

Rodzaje ataków i oprogramowanie szkodliwe - ataki destrukcyjne, bomby pocztowe, DoS, ataki przez 
przeciążenie, ataki przeciw sprzętowym elementom sieci, wirusy, robaki, ataki zdalne, poziomy ataków, 
atak  przez  podszywanie,  ataki  przez  telnet,  programy  skanujące,  programy  łamiące  hasła,  konie 
trojańskie, programy do analizy ruchu sieciowego, steganografia (nauka o komunikacji w taki sposób, 
by obecność komunikatu nie mogła zostać wykryta). 

● 

Zapory  sieciowe  i  detekcja  włamań  -  typy  zapór  sieciowych,  zapory  sieciowe  na  poziomie  nagłówka 
pakietu, zapory sieciowe  z kontrolą kontekstową, polityka zabezpieczeń i reguły dostępu do zasobów, 
wrappery i serwery proxy, systemy wykrycia i analizy włamań IDS. 

● 

Podstawy kryptografii - infrastruktura i integralność danych, szyfrowanie symetryczne i asymetryczne, 
algorytmy  kryptograficzne,  skróty  wiadomości  i  podpisy  cyfrowe,  uwierzytelnienie  i  autoryzacja, 
tworzenie i dystrybucja kluczy publicznych, modele zaufania. 

● 

Technologie  bezpieczeństwa  internetowego  -  technologie  i  protokoły  uwierzytelnienia,  protokoły 
bezpieczeństwa  warstw  aplikacji  transportu  i  sieci,  bezpieczeństwo  wirtualnych  prywatnych  połączeń 
komutowanych, protokoły L2F, PPTP, L2TP, wirtualne sieci prywatne VPN. 

● 

Bezpieczeństwo systemów unixowych - zabezpieczenia pakietu instalacyjnego, pakiety korekcyjne, luki 
i  usterki  systemowe  systemów  AIX,  IRIX,  SunOs,  Solaris  i  Linux,  analiza  poszczególnych  usług, 
niebezpieczne protokoły. 

● 

Bezpieczeństwo innych systemów operacyjnych - Microsoft DOS i Windows. 

Literatura: Stebe, Matthew, Podstawy bezpieczeństwa sieci, Mikom 2005. 
 

 
W roku 1996 rozpoczęła się produkcja sprzętowych rozwiązań bezpieczeństwa - czyste firewalle sprzętowe. Od 
1999  roku  rozpoczęła  się  nieustanna  analiza  zagrożeń  w  sieci.  W  wielu  przypadkach  firmy  produkujące 
sprzętowe  rozwiązania  bezpieczeństwa  współpracują  z  producentami  oprogramowania:  antywirusy, 
antyspamy, IPS. 
 
IPS  –  Intrusion  Prevention  System  –  system  zapobiegania  włamaniom.  Jest  to  system  zwiększający 
bezpieczeństwo sieci komputerowych przez wykrywanie i blokowanie ataków w czasie rzeczywistym. Typowe 

str. 2

 

elementy  IPS  to  sonda  (sensor  -  analizuje  ruch  sieciowy),  baza  danych  (zbiera  informacje  o  atakach  z  grupy 
sond), analizator logów (umożliwia wizualizację i analizę logów). 



 

Analiza  heurystyczna  –  defragmentacja  i  łączenie  pakietów  w  strumienie  danych,  analiza  nagłówków 
pakietów  oraz  protokołów  komunikacyjnych  –  pozwala  wykryć  pakiety  mogące  doprowadzić  do 
zdestabilizowania docelowej aplikacji. 



 

Analiza  sygnaturowa  –  wyszukiwanie  w  pakietach  ciągów  danych  charakterystycznych  dla  znanych 
ataków, wymaga bazy sygnatur. 

 
W 2010-2011 pojawiły się nowe typy zagrożeń, co implikuje rozwój rozwiązań bezpieczeństwa. Jeszcze kilka lat 
temu nie było możliwe filtrowanie ruchu HTTPS. Jego idea jest taka, że treści w jego ramach przesyłane mają 
być znane tylko nadawcy i odbiorcy. Rozwiązania bezpieczeństwa przeprowadzają nań atak typu decryption in 
the middle. Firewall jest “trzecią zaufaną stroną”, zna klucze sesyjne. Dla użytkownika widoczne jest to poprzez 
niepoprawność certyfikatu - komunikat przeglądarki. 
 
HTTPS (ang. Hypertext Transfer Protocol Secure) – szyfrowana wersja protokołu HTTP. W przeciwieństwie do 
komunikacji niezaszyfrowanego tekstu w HTTP klient-serwer, szyfruje go za pomocą protokołu SSL. Zapobiega 
to przechwytywaniu i zmienianiu przesyłanych danych. HTTPS działa domyślnie na porcie nr 443 w protokole 
TCP.  Wywołania  tego  protokołu  zaczynają  się  od  https://,  natomiast  zwykłego  połączenia  HTTP  od  http://. 
Protokół  HTTPS  jest  warstwę  wyżej  (na  transporcie  SSL),  najpierw  następuje  więc  wymiana  kluczy  SSL,  a 
dopiero  później  żądanie  HTTP.  Powoduje  to,  że  jeden  adres  IP  może  serwować  tylko  jedną  domenę  lub  też 
tylko subdomeny danej domeny (zależnie od przyznanego certyfikatu). 
 
IE6  w  przypadku  nieprawidłowego  certyfikatu  wyświetlał  komunikat  o  niepoprawnym  certyfikacie  -  “OK”  i 
“anuluj”.  Narzędzie  ethercap,  korzystając  z  ARP,  potrafi  przekierować  ruch  sieciowy  generowany  przez  jakiś 
komputer, zamiast bramy domyślnej, na inny komputer - prosty atak. 
 
Decryption  in  the  middle  -  firewall  ustala  klucze  sesyjne  z  klientem  i,  osobno,  z  witryną  https.  Ruch  jest 
odszyfrowywany, filtrowany, ponownie szyfrowany, odsyłany. Aby zapobiec wyświetlaniu ostrzeżeniom przez 
przeglądarkę, należy wystawić certyfikat „z gwiazdką”, główny. Jeśli firewall zobaczy, że certyfikat witryny jest 
błędny, odeśle do użytkownika błędny certyfikat. 
Każda  przeglądarka  niesie  ze  sobą zbiór  certyfikatów  głównych,  wystawionych  przez  instytucje  certyfikujące. 
Kilka lat temu wykradziono dane klucza prywatnego centrum certyfikującego COMODO. Na całym świecie były 
one akceptowane. Trwało to dwa tygodnie. 
 
Kwestie  prawne  -  administrator  ma  prawo  filtrować  ruch  HTTPS  pod  warunkiem  odpowiedniego 
poinformowania użytkownika - regulamin pracy. 
 
Najsłabszym ogniwem zawsze jest człowiek - socjotechnika. 
 
Socjotechnika  -  ogół  metod,  środków  i  działań  praktycznych  zmierzających  do  wywołania  pożądanych 
przemian w postawach lub zachowaniach społecznych. Podstawowe metody socjotechniczne to np. perswazja, 
manipulacja, intensyfikacja lęku. 

str. 3

 

 
Przypadki z życia wzięte: duża brytyjska firma zajmująca się bezpieczeństwem systemów komputerowych. Szef 
- dyktator. Włamywacz załatwił zmianę hasła telefonicznie, podszywając się pod szefa. 
 

 
Systemy  DLP  (Data  Loss  Prevention)  –  ochrona  przed  wyciekami  informacji  -  ogólna  nazwa  technologii 
informatycznych służących do ochrony organizacji przez utratą kontroli nad informacją niejawną. 
 
DLP  –  ogólna  nazwa  technologii  informatycznych  służących  do  ochrony  organizacji  przez  utratą  kontroli  nad 
informacją niejawną. Systemy DLP wdraża się w organizacjach przetwarzających informacje niejawne, których 
ujawnienie może narazić organizację na odpowiedzialność karną lub cywilną. Wdrożenia DLP służą najczęściej 
realizacji prawnych lub branżowych wymogów ochrony danych osobowych i finansowych. Systemy DLP mogą 
wykorzystywać wiele technik do kontroli przepływu informacji niejawnych: 



 

wykrywanie  danych  wrażliwych  w  ruchu  sieciowym  w  sposób  podobny  jak  systemy  wykrywania 
włamań  lub  w  plikach  zapisywanych  na  nośniki  zewnętrzne  w  sposób  podobny  do  programów 
antywirusowych, 



 

klasyfikacja i przypisanie wag plikom w lokalnym systemie na podstawie zawartości danych wrażliwych, 
a  następnie  kontrolowanie  przesyłania  tych  plików  przez  sieć  lub  zapisywania  ich  na  nośniki 
zewnętrzne, 



 

blokowanie zapisu na nośniki zewnętrzne w ogóle, 



 

transparentne szyfrowanie i deszyfrowanie wrażliwych dokumentów tak, by nigdy nie opuszczały one 
organizacji  w  formie  niezaszyfrowanej,  zaś  wewnątrz  niej  były  czytelne  tylko  dla  osób  uprawnionych 
(systemy zarządzania prawami do informacji – IRM). 

 
Ochrona DLP: 

● 

Obecnie ochrona nie dla spełnienia wymogów, ale przede wszystkim dla ochrony zasobów. 

● 

Firmy coraz częściej produkują dobra niematerialne. 

● 

Z racji swojej natury dobra niematerialne są trudne do ochrony. 

● 

Obecnie, w dobie kryzysu, wykorzystanie cyfrowych zasobów jako sposobu na zdobycie pieniędzy jest 
bardzo prawdopodobne. 

● 

Rozwiązania DLP stają się i staną się coraz bardziej popularne. 

 

Na  rozwiązaniach  DLP  Watchguard’a  standardowo  pracuje  Kaspersky.  Można  go  zastąpić  McAffee,  gdyż 
Kaspersky jest produkcji rosyjskiej, a administracja rządowa USA takiego oprogramowania używać nie może. 

 

Exploit  –  program  mający  na  celu  wykorzystanie  błędów  w  oprogramowaniu  (np.  przepełnienie  bufora  na 
stosie  lub  stercie,  format  string)  w  celu  przejęcia  kontroli  nad  działaniem  procesu  i  wykonania odpowiednio 
spreparowanego kodu maszynowego. 
 
Zero-day  exploit  (0day)  –  metoda  ataku  na  system  komputerowy,  która  jest  znana  przed  publikacją 
odpowiedniej poprawki przez producenta. 
 

str. 4

 

Malware  (ang.  malicious  software  –  złośliwe  oprogramowanie)  –  wszelkie  aplikacje,  skrypty  itd.  mające 
szkodliwe, przestępcze lub złośliwe działanie w stosunku do użytkownika komputera. 
 

 

 
Cyber-przestępstwa: 

● 

fanatycy religijni, 

● 

cele polityczne, 

● 

pieniądze. 

 
Można  się  spodziewać,  że  w  najbliższej  przyszłości  rządy  zaczną  prowadzić  cyber-walkę  z  przestępcami. 
Przykład  –  Stuxnet  (pod  koniec  prezydentury  George’a  W.  Busha,  Stany  Zjednoczone  i  Izrael  rozpoczęły 
rozwijanie i wdrażanie robaka przeciwko Irańskim zakładom nuklearnym). 
 
Ataki APT: 

● 

APT  to  najpowszechniej  znany  skrót:  Advanced  Persistent  Threats  –  zaawansowane,  uporczywe 
zagrożenia. 

● 

Ataki APT wykorzystują bardzo wyrafinowane i nietypowe techniki propagacji zagrożeń. 

● 

Ataki APT są atakami długotrwałymi i jako takie przez długi okres czasu pozostają w ukryciu. 

● 

Przeprowadzane  są  przeciwko  dokładnie  określonym  celom.  Nie  istnieje  przypadkowość  w  wyborze 
ofiary. 

● 

Ataki  te  są  bardzo  niebezpieczne,  ze  względu  na  bezwzględną  skuteczność.  Nie  liczy  się  czas,  a 
osiągnięty cel. 

 
Ataki APT przeprowadzane są tak, aby trudno było je wykryć - po to, by potem długotrwale czerpać korzyści z 
uzyskania  dostępu  do  zasobów.  W  ogólności  ataki  APT  są  bardzo  zaawansowanymi  tajnymi  sposobami 
zdobywania długotrwałej i ukrytej kontroli nad istotnymi politycznie lub biznesowo obiektami. 

● 

advanced  -  zaawansowane:  atakujący  korzystają  z  wyrafinowanych  metod  zbierania  informacji  i 
ataków oraz technik typu malware, 

● 

persistent – uporczywe, długotrwałe: atakujący chcą osiągnąć konkretny cel i gotowi są na to poświęcić 
wiele czasu – ukrywają swoje ataki jak najdłużej, 

str. 5

 

● 

threat - zagrożenie: ataki APT przeprowadzane są w dużej mierze przeciwko rządom, czy dużym firmom 
– z reguły doprowadzają do znacznej straty. 

 
Przykład ataków APT – Operation Aurora –    połowa ’09 – grudzień ’09: 

● 

incydent „Chinese” Google hacking, 

● 

podatność  0day  IE  pozwalała  na  drive-by-download  (pobieranie  oprogramowania  bez  wiedzy/zgody 
użytkownika), 

● 

uzyskano dostęp do serwerów Google Perforce - system wersjonowania kodu, 

● 

podobno zaatakowano także 20-30 innych firm, 

● 

atak celowany (SpearPhishing) - wybrani odbiorcy, 

● 

prawdopodobnie udało się uzyskać możliwość czytania maili na GMail. 

 
Ataki APT są drogie, więc nie warto atakować jednostek. Jednakże ich konsekwencje „spływają w dół”.  
 
Ochrona przed atakami APT: 

● 

Defense-in-depth (ochrona w głąb) pomaga blokować ataki APT – wiele warstw bezpieczeństwa, 

● 

„Visibility tools” pomagają w wykrywaniu i reakcji, 

● 

Dodatkowe  usługi  bezpieczeństwa  oferują  nowe  możliwości  ochrony  -  kontrola  aplikacji,  reputacja 
adresów WWW. 

 
Atak typu „spear phishing” to wiadomość e-mail, która wygląda, jakby została wysłana przez osobę lub firmę 
znaną  użytkownikowi.  To  jednak  nieprawda  —  wiadomość  pochodzi  od  przestępców,  którzy  chcą  dokonać 
kradzieży numerów kart kredytowych i kont bankowych haseł oraz informacji finansowych przechowywanych 
w komputerze. 
 
Hakuje  się  nie  tylko  komputery:  drukarki,  konsole  do  gier,  wyjątkiem  nie  są  samochody.  Wykorzystują  one 
Bluetooth, GPS, 3G, komputery podkładowe. Wykryto już przypadki zarażania komputerów samochodowych. 
Pedał gazu - potencjometr, do silnika przekazywany impuls elektryczny. 
 
Część  sprzętu  już  w  fabryce  zarażana  jest  złośliwym  kodem.  Konieczne  jest  skanowanie  nawet  nowo 
zakupionego sprzętu w celu wykrycia malware. 
 
Jedyną  sensowną  metodą  wykrywania  zagrożeń  to  monitorowanie  sieci.  Ze  względu  na  coraz  większą  ilość 
zagrożeń, nawet najlepsze rozwiązania bezpieczeństwa nie są w stanie przechwycić i zablokować wszystkich. 
 
Malware jako usługa: 

● 

Potrzebujesz nowej aplikacji dla swojego telefonu – po prostu pobierz ją z sieci. 

● 

Chcesz obejrzeć najnowszy odcinek ulubionego serialu - po prostu pobierz go z sieci. 

● 

Chcesz przeprowadzić unikalny atak na witrynę www - po prostu pobierz go z sieci. 

● 

Chcesz nowego botnet’a - po prostu pobierz go z sieci. 

str. 6

 

● 

Powstają w hackerskim podziemiu witryny, na których można kupować szkodliwe oprogramowanie, jak 
i  informacje  o  nowych  zagrożeniach  (0day)  –  exploit  na  Office  2003/2007/2010  w  serwisie 
1337day.com w styczniu 2013 roku został wystawiony za cenę wywoławczą 20 000 USD. 

 
Najczęściej  atakowany  software:  Java  (Java  Exploit  Framework  Tool).  Microsoft  Malware  Protection  Center 
(MMPC) w 2010 roku ostrzegał przed Javą – ponoć odkąd przejęło ją Oracle, pełno w niej dziur. 
 
Evernote – aplikacja na systemy Android. Na początku marca 2013 Evernote poinformował, iż wyciekły nazwy 
użytkowników, e-maile oraz hashe haseł. Treści notatek, dane, karty kredytowe, według przedstawicieli firmy, 
nie ucierpiały. 
 
Na  tegorocznym  CanSecWest  w  Kanadzie  padły  FF,  Chrome,  IE.  6-8  marca  2013,  trwała  konferencja 
CanSecWest, w trakcie której odbył się konkurs Pwn2Own. Padł Firefox, Chrome, IE 10, przeprowadzono dwa 
udane ataki na Javę. Przetrwała Safari. 
 
Problemy z chmurą: 

● 

Jeden duży provider usług cloud’owych - cenny cel dla potencjalnego ataku. 

● 

Usługodawcy rozszerzają swoją ofertę także o rozwiązania gwarantujące bezpieczeństwo korzystania z 
chmury. 

● 

Usługi cloud’owe bazują często na własnych rozwiązaniach web i wirtualizacji. 

● 

Technologie te są z jednej strony wspaniałe, z drugiej - potencjalnie niebezpieczne. 

 
Instytucje  np.  bankowe  nie  mogą  przechowywać  danych  w  chmurze  publicznej  –  prawo  stanowi,  że  taka 
instytucja musi wiedzieć, gdzie przechowywane są jej dane.  
 
Bezpieczeństwo dla wirtualizacji: 

● 

Przez lata stosowania technologie wirtualizacyjne stały się technologiami dojrzałymi. 

● 

Ze  względu  na  ich  zastosowanie  (i  wynikającą  z  tego  prostotę  sterowania)  oraz  aspekt  ekonomiczny, 
technologie wirtualizacyjne będą stosowane przez wszystkie organizacje. 

● 

Organizacje niewielkie będą jednak miały problemy z ich poprawnym zabezpieczeniem. 

● 

Potrzebne są wirtualne systemy bezpieczeństwa. 

Stosowanie firewalli sprzętowych w przypadku wirtualnych rozwiązań jest możliwe, ale wiąże się ze spadkiem 
wydajności. Należy skorzystać z firewalli wirtualnych, bez wyprowadzania ruchu do infrastruktury sprzętowej. 
 
Malware + geolokacja: 

● 

Złośliwe  oprogramowanie  zacznie  wykorzystywać  informacje  o  lokalizacji  w  celu  przeprowadzenia 
udanych ataków. 

● 

Szczególnie kierowane dla urządzeń mobilnych. 

● 

Poznawanie zwyczajów osoby. 

● 

Kierowanie na złośliwe strony, które przynoszą najlepsze efekty w danym regionie. 

 

 

str. 7

 

Stuxnet: 

● 

Stworzony został jako USB Malware (LNK/PIF). 

● 

Ktoś musiał go zanieść do środka! 

● 

Kod malware zawierał: 

○ 

4 ataki typu 0day (nieznane dziury), 

○ 

zaszyfrowany kanał komunikacyjny C&C (command&control) - propagowanie aktualizacji, 

○ 

aktualizacje p2p w sieci LAN. 

● 

STUXNET  wykorzystał  fakt,  że  system  Windows  przy  skanowaniu  pendrive  po  podłączeniu  dosyć 
specyficznie traktował linki symboliczne - w pliku skrótu umieszczony był kod binarny. 

● 

Kod ukrywania przed AV/FW - gdyby ktoś analizował ruch sieciowy, wykryłby ruch p2p. 

● 

Windows rootkit. 

● 

Używał poprawnych (skradzionych) podpisów cyfrowych. 

● 

PLC rootkit - zarażał sterowniki kontrolujące prace urządzeń przemysłowych. 

● 

Skierowany przeciw Iranowi. 

● 

Mocno celowany - szukał konkretnego oprogramowania Siemens SCADA. 

● 

Przeprogramowywał Industrial Control Systems (ISC), kontrolujący pompy, wirówki, turbiny. 

 
PLC  (ang.  Programmable  Logic  Controller)  –  programowalny  sterownik  logiczny  -  uniwersalne  urządzenie 
mikroprocesorowe przeznaczone do sterowania pracą maszyny lub urządzenia technologicznego. 
 
Rootkit - narzędzie pomocne we włamaniach do systemów informatycznych. Ukrywa on niebezpieczne pliki i 
procesy,  które  umożliwiają  utrzymanie  kontroli  nad  systemem.  Rootkit  infekuje  jądro  i  usuwa  ukrywane 
programy  z  listy  procesów  oraz  plików  zwracanych  do  programów.  Rootkity  mogą  działać  w  trybie 
użytkownika  (usermode)  lub  systemu  operacyjnego  (kernel-mode).  Rootkit  może  się  dostać  do  komputera 
użytkownika wraz z aplikacją będącą w rzeczywistości trojanem. 
 
Duqu (2011): 

● 

Wykorzystuje mechanizmy bardzo podobne do Stuxneta, 

● 

Wykryty przez programy antywirusowe jako Stuxnet, 

● 

Instaluje się jako podpisany cyfrowo driver korzystający z wykradzionego klucza prywatnego, 

● 

Służy do wykradania kluczy prywatnych, które mogą być wykorzystane do kolejnych ataków, 

● 

Działa na komputerze ofiary 36 dni, 

● 

Wykorzystuje błąd w bibliotece T2EMBED.DLL w silniku obsługi fontów TFF w systemie Windows, 

● 

Podejrzewa się, że mógł być stworzony przez twórców Stuxneta. 

 
SuperMalware - niewykrywalny, sam się zmieniający malware – Duqu, Stuxnet. 
 
CERT  (Computer  Emergency  Response  Team)  Polska  jest  zespołem  powołanym  do  reagowania  na  zdarzenia 
naruszające bezpieczeństwo w sieci Internet. CERT Polska działa od 1996 roku (do końca roku 2000 pod nazwą 
CERT NASK), a od roku 1997 jest członkiem FIRST (Forum of Incidents Response and Security Teams). Podlega 
pod NASK. 
 

str. 8

 

Ataki na VoIP (Voice over IP): 

● 

Ataki na VoIP są coraz bardziej popularne. 

● 

Wynika to z faktu, że technologia ta jest relatywnie nowa. 

● 

Technologia ta jest również skomplikowana, co powoduje, że łatwiej jest dokonywać manipulacji. 

● 

Powstają narzędzia pozwalające na przeprowadzanie ataków, co powoduje znaczny wzrost ich ilości. 

● 

Administratorzy konfigurują zgodnie z „how to” - nawet domyślne hasła, producenci popełniają błędy 
w domyślnych konfiguracjach swojego sprzętu. 

● 

Tradycyjne,  standardowe  protokoły  są  pozbawione  szyfrowania  i  autentykacji.  Błędy  w  konfiguracji  - 
słabe hasła. 

● 

Publiczne narzędzie pozwalające na atakowanie protokołu SIP - SIPVicious. 
 

Ataki VoIP: 

● 

brak standardu 

● 

niebezpieczne protokoły 

● 

skomplikowana technologia 

● 

ciągle relatywnie nowa 

● 

cenne ofiary 

Ochrona przez atakami na VoIP: 

● 

Kontrola dostępu. 

● 

Proxy VoIP 

○ 

pomaga gdy stosowany jest NAT, 

○ 

ogranicza liczbę codec’ów, 

○ 

ogranicza zakres adresów IP, 

○ 

ochrania przed directory harvesting, 

○ 

ogranicza ilość sesji (ochrona przed DoS), 

○ 

ukrywanie aplikacji użytkowników, 

○ 

ukrywa topologię. 

 
DHA  lub  Directory  Harvest  Attack - jedna z metod stosowanych przez spamerów w celu zbierania czynnych 
adresów  e-mail.  Adresy  te  stają  się  bezpośrednim  celem  ataków,  które  spamerzy przeprowadzają  osobiście, 
albo  odsprzedawane  są  innym  spamerom.  Najpierw  spamer  wybiera  domenę  (powiedzmy 
„ofiara_domena.com”), a następnie wysyła spekulacyjne wiadomości e-mail na prawdopodobne adresy w tej 
domenie  (na  przykład  „jacek@ofiara_domena.com”,  anna@ofiara_domena.com).  Jeśli  serwer  pocztowy 
„ofiara_domena.com”  nie  odrzuci  wiadomości,  spamer  będzie  wiedział,  że  dany  adres  e-mail  jest  czynny  i 
może być wykorzystywany jako cel w atakach spamowych. 
 

 
Facebook  -  jedno  z  największych  sieciowych  zagrożeń  wynikające  z  Web  2.0  (np.  like-jacking).  Większość 
zagrożeń  pochodzi  z  ruchu  WWW.  Facebook  podjął  współpracę  z  WebSense  w  kwestii  filtrowania  adresów 
URL. 
 

str. 9

 

Websense – amerykańska firma z San Diego w Kalifornii, specjalizująca się w oprogramowaniu zapewniającym 
internetową  kontrolę  treści.  Pozwala  użytkownikom  na  zablokowanie  dostępu  do  wybranych  kategorii  stron 
internetowych jak np. treści pornograficzne czy portale społecznościowe. 
 
Zagrożenia Facebook’a: 

● 

like-jacking 

● 

wiadomości Facebook’a 

● 

sfałszowane zaproszenia przyjaciół 

● 

niebezpieczne aplikacje 

● 

skróty adresów URL 

 
Likejacking  jest  Facebook’ową  odmianą  clickjackingu.  W  praktyce  polega  on  na  tym,  iż  przestępca  tworzy 
stronę,  na  której  rzekomo  ma  znajdować  się  ciekawy  film,  gra  czy  też  inna  treść,  która  z  założenia  mogłaby 
zainteresować  odbiorcę.  W  rzeczywistości  jednak  wcale  ich  tam  nie  ma.  Utworzona  witryna  ma  bowiem  za 
zadanie jedynie przyciągnąć uwagę użytkowników. To jednak nie koniec. Cyber-przestępcy dopuszczający się 
likejackingu  na  przygotowanej  przez  siebie  witrynie  tworzą  specjalną  ramkę,  która  obejmuje  całą  stronę 
wyświetlaną  w  przeglądarce.  Klikając  na  jakikolwiek  przycisk  czy  też  obrazek,  znajdujący  się  w  jej  obrębie, 
aktywujemy oprogramowanie, którego celem jest odwołanie się do naszego profilu na Facebook’u oraz zmiana 
jego ustawień. 
 

 
datalossdb.org 

 

stan na 24 kwietnia 2013 

 

str. 10

 

 

 

● 

AT&T - adresy pocztowe 

● 

Wellpoint - dane pacjentów 

● 

Apache XSS - hasło developera/administratora 

● 

Google Aurora - poczta i być może kod źródłowy 

● 

Gawker - dane użyktowników 

● 

SourceForge - hasła, być może dostęp do projektów 

● 

HBGary - hasła do poczty i serwerów 

● 

RSA - secureID seeds 

● 

Epsilon - adresy pocztowe 

● 

Sony PSN Network - praktycznie wszystkie dane identyfikacyjne 

 
Grupy: Anonymous, LulzSec, AntiSec. 

● 

Potrafisz wykryć atak? 

● 

Potrafisz dalej prowadzić działalność w trakcie ataku? 

● 

Jak odzyskać dane po ataku? 

○ 

Odzyskać czysty system z kopii. 

○ 

Ocena istotności utraty danych, wpływu na działalność. 

○ 

Zgłoszenie do zarządu? 

 
Discovery  &  Response  (odkrywanie  zagrożeń  i  reagowanie  na  nie)  powinno  być  podstawą  polityki 
bezpieczeństwa.  Wykrycie  ataków  przeprowadzanych  z  użyciem  nowatorskich  metod  najczęściej  jest 
przypadkiem. Stosować: systemy IPS, systemy firewall’owe, SIEM. 
 

 

W większości działów IT personel w praktyce zagląda do logów okazyjnie, zazwyczaj po tym, gdy wydarzy się 
już coś niedobrego w sieci. Stałe monitorowanie logów rzadko jest praktykowane. Pomocne w monitorowaniu 
zdarzeń  w  trybie  non  stop  może  być  wdrożenie  platformy  SIEM  (Security  Information  and  Event 
Management).  Pomaga  ona  w  uzyskiwaniu  danych  zawartych  w  rozproszonych  logach  i  następnie 
gromadzeniu  ich  w  jednym  centralnym  miejscu,  gdzie  mogą  być  monitorowane,  raportowane  oraz 
oczyszczane.  Taka  centralizacja  zapewnia  pełną  wiedzę  o  bieżącej  sytuacji,  niezbędną  do  efektywnego 
zarządzania ryzykiem operacyjnym IT. 

str. 11

 

„Network visibility” ochrania. Większość administratorów nie wie, co się dzieje w ich sieci. Musisz wiedzieć: 

● 

Co użytkownicy i urządzenia robią w sieci? 

● 

Kto z zewnątrz próbuje uzyskać dostęp? 

● 

Przeprowadzane i skuteczne ataki? 

● 

Jakie urządzenia zostały zainfekowane? 

○ 

Jak do tego doszło? 

○ 

Co wykonywały po zarażeniu? 

“Visibility Tools”, takie jak Application Control, pomagają. 
 

 
Mobilne  bezpieczeństwo  -  wnętrze  sieci  się  kurczy.  Obecnie  znaczna  część  urządzeń  pracuje  poza 
standardową siecią chronioną. Dawniej czynnikiem ochrony fizycznej była konkretna lokalizacja. Konieczna jest 
ochrona urządzeń mobilnych - szyfrowanie nośników mobilnych, lub zdalne kasowanie danych. Potrzeba silnej 
ochrony urządzeń mobilnych nie zaspokaja potrzeby silnej ochrony sieci. 
 
Wnętrze sieci się kurczy. Zmiana podejścia do pracy: praca w domu, używanie urządzeń mobilnych. Problem 
udostępniania  zasobów  firmy  na  zewnątrz.  Dotychczas  -  tylko  ochrona  sieci  wewnętrznej  na  styku  z  siecią 
Internet. Teraz trzeba dać możliwość łączenia się z sieci zewnętrznej - tunele. 
 
Coraz większa sprzedaż smartphonów - coraz więcej zagrożeń mobilnych: 

● 

wysyp Malware na Google Play 

● 

milion smartphonów przejętych w Chinach 

● 

Zeus atakuje autentykację SMS 

● 

botnet dla systemu Symbian 

● 

hackowanie RIM Blackberry 

● 

PDF 0day w iOS 

 
Bezpieczna  komunikacja  mobilna  -  zestawianie  bezpiecznych  kanałów  komunikacji  z  wykorzystaniem  SSL, 
IPSec, L2TP. Mobilne oprogramowanie antywirusowe. 
 
Złośliwe  oprogramowanie  w  Android:  czytanie  i  pisanie  wiadomości  SMS  (numery  potwierdzeń  z  banków). 
Antywirus dla Androida: SOFOS Mobile Security. 
 
Drogie  rozmowy  –  krótkie  połączenia  z  telefonów  zagranicznych,  często  w  środku  nocy;  sprawcy  liczą,  że 
ofiara oddzwoni. 
 

 
Włamywacze chcą centrów danych. Włamywacze są zmotywowani finansowo, bo dane mogą być drogie. 
Ceny danych: 

● 

Karty kredytowe 0,60$-30$ 

● 

Dane do kont 10$-1000$ 

 

str. 12

 

Zeus - atak polegający na przejęciu haseł jednorazowych z komórki ofiary. Wykorzystuje drive-by-download, by 
pobrać  złośliwe  oprogramowanie.  Następnie  modyfikuje  stronę  internetową  banku,  prosząc  użytkownika  o 
podanie modelu i numeru telefonu, w celu przesłania „certyfikatu bezpieczeństwa” – w rzeczywistości aplikacji 
umożliwiającej  atak  typu  man-in-the-mobile.  Użytkownik  od  tej  pory  nie  wie  nawet,  kiedy  dostaje  smsy  z 
potwierdzeniami transakcji, które są automatycznie przesyłane do atakującego. 
 
Ochrona centrum sieci i danych: 

● 

Ochrona centrum sieci musi radzić sobie z nowymi zagrożeniami. 

● 

Ochrona powinna skupiać się na centrum danych. 

● 

Oddzielanie sieci użytkowników od miejsc składowanie cennych danych (segmentacja sieci). 

● 

Wykorzystanie systemów DLP do monitorowania przesyłania danych. 

 
Wcześniejsze zagrożenia, które wciąż są niebezpieczne: 

● 

Sieć WEB ciągle polem bitwy - duża część ataków. 

● 

Zagrożenia mobilne - ilość rośnie. 

● 

Sieci botnet tworzone przez malware. 

 
Statystyki zagrożeń: 

● 

Ilość niebezpiecznych stron wzrosła o 111,4% w latach 2009-2010. 

● 

Przeciętna strona WWW ma 13 poważnych błędów. 

● 

79.9% stron ze szkodliwym kodem to przejęte poprawne strony. 

● 

52-60% wykradania danych ma miejsce w sieci WEB. 

● 

86% zagrożeń kierowanych jest do aplikacji WEB. 

 
Czemu ataki na WEB? 

● 

Zablokowane inne drogi ataku: 

○ 

Serwery i firewall’e są zabezpieczone. 

○ 

Poczta elektroniczna jest chroniona w miarę skutecznie. 

○ 

Użytkownicy coraz bardziej świadomi ataków z wykorzystaniem poczty. 

● 

Przeglądarka stała się uniwersalnym narzędziem: 

○ 

Duża część pracy wykonywana w sieci: SaaSI. 

○ 

Dodatki i plugin’y poszerzają możliwości ataku. 

● 

Web 2.0 kuszącym celem ataków: 

○ 

HTTP pozbawiony jakichkolwiek mechanizmów bezpieczeństwa. 

○ 

Mało kto filtruje ruch szyfrowany. 

 
Ochrona przed atakami WEB: 

● 

Rozwiązania XTM (extensible threat management) – elastyczne narzędzia zarządzania 

○ 

Proxy HTTP (Application Layer Content Filtering) – filtrowanie pakietów po zawartości 

○ 

Skanowanie zawartości stron w poszukiwaniu Malware (GAV – gateway antivirus) 

○ 

Sygnatury IPS (ogólne sygnatury XSS cross-site scripting i SQL Injection) 

○ 

Web Blocker - kategoryzacja URL 

str. 13

 

○ 

Reputation Enabled Defence (RED) – ocena reputacji URL 

○ 

Application Control pomaga w kontroli dopuszczonych aplikacji 

● 

XCS (extensible content security) – rozszerzalne bezpieczeństwo treści 

○ 

Skanowanie zawartości stron w poszukiwaniu Malware (GAV) 

○ 

Kategoryzacja adresów URL 

○ 

Reputation Enabled Defence (RED) 

○ 

Objectionable Content Filtering 

○ 

Możliwości Web DLP 

 
Extensible  Threat  Management  (XTM)  jest  następną  generacją  United  Threat  Management  (UTM), 
zintegrowanych  urządzeń  stanowiących  zabezpieczenie  sieci,  rozszerzającą  trzy  fundamentalne  kwestie: 
większe  bezpieczeństwo,  większe  możliwości  sieciowe,  większa  elastyczność  zarządzania.  Główne  elementy 
UTM to: firewall, IDS/IPS, GAV. 
 
Ochrona działa: 

● 

System IPS wykrywa MS09-002 Memory Corruption. 

● 

GAV wykrył niebezpieczną zawartość strony. 

● 

Proxy zablokowało EXE. 

● 

… 

 

 
Botnet  –  grupa  komputerów  zainfekowanych  złośliwym  oprogramowaniem  (np.  robakiem)  pozostającym  w 
ukryciu  przed  użytkownikiem  i  pozwalającym  jego  twórcy  na  sprawowanie  zdalnej  kontroli  nad  wszystkimi 
komputerami  w  ramach  botnetu.  Kontrola  ta  pozwala  na zdalne  rozsyłanie  spamu oraz  inne  ataki  z  użyciem 
zainfekowanych komputerów. 
 
Sieci botnet propaguje Malware. Około 6/1000 PCs zarażonych w US. W Japonii mniej niż 1. W Polsce jest to 
około  4/1000  PCs.  Bot  clients  (trojany)  najczęściej  przesyłane  dane.  Najczęściej  tworzy  się  cross-platform 
botnents (PC & Mac). 
 
Botnet TDL-4: 

● 

własne szyfrowanie 

● 

zarażony master boot record (MBR) - nawet format nie pomoże 

● 

używa kernel rootkit w celu ukrycia przed AV 

● 

wykorzystuje współdzielenie P2P Kadmilla 

● 

wsparcie dla 64 bitów (działa na Windows 7 64-bit) 

● 

moduł Blackhat SEO 

● 

wykorzystuje exploity Stuxnet’a 

● 

CIĄGLE EWOLUUJE! 

 

Zarażonych 4,5 miliona komputerów. 
 

str. 14

 

Master  Boot  Record,  MBR – główny rekord startowy, czyli umowna struktura danych zapisana w pierwszym 
sektorze dysku twardego. Nazywany też Master Boot Block. Zawiera program rozruchowy oraz tablicę partycji. 
 
Ochrona przed botnetami: 

● 

XTM 

● 

XCS 

Ataki przeciw POS (Point of Sale): 

● 

Ataki na urządzenia do płatności bezgotówkowych. 

● 

Nowe złośliwe kody VSkimmer oraz BlackPOS. 

● 

VSkimmer  wykrada  informacje  z  kart  używanych  w  czytnikach  podłączonych  do  komputerów  z 
systemem Windows i wysyła te dane na zewnątrz. 

● 

Mechanizm  zarażania  kodem  BlackPOS  to  wyszukiwanie  w  sieci  komputerów  podatnych  (niezałatane 
dziury). 

● 

NFC - kradzieże poprzez dwa telefony z androidem zestawione tunelem. 

 
Ataki na urządzenia ICS/SCADA: 

● 

ICS - Industrial Control Systems 

● 

SCADA - Supervisory Control and Data Acquisition 

● 

Trend  Micro  przeprowadziła  badania  -  stworzono  systemy  IDS  udające  stacje  uzdatniania  wody,  PLC 
(Programmable Logic Controller) oraz kontroler. 

● 

W ciągu 28 dni na systemy honeypot przeprowadzono kilkadziesiąt ataków z różnych krajów. 

● 

Uwzględnia to tylko ataki celowane na systemy ICS. 

 
ICS (Industrial Control System) – przemysłowy system sterowania – ogólny termin, obejmujący kilka rodzajów 
systemów sterowania stosowanych w przemyśle: DCS, SCADA, PLC itd. 
SCADA  (Supervisory  Control  and  Data  Acquisition)  –  nadzór  i  gromadzenie  danych  -  oznacza  system 
nadzorujący  przebieg  procesu  technologicznego  lub  produkcyjnego.  Jego  główne  funkcje  obejmują  zbieranie 
aktualnych danych (pomiarów), ich wizualizację, sterowanie procesem, alarmowanie oraz archiwizację danych. 
 
Jednoczesny atak fizyczny i elektroniczny: 

● 

Dziennikarz zajmujący się tematyką bezpieczeństwa (Brian Krebs). 

● 

Do firmy utrzymującej serwer wysłany zostaje list, rzekomo od FBI, o naruszeniu prawa przez serwis z 
żądaniem zablokowania strony. 

● 

Jednocześnie przeprowadzono atak DoS (denial of service). 

● 

W  tym  samym  czasie  pod  drzwiami  dziennikarza  pojawiła  się  policja  -  ktoś  zadzwonił  z  jego  numeru 
telefonu komórkowego na numer 911 i zgłosił włamanie Rosjanina, który zastrzelił żonę (SWATting). 

 
Swatting  –  jest próbą  oszukania  systemu  reagowania  awaryjnego/ratunkowego  w  celu  wysłania  jednostki  w 
oparciu o fałszywe zgłoszenie incydentu. 
 
 

 

str. 15

 

Ataki na graczy: 

● 

Wykorzystano błędy w obsłudze adresów URI. 

● 

Można wymusić pobranie z sieci i uruchomienie złośliwego kodu. 

● 

Dotyczy to usługi Origin firmy Electronic Arts. 

● 

Podobna sytuacja miała miejsce z usługą Steam kilka miesięcy temu. 

● 

Ataki na graczy nie są często traktowane poważnie. 

● 

Ich konsekwencje mogą być jednak istotne. 

 
Ataki na DNS - DNS spoofing: 

● 

DNS spoofing - atak, u którego podstaw leży modyfikacja wpisów w bazach serwerów DNS. 

● 

Udany  atak  tego  typu  doprowadza  do  sytuacji,  że  aplikacja  kliencka,  korzystająca  z  informacji 
dostarczonych  przez  zaatakowany  serwer  DNS,  łączy  się  z  innym  serwerem  (adresem  IP),  niż 
rzeczywiście chciała. 

● 

Na  przykład  atak  polegający  na  przechwytywaniu  transmisji  pomiędzy  klientem  a  serwerem  DNS. 
Korzystanie z UDP to znacznie ułatwia. 

 
Ataki na DNS - DNS Amplification: 

● 

DNS Amplification - atak, w którym serwery DNS są narzędziem. 

● 

Serwery DNS służą jako wzmacniacze ataku DoS (Deny of Service). 

● 

Atakujący  wysyła  z  dużej  ilości  komputerów  zapytania  DNS  do  różnych  serwerów  DNS  podmieniając 
adres IP klienta wysyłającego zapytanie na adres IP atakowanej maszyny. 

● 

Serwery DNS wyślą odpowiedź do atakowanej maszyny. 

 
300Gbps DDoS: 

● 

Szacuje się, iż Spamhaus odpowiada za filtrowanie około 80% spamu w sieci 

● 

18.03.2013  rozpoczął  się  atak,  który  początkowo  generował  10Gbps,  a  potem  rósł  w  siłę  osiągając 
nawet 300Gbps. 

● 

Wykorzystano mechanizm wzmocnienia przez serwery DNS (DNS Amplification). 

● 

Możemy spodziewać się takich ataków w przyszłości (stosunkowo łatwo je przeprowadzić). 

 

 

 

 

str. 16

 

Telefoniczny DoS: 

● 

TDoS - Telephony Denial of Service. 

● 

Nie  tak  skomplikowany  jak  sieciowy  DoS  (wymaga  jednej  rozmowy  telefonicznej  jednocześnie  -  w 
typowym DoS ilość pakietów jest ogromna). 

● 

Automatyzacja - serwery VoIP (np. Asterisk). 

● 

Próba wymuszenia 5000$. 

● 

Blokowanie linii telefonicznych. 

 

● 

Podszywanie pod poprawne numery. 

● 

Atak na wiele numerów firm i instytucji (np.: pogotowie lotnicze). 

 
Inne wydarzenia: 

● 

Poważna  dziura  w  PostgreSQL  (od  wersji  8.4  wzwyż)  załatana:  możliwy  atak  DoS  prowadzący  do 
uszkodzenia  baz  lub  (w  przypadku  posiadania  nieuprzywilejowanego  dostępu)  eskalacja  uprawnień  i 
możliwość instalacji złośliwego kodu. 

● 

Grupa Anonymous atakuje Koreę Północną: 

○ 

DoS na serwery rządowe, 

○ 

atak na Air Koryo, 

○ 

plakat na flickr strony propagandy Uriminzokkiri. 

 
Darkleech atakuje Apache’a: 

● 

Tysiące zarażonych stron (m.in. Los Angeles Times, Seagate i wiele innych o dobrej reputacji). 

● 

Nie jest znana metoda propagacji zagrożenia - nie wiadomo na razie jak się bronić. 

● 

Na serwerze modyfikowany jest serwer sshd, dając pełen dostęp i służy do wykradania haseł. 

● 

Instalowany jako moduły Apache’a. 

● 

Przekierowuje na zewnętrzne adresy do złośliwego kodu. 

● 

Selektywnie wybierane ofiary (np. nie ujawnia się dla IP firm z branży IT Sec). 

● 

Brak statycznego kodu na stronach. 

 

Z

ARZĄDZANIE 

B

EZPIECZEŃSTWEM 

S

YSTEMÓW 

I

NFORMATYCZNYCH

 

 
Zarządzanie  bezpieczeństwem  systemów  informatycznych  jest  procesem  stosowanym  w  celu  osiągnięcia  i 
utrzymywania odpowiedniego poziomu poufności, integralności, dostępności, rozliczalności, autentyczności i 
niezawodności. 
 
Definicje podstawowe: 

1.  Poufność (confidentiality) - właściwość zapewniająca, że  informacja nie jest udostępniana lub ujawniana 

nieautoryzowanym osobom, podmiotom lub procesom. 

2.  Integralność  systemu  (system  integrity)  -  właściwość  polegająca  na  tym,  że  system  realizuje  swoją 

zamierzoną  funkcję  w  nienaruszony  sposób,  wolny  od  nieautoryzowanej  manipulacji,  celowej  lub 
przypadkowej. 

3.  Integralność  danych  (data  integrity)  -  właściwość  zapewniająca,  że  dane  nie  zostały  zmienione  lub 

zniszczone w sposób nieautoryzowany. 

str. 17

 

4.  Dostępność  (availability)  –  właściwość  bycia  dostępnym  i  możliwym  do  wykorzystania  na  żądanie,  w 

założonym czasie, przez autoryzowany podmiot. 

5.  Rozliczalność  (accountability)  -  właściwość  zapewniająca,  że  działania  podmiotu  mogą  być  przypisane  w 

sposób jednoznaczny tylko temu podmiotowi. 

6.  Autentyczność (authenticity) - właściwość zapewniająca, ze tożsamość podmiotu lub zasobu jest taka, jak 

deklarowana. Autentyczność dotyczy takich podmiotów jak: użytkownicy, procesy, systemy i informacja. 

7.  Niezawodność (reliability) - właściwość oznaczająca spójne, zamierzone zachowanie i skutki. 

 
Elementy bezpieczeństwa systemów informatycznych - wzajemne relacje: 
 

 

 

● 

Zasoby (assets) - wszystko, co ma wartość dla instytucji. 

● 

Prawidłowe  zarządzanie  zasobami  jest  niezbędne  do  osiągnięcia  celu  działania  instytucji  i  jest  ono 
głównym  obowiązkiem  osób  odpowiedzialnych  za  kierowanie  instytucją  na  wszystkich  poziomach. 
Zasoby instytucji to między innymi: 

○ 

zasoby fizyczne - sprzęt komputerowy, urządzenia komunikacyjne, budynki,. 

○ 

informacje/dane (dokumenty, bazy danych) 

○ 

oprogramowanie, zdolność produkowania lub świadczenia usług, 

○ 

ludzie 

○ 

dobra niematerialne (reputacja, wizerunek) 

● 

Większość lub wszystkie te zasoby można uważać za wartościowe na tyle, aby zagwarantować pewien 
stopień ochrony. Jeśli zasoby nie są chronione, niezbędne jest określenie ryzyka akceptowalnego. 

str. 18

 

● 

Zagrożenia  (threats)  -  potencjalna  przyczyna  niepożądanego  incydentu,  którego  skutkiem  może  być 
szkoda dla systemu lub instytucji. 

● 

Szkoda  ta  może  powstać  jako  skutek  bezpośredniego  lub  pośredniego  ataku  na  informację 
przetwarzaną  przez  system  lub  usługę  informatyczną,  na  przykład  uszkodzenie,  ujawnienie, 
modyfikację, utratę informacji lub jej dostępności. 

● 

Zagrożenia  mogą  mieć  pochodzenie  naturalne  lub  ludzkie  i  mogą  być  przypadkowe  lub  rozmyślne. 
Należy  zidentyfikować  zarówno  zagrożenia  przypadkowe,  jak  i  rozmyślne  oraz  określić  ich  poziom  i 
prawdopodobieństwo. 

● 

Podatność  (vulnerability)  -  słabość  zasobu,  lub  grupy  zasobów,  która  może  być  wykorzystana  przez 
zagrożenie. 

● 

Ryzyko  (risk)  -  jest  prawdopodobieństwem  określającym  możliwość  wykorzystania  określonej 
podatności  przez  dane  zagrożenie  w  celu  spowodowania  straty  lub  zniszczenia  zasobu  lub  grupy 
zasobów, a przez to negatywnego bezpośredniego lub pośredniego wpłynięcia na instytucję. 

● 

Scenariusz  ryzyka  opisuje,  w  jaki  sposób  dane  zagrożenie  lub  grupa  zagrożeń  może  wykorzystać 
konkretną podatność lub grupę podatności, narażając zasoby na szkodę. 

● 

Zabezpieczenie (safeguard) - praktyka, procedura lub mechanizm redukujący ryzyko. 

● 

Zabezpieczenia  to  praktyki,  procedury  lub  mechanizmy,  które  mogą  chronić  przed  zagrożeniem, 
redukować  podatność,  ograniczać  następstwa,  wykrywać  niepożądane  incydenty  i  ułatwiać 
odtwarzanie. 

● 

Efektywna  ochrona  wymaga  zwykle  kombinacji  różnych  zabezpieczeń  w  celu  utworzenia  warstw 
ochronnych  dla  zasobów.  Na  przykład  mechanizmy  kontroli  dostępu  stosowane  dla  komputerów 
powinny być wspomagane przez narzędzia audytu, procedury postępowania dla personelu, szkolenia i 
zabezpieczenia fizyczne. 

 

P

ROCES 

Z

ARZĄDZANIA 

R

YZYKIEM

 

 
Umowa  SLA  -  Service  Level  Agreement  –  porozumienie  o  poziomie  usług  –  umowa  utrzymania  i 
systematycznego poprawiania ustalonego między klientem a usługodawcą poziomu jakości usług poprzez stały 
cykl obejmujący: 



 

uzgodnienia, 



 

monitorowanie usługi, 



 

raportowanie, 



 

przegląd osiąganych wyników. 
 

str. 19

 

 

 
Identyfikacja i przeglądy ograniczeń: 

● 

czy zabezpieczenie spełni nasze oczekiwania? 

● 

czy zabezpieczenie sprawdzi się w naszym środowisku? 

● 

zgodność systemu generowania logów z istniejącym już systemem analizy logów... 

 
Nie  tylko  rozwiązania  sprzętowe,  ale  też  procedury  i  szkolenia  dla  pracowników.  Raz  na  jakiś  czas 
przeprowadzać trzeba ponowne analizy ryzyka. 
 

● 

zarządzanie ryzykiem - risk management - całkowity proces identyfikacji, kontrolowania i eliminacji lub 
minimalizowania  prawdopodobieństwa  zaistnienia  niepewnych  zdarzeń,  które  mogą  mieć  wpływ  na 
zasoby systemu informatycznego. 

● 

analiza  ryzyka  -  risk  analysis  -  proces  identyfikacji  ryzyka,  określenia  jego  wielkości  i  identyfikowania 
obszarów wymagających zabezpieczeń. 

● 

ryzyko  szczątkowe - residual risk - ryzyko, które pozostaje po wprowadzeniu zabezpieczeń. Nigdy nie 
osiąga ono wartości zero. 

 
Monitorowanie 

● 

Używanie  zabezpieczeń  powinno  być  monitorowane  w  celu  zapewnienia  ich  prawidłowego  działania, 
upewnienia się, czy zmiany w środowisku nie wpłynęły na efektywność działania zabezpieczeń oraz czy 
zapewniona jest rozliczalność. 

str. 20

 

● 

Automatyczne  narzędzia  do  przeglądania  i  analizy  dzienników  działań  są  pomocne  w  zapewnieniu 
zamierzonej skuteczności działania zabezpieczeń. 

● 

Narzędzia  te  mogą  także  być  użyte  do  wykrywania  niepożądanych  zdarzeń,  a  ich  użycie  ma  efekt 
odstraszający. 

● 

Rozliczalność systemu - zdolność przypisania działalności do podmiotu, w celu stwierdzenia autoryzacji 
działania. 

 
Honeypot  (ang.  honey  –  miód;  pot  –  garniec)  to  w  informatyce  pułapka  mająca  na  celu  wykrycie  prób 
nieautoryzowanego  użycia  systemu  czy  pozyskania  danych.  Najczęściej  składa  się  z  komputera,  danych  i 
wyodrębnionego  obszaru  sieci  lokalnej,  które  udają  prawdziwą  sieć,  lecz  są  odizolowane  i  odpowiednio 
zabezpieczone.  Wszystko  to  z  zewnątrz  wygląda  jakby  zawierało  informacje  lub  zasób,  który  mógłby  być 
potencjalnym  celem  cyberprzestępcy.  Systemy  honeypot  działają  najczęściej  pod  kontrolą  specjalistycznego 
oprogramowania.  Istnieją  zaawansowane  wersje  honeypotów  przeznaczone  dla  ogromnych  sieci  będących 
własnością  wielkich  ISP,  jak  również  w  miarę  proste  systemy nadające  się  doskonale  do  ochrony  małej  sieci 
firmowej lub domowej. Te ostatnie mogą być z powodzeniem zainstalowane na domowym komputerze. 
 
Planowanie awaryjne i odtwarzanie po katastrofie: 

● 

Plany awaryjne zawierają informacje o tym, jak prowadzić działalność, gdy procesy ją wspomagające (w 
tym systemy informatyczne) są osłabione lub niedostępne. 

● 

W  planach  tych  powinny  być  opisywane  wszystkie  możliwe  składniki  różnych  scenariuszy  sytuacji 
awaryjnych, w tym: 

○ 

różne okresy trwania awarii, 

○ 

utrata różnych rodzajów funkcji, 

○ 

całkowita utrata fizycznego dostępu do budynków instytucji, 

○ 

potrzeba powrotu do stanu, który istniałby, gdyby przerwa w działaniu nie nastąpiła. 

 
Polityka  czystego  biurka  -  jeśli  ktoś  opuszcza  swoje  biurko,  to  ma  zostawić  je  tak,  że  osoba,  która  do  niego 
podejdzie, nie ma prawa znaleźć tam nic cennego: 

● 

blokowanie ekranu, 

● 

zamknięcie na klucz dokumentów. 

 
Cele, strategie i polityki bezpieczeństwa: 

● 

Cele, strategie i polityki bezpieczeństwa instytucji powinny być opracowane hierarchicznie od poziomu 
instytucji  do  poziomu  eksploatacyjnego.  Powinny  odzwierciedlać  potrzeby  instytucji  i  uwzględniać 
wszelkie występujące w instytucji ograniczenia. 

● 

Bezpieczeństwo wchodzi w skład odpowiedzialności na każdym poziomie kierowniczym, instytucji i w 
każdej fazie cyklu życia systemów. 

● 

Cele,  strategie  i  polityki  powinny  być  utrzymywane  i  aktualizowane  w  oparciu  o  wyniki  cyklicznych 
przeglądów bezpieczeństwa (na przykład analizy ryzyka, audytów bezpieczeństwa) oraz zmian w celach 
działania instytucji. 

 
 

 

str. 21

 

Pojęcia i stosowane definicje: 

● 

Bezpieczeństwo systemu informatycznego (IT security) - wszystkie aspekty związane z definiowaniem, 
osiąganiem i utrzymywaniem poufności, integralności, dostępności, rozliczalności, autentyczności  oraz 
niezawodności. 

● 

Polityka bezpieczeństwa instytucji w zakresie systemów informatycznych (IT security policy) - zasady, 
zarządzenia,  procedury,  które  określają,  jak  zasoby  -  włącznie  z  informacjami  wrażliwymi  -  są 
zarządzane, chronione i dystrybuowane w instytucji i jej systemach informatycznych. 

 
Polityka  bezpieczeństwa  nie  określa  szczegółowo,  który  użytkownik  ma  dostęp  do  jakich  danych.  Konkretne 
nadanie  uprawnień  regulują  stosowne  dokumenty,  które  wystawia  administrator  danych  osobowych  danej 
instytucji. 
 
Polityka  bezpieczeństwa  systemów  informatycznych  -  powinna  odzwierciedlać  podstawowe  zasady 
bezpieczeństwa i zarządzania wynikające z polityki bezpieczeństwa instytucji oraz ogólne zasady korzystania z 
systemów informatycznych w instytucji. 

● 

Potyka bezpieczeństwa systemu informatycznego powinna zawierać szczegóły dotyczące konkretnych 
wymagań. 

● 

Polityka bezpieczeństwa systemu informatycznego powinna odzwierciedlać zasady bezpieczeństwa. 

 

 

 

Polityka działania instytucji 

wynikająca z jej celów i strategii 

(misja instytucji) 

Polityka marketingowa instytucji 

Polityka stosowania 

teleinformatyki w instytucji 

Polityka finansowa 

instytucji 

Polityka bezpieczeństwa instytucji 

Polityka bezpieczeństwa systemów 

teleinformatycznych instytucji 

Polityka bezpieczeństwa systemów 

teleinformatycznych oddziału instytucji 

(opcjonalnie) 

Polityka bezpieczeństwa 

systemu #A 

Polityka bezpieczeństwa 

systemu #B 

Polityka bezpieczeństwa 

systemu #X 

POZIOM I 

POZIOM II 

POZIOM 
TŁA 

POZIOM III 

str. 22

 

Normy: 

● 

ISO 27001. 

● 

Polska norma PN-I-0200: Zabezpieczenia w systemach informatycznych - Terminologia, PKN 1998 (dot. 
polityk bezpieczeństwa systemów i ochrony danych). 

● 

Polska norma PN-I-13335-1 (tłumaczenie angielskiej wersji raportu technicznego ISO/IEC). 

● 

ISO (Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna) i IEC (Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna) 
tworzą wyspecjalizowany system światowej normalizacji międzynarodowej. 

 

R

EALIZACJA 

U

SŁUG 

Z

APEWNIENIA 

B

EZPIECZEŃSTWA 

I

NFORMACJI

 

E

LEMENTY 

K

RYPTOGRAFII I 

K

RYPTOANALIZY

 

integralność, poufność, niezaprzeczalność, rozliczalność 

 
Szyfrowanie i odszyfrowywanie: 

● 

Szyfrowanie  polega  na  takim  przekształceniu  wiadomości  (tekstu  jawnego),  by  dla  osoby  trzeciej, 
różnej od nadawcy i odbiorcy, stanowiła ona jedynie przypadkowy ciąg znaków, na podstawie którego 
nie jest możliwe odtworzenie żadnej użytecznej informacji. 

● 

Otrzymany w wyniku szyfrowania ciąg znaków nosi nazwę tekstu zaszyfrowanego - szyfrogramu. 

● 

Procesem odwrotnym do szyfrowania, wykonywanym przez odbiorcę wiadomości, jest odszyfrowanie, 
pozwalające na odtworzenie tekstu jawnego. 

 
System kryptograficzny: 

● 

Zbiór  wszystkich  tekstów  jawnych  (wiadomości),  które  mogą  być  zaszyfrowane  przy  użyciu  danego 
szyfru to dziedzina przekształceń szyfrujących. 

● 

Nowoczesne szyfry zazwyczaj nie wprowadzają żadnych ograniczeń na postać wiadomości podlegającej 
szyfrowaniu. Może ją stanowić dowolny - sensowny bądź nie - ciąg znaków. 

 
Klucze systemu kryptograficznego: 

● 

Klucz kryptograficzny wyznacza odpowiednie przekształcenie szyfrujące i/lub odszyfrowujące. 

○ 

Klucz szyfru jest parametrem, którego wartość decyduje o tym, które odwzorowanie ze zbioru 
odwzorowań  wyznaczonych  przez  ogólny  algorytm  szyfrowania,  zostanie  użyte  do 
zaszyfrowania lub odszyfrowania danej wiadomości. 

○ 

Zbiór możliwych do wyboru kluczy powinien być na tyle liczny, by niemożliwe było (w praktyce) 
odtworzenie będącego w użyciu klucza metodą sprawdzenia wszystkich możliwości. 

 
System kryptograficzny: 

● 

W rodzinie przekształceń odszyfrowujących istnieje zazwyczaj tylko jedno przekształcenie odwrotne dla 
wybranego przekształcenia szyfrującego. 

● 

Tylko  użycie  właściwego  klucza  po  stronie  odbiorczej  zapewnia  odtworzenie  zaszyfrowanej 
wiadomości. 

 
 

 

str. 23

 

Współczesne systemu kryptograficzne: 

● 

Systemy symetryczne (klasyczne): 
W  systemach  tych,  zwanych  również  systemami  szyfrowania  z  kluczem  tajnym,  nadawca  i  odbiorca 
posługują się tym samym kluczem, zarówno do szyfrowania jak i do deszyfrowania. 

● 

Systemy asymetryczne (publicznego klucza): 
Systemy  te,  zwane  również  systemami  szyfrowania  z  kluczem  jawnym,  posługują  się  dwoma 
oddzielnymi kluczami, przy czym jeden klucz służy do szyfrowania a drugi do deszyfrowania. Para takich 
kluczy jest przypisana każdemu użytkownikowi sieci. 
 

Klucz  szyfrujący  się  zmienia  -  co  128MB  lub  8h  -  w  przypadku  złamania  klucza,  można  przechwycić  tylko 
niewielką porcję informacji. 
 
Systemy symetryczne: 

● 

W  systemach  symetrycznych  ten  sam  klucz  przypisany  jest  parze  użytkowników  sieci  i  używany  jest 
zarówno do szyfrowania, jak i do odszyfrowywania przesyłanych pomiędzy nimi wiadomości. 

● 

Głównym  problemem  związanym  z  użyciem  kryptosystemów  symetrycznych  jest  konieczność 
wcześniejszego  (poprzedzającego  transmisję  wiadomości)  uzgodnienia  wspólnego,  tajnego  klucza 
pomiędzy każdą parą potencjalnych korespondentów. 

 
Kerberos - system korzystający z szyfrowania symetrycznego. 
 
Metoda realizacja usługi poufności - klucz tajny: 

 

Ze względu na to, że klucz ma być znany tylko danej parze nadawca-odbiorca, jego uzgodnienie musi odbywać 
się przy użyciu specjalnego, bezpiecznego kanału łączności. 
 
Bezpieczeństwo szyfrowania symetrycznego zależy od: 

● 

Jakości algorytmu szyfrującego, który musi być wystarczająco dobry, by rozszyfrowanie komunikatu w 
przypadku  posiadania  wyłącznie  tekstu  zaszyfrowanego  (bez  posiadania  klucza)  było  praktycznie 
niemożliwe. 

● 

Zachowania tajności klucza - nie algorytmu; ta cecha szyfrowania symetrycznego powoduje, iż jest ono 
wygodne w praktycznym stosowaniu. 

źródło komunikatu 

szyfrator 

deszyfrator 

miejsce przeznaczenia 

źródło klucza 

str. 24

 

● 

Algorytm  szyfrowania  nie  musi  być  tajny  co  umożliwia  tworzenie  tanich  realizacji  sprzętowych 
algorytmów szyfrowania danych. 

 
Dystrybucja kluczy w systemach symetrycznych: 

● 

W przypadku firm działających na szeroką skalę, używany jest osobny tajny klucz dla każdej sesji, gdzie 
poprzez sesję rozumie się pojedyncze komunikacyjne przesłanie danych pomiędzy dwoma jednostkami. 

● 

W przypadku dużej sieci z setkami systemów z których każdej przeprowadza wiele sesji w ciągu każdej 
godziny, przypisywane i dystrybucja tajnych kluczy staje się dużym problemem. 

● 

Tajne  klucze  często  rozprowadzane  są  przez  scentralizowane  centra  dystrybucji  kluczy  lub  przez 
algorytmy z kluczem publicznym. 

 
Czym jest Key Distribution Center 

 

● 

Alicja wybiera jakiś klucz sesji K

S

. 

● 

Alicja wysyła do KDC swoją tożsamość, oraz tożsamość Boba i klucz sesji, zaszyfrowane tajnym 
kluczem, znanym tylko jej i KDC. 

● 

KDC rozszyfrowuje ten komunikat, uzyskując tożsamość Boba i klucz sesji, po czym konstruuje 
nowy komunikat, zawierający tożsamość Alicji i tajny klucz sesji, zaszyfrowane tajnym kluczem 
Boba. 

● 

Gdy Bob  rozszyfruje ten  komunikat  stwierdzi,  że  Alicja  chce  z nim nawiązać  sesję  w  oparciu o 
klucz K

S

. 

ZAGROŻENIE: atak powtarzający – Tekla przejmuje komunikat 2. i następujący po nim komunikat przekazania 
kwot; jeśli przelew był robiony na jej konto, może go wielokrotnie powtórzyć w późniejszym czasie. 
 
Jak działa Kerberos 
Alice  -  inicjuje  połączenie  -  należy  traktować  jako  klienta,  który  chce  otrzymać  dostęp  do  jakiejś  usługi  lub 
zasobu. 
Bob - należy traktować jako serwer usługi. 
 

str. 25

 

 

Authentication via pre-shared key: K

ab

 

Nie ma pewności, że Bob to Bob. 

 

Authentication via pre-shared key: K

ab 

with mutual authentication. 

 
Autentykacja z pośrednikiem: 

● 

Zaufana 3 strona pośredniczy w procesie autentykacji. 

● 

Tą zaufaną stroną jest KDC (Key Distribution Center), a więc centrum dystrybucji kluczy. 

● 

Każda usługa oraz każdy użytkownik posiada unikalny klucz pozwalający na komunikację z KDC. 

● 

KDC generuje klucz sesji i w bezpieczny sposób rozsyła go do każdej ze stron komunikacji, 

● 

Strony  komunikacji  muszą  nawzajem  udowodnić  sobie,  że  posiadają  ten  klucz,  a  więc  dokonać 
autentykacji przy zachowaniu warunków zaufania do KDC. 

 

A

lice

 

e

 

B

o

b

 

I’m Alice 

a random challenge R 

F(K

AB

,R) 

 

 

 

 

 

Alice 

Bob 

I’m Alice 

R1 

str. 26

 

 

Cel:  uniknięcie  konieczności  komunikacji  KDC  z  Bobem.  Rozwiązanie:  użycie  „ticketów”  –  tokenów 
bezpieczeństwa, które wygasają. 
 

 

 
Gdy  spojrzeć  na  Kerberos  zgodnie  z  konwencją  Alicji  i  Boba,  Alicja  jest  użytkownikiem  korzystającym  ze 
stacji klienckiej, która kontaktuje się z trzema sewerami: 



 

serwerem uwierzytelnienia AS (Authentication Server), wykorzystywanym do weryfikacji logujących się 
użytkowników, 



 

serwerem biletów TGC (Ticket Granting Service), wystawiającym bilety dostępu do określonych usług, 

str. 27

 



 

serwerem wykonawczym, który stanowi odpowiednik Boba i wykonuje zadania zlecone przez Alicję. 

 

 

1.  Tożsamość Alicji jest wysyłana jako plain text do serwera AS. 
2.  AS odpowiada zaszyfrowanym kluczem tajnym Alicji komunikatem, zawierającym klucz sesji i bilet dla 

Alicji.  Po  odebraniu  komunikatu,  stacja  robocza  zapyta  Alicję  o  hasło,  dzięki  któremu  wygenerowany 
zostanie klucz K

A

, umożliwiający odszyfrowanie wiadomości. 

3.  Najważniejszym  elementem  tego  komunikatu  jest  K

TGS

(A,  K

S

),  czyli  zakodowana  tajnym  kluczem  TGS 

tożsamość  Alicji  oraz  klucz  sesji,  potwierdzające  jej  autentyczność.  Dzięki  znacznikowi  czasowemu  w 
komunikacie 3. Tekla nie może go skopiować i wysłać powtórnie. 

4.  W odpowiedzi TGS wysyła klucz połączenia K

AB

 w dwóch wersjach: szyfrowanej kluczem K

S

 wersji dla 

Alicji i szyfrowanej kluczem K

B

 wersji dla Boba. 

5.  Alicja  wysyła  do  oba  klucz  K

AB

  w  celu  nawiązania  połączenia.  Komunikat  także  kontrolowany  jest 

znacznikiem czasowym. 

6.  Odpowiedź jest dla Alicji gwarancją, że połączyła się ona z Bobem, nie np. z Teklą. 

 
Kerberos - TGS: 

● 

TGS - Ticket Granting Service 

○ 

Usługa serwera Kerberos umożliwiająca pobieranie ticketów dla innych usług, 

○ 

Zespolona z serwerem autoryzacji. 

● 

TGT  - Ticket Granting Ticket 

○ 

Specjalny rodzaj Ticketu umożliwiający bezpieczne pobieranie ticketów z serwera TGS. 

● 

TGS session key 

○ 

Klucz sesji współdzielony przez klienta i serwer TGS. 

● 

TGT i TGS session-key są cache’owane przez klienta i wykorzystywane wielokrotnie. 

 
Dystrybucja kluczy w systemach symetrycznych: 

● 

W przypadku firm działających na szeroką skalę, używany jest osobny tajny klucz dla każdej sesji, gdzie 
sesję rozumie się pojedyncze komunikacyjne przesłanie danych pomiędzy dwoma jednostkami. 

● 

W przypadku dużej sieci z setkami systemów z których każdy przeprowadza wiele sesji w ciągu każdej 
godziny, przypisywanie i dystrybucja tajnych kluczy staje się dużym problemem. 

● 

Tajne  klucze  często  rozprowadzane  są  przez  scentralizowane  centra  dystrybucji  kluczy  lub  przez 
algorytmy z kluczem publicznym. 

str. 28

 

 
Możliwość zaatakowania autopilota samolotu przez telefon z androidem, ataki na Wordpress. 
 
Kryptosystemy asymetryczne: 

● 

W  systemach  asymetrycznych  klucze  wyznaczające  dwa  wzajemnie  odwrotne  przekształcenia 
(szyfrowanie i odszyfrowanie wiadomości) są różne. 

● 

Para kluczy przypisana jest jednemu użytkownikowi sieci. 

○ 

klucz publiczny (public key) jest udostępniany wszystkim użytkownikom sieci. 

○ 

klucz prywatny (private key, secret key) znany jest tylko temu użytkownikowi sieci, któremu jest 
przypisany. 

 
Poufność w kryptosystemach asymetrycznych: 

● 

Przy użyciu kluczy publicznych możliwe jest nadawanie wiadomości do dowolnego użytkownika sieci w 
sposób zapewniający poufność. 

● 

Wiadomość  zaszyfrowana  przy  użyciu  klucza  publicznego  odbiorcy  może  być  odczytana  tylko  przez 
właściwego  odbiorcę,  gdyż  tylko  on  zna  swój  klucz  prywatny,  wyznaczający  odpowiednie 
przekształcenie odszyfrowujące. 

 
Metoda realizacji usług poufności - klucz jawny. 

 

(tylko odbiorca jest w stanie odczytać zaszyfrowaną jego kluczem publicznym wiadomość) 

 
Realizacja usługi zapewnienia integralności, uwierzytelnienia i niezaprzeczalności: 

● 

Realizacja  tych  usług  polega  na  dołączeniu  do  transmitowanej  w  niezmienionej  postaci  wiadomości 
pewnego ciągu bitów. 

● 

Ciąg  ten,  będący  zawsze  funkcją  wiadomości,  otrzymywany  jest  w  różny  sposób,  ma  różne  długości  i 
równe nazwy dla każdej z trzech podstawowych usług: 

○ 

MIC, MDC - integralność 

○ 

MAC - uwierzytelnienie 

○ 

Podpis cyfrowy - niezaprzeczalność 

 
 

 

str. 29

 

Realizacja usług zapewnienia integralności: 

● 

Dla  usługi  integralności  ciąg  ten  zwany  jest  silnym  (lub  kryptograficznym)  skrótem  wiadomości 
(Message Digest). 

● 

Używa  się  też  nazw  znacznik  integralności  wiadomości  lub  znacznik  wykrywalności  modyfikacji  i  ich 
angielskich akronimów: 

○ 

MIC (Message Integrity Code) 

○ 

MDC (Modification Detection Code) 

● 

Znacznik ten jest otrzymywany jako rezultat działania tzw. funkcji skrótu h(M). 

 
Funkcja skrótu 

● 

Od funkcji skrótu h wymaga się spełnienia następujących wymagań: 

○ 

funkcja h jest określona dla wiadomości M o dowolnej długości, 

○ 

w wyniku przekształcenia h otrzymujemy skrót wiadomości MDC=h(M) o ustalonej długości n

h

 

bitów, 

○ 

skrót wiadomości h(M) jest łatwy do obliczenia, 

○ 

nie jest obliczeniowo możliwe odtworzenia wiadomości M na podstawie znajomości jej skrótu, 

○ 

funkcja  h  jest  wolna  od  kolizji,  tzn.  znając  funkcję  h  jest  obliczeniowo  niemożliwe 
wygenerowanie takiej pary wiadomości (M, M’) dla której M # M’ i h(M)=h(M’). 

 
Funkcja skrótu - niewielka zmiana danych wejściowych powinna powodować znaczną zmianę skrótu. 
 

● 

Funkcja skrótu nie zależy od żadnego tajnego parametru i stąd jej wartość może być wyliczona przez 
każdego użytkownika sieci. 

● 

Do najpopularniejszych funkcji mieszających należą: 

○ 

algorytm MD4 (Message Digest 4), 

○ 

algorytm MD5 (Message Digest 5), 

○ 

algorithm SHA (Secure Hash Algorithm). 

● 

MD4 oraz MD5 zostały zaprojektowane przez Rona Rivesta z MIT. 

● 

SHA został stworzony przez NIST (National Institute of Standards and Technology). 

● 

MD5  oraz  SHA  są  funkcjami  mieszającymi  najczęściej  używanymi  w  obecnych  implementacjach 
produktów zabezpieczających. 

● 

Oba  są  oparte  na  MD4,  MD5  przetwarza  dane  wejściowe  w  512-bitowych  blokach  i  produkuje  128-
bitowe streszczenia. 

● 

SHA  przetwarza  dane  wejściowe  w  512-bitowych  blokach,  i  produkuje  160-bitowe  streszczenia  dla 
SHA-0 oraz SHA-1 lub większe w zależności od stosowanej funkcji SHA-2. 

● 

SHA-2  to  grupa  funkcji  kryptograficznych  (SHA-224,  SHA-256,  SHA-384,  SHA-512)  opracowana  przez 
NSA (National Security Agency) i opublikowana w 2001 r.. 

● 

Nazwy funkcji mówią o tym, jak długie jest streszczenie wiadomości (w bitach). 

● 

Następcą  projektu  NIST  jest  SHS  (Secure  Hash  Standard),  który  obejmuje  użycie  SHA-256,  SHA-384, 
oraz SHA-512. 

● 

SHA-2 zostanie zastąpiony przez standard SHA-3, który został wyłoniony w konkursie pod koniec 2012 
r. 

str. 30

 

● 

Istnieje kilka ataków na funkcje skrótu, najpowszechniejsze to: 

○ 

atak urodzinowy 

○ 

atak kolizyjny 

 
Celem ataku urodzinowego jest znalezienie kolizji funkcji haszującej. Jest to atak siłowy. U jego podstaw leży 
jednak  paradoks  dnia  urodzin,  który  pozwala  oczekiwać,  że  kolizja  zostanie  znaleziona  znacznie  szybciej  niż 
sugerowałby  to  rozmiar  przeciwdziedziny  funkcji  haszującej.  Liczba  potrzebnych  do  tego  sprawdzeń  rośnie 
bowiem proporcjonalnie do pierwiastka z liczby wszystkich możliwych wyników funkcji haszującej. 
 
Kolizja funkcji skrótu H to taka para różnych wiadomości m1, m2, że mają one taką samą wartość skrótu, tj. 
H(m1)  =  H(m2).  Ponieważ  funkcja  skrótu  zwraca  skończenie  wiele  wartości,  a  przestrzeń  argumentów  jest 
nieskończona  (w  przypadku  funkcji  akceptujących  dowolnie  długie  argumenty),  lub  przynajmniej  znacznie 
większa od przestrzeni wyników, dla każdej funkcji skrótu istnieją kolizje. 
 
Realizacja usługi zapewnienia integralności 

● 

Realizacja usługi integralności polega: 

○ 

po stronie nadawcy - na dołączeniu do wiadomości obliczonego na jej podstawie skrótu, 

○ 

po stronie odbiorcy - na porównaniu skrótów wyliczonych po stronie nadawczej i odbiorczej  - 
MDC i MDC’. 

● 

Ze względu na własności silnej jednokierunkowości funkcji skrótu wykrywana jest w ten sposób zmiana 
choćby jednego bitu przesyłanej wiadomości. 

● 

Daje  to  pewność,  że  dane  nie  zostały  przypadkowo  zmienione  (np.  poprzez  błędy  transmisji)  -  dane 
zmienione  w  niewielkim  zakresie  powodują  znaczną  zmianę  skrótu.  Szansa  na  to,  że  dane  zostały 
zmienione tak, by generowały ten sam klucz, jest bardzo niska. Jeśli jednak ktoś po drodze zmieni dane, 
to podmieni też klucz - na właściwy dla tych danych. Funkcja skrótu nie chroni przed manipulowaniem 
danymi z premedytacją. 

 
Odcisk palca („fingerprint”): 

● 

Jednokierunkowe  funkcje  mieszające  są  zwykle  używane  do  utworzenia  „odcisku  palca”  (fingerprint) 
wiadomości lub pliku. 

● 

Podobnie  jak  odcisk  ludzkiego  palca,  odcisk  uzyskany  dzięki  funkcji  mieszającej  jest  unikalny  i  tym 
samym dowodzi integralność oraz autentyczność wiadomości. 

 
Usługa integralności sekwencji wiadomości: 

● 

Integralność  sekwencji  wiadomości  (message  sequence  integrity)  chroni  przed  przechwyceniem  i 
opóźnionym  przesłaniem  wiadomości,  zmianą  kolejności  wiadomości  oraz  przed  powieleniem, 
dodaniem lub usunięciem wiadomości. 

● 

W celu wykrycia utraty wiadomości lub zamiany kolejności wiadomości: 

○ 

nadawca  zawiera  w  wiadomości,  a  odbiorca  sprawdza,  numer  sekwencyjny  wiadomości 
(message  sequence  number),  związany  z  przepływem  komunikatów  pomiędzy  nadawcą  i 
odbiorcą, 

○ 

nadawca może również zażądać potwierdzenia otrzymania wiadomości przez odbiorcę. 

str. 31

 

Uwierzytelnienie nadawcy wiadomości: 
Usługa  integralności  nie  zapewnia  zabezpieczenia  przed  możliwością  podszycia  się  przez  intruza  pod  innego 
użytkownika  sieci.  Każdy  z  użytkowników  sieci  (a  więc  w  szczególności  intruz)  może  wygenerować  skrót  do 
utworzonej przez siebie wiadomości. 
 
Uwierzytelnienie nadawcy wiadomości: 

● 

Uwierzytelnienie  nadawcy  (message  origin  [pochodzenie]  authentication)  zapewnia  możliwość 
sprawdzenia, czy nadawca wiadomości jest tym użytkownikiem sieci, za którego się podaje. 

● 

Uwierzytelnienie nadawcy może być osiągnięte poprzez dołączenie przez nadawcę do wiadomości tzw. 
znacznika uwierzytelnienia wiadomości (MAC - Message Authentication Code). 

○ 

Wartością znacznika jest funkcja wiadomości oraz klucza. 

○ 

Klucz nie jest znany żadnemu użytkownikowi sieci poza nadawcą i odbiorcą wiadomości. 

 

 

Usługi poufności i uwierzytelnienia - model systemu szyfrowania z kluczem jawnym: 

 

 

● 

Klucz publiczny odbiorcy - daje nam poufność. 

● 

Klucz prywatny nadawcy - daje nam autentyczność. 

 
 

 

str. 32

 

Realizacja usługi niezaprzeczalności nadania wiadomości w systemach asymetrycznych: 

● 

Niezaprzeczalność  nadania  wiadomości  (non-repudation  of  message  origin)  chroni  przed  możliwością 
wyparcia się przez nadawcę wysłania wiadomości. 

● 

Usługa  niezaprzeczalności  zabezpiecza  m.in.  przed  próbą  zmiany  treści  wiadomości  (w  szczególności 
części umowy lub zlecenia bankowego) przez nadawcę lub odbiorcę i przedstawienia takiej wiadomości 
w sądzie jako autentycznej. 

 

● 

Usługa niezaprzeczalności jest realizowana jest poprzez wykorzystanie idei podpisu cyfrowego. 

● 

Podpis cyfrowy jest ciągiem bitów (zazwyczaj krótszym od wiadomości,  którą reprezentuje) będącym 
funkcją: 

○ 

podpisywanej wiadomości, 

○ 

tajnej informacji znanej tylko autorowi podpisu (klucza prywatnego nadawcy). 

● 

Podpis  cyfrowy  może  być  weryfikowany  przy  użyciu  publicznie  znanej  informacji  (klucz  publicznego 
nadawcy), odpowiadającej tajnej informacji użytej podczas generowania podpisu. 

 
Podpisy cyfrowe: 

● 

Aby utworzyć cyfrowy podpis, nadawca wykonuje następujące kroki: 

○ 

Tworzy parę kluczy prywatny/publiczny. 

○ 

Przekazać klucz publiczny odbiorcy. 

○ 

Pisać  wiadomość  dla  odbiorcy  i  używać  tego  dokumentu  jako  danych  wejściowych 
jednokierunkowej funkcji mieszającej. 

○ 

Szyfrować. 

○ 

Wysyłać. 

 
Uwierzytelnienie a poufność: 

● 

Cyfrowe  podpisy  nie  zapewniają  poufności  danych  -  nie  dostarczają  możliwości  utajnienia.  Jednakże 
często ważniejszą kwestią jest uwierzytelnienie osoby nadawcy, niż ukrycie zawartości wiadomości. 

● 

W  pewnych  przypadkach  potrzebne  jest  zagwarantowanie  uwierzytelnienia  oraz  integralności 
wiadomości bez zachowania jej poufności. Sytuacja taka zachodzi w przypadku rozsyłania uaktualnień 
routingu w sieciach centralnych. Zawartość routingu nie może być poufna, ale stwierdzać, czy nadawca 
uaktualnienia jest godny zaufania. 

 
Algorytmy cyfrowych podpisów z kluczem publicznym: 

● 

Do bardziej popularnych algorytmów cyfrowych podpisów z kluczem publicznym należą: 

○ 

algorytm RSA (R. Rivest, A. Shamir, L. Adleman) 

○ 

algorytm  DSS  (Digital  Signature  Standard)  -  został  zaproponowany  przez  NIST  i  jest  oparty  na 
algorytmie z kluczem publicznym EI Gamal. 

○ 

algorytm HSH ( Secure Hash Standard) nowszy projekt NIST z 2001r. 

○ 

algorytm DSA - (Digital Signature Algorithm) został stworzony przez rząd USA jako standardowy 
algorytm dla podpisów elektronicznych. 

● 

W porównaniu z RSA, DSS szybciej generuje klucz i mniej więcej tak samo szybko generuje podpisy, ale 
jest dużo wolniejszy, jeśli chodzi o ich weryfikacje. 

str. 33

 

Podpis ręczny, podpis cyfrowy: 
Cechy wspólne: 

● 

Przypisany jednej osobie. 

● 

Niemożliwy do podrobienia. 

● 

Uniemożliwiający wyparcie się go przez autora. 

● 

Łatwy do weryfikacji przez osobę niezależną. 

● 

Łatwy do wygenerowania. 

Różnice: 

● 

Podpis ręczny związany nierozłącznie z dokumentem. 

● 

Podpis ręczny taki sam dla wszystkich dokumentów. 

● 

Podpis ręczny stawiany na ostatniej stronie dokumentu. 

● 

Podpis cyfrowy może być składowany i transmitowany niezależnie od dokumentu. 

● 

Podpis cyfrowy jest funkcją dokumentu. 

● 

Podpis cyfrowy obejmuje cały dokument. 

 
Niezaprzeczalność odbioru wiadomości: 

● 

Niezaprzeczalność  odbioru  wiadomości  (non-repudation  of  message  receipt)  chroni  nadawcę 
komunikatu przed wyparciem się przed odbiorcę faktu odebrania komunikatu. 

● 

Realizacja usługi polega na wysłaniu przez odbiorcę potwierdzenia odebrania wiadomości zawierającej 
podpis cyfrowy odbiorcy, będący funkcją oryginalnej wiadomości. 

 
Dystrybucja kluczy tajnych - algorytm Diffiego-Hellmana: 

● 

Popularną  metodą  używaną  do  dystrybucji  tajnych  kluczy  sesji  tworzenia  w  sposób  rozproszony  jest 
algorytm Diffiego-Hellmana. 

● 

Algorytm ten zapewnia możliwość ustalenia wspólnego dla obu stron i znanego tylko im tajnego klucza, 
nawet jeśli porozumiewają się poprzez niezabezpieczony kanał. 

● 

Tajny klucz jest następnie używany do szyfrowania danych wybranym algorytmem z tajnym kluczem. 

 

 

Poprzez jawną wymianę liczb (p, q) obie strony mogą wyznaczyć nową, unikalną liczbę Z, znaną tylko im. 
 
 

 

str. 34

 

Algorytm Diffiego-Hellmana: 

● 

A rozpoczyna wymianę i wysyła dwie liczby (duże p oraz q) do B. 

● 

A wybiera dużą losową liczbę całkowitą X

A

 i rozwiązuje równanie: 

 

 

   

 

 

       

● 

B Wybiera dużą losową liczbę całkowitą X

B

 i rozwiązuje równanie: 

 

 

   

 

 

       

● 

A wysyła Y

A

 do B. B wysyła Y

B 

do A. 

● 

A rozwiązuje równanie: 
     

 

 

 

       

● 

B rozwiązuje równanie: 

      

 

 

 

       

● 

Wynikowy wspólny klucz ma wzór: 
     

 

   

 

 

  

 

 

 
Bezpieczeństwo  algorytmu  Diffiego-Hellmana  opiera  się  na  dwóch  bardzo  trudnych  matematycznych 
problemach: 

○ 

W  celu  odzyskania  X

A

  oraz  X

B

  atakujący  musi  odgadnąć  X

A

  na  podstawie  

 

 

 lub  X

B

  na 

podstawie  

 

 

, 

○ 

Nie istnieją dotąd efektywne metody logarytmowania dyskretnego modulo liczba pierwsza, 

○ 

p i q powinny być dużymi liczbami pierwszymi, 

○ 

   

 

 powinno być liczbą pierwszą, 

○ 

Liczby rzędu 100-200 cyfr mogą być uznane za duże. 

 
Protokół Diffiego-Hellmana – protokół wymiany kluczy szyfrujących, opracowany przez Witfielda Diffiego oraz 
Martina Hellmana w 1976 roku. Jego siła oparta jest na trudności obliczenia logarytmów dyskretnych w ciałach 
skończonych.  Klucz  wymieniony  za  pomocą  tego  algorytmu  może  zostać  wykorzystany  do  szyfrowania 
komunikacji.  Algorytm  pozwala  bezpiecznie  wymienić  klucz  nawet  jeżeli  istnieje  osoba,  która  podsłuchuje 
proces wymiany klucza, nie chroni jednak przed atakami typu  man in the middle. Algorytm nie nadaje się do 
szyfrowania i deszyfrowania wiadomości. 
 
Usługa  znakowania  czasowego  –  w  kryptologii  jest  to  usługa  zapewnianiająca,  że  określony  dokument 
elektroniczny  istniał  w  pewnym  określonym  momencie  czasu  oraz  pozwalająca  na  śledzenie  zmian 
dokonywanych na tym dokumencie. W rozwiązaniu ulepszonym do serwisu świadczącego usługę znakowania 
przesyłany  jest  nie  cały  dokument,  lecz  jego  skrót.  Do  takiego  skrótu  dołączana  jest  następnie  informacja  o 
dacie  jego  otrzymania,  całość  jest  podpisywana  cyfrowo  przez  serwis  i  odsyłana  do  klienta.  To  rozwiązanie 
usuwa  większość  problemów  występujących  w  rozwiązaniu  naiwnym:  dokument  klienta  nie  jest  nikomu 
ujawniany, żadne informacje nie muszą być przechowywane przez serwis a wszelkie uszkodzenia dokumentu 
powstałe  podczas  transmisji  lub  znakowania  można  zweryfikować  od  razu  po  otrzymaniu  oznakowanego 
skrótu. 

 
 

str. 35

 

P

ODSTAWOWE 

T

YPY 

I

 

W

ŁASNOŚCI 

S

YSTEMÓW 

K

RYPTOGRAFICZNYCH

 

 
Klasy systemów kryptograficznych 
Współczesne rozwiązania tego problemu bazują na jednej z dwóch klas, na które można podzielić szyfry: 



 

szyfry blokowe 



 

szyfry strumieniowe 

 
Szyfry  blokowe  operują  w  sposób  kombinatoryczny  na  określonej  długości  fragmentach  tekstu  otwartego, 
oznacza to, że przed właściwą operacją szyfrowania tekst jest dzielony na bloki o zadanej długości a następnie 
każdy  z  bloków  jest  poddawany  szyfrowaniu  z  użyciem  tego  samego  tajnego  klucza.  Szyfry  blokowe  są  tak 
konstruowane aby niewielka zmiana w tekście otwartym wywoływała dużą zmianę szyfrogramu, stąd wynika 
ceniona  właściwość  tych  szyfrów  jaką  jest  propagacja  błędu  -  zmniejsza  ona  znacznie  prawdopodobieństwo 
udanej modyfikacji kryptogramu bez znajomości klucza. 

 

Zasada  działania  szyfrów  strumieniowych  polega  na  zaszyfrowaniu  każdego  pojawiającego  się  na  wejściu 
urządzenia  szyfrującego  znaku  wiadomości  poprzez  połączenie  go  w  pewien  odwracalny  sposób  z 
wygenerowanym wewnątrz urządzenia znakiem klucza. 
 
Szyfry  strumieniowe,  w  przeciwieństwie  do  blokowych,  działają  ze  zmieniającym  się  w  czasie  kluczem,  tak 
więc  dwa  identyczne  fragmenty  występujące  w  szyfrowanym  tekście  nie  będą  posiadały  takiego  samego 
szyfrogramu.  Klucz  szyfru  ma  zazwyczaj  skończoną  liczbę  symboli  natomiast  szyfrowana  wiadomość  nie  jest 
dzielona na fragmenty, nie ma również ograniczeń co do jej długości, zatem, przy bezpośrednim stosowaniu 
klucza do transformacji szyfrującej, istniało by realne niebezpieczeństwo skończenia się klucza przed końcem 
wiadomości.  Z  tego  powodu  klucz  tak  naprawdę  służy  do  wysterowania  układu  zwanego  generatorem 
strumienia klucza. 
 
Do najpopularniejszych szyfrów strumieniowych należą addytywne szyfry strumieniowe - szyfrogram uzyskuje 
się poprzez sumowanie modulo-2 kolejnych bitów tekstu otwartego i klucza. 

str. 36

 

 

Tryby pracy szyfrów blokowych: 

1.  ECB Electronic Code Book 

C

i

 = E

K

(P

i

) 

P

i

 = D

K

(C

i

) 

2.  CBC Cipher Block Chaining 

C

i

 = E

K

(P

i

 ⊕ C

i-1

) 

P

i

 = D

K

(C

i

) ⊕ C

i-1

 

C

0

 = IV 

3.  CTR Counter Mode 

C

i

 = E

K

(IV+i) ⊕ P

i

 

P

i

 = E

K

(IV+i) ⊕ C

i

 

4.  CFB Cipher Feedback 

C

i

 = E

K

(C

i-1

) ⊕ P

i

 

P

i

 = E

K

(C

i-1

) ⊕ C

i

 

C

0

 = IV 

5.  OFB Output Feedback 

O

0

 = E

K

(IV) 

 

O

i

 = E

K

(O

i-1

) 

C

i

 = P

i

 ⊕ O

i

 

P

i

 = C

i

 ⊕ O

i

 

6.  OCB Offset Codebook Mode 

Tryb pracy szyfru blokowego zapewniający w jednym kroku poufność, integralność oraz autentyczność 
informacji  stworzony  przez  amerykańskiego  kryptologa  Philipa  Rogaway'a.  Integruje  szyfr  blokowy  i 
MAC, cechując się przy tym dużą wydajnością. Algorytm jest opatentowany w Stanach Zjednoczonych. 
Autor udziela  bezpłatnej  licencji  na  stosowanie  go  w  oprogramowaniu  licencjonowanym  na zasadach 
GPL oraz produkowanym poza Stanami Zjednoczonymi. 

7.  CCM Counter with CBC-MAC 

Jest  to  uwierzytelniony  algorytm  szyfrowania  zaprojektowany  w  celu  zapewnienia  uwierzytelniania  i 
poufności. Tryb CCM jest zdefiniowany tylko dla szyfrów blokowych o długości 128 bitów. Jest podobny 
do OCB, ale darmowy i znacznie wolniejszy. 

 
 

 

str. 37

 

Algorytmy symetryczne 
Algorytm  symetryczny  (inne  nazwy:  algorytm  konwencjonalny,  algorytm  z  kluczem  tajnym,  algorytm  z 
pojedynczym  kluczem,  algorytm  z  jednym  kluczem)  –  algorytm  kryptograficzny,  który  do  szyfrowania  i 
deszyfrowania  tekstu  jawnego  wykorzystuje  klucz  lub  klucze.  W  przypadku,  gdy  do  szyfrowania  i 
deszyfrowania  wykorzystywane  są  różne  klucze,  to  jest  możliwe  wyznaczenie  klucza  szyfrującego  z 
deszyfrującego i odwrotnie. Ujawnienie jednego z kluczy umożliwia odtworzenie zaszyfrowanej wiadomości. 

 

DES 



 

opracowany przez IBM w 1977 roku, 



 

przeznaczony do szyfrowania 64-bitowych bloków danych 



 

klucz – 56 bitów, 8 bitów parzystości 



 

Stosowany w triple DES, może pracować z ECB, CBC, CFB, OFB 

 
Tekst  wejściowy  przetwarzany  jest  w  rozbiciu  na  64-bitowe  bloki,  z  których  każdy  podlega  niezależnemu 
szyfrowaniu. algorytm tego szyfrowania, parametryzowany 56-bitowym kluczem, składa się z 19 oddzielnych 
etapów. Pierwszy z tych etapów jest niezależną od klucza transpozycją całego bloku 64-bitowego, ostatni, 19. 
etap  realizuje  permutację  odwrotną  do  tej  z  etapu  pierwszego.  Etap  przedostatni  polega  na  zamianie 
miejscami  32-bitowych  połówek  bloku.  Wszystkie  z  pozostałych  szesnastu  etapów  są  sobie  funkcjonalnie 
równoważne,  ale  każdy  z  nich  jest  parametryzowany  inną  funkcją  kluza.  Szyfr  symetryczny  –  odszyfrowanie 
odbywa  się  za  pomocą  tego  samego  klucza,  co  szyfrowanie,  należy  tylko  wykonać  etapy  w  odwrotnej 
kolejności. 

 

Po  prawej  przedstawiono  pojedynczą  iterację.  Informacja  wejściowa,  jak  i  wyjściowa  dla  jednego  etapu 
pośredniego  to  dwa  32-bitowe bloki.  Lewy  blok wyjściowy jest  dokładną  kopią  prawego  bloku  wejściowego. 
Prawy blok wyjściowy jest natomiast wynikiem różnicy symetrycznej (XOR) dwóch składników: lewego bloku 

str. 38

 

wejściowego oraz pewnej funkcji dwóch argumentów – prawego bloku wejściowego oraz klucza pośredniego 
K

i

, charakterystycznego dla etapu. 

 
3DES 
Z  uwagi  na  małą  jak  na  obecne  możliwości  obliczeniowe  przestrzeń  kluczy  algorytmu  DES  nie  zaleca  się 
stosowania algorytmu w jego podstawowej postaci. W jego miejsce najczęściej używa się potrójnego DESa. 

 

Mamy tu dwa klucze K

1

 i K

2

 i trzy etapy przetwarzania. W pierwszy etapie tekst wejściowy jest szyfrowany za 

pomocą klucza K

1

 w sposób typowy dla DES, w drugim etapie wynik pierwszego etapu jest rozszyfrowywany za 

pomocą klucza K

2

. Wynik drugiego etapu ponownie szyfrowany jest (w trzecim etapie) za pomocą klucza K

1

. 

 
Użycie  schematu  EDE  zamiast  EEE  podyktowane  jest  względami  kompatybilności  wstecz.  Jeśli  K

1

=K

2

,  to  cały 

schemat redukuje się do pojedynczego etapu, czyli klasycznego szyfru DES z kluczem K

1

. 

 
3DES może również występować z trzema kluczami K

1

, K

2

 i K

3

! 

 
AES (ang. Advanced Encryption Standard) – symetryczny szyfr blokowy przyjęty przez NIST jako standard FIPS-
197  w  wyniku  konkursu  ogłoszonego  w  roku  1997,  który  wygrał  algorytm  nazywany  roboczo  Rijndael.  AES 
wykonuje  10  (klucz  128  bitów),  12  (klucz  192  bity)  lub  14  (klucz  256  bitów)  rund  szyfrujących  substitution-
permutation.  Składają  się  one z  substytucji  wstępnej, permutacji  macierzowej  (mieszanie  wierszy,  mieszanie 
kolumn)  i  modyfikacji  za  pomocą  klucza.  Funkcja  substytucyjna  ma  bardzo  oryginalną  konstrukcję,  która 
uodparnia ten algorytm na znane ataki kryptoanalizy różnicowej i liniowej. 
 
Kryptosystem IDEA (International Data Encryption Algorithm) 
Został  opracowany  pod  koniec  lat  80-tych  w  ETH  (Szwajcaria).  Jest  to  szyfr  blokowy,  iteracyjny,  oparty  na 
trzech operacjach arytmetycznych: 



 

suma modulo 2 



 

dodawanie modulo 2

16

 



 

mnożenie modulo 2

16

+1 (liczba pierwsza), przy czym liczba 0 jest traktowana jako 2

16

 

Zawiera 64-bitowe bloki i 128-bitowy klucz. Tryby pracy jak dla DES'a (jest ok. dwukrotnie szybszy od DES'a). 
Można korzystać bezpłatnie do celów niekomercyjnych, wchodzi w skład PGP (Pretty Good Privacy – narzędzie 
do szyfrowania poczty elektronicznej). 
 
 

 

str. 39

 

Niektóre algorytmy kryptograficzne oparte na kluczu symetrycznym: 

 

 
Inne: RC6, CAST – bardzo podobny do DESa, SAFER, MARS. 
 
Algorytmy asymetryczne 
Kryptografia  klucza  publicznego  (nazywana  również  kryptografią  asymetryczną)  to  rodzaj  kryptografii,  w 
którym  używa  się  zestawów  dwu  lub  więcej  powiązanych  ze  sobą  kluczy,  umożliwiających  wykonywanie 
różnych  czynności  kryptograficznych.  Jeden  z  kluczy  może  być  udostępniony  publicznie  bez  utraty 
bezpieczeństwa  danych  zabezpieczanych  tym  kryptosystemem.  Najważniejsze  zastosowania  kryptografii 
asymetrycznej – szyfrowanie i podpisy cyfrowe – zakładają istnienie 2 kluczy – prywatnego i publicznego, przy 
czym  klucza  prywatnego  nie  da  się  łatwo  odtworzyć  na  podstawie  publicznego.  W  niektórych  innych 
zastosowaniach kluczy może być więcej. 
 
W  1997  roku  brytyjska  służba  wywiadu  elektronicznego  (GCHQ)  ujawniła,  że  pierwsza  koncepcja  systemy 
szyfrowania z kluczem publicznym została opracowana przez jej pracownika Jamesa Ellisa już w 1965 roku, a 
działający  system  stworzył  w  1973  roku  Clifford  Cocks,  również  pracownik  GCHQ.  Oficjalnie  kryptografia 
asymetryczna została oficjalnie  wynaleziona  przez  cywilnych  badaczy  Martina  Hellmana  i  Whitfielda  Diffie  w 
1976 roku. 
 
RSA  –  jeden  z  pierwszych  i  obecnie  najpopularniejszych  asymetrycznych  algorytmów  kryptograficznych  z 
kluczem  publicznym,  zaprojektowany  w  1977  przez  Rona  Rivesta,  Adi  Shamira  oraz  Leonarda  Adlemana. 
Pierwszy  algorytm,  który  może  być  stosowany  zarówno  do  szyfrowania  jak  i  do  podpisów  cyfrowych. 
Bezpieczeństwo szyfrowania opiera się na trudności faktoryzacji dużych liczb złożonych. Jego nazwa pochodzi 
od pierwszych liter nazwisk jego twórców. 



 

poufność – klucz publiczny odbiorcy 



 

uwierzytelnienie – klucz prywatny nadawcy 

 
Jak działa RSA? 
 

p, q – dwie losowe duże liczby pierwsze  

 

n – p*q 

 e    -  jest  liczbą  z  zakresu  1  <  e  <  ϕ(n),  względnie  pierwszą  z  ϕ(n),  gdzie  ϕ(n)=(p-1)(q-1);  względnie 
pierwsze, to znaczy, że e i ϕ(n) nie mają wspólnych dzielników w rozkładzie na czynniki pierwsze poza 1 
     

  

     ( ) 

 
Klucz prywatny (secret key) SK to para liczb (d, n), lub trójka liczb (d, p, q). Klucz publiczny (public key) PK to 
para liczb (e, n). 

str. 40

 

 
Liczby e i d spełniają warunek:     (     )   ( ( )). 
 
W celu zaszyfrowania wiadomości, należy podzielić ją na bloki m

i

 o wartości liczbowej nie większej niż n, po 

czym  każdy  zaszyfrować:   

 

   

 

 

       .  Czyli,  w  uproszczeniu:   

 

   

 

       .  Odszyfrowywanie: 

      

 

      . 

 
Bezpieczna  długość  klucza  –  minimum  1024  bity.  W  przypadku  obu  kluczy  złożoność  jest  podobna.  Atak 
sprowadza się do odszukania p i q, co jest bardzo trudne przy dużych liczbach. 
 

DES 

RSA 

Duże szybkości 

Wolniejsze 

Duże szybkości generowania 
i weryfikacji 

Wolniejsze generowanie i 
uwierzytelnianie podpisu 
cyfrowego 

Trudność generowania 
podpisu 

Łatwość generowania 
podpisu 

Trudna w realizacji 

Łatwa w realizacji 

 
 
Kryptosystem ElGamal 
ElGamal  –  jeden  z  dwóch  najważniejszych  algorytmów  kryptografii  asymetrycznej  (obok  RSA),  oparty  na 
algorytmie Diffiego-Hellmana. System jest oparty na trudności problemu logarytmu dyskretnego w ciele liczb 
całkowitych modulo duża liczba pierwsza. Algorytm w połowie lat 80. XX wieku przedstawił Egipcjanin Taher 
Elgamal. 
 
Algorytm ElGamal składa się z trzech komponentów:  



 

generator klucza,  



 

algorytm szyfrowania, 



 

algorytm deszyfrowania. 

 
Przy kluczu 160 bitów daje bezpieczeństwo jak RSA przy 1024 bitach. 
 
Dystrybucja kluczy w systemach asymetrycznych 
Infrastruktura klucza publicznego (ang. Public Key Infrastructure (PKI)) – w ogólności jest to zespół urządzeń, 
oprogramowania, ludzi, polityk oraz procedur umożliwiający tworzenie, przechowywanie, zarządzanie i 
rozprowadzanie cyfrowych certyfikatów klucza publicznego. W szczególności jest to szeroko pojęty 
kryptosystem, w skład którego wchodzą urzędy certyfikacyjne (CA), urzędy rejestracyjne (RA), subskrybenci 
certyfikatów klucza publicznego (użytkownicy), oprogramowanie oraz sprzęt. Infrastruktura klucza publicznego 
tworzy hierarchiczną strukturę zaufania, której podstawowym dokumentem jest certyfikat klucza publicznego. 
Najpopularniejszym standardem certyfikatów PKI jest X.509 w wersji trzeciej. 
Do podstawowych funkcji PKI należą: 



 

Weryfikacja tożsamości subskrybentów 



 

Wymiana kluczy kryptograficznych  



 

Wystawianie certyfikatów 



 

Weryfikacja certyfikatów 



 

Podpisywanie przekazu 

str. 41

 



 

Szyfrowanie przekazu 



 

Potwierdzanie tożsamości 



 

Znakowanie czasem 

 

Dodatkowo, w pewnych konfiguracjach, możliwe jest 
odzyskiwanie kluczy prywatnych. 
Ważniejsze pojęcia: 



 

CA - Certification Authority - urząd certyfikacji 
-  wystawia  certyfikaty,  listy  CRL,  certyfikuje 
inne CA. 



 

RA - Registration Authority - urząd rejestracji 
-  zbiera  wnioski  o  wydanie  certyfikatu, 
weryfikuje tożsamość subskrybentów. 



 

Subskrybent - właściciel certyfikatu. 

 

 
Zagrożenia dla bezpieczeństwa 
Metoda  podprogowego  wykradania  kluczy  prywatnych.  Służby  bezpieczeństwa  w  USA  wymuszają  na 
producentach  wybieranie  kluczy  z  wyznaczonego  podzbioru.  Sprzęt  produkowany  w  stanach  posiada 
ograniczenia  na  wybieranie  kluczy  prywatnych.  Rozwiązania  opensourcowe  są  bezpieczniejsze,  można 
sprawdzić, czy klucz jest wybierany z pełnej dziedziny. 
 
Infrastruktura  klucza  publicznego  PKI,  standard  X.509  -  stanowi  powszechnie  akceptowaną  podstawę 
infrastruktury  PKI,  definiującą  formaty  danych  oraz  procedury.  X.509  to  standard  definiujący  schemat  dla 
certyfikatów kluczy publicznych, unieważnień certyfikatów oraz certyfikatów atrybutu służących do budowania 
hierarchicznej  struktury  PKI.  Kluczowym  elementem  X.509  jest  urząd  certyfikacji,  który  pełni  rolę  zaufanej 
trzeciej strony w stosunku do podmiotów oraz użytkowników certyfikatów. 
 
Przykład certyfikatu: 



 

dla kogo został wystawiony? 



 

nazwa domeny 



 

organizacja 



 

jednostka organizacyjna 



 

numer  seryjny  –  jednoznacznie  identyfikuje  certyfikat  wydany  przez  dane  centrum  certyfikujące; 
unieważnienie polega na unieważnieniu numeru seryjnego 



 

informacja, przez kogo certyfikat został wystawiony 



 

adres URL z informacjami na temat procedur; można sprawdzić, do czego certyfikat może być użyty 
 

Aby  dostać  certyfikat,  wystarczy  odebrać  maila  w  stylu  admin@domena.  Dzięki  temu  taki  certyfikat  nie  jest 
bezpieczny. Tekla potrafi odebrać maila dla admina mBanku. Robi w tym celu DNS cache poisoning. Udało się 
przechwycić maila – masz certyfikat. I możesz stworzyć fałszywą domenę. 
 
Certyfikat  ma  dwie  daty  ważności  od-do.  Nieważny  przed,  nieważny  po.  Możemy  wygenerować  certyfikat 
ważny  od  za  miesiąc.  Odciski  –  skróty  MD5,  SHA  itp.  Wygenerowane  z  danych  identyfikujących  certyfikat. 
Musimy te klucze porównać żeby potwierdzić certyfikat. 
 

str. 42

 

Zasady  certyfikatu  –  opis  procedur  jakie  zostały  użyte  w  trakcie  tworzenia  certyfikatu.  Metoda  jaka  została 
użyta do identyfikacji podmiotu. Certyfikat kwalifikowany lub niekwalifikowany. 
 
Tworzenie certyfikatu przez CA 
Certyfikat własny CA – bezpieczeństwo w ramach organizacji. 
Eduroam – certyfikowanie certyfikatów innych uczelni. 
 
Format X.509 v3 

 

 
Polityka  certyfikacji  –  dokument  określający  zasady  według  których  urząd  certyfikacji  (CA  -  Certificate 
Auhority)  wydaje  certyfikaty  swoim  klientom.  Zasady  wydawania  certyfikatów  mogą  być  diametralnie  różne 
dla  różnych  CA  lub  dla  różnych  poziomów  certyfikatów  wydawanych  przez  jednego  CA.  Od  braku 
jakiegokolwiek  potwierdzenia  danych  (np.  certyfikaty  testowe),  poprzez  sprawdzenie  autentyczności  adresu 
poczty  elektronicznej,  żądanie  dostarczenia  dokumentów  faksem,  aż  do  wymogu  osobistej  weryfikacji 
tożsamości w punkcie rejestracyjnym, lub u notariusza. Polityka określa również zakres odpowiedzialności CA, 
częstotliwość publikowania list CRL.  
 
PKI: 



 

wydawcy certyfikatów 



 

urzędy rejestrujące 



 

posiadacze certyfikatów 



 

klienci 



 

repozytoria (lista certyfikatów unieważnionych) 

 
Modele zaufania PKI: 



 

ścisła hierarchiczna certyfikacja; model rozproszony (często spotykany), żeby uwiarygodnić certyfikaty 
miedzy sobą poprzez wzajemne podpisanie certyfikatów (certyfikacja wzajemna) 



 

wzajemna wewnątrzdomenowa, wzajemna międzydomenowa 



 

model WWW, oparty o certyfikat przeglądarki (wirtualna kotwica zaufania) 



 

zaufanie oparte na użytkowniku (łańcuszek zaufania, wymyślone) 

 

str. 43

 

Dostawcy: Verisign, GlobalSign, Thawte 
Moduły: OpenSSL, Oscar, mikroPKI 
Serwery CA: OpenCA, pyCA, IDX-PKI 
 
Zagrożenia  PKI:  Udany  atak,  poprzez  odpowiednie  zapytanie  centrum  wystawia  certyfikat  dla  podrzędnej 
fałszywej placówki. 
 
LPKI - A lightweight Public Key Infrastructure for the Mobile Environments  
(lekka infrastruktura klucza publicznego dla środowisk mobilnych): 



 

Wraz z rozwojem i wzrostem popularności urządzeń mobilnych pojawiła się propozycja wprowadzenia 
dla nich alternatywnej wersji PKI, która będzie mniej wymagająca obliczeniowo. 



 

Specyfikacja  opublikowana  w  październiku  2008  r.  na  konferencji  IEEE  (International  Conference  on 
Communication Systems). 



 

Stosuje zaawansowaną metodę szyfrowania ECC z użyciem krzywych eliptycznych. 

 
Elliptic  Curve  Cryptography  (ECC)  –  grupa  technik  kryptografii  asymetrycznej,  wykorzystująca  jako 
podstawową  technikę  matematyczną  krzywe  eliptyczne.  Użycie  krzywych  eliptycznych  w  celach 
kryptograficznych  zostało  zasugerowane  niezależnie  przez  dwójkę  badaczy,  Neal  Koblitza  oraz  Victora  S. 
Millera w roku 1985. Bezpieczeństwo ECC jest oparte na złożoności obliczeniowej dyskretnych logarytmów na 
krzywych eliptycznych – Elliptic Curve Discrete Logarithm Problem (ECDLP) . 
ECC  oferuje  bezpieczeństwo  porównywalne  do  RSA  przy  znacznie  krótszych  kluczach.  Ocenia  się,  że 
bezpieczeństwo klucza RSA o długości 1024 bitów jest równoważne bezpieczeństwu klucza ECC o długości 160 
bitów.  Z  tego  powodu  ECC  jest  bardzo  atrakcyjnym  algorytmem  w  zastosowaniach,  które  wymagają  bardzo 
wysokiej  wydajności  szyfrowania  asymetrycznego  (algorytm  RSA  jest  stosunkowo  wolny)  lub  oferują  bardzo 
ograniczone środowisko obliczeniowe (jak karty mikroprocesorowe). 

 

P

ODPIS 

E

LEKTRONICZNY 

I

 

P

ODPIS 

C

YFROWY

 

 
Podpis elektroniczny w Polsce - regulacje techniczne i prawne 



 

Technologia podpisu elektronicznego to powiązanie dokumentu (poddanego digitalizacji) z daną osobą 
poprzez cechy jednoznacznie ją charakteryzujące (np. biometryczne). 



 

Przy  dzisiejszym  stanie  technologii  jedynie  nagranie  dokumentu  przekazywanego  głosem  człowieka 
spełnia  wymagania  stawiane  podpisowi  elektronicznemu  (np.  zlecenia  bankowe  lub  maklerskie 
przekazywane przez telefon). 



 

Odcisk linii papilarnych, obraz tęczówki oka, kształt twarzy itp., są doskonałymi sposobami identyfikacji, 
ale nie mogą być jeszcze stosowane do podpisu elektronicznego ze względów technicznych. 

 
Podpis cyfrowy a podpis elektroniczny: 



 

Pojęcia  podpisu  elektronicznego  oraz  podpisu  cyfrowego  nie  są  tożsame  -  podpis  elektroniczny  to 
pojęcie  szersze  znaczeniowo  niż  podpis  cyfrowy,  ten  drugi  stanowi  jeden  z  rodzajów  podpisu 
elektronicznego. 



 

Podpis  cyfrowy  różni  się  od  innych  podpisów  elektronicznych  tym,  że  został  wykonany  przy  użyciu 
kryptografii  asymetrycznej  z  parą  kluczy  prywatny  -  publiczny  (gdyby  wykorzystano  inną  technikę 
kryptograficzną  przy  tworzeniu  podpisu  elektronicznego  -  taki  podpis  nie  byłby  już  podpisem 
cyfrowym). 

 
 

 

str. 44

 

Cywilnoprawna regulacja podpisu elektronicznego 



 

30 czerwca 2000 roku - pierwszy w dziejach legalny podpis cyfrowi pod ustawą „Electronic Signatures in 
Global and National Commerce Act” (USA). 



 

Ustawa  z  dnia  18  września  2001  roku  o  podpisie  elektronicznym  (Dz.  U.  2001  nr  130,  poz.  1450)  - 
(Polska): 

o  “ Podpis elektroniczny to dane w postaci elektronicznej, które wraz z innymi danymi, do których 

zostały dołączone lub z którymi są logicznie powiązane, służą do identyfikacji osoby składającej 
podpis elektroniczny.” 

o  Nie ma znaczenia, jakie techniki kryptograficzne będą stosowane przy podpisie elektronicznym, 

nie  istnieją  jednak  na  razie  inne  metody,  oprócz  kryptografii  asymetrycznej,  używane  do 
tworzenia podpisu elektronicznego. 



 

W  Polsce  obowiązuje  prawne  zrównanie  podpisu  elektronicznego  z  podpisem  własnoręcznym  oraz 
wytyczone są normy regulujące działalność Urzędów Certyfikacji. 



 

Artykuł  60.  Kodeksu  Cywilnego:  „Z  zastrzeżeniem  wyjątków  w  ustawie  przewidzianych,  wola  osoby 
dokonującej  czynności  prawnej  może  być  wyrażona  przez  każde  zachowanie  się  tej  osoby,  które 
ujawnia  jej  wolę  w  sposób  dostateczny,  w  tym  również  przez  ujawnienie  tej  woli  w  postaci 
elektronicznej (oświadczenie woli).” 



 

Ustawa  z  18  września  2001  r.  określa  dwa  rodzaje  podpisu:  „podpis  elektroniczny”  oraz  „bezpieczny 
podpis elektroniczny”. Każdy z nich musi spełnić określone wymagania oraz wywołuje określone skutki 
prawne. 



 

Artykuł 78. Kodeksu Cywilnego, ust. 2.: „Oświadczenie woli złożone w postaci elektronicznej opatrzone 
bezpiecznym  podpisem  elektronicznym  weryfikowanym  przy  pomocy  ważnego  kwalifikowanego 
certyfikatu jest równoważne z oświadczeniem woli złożonym w formie pisemnej.” 

 
Bezpieczny podpis elektroniczny 
Aby podpis elektroniczny mógł być zrównany pod względem prawnym z podpisem własnoręcznym, oraz 
wywoływał takie same skutki prawne, musi spełniać warunki: 



 

ma  być  wygenerowany  na  podstawie  kwalifikowanego  certyfikatu  w  okresie  jego  ważności,  przy 
pomocy bezpiecznych urządzeń i danych podlegających wyłącznej kontroli osoby składającej podpis, 



 

zapewniać bezpieczeństwo, pewność i integralność danych, 



 

zawierać jednoznaczne wskazanie kwalifikowanego certyfikatu. 

 
Wskazanie certyfikatu: wskazanie wystawcy certyfikatu i numeru seryjnego certyfikatu. 
 
Z ustawy – bezpieczny podpis elektroniczny, to podpis elektroniczny, który: 



 

jest przyporządkowany wyłącznie do osoby składającej ten podpis, 



 

jest  sporządzany za  pomocą  podlegających  wyłącznej  kontroli  osoby  składającej  podpis  elektroniczny 
bezpiecznych urządzeń służących do składania podpisu elektronicznego i danych służących do składania 
podpisu elektronicznego,  



 

jest powiązany z danymi, do których został dołączony, w taki sposób, że jakakolwiek późniejsza zmiana 
tych danych jest rozpoznawalna. 

 
 

 

str. 45

 

Kwalifikowany certyfikat w rozumieniu Ustawy: 



 

Kwalifikowany  certyfikat,  jest  to  certyfikat  wydany  przez  kwalifikowany  podmiot  świadczący  usługi 
certyfikujące, spełniający wymogi określone w ustawie. 



 

Kwalifikowany  podmiot  świadczący  usługi  certyfikujące  jest  to  podmiot  wpisany  do  rejestru 
kwalifikowanych  podmiotów  świadczących  usługi  certyfikujące  prowadzonego  przez  Ministra 
Gospodarki, spełniający wymogi określone w ustawie. 

 
Zwykły (niekwalifikowany) podpis elektroniczny: 



 

Nie  można  zabraniać  stosowania  w  obrocie  podpisów  elektronicznych  bez  certyfikatów,  jeżeli  taka 
będzie  wola  stron  danego  stosunku  prawnego  i  nie  pozostanie  to  w  sprzeczności  z  obowiązującymi 
przepisami prawa. 



 

Podpis który nie spełnia wszystkich wymogów bezpiecznego podpisu elektronicznego, a jest podpisem 
elektronicznym, w świetle prawa nie jest równoważny podpisowi odręcznemu. 

 
Podpisujący (składający podpis elektroniczny): 
Podpisującym, według ustawy z 18 września 2001 r., może być: 



 

osoba fizyczna, 



 

osoba prawna, 



 

jednostka organizacyjna nie posiadająca osobowości prawnej. 

Warunkiem  złożenia  podpisu  elektronicznego  jest  posiadanie  odpowiedniego  sprzętu  i  skonfigurowanego 
oprogramowania do składania podpisów elektronicznych. 
 
Weryfikujący podpis elektroniczny: 
Osoba weryfikująca podpis elektroniczny to osoba podejmująca czynności, które pozwalają na: 



 

identyfikację osoby składające podpis elektroniczny, 



 

stwierdzenie,  że  podpis  został  złożony  za  pomocą  danych  służących  do  składania  podpisu 
elektronicznego przyporządkowanych do tej osoby, 



 

stwierdzenie, że dane opatrzone tym podpisem nie uległy zmianie po złożeniu podpisu. 

 
Znakowanie czasem: 



 

Podpis elektroniczny może być znakowany czasem. 



 

Znakowanie  czasem  to  usługa  polegająca  na  dołączaniu  do  danych  w  postaci  elektronicznej  logicznie 
powiązanych  z  danymi  opatrzonymi  podpisem  lub  poświadczeniem  elektronicznym,  oznaczenia  czasu 
w  chwili  wykonania  tej  usługi  oraz  poświadczenia  elektronicznego  tak  powstałych  danych  przez 
podmiot świadczący tę usługę. 



 

W sytuacji, gdy to znakowanie świadczy kwalifikowany podmiot certyfikacyjny, podpis wywołuje skutki 
daty pewnej w rozumieniu przepisów Kodeksu Cywilnego. 

 
Podmioty świadczące usługi certyfikacyjne wg ustawy z 18 września 2001 r.: 



 

Zwykły podmiot świadczący usługi certyfikacyjne to przedsiębiorca, Narodowy Bank Polski albo organ 
władzy  publicznej,  który  świadczy  co  najmniej  jedną  z  usług  certyfikacyjnych,  czyli:  wydawanie 
certyfikatów, znakowanie czasem lub oferujący inne usługi związane z podpisem elektronicznym 



 

Kwalifikowany  podmiot  świadczący  usługi  certyfikacyjne  -  podmiot  świadczący  usługi  certyfikacyjne, 
wpisany do rejestru kwalifikowanych podmiotów świadczących usługi certyfikacyjne. 



 

Akredytowany  podmiot  świadczący  usługi  certyfikacyjne  to  kwalifikowany  podmiot  świadczący  usługi 
certyfikacyjne posiadający akredytację, czyli decyzję administracyjną potwierdzającą, że dany podmiot 
spełnia wymogi określone w ustawie. 

str. 46

 

Świadczenie usługi i nadzór nad działalnością podmiotów świadczących usługi certyfikacyjne: 



 

Według  ustawy  z  18  września  2001  r.  „świadczenie  usług  certyfikacyjnych  w  charakterze 
kwalifikowanego  podmiotu  świadczącego  usługi  certyfikacyjne  wymaga  uzyskania  wpisu  do  rejestru 
kwalifikowanych  podmiotów  świadczących  usługi  certyfikacyjne  i  uzyskania  zaświadczenia 
certyfikacyjnego  wykorzystywanego  do  weryfikowania  poświadczeń  elektronicznych  tego  podmiotu, 
wydanego przez ministra właściwego do spraw gospodarki.”. 



 

Nadzór  nad  podmiotami  świadczącymi  usługi  certyfikacyjne  jest  najważniejszym  i  najwyżej 
postawionym organem w hierarchii podmiotów certyfikacyjnych. 



 

Organem nadzoru nad podmiotami świadczącymi usługi certyfikacyjne jest minister właściwy do spraw 
gospodarki. 

 
Prowadzenie rejestru kwalifikowanych podmiotów: 



 

W  Polsce  głównym  CA  oraz  organem  nadzorowania  systemu  świadczenia  usług  certyfikacyjnych  jest 
Narodowe Centrum Certyfikacji NCCert. 



 

Narodowe Centrum Certyfikacji NCCert powstało 6 września 2000 roku, a jego głównym udziałowcem 
jest Narodowy Bank Polski. 

 
Narodowe Centrum Certyfikacji NCCert: 
Działając  na  podstawie  art.  23  ust.  5  i  art.  30  ust.  3  ustawy  z  dnia  18  września  2001  r.  o  podpisie 
elektronicznym (Dz. U. Nr 130, poz. 1450), na wniosek Prezesa Narodowego Banku Polskiego, w dniu 27 lipca 
2005  r.,  Minister  Gospodarki  i  Pracy  upoważnił  Narodowy  Bank  Polski  do  wykonywania  następujących 
czynności: 



 

wytwarzanie  i  wydawanie  zaświadczeń  certyfikacyjnych,  o  których  mowa  w  art.  23  ustawy  z  dnia  18 
września 2001 r. o podpisie elektronicznym, 



 

publikacja listy wydawanych zaświadczeń certyfikacyjnych, o których mowa w pkt 1, 



 

publikacja danych służących do weryfikacji wydanych zaświadczeń certyfikacyjnych, o których mowa w 
pkt 1, 



 

publikacja listy unieważnionych zaświadczeń certyfikacyjnych. 

oraz  powierzył  Narodowemu  Bankowi  Polskiemu  prowadzenie  rejestru  kwalifikowanych  podmiotów 
świadczących usługi certyfikacyjne, o którym mowa w art. 30 ust. 2 pkt 1 ustawy z dnia 18 września 2001 r. o 
podpisie elektronicznym. 
 
Narodowe  Centrum  Certyfikacji  pełni  funkcję  głównego  urzędu  certyfikacji  dla  infrastruktury  bezpiecznego 
podpisu elektronicznego w Polsce, powierzoną Narodowemu Bankowi Polskiemu przez Ministra Gospodarki i 
Pracy na mocy ustawy z dnia 18 września 2001 r. o podpisie elektronicznym. 
 

 

str. 47

 

Sytuacja z pracowni: 

 

Sytuacja bardziej z życia wzięta: 

Komputer  PC  o  publicznym  adresie  IP  149.156.146.10,  poprzez  sieć  Internet,  łączy się z  terminatorem  tuneli 
VPN o adresie 192.150.10.50. Za firewallem znajduje się sieć LAN 192.168.100.0/24. 
 
W komputerze PC mamy wpisy w tablicy routingu: 
 

149.156.146.10/24 eth0 

 

0.0.0.0/0 eth0 

 
Po zestawieniu tunelu VPN: 
 

149.156.146.10/24 eth0 

 

192.168.100.0/24 192.168.100.254 vpn1 

 

0.0.0.0/0 eth0 

 
Tworzona  jest  wirtualna  karta  sieciowa  (vpn1),  z  wirtualnym  adresem.  Pakuje  ona  dane  w  dodatkowe 
nagłówki, oraz w szczególności szyfruje i ostatecznie wysyła na publiczny adres terminatora tuneli VPN. 
 
Należy uważać na polityki bezpieczeństwa – ograniczenie, czy ruch z tunelu na terminatorze może wychodzić 
na zewnątrz, czy tylko na sieć lokalną itd. 
 
Router  brzegowy  –  router  najbardziej  wysunięty  w  infrastrukturze  sieci  do  operatora  lub  dostawcy  usług. 
Elektroniczne,  aktywne  urządzenie  sieciowe  pozwalające  na  kierowanie  pakietów  danych  w  sieci  Internet 
zgodnie z zawartą w nich informacją adresową, zainstalowane na styku sieci Operatora i każdego z Partnerów 
Operatora. 
 

 

PC1 

PC2 

FW1 

FW2 

192.168.1.10 

192.168.1.1 

192.168.8.10 

192.168.8.1 

str. 48

 

P

ROTOKÓŁ 

IPS

EC

 

 
Wstęp: 



 

IPSec  (ang.  Internet  Protocol  Security)  to  zbiór  protokołów  stworzony  w  celu  implementacji 
bezpiecznych połączeń między komputerami. 



 

Protokół IP nie gwarantuje iż otrzymane datagramy: 

o  pochodzą od deklarowanego nadawcy, 
o  zawierają dane, które były umieszczone w nim przez nadawcę, 
o  ich zawartość nie została odczytana przez niepowołaną osobę podczas przesyłania od nadawcy 

do odbiorcy. 



 

Dla IPv4 IPSec jest rozszerzeniem, dla IPv6 jest standardem. 

 
Tryb transportu: 



 

Tryb transportu jest trybem domyślnym protokołu IPSec. 



 

Służy do ustanawiania komunikacji typu dwupunktowego (klient - serwer). 



 

Typowy tryb przy komunikacji software - urządzenie. 



 

W tym trybie szyfrowaniu podlega wyłącznie ładunek IP. 



 

IPSec  zapewnia  ochronę  datagramów  IP  oraz  protokołów  warstw  wyższych  przy  pomocy  protokołów 
ESP  (Encapsulating  Security  Payload)  (poufność,  integralność,  autentyczność)  lub  AH  (Authentication 
Header) (autentyczność, integralność). 

 
W  trybie  transportowym  komunikacja  jest  pomiędzy  pojedynczą  maszyną,  a  jakąś  całą  siecią.  W  trybie 
transportowym  nie  ukrywa  się  adresów  IP,  ukrywa  się  sam  ładunek  -  komputer  łączy  się  z  firewallem 
bezpośrednio. 
 
Tryb tunelowania: 



 

W  trybie  tunelowania  protokołu  IPSec  szyfrowane  są  nagłówek  i  ładunek  IP  (w  trybie  transportu 
szyfrowany jest tylko ładunek IP). 



 

Tryb tunelowania zapewnia ochronę całego pakietu IP, traktując go jako ładunek AH lub ESP. 



 

W  trybie  tunelowania  cały  pakiet  jest enkapsulowany  za  pomocą nagłówka  AH  lub  ESP  i  uzupełniany 
dodatkowym nagłówkiem IP. 



 

Adresy IP określone w zewnętrznym nagłówku IP są punktami końcowymi tunelu, a adresy IP określone 
w enkapsulowanym nagłówku IP są ostatecznymi adresami - źródłowym i docelowym. 



 

Tryb tunelowania protokołu IPSec jest użyteczny do ochrony ruchu między różnymi sieciami, który musi 
być przekazywany za pośrednictwem sieci niezaufanej. 

 
Protokół AH (Authentication Header): 
Protokół  AH  służy  do  uwierzytelniania,  zapewnia  integralność  danych,  opcjonalnie  także  chroni  przeciwko 
atakom z powtórzonymi pakietami. Nie zapewnia natomiast poufności, dane są czytelne, ale chronione przed 
modyfikacją. 
 

str. 49

 

 



 

następny nagłówek - identyfikuje ładunek pakietu IP; Wartość 6 reprezentuje protokół TCP 



 

długość - wskazuje długość nagłówka AH 



 

indeks  parametrów  zabezpieczeń  (SPI)  -  wartość  używana  w  połączeniu  z  adresem  docelowym  (z 
pakietu IP) i protokołem zabezpieczeń do identyfikowania poprawnego skojarzenia zabezpieczeń (SA) 
dla danej komunikacji 



 

numer  kolejny/sekwencyjny  (Sequence  Number)  -  32  bitowa,  inkrementowana  od  1  liczba.  Zapewnia 
ochronę przed powielaniem pakietów.  
Co się dzieje, jak numer kolejny zostaje przepełniony? 



 

Dane uwierzytelnienia - zawiera wartość testową integralności (ICV - integrity check value), wyliczaną 
zazwyczaj przy pomocy funkcji skrótu MD5 lub SHA-1. 

 
SPI jednoznacznie identyfikuje Security Associations, a te z kolei definiują klucz i algorytm. 
 
Protokół AH – tryb transportu: 
W trybie transportu wypełniony nagłówek AH zostaje umieszczony za nagłówkiem protokołu IP a przed 
ładunkiem pakietu IP. Protokół AH jest identyfikowany w nagłówku IP przez identyfikator 51 protokołu IP. 

 

 
Protokół AH - tryb tunelowania: 
W trybie tunelowania cały pakiet jest enkapsulowany za pomocą nagłówka AH i uzupełniany dodatkowym 
nagłówkiem IP. 

 

 

Protokół ESP (Encapsulating Security Payload): 



 

Protokół  ESP  zapewnia  poufność,  a  ponadto  integralność,  ochronę  przed  atakami  z  powtórzonymi 
pakietami oraz uwierzytelnianie (tylko dla nagłówka ESP i zaszyfrowanego ładunku). 

str. 50

 

 



 

Do  transmisji  danych  stosowane  są  szyfry  symetryczne,  które  są  po  prostu  szybsze  od  algorytmów 
asymetrycznych. Szyfrują one najczęściej dane z wykorzystaniem trybu blokowego  - stąd uzupełnienie 
do rozmiaru bloku. 

 
Protokół ESP – tryb transportu: 
W trybie transportu nagłówek ESP jest umieszczany za nagłówkiem IP i oznaczany jest w nim identyfikatorem 
protokołu o numerze 50. Nagłówek ESP jest umieszczony przed ładunkiem IP, a blok końcowy ESP i blok 
końcowy uwierzytelniania na końcu. 

 

 

Protokół ESP – tryb tunelowania: 
W trybie tunelowania ESP pakiet IP jest hermetyzowany za pomocą nagłówków ESP i IP oraz bloku końcowego 
ESP i bloku końcowego uwierzytelnienia ESP. 

 

 

 

Skojarzenia zabezpieczeń: 



 

Skojarzenia  zabezpieczeń  (Security  Associations)  są  umową  pomiędzy  dwoma  komunikującymi  się 
węzłami  dotyczącą  szczegółów  danego  tunelu  IPSec.  Dane  skojarzenie  zabezpieczeń  jest 
identyfikowane za pomocą: 

o  adresu IP nadawcy 
o  typu protokołu IPSec (AH lub ESP) 
o  indeksu parametrów zabezpieczeń (SPI) 

str. 51

 



 

Skojarzenia  zabezpieczeń  (SA)  opisują  m.in.  algorytm  szyfrujący  (jeśli  występuje),  algorytm 
uwierzytelnienia, okres ważności i klucz sesji, jaki jest używany dla danego tunelu. 



 

Skojarzenia  zabezpieczeń  są  jednokierunkowe,  więc  potrzeba  2  kanałów  na  dwukierunkową 
komunikację oraz 4 w przypadku używania protokołów AH i ESP jednocześnie. 



 

Indeks  parametrów  zabezpieczeń  (SPI)  jest  32-bitową  liczbą,  która  jednoznacznie  identyfikuje 
skojarzenie zabezpieczeń (SA). SPI jest umieszczany w nagłówkach protokołu ESP i AH. 

 
Mechanizm wymiany klucza: 



 

Mechanizm  wymiany  klucza  odpowiedzialny  jest  za  dynamiczne  tworzenie  skojarzenia  zabezpieczeń 
(SA), a także zarządzania bazą skojarzeń zabezpieczeń. 



 

IKE (Internet Key Exchange) działa w dwóch fazach o następującej kolejności: 

o  uwierzytelnienie  obu  stron  komunikacji  i  nawiązanie  bezpiecznego  kanału  na  potrzeby  IKE 

(ISAKMP SA), 

o  negocjacje  kluczy  kryptograficznych  oraz  parametrów  tunelu  przez  uwierzytelnione  strony  na 

potrzeby IPSec SA. 

 
Mechanizm wymiany klucza: 



 

Faza  1.:  Uwierzytelnienie  może  być  dokonywane  za  pomocą  hasła  (shared  secret),  które  służy  do 
obliczania  kluczy  metodą  Diffiego-Hellmana.  W  praktyce  hasła  wprowadzane  ręcznie  używane  są  do 
testowania.  Inną  metodą  jest  zastosowanie  certyfikatów  X.509,  czyli  kluczy  publicznych  podpisanych 
przez  nadrzędny urząd  certyfikacyjny  (CA).  Trzecią  metodą  jest  stosowanie  podpisów  RSA  (konieczna 
jest ręczna wymiana kluczy publicznych stron). 



 

Faza  2.:  Faza druga działa w trybie szybkim używając zestawionego IKE SA. W tym trybie obie strony 
ustalają charakterystyki połączenia i generują klucze dla IPSec SA. 

 
Ustalanie kluczy szyfrujących: algorytm Diffiego-Hellmana. 
 
Mechanizm wymiany klucza: 



 

Faza 1. może działać w 2 trybach: głównym i agresywnym. W trybie głównym dochodzi do 3 wymian 
pomiędzy  stronami  komunikacji:  negocjacji  zasad,  wymiany  Diffie-Hellmana  i  uwierzytelniania.  W 
trybie agresywnym dochodzi tylko do jednej wymiany i uwierzytelnienia u odbiorcy. W trybie głównym 
uwierzytelnienie jest dwustronne. W przypadku trybu agresywnego uwierzytelnia się tylko inicjator. 

 



 

Faza  2.  działa  w  trybie  szybkim  używając  poprzednio zestawionego  IKE  SA.  W  tym  trybie  obie  strony 
ustalają charakterystyki połączenia i generują klucze dla IPSec SA. 



 

W trybie szybkim strony negocjują: 

o  protokół IPSec 
o  algorytm zapewniający integralność (MD5 lub SHA1) 
o  algorytm szyfrowania (3DES lub DES) 



 

Następnie  odświeżany  lub  wymieniany  jest  klucz  sesji  i  tworzone  jest  skojarzenie  zabezpieczeń  (SA). 
Tryb szybki używany jest także w przypadku renegocjacji nowego SA. 

 
Mechanizm wymiany klucza - mechanizmy wspomagające: 



 

IKE Keepalive 



 

Dead Peer Detection 



 

NAT Traversal 



 

Perfect Forward Secrecy 

str. 52

 

IKE Keepalive: 



 

Protokół IKE jest oparty o protokół UDP, a co za tym idzie - bezpołączeniowy. 



 

Konieczna jest weryfikacja działania drugiej strony tunelu w celu określenia czy przesyłane pakiety nie 
giną. 



 

Bez tego mechanizmu dany kanał będzie uznany za aktywny do czasu wygaśnięcia SA. Wtedy tworzone 
jest nowe SA i możliwa weryfikacja połączenia. 



 

Mechanizm ten nie daje odpowiedzi na pytanie czy sieci „drugiej strony” są dostępne, jedynie czy drugi 
koniec tunelu jest aktywny. 



 

Komunikaty te są szyfrowane tak jak cała transmisja w ramach danego tunelu. 



 

W przypadku dużej ilości tuneli konieczne jest wysyłanie wielu takich informacji (zapotrzebowanie na 
moc obliczeniową). 

 
Dead Peer Detection: 



 

Mechanizm alternatywny do IKE Keepalive cechujący się większym poziomem skalowalności. 



 

Nie wysyła okresowo komunikatów w celu weryfikacji aktywności tunelu. 



 

Sprawdzany jest fakt przesyłania danych w kanale. Fakt ten informuje o działaniu kanału VPN. 



 

Jeśli  przez  pewien  okres  czasu  nie  otrzymana  zostanie  odpowiedź  na  wygenerowany  ruch  następuje 
wymiana wiadomości DPD w celu weryfikacji pracy „drugiej strony”. 



 

Jeśli któraś ze stron komunikacji nie obsługuje DPD następuje przejście na IKE Keepalive. 

 
NAT Traversal: 



 

Umożliwia  komunikacje  pomiędzy dwoma  hostami  w  przypadku  gdy pomiędzy  nimi  występuje  jedno 
lub wiele urządzeń wykonujących translację NAT. 



 

Detekcja  wsparcia  dla  NAT  Traversal  i  detekcja  NAT  pomiędzy  dwoma  hostami  wykonywana  jest 
podczas pierwszej fazy mechanizmu IKE (zarówno w trybie głównym jak i agresywnym). 



 

Wykrycie czy pomiędzy dwoma hostami znajduje się NAT dokonywane jest poprzez wyliczenie wartości 
funkcji skrótu dla adresu IP i portów obu stron wykonujących IKE. 



 

Jeśli  wyliczone  wartości  są  różne,  to  pomiędzy hostami  występuje  NAT  i  konieczne  jest  korzystanie  z 
NAT Traversal. 



 

W trybie NAT-T port źródłowy i docelowy pakietu UDP jest ustalany na 4500. 



 

Urządzenie dokonujące translacji musi wspierać NAT-T. 

 
Perfect Forward Secrecy: 



 

Korzyści płynące ze stosowania protokołów automatycznej negocjacji IPSec są zauważalne szczególnie 
w przypadku dużych sieci, pozwalają także łatwo osiągnąć efekty, które w praktyce byłyby niemożliwe 
do wykonania w sieciach konfigurowanych ręcznie. 



 

Jedną z takich funkcji jest automatyczna renegocjacja kluczy kryptograficznych co określony czas. 



 

Operacja  ta  trwa  stosunkowo  krótko  (może  więc  być  wykonywana  często)  i  gwarantuje,  że  w  razie 
naruszenia bezpieczeństwa systemu, ujawnione mogą zostać jedynie dane przechwycone po włamaniu. 



 

Cecha  ta,  określana  jako  Perfect  Forward  Secrecy  chroni  przed  sytuacją,  gdy  atakujący  zapisuje 
wszystkie  przechwycone  w  przeszłości  dane  w  nadziei,  że  kiedyś  uda  mu  się  zdobyć  klucz  do  ich 
rozszyfrowania. 



 

Renegocjacja  kluczy  z  użyciem  algorytmu  Diffiego-Hellmana.  Bez  mechanizmu  PFS  -  nowy  klucz  jest 
przesyłany zaszyfrowany starym kluczem. 

 
 

 

str. 53

 

Bazy danych 
Systemy korzystające z IPSec posiadają dwie bazy danych: 



 

SPD (Security Policy Database) - zawiera informacje o mechanizmach, jakie powinny być zastosowane 
do pakietów wychodzących i przychodzących. 



 

SAD (Security Association Database) - zawiera parametry związane z SA: 

o  algorytm szyfrowania lub uwierzytelniania 
o  klucze szyfrowania lub uwierzytelniania 
o  czas życia SA 
o  licznik pakietu SA 
o  informacje, co należy robić w przypadku przepełnienia licznika 

 
 

S

YSTEMY 

IDS

 

–

 

W

YKRYWANIE 

I

 

A

NALIZA 

D

ZIAŁALNOŚCI 

I

NTRUZÓW

 

 
Rozwiązania sprzętowe to zazwyczaj IPS, natomiast software’owe to często IDS. IDS wykrywa i informuje, a IPS 
podejmuje również jakąś akcję. 
 
IDS – definicja: 
Wykrywanie włamań (intrusion detection) to detekcja naruszenia bezpieczeństwa systemu w czasie 
rzeczywistym. Narzędzia, które przeprowadzają taką detekcję, nazywają się Systemami wykrywania włamań 
(Intrusion Detection Systems - IDS). 
 
Rola i podstawowe zadania IDS to: 



 

Śledzenie  aktywności  użytkownika  od  punktu  wejścia  do  punktu  ataku  -  monitorowanie  działalności 
intruza od momentu rozpoczęcia ataku do jego zakończenia. 



 

Rozpoznanie i poinformowanie o zmianach w danych - integralność danych. 



 

Wykrycie, kiedy system jest atakowany - nie może być fałszywych alarmów. 



 

Wykrycie błędów w konfiguracji systemu - może nas poinformować, że przez firewalla przeszły pakiety, 
które nie powinny. 



 

Pomoc w ustalaniu polityki bezpieczeństwa. 



 

Reakcja na atak (IPS). 

 
AIDE - Advanced Intrusion Detection Environment 
 
Ograniczenia IDS: 



 

Nie może zrekompensować złej jakości mechanizmów identyfikacji i autentykacji. 



 

Nie może przeprowadzić dochodzenia dotyczącego ataku bez pomocy człowieka. 



 

Nie może analizować całego ruchu w obciążonej sieci. 



 

Nie może zrekompensować jakości i integralności informacji dostarczonej przez system. 



 

Nie może zrekompensować wad protokołów sieciowych - w IP nie da się sprawdzić, czy źródłowy pakiet 
IP jest prawdziwy. 

 
Włączenie IPS powoduje drastyczny spadek wydajności - należy dobierać rozwiązania tak, aby były w stanie 
analizować cały ruch w sieci. Konsekwencje błędnego doboru rozwiązań: 



 

obniżenie przepustowości, 



 

jeśli system IDS jest wdrożony jako rozwiązanie oddzielne od routera - może nie analizować wszystkich 
pakietów. 

str. 54

 

Common Intrusion Detection Framework: 

 

 



 

E-boxes (event generators) - generatory zdarzeń systemowych analizujące zewnętrzne zdarzenia. 



 

A-boxes  (event  analizers)  -  analizatory  zdarzeń  systemowych.  W  systemach  IDS  istnieje  model 
standardowego  zachowania  się  użytkownika.  Ze  względu  na  sposób  analizy  danych  A-boxes  dzielimy 
na: 

o  Systemy rozpoznające anomalie. Anomalia to zachowanie użytkownika niezgodne z przyjętymi 

zasadami  np.:  większe  niż  zwykle  wykorzystanie  procesora,  użycie  przez  użytkownika 
niestandardowej sekwencji komend. 

o  Systemy  wykrywające  nadużycia.  Nadużycie  jest  rodzajem  zachowania,  które  IDS  rozpoznaje 

jako konkretny atak na system. 



 

D-boxes  (event  database)  -  bazy  danych;  zawierają  znane  wzorce  ataków  (zwane  niekiedy 
sygnaturami),  logi  wygenerowane  przez  pozostałe  komponenty  systemu,  oraz  wzorce  podejrzanych 
ciągów tekstowych. 



 

R-boxes  (response  units)  -  jednostki  reagujące.  W  najnowszych  systemach  IDS  mają  zdolność 
podejmowania decyzji służących złagodzeniu skutków włamania, mogą też przekierowywać intruza na 
specjalną maszynę pułapkę. 

 
Baza danych nie jest niezbędna. Analizator zdarzeń przesyła zagregowane informacje do jednostek 
reagujących. Generator zdarzeń systemowych dzieli systemy na grupy: sieciowe, oparte na hoście. Podział ze 
względu na typ analizatora zdarzeń: wykrywające nadużycie, wykrywające anomalie. 
 
Klasyfikacja IDS: 



 

Ze względu na sposób wykrywania: 

o  systemy oparte na zbiorze zasad 
o  systemy adaptacyjne (wykrywające anomalie) - zwykle wykorzystują AI 



 

Ze względu na umieszczenie generatora zdarzeń: 

o  HIDS - Host Intrusion Detection System 
o  NIDS - Network Intrusion Detection System 
o  NNIDS - Network Node Intrusion Detection System 

str. 55

 

Systemy oparte na zbiorze zasad 
Systemy te analizują aktywność monitorowanego środowiska, szukając zdarzeń lub ich zbiorów, które pasują 
do wcześniej zdefiniowanych jako zabronione. Są opisy znanych ataków. Te zdefiniowane reguły nazywane są 
sygnaturami. Z tego powodu systemy te nazywane są też często systemami opartymi o sygnatury lub także 
systemami wykrywającymi nadużycia. Najczęściej spotykane podejście do tej techniki wykrywania włamań 
polega na kolejnym porównywaniu danych otrzymanych z generatora zdarzeń do poszczególnych sygnatur. 
 
Sygnatury dotyczą na przykład: 



 

port dowolny, z zakresu 



 

pola w nagłówku IP 



 

protokół warstwy wyższej 



 

itd. 

 
Systemy oparte na zbiorze zasad - zalety: 



 

Są bardzo efektywne w wykrywaniu ataków, a przy tym generują niewielką ilość fałszywych alarmów. 



 

Potrafią szybko i niezawodnie diagnozować użycie specyficznego narzędzia ataku lub techniki. Może to 
pomóc administratorom do spraw bezpieczeństwa podjąć odpowiednie działania. 



 

Nie  wymagają  od  osoby  administrującej  dużej  wiedzy.  Sygnatury  ataków  są  powszechnie  dostępnie  i 
nie ma konieczności tworzenia własnych. 

 
Jeśli IPS coś blokuje, dodaje do logów informacje wraz z numerem sygnatury - można sprawdzić rodzaj ataku 
np. na stronie producenta. Sygnatury mają wagi - można ustawiać reakcje systemu w zależności od wagi 
sygnatury. 
 
Systemy oparte na zbiorze zasad - wady: 



 

Potrafią wykrywać tylko ataki, które są już znane. Jedynie ataki, których sygnatura znajduje się w bazie 
wiedzy  systemu  zostaną  wyłapane.  Nie  ma  możliwości  wykrywania  nowych  ataków.  System  zawsze 
musi posiadać wcześniejszą wiedzę o tym, czego szuka. 



 

W  przypadku  dużej  ilości  sygnatur  spada  wydajność  systemu  –  należy  wyłączyć  sygnatury,  które 
dotyczą ataków dla nas niegroźnych. 

 
Systemy adaptacyjne: 



 

Systemy  te  identyfikują  nienormalny, niezwykły  sposób  zachowania  (anomalie)  w  sieci  lub  na  danym 
hoście.  Ich  praca  opiera  się  na  podstawowym  założeniu,  iż  ataki  generują  inne  zachowania  niż 
normalna  praca  i  dzięki  temu  mogą  być  wykryte.  Budowane  są  profile  reprezentujące  normalne 
zachowania użytkowników, hostów czy połączeń sieciowych.  



 

Następnie zbierane są dane o zachowaniu w określonej chwili, a przy wykorzystaniu różnych sposobów 
pomiaru stwierdza się, czy monitorowana działalność odbiega od normy. Metody pomiarów mogą być 
różne.  Można  mierzyć  wartość  zasobów  zużywanych  przez  użytkownika  czy  proces  (np.  liczba  ot 
wartych plików, niepoprawnych zalogowań do systemu itp.). Przekroczenie pewnej wartości granicznej 
może oznaczać nienormalną sytuację. 

 
Systemy adaptacyjne - zalety: 



 

Systemy tego typu wykrywają niezwykłe zachowanie. W związku z tym posiadają zdolności wykrywania 
nowych, nieznanych do tej pory ataków. Nie muszą posiadać wiedzy na ich temat. 

str. 56

 



 

Wynikiem  ich  działania  może  być  informacja,  która  w  dalszej  kolejności  zostanie  poddana  analizie 
systemu  działającego  na  zasadzie  wykrywania  nadużyć.  Może  to  podnieść  skuteczność  systemu,  a  w 
szczególności ograniczyć ilość fałszywych alarmów. 

 
Systemy adaptacyjne - wady: 



 

Mogą reagować na anomalie, które nie są atakami - np. włączenie VoIP. 



 

Często  generują  dużą  ilość  alarmów  spowodowaną  nieprzewidywalnością  zachowania  użytkowników. 
Podobna  sytuacja  występuje  w  odniesieniu  do  sieci.  Także  praca  hosta  nie  do  końca  jest 
przewidywalna. 



 

Wymagają  uczenia.  Takiemu  systemowi  dostarczyć  trzeba  zbioru  uczącego,  na  podstawie  którego 
utworzone  zostaną  bazowe  profile.  Co  więcej,  wraz  z  upływem  czasu  muszą  być  one  zmieniane.  jeśli 
zostanie  dostarczony  zły  zbiór  uczący,  późniejsza  praca  będzie  niemożliwa.  Będzie  generowana  duża 
ilość fałszywych alarmów lub nie będą wykrywane ataki. 

o  Mało agresywny atak - system może się nauczyć, że to normalne zachowanie. 
o  Atak w trakcie uczenia - j/w. 

 
Host Intrusion Detection System 
Systemy HIDS nadzorują informacje związane z pracą danej maszyny. Podstawą informacji dla tego typu 
systemu są logi systemowe, sprawdzana jest także integralność systemu plików. Ponadto system monitoruje 
aktywność użytkowników. 
 
Host Intrusion Detection System - zalety: 



 

Można dokładnie określić, co zrobił agresor. Jakie wydał w systemie polecenia jakie otworzył pliki. Nie 
tylko  można  się  domyślać,  że  zostaną  takie  wydane,  ale  jest  się  tego  pewnym.  Można  więc  uzyskać 
bardziej szczegółową informacje na temat poczynań  



 

Systemy  oparte  na  hoście  mają  znacznie  niższą  ilość  fałszywych  alarmów  niż  NIDS.  Dzieje  się  tak 
dlatego,  ponieważ  ilość  komend  jaką  może  wydać  agresor  w  danym  systemie  jest  znacznie  mniejsza, 
niż ilość informacji jaką można zebrać z analizowanego ruchu sieci 

 
Host Intrusion Detection System - wady: 



 

Systemy  HIDS  wymagają  instalacji  na  systemie,  który  chce  się  ochraniać.  Może  nie  być  to  możliwe  z 
wielu przyczyn. Systemy IDS generują dużą ilość informacji, którą trzeba przechować, a często system 
ochraniany  może  nie  posiadać  wystarczającej  ilości  przestrzeni  dyskowej.  Można  również  nie  mieć 
fizycznego dostępu do ochranianej jednostki. 



 

Systemy  HIDS  polegają  na  możliwościach  logowania  i  monitorowania  ochranianego  systemu 
operacyjnego. Jeśli ten nie jest dostatecznie dobrze skonfigurowany, wiąże się to z jego rekonfiguracją, 
co nie zawsze jest możliwe ze względu na przeznaczenie maszyny. 

 
Network Intrusion Detection System 
Systemy NIDS nadzorują informacje związane z siecią, sprawdzają każdy pakiet przechodzący przez interfejs 
sieciowy - cały ruch w sieci. 
 
Network Intrusion Detection System - zalety: 



 

Systemy NIDS mogą wykrywać ataki, do przeprowadzenia których wykorzystuje się sieć komputerową. 



 

Systemy NIDS nie wpływają w żaden sposób na dotychczasową pracę chronionego systemu, ponieważ 
nie  pracują  jako  router  lub  inne  tego  typu  urządzenie.  Awaria  systemu  NIDS  nie  wpływa  na  pracę 
chronionego systemy 

str. 57

 



 

Nie  wymagają  modyfikacji  ochranianych  komputerów.  To  jest  poważna  zaleta,  ponieważ  często 
ochraniane maszyny mają ograniczone możliwości sprzętowe. 



 

Systemy NIDS pracują na osobnych maszynach, a co za tym idzie mogą zostać zainstalowane na innym 
systemie operacyjnym niż chronione komputery. Z tego powodu są prostsze w instalacji niż HIDS. 

 
Network Intrusion Detection System - wady: 



 

Z  drugiej  jednak  strony  systemy  NIDS  jedynie  badają  ruch  w  segmencie  sieci,  do  którego  są 
bezpośrednio  podpięte.  To  jest  poważny  problem  w  przypadku  sieci  zbudowanych  w  oparciu  o 
switch’e.  Rozwiązaniem  jest  umieszczenie  systemów  w  odpowiednich  miejscach  sieci  lub  użycie 
odpowiedniego sprzętu. 



 

Systemy  NIDS  zbudowane  są  w  oparciu  o  analizowanie  zbioru  zasad.  Jest  to  podyktowane  potrzebą 
zapewnienia  jak  najwyższej  wydajności  takiego  systemu.  Nie  może  on  bowiem  zgubić  ani  jednego 
pakietu. 



 

W  typowej  konfiguracji  systemy  NIDS  wszelkie  efekty  swej  pracy  logują  do  jakiejś  jednostki,  która 
później zajmuje się dodatkową analizą korelacyjną tych danych. Wiążę się to z dużym wzrostem ruchu 
w sieci. Można to rozwiązać poprzez stworzenie drugiej sieci. 



 

Poważny problem stanowi szyfrowany ruch w sieci. Ataków realizowanych przy pomocy szyfrowanych 
sesji nie da się w łatwy sposób wykryć. Tego typu ataków jest coraz więcej  - jedyną metodą radzenia 
sobie jest stosowanie proxy filturjących z analizą ruchu szyfrowanego - decryption in the middle. 

 
Fałszywe alarmy 
Można wyróżnić dwa typy fałszywych alarmów: 



 

false  positive  -  fałszywy  alarm,  który  generowany  jest,  gdy  system  wykrywania  włamań  normalny, 
dopuszczony ruch w sieci sklasyfikuje jako próba włamania 



 

false  negative  -  nie  jest  właściwie  alarmem,  a  jego  brakiem  w  przypadku  wystąpienia  niepożądanej 
działalności, która nie została wykryta 

 
Podsłuch całego ruchu w sieci: 



 

najprostsze rozwiązanie - HUB 



 

mirror switch port - na jeden z portów jest wysyłany cały ruch; rozwiązanie niedopuszczalne - cały ruch 
z np. 48 portów nie wejdzie na jeden 



 

podsłuch - tap (zawór) - czteroportowe urządzenie pozwalające na podglądanie ruchu w sieci. Z reguły 
urządzenie to wpina się w krytycznym miejscu sieci, gdzie monitorowanie jest konieczne. 

str. 58

 

 

 

 

Stealth  configuration  -  jedna  karta  sieciowa  nie  posiada  adresu  IP,  ani  zdefiniowanego  stosu  TCP,  druga 
pracuje    w  typowej  konfiguracji.  Brak  zdefiniowanego  stosu  TCP/IP  -  interfejs  monitorujący  ruch jest  w  sieci 
niewidoczny. 
 
Każdy switch jest zbudowany z układów ASIC - przełączają. Każdy układ ma swoją przepustowość. Do każdego 
takiego układu podpięta jest pewna ilość portów switcha. Zazwyczaj przepustowość wewnętrzna switcha jest 
mniejsza niż liczba portów.  
 
Systemy agentowe: 



 

Małe, autonomiczne moduły mogą się przemieszczać pomiędzy hostami zabezpieczanej sieci. 



 

Rolą  agenta  jest  monitorowanie  i  filtrowanie  działań  dokonywanych  w  chronionym  przez  niego 
obszarze. 



 

Agenty  wymieniają  miedzy  sobą  informacje  o  podejrzanych  działaniach  i  (lub)  komunikują  się  z 
centralnymi systemami IDS. 

 
Rozmieszczenie systemów IDS: 



 

Lokalizacja w jednym miejscu (np. w pobliżu zapory ogniowej), 



 

Rozproszenie w chronionej sieci jako: 

o  zbiór  niezależnych,  pojedynczych  systemów  IDS,  wymieniających  między  sobą  informacje  o 

włamaniach, 

o  zaawansowana architektura systemów agentowych. 

 
Pierwszy przykład, bardzo typowy: sieć złożona z trzech podsieci (fizycznych stref bezpieczeństwa): LAN/WAN, 
DMZ LAN (do niej jest dostęp z Internetu). Firewall rozdziela wszystkie sieci. Umieszczamy sensory (trzy zawory 
sieciowe,  z  których  ruch  przesyłany  jest  do  switcha,  a  ze  switcha  do  IDS).  Podsłuchiwany  jest  ruch:  między 
firewallem a siecią zew, między firewallem a LAN/WAN, między firewallem a DMZ LAN. 
 
 

 

str. 59

 

WAN - Router - Firewall - LAN 

Umieszczenie NIDS - Przykład 1 
IDS  przed  Firewallem  (pomiędzy  firewallem  a  routerem).  Jesteśmy  w  stanie  podsłuchać  cały  ruch,  który  jest 
kierowany  do  naszej  sieci.  Zaleta:  jesteśmy  w  stanie  zauważyć  wszelkie  próby  ataku  na  naszą  sieć.  Wada: 
fałszywe alarmy - znaczna część ruchu zostanie odfiltrowana przez firewall. 
 
Umieszczenie NIDS - Przykład 2 
Drugie  podejście  -  przeniesienie  IDS  za  firewall.  Sytuacja  odwrotna  -  IDS  ma  wykrywać  tylko  ze  zagrożenia, 
które przedarły się przez firewall. Tutaj widzimy dokładnie 100% tego, co jest faktycznie dla nas groźne. To, co 
przedarło się przez firewall i dalej jest niebezpieczne, ma zostać wykryte przez IDS. Z drugiej strony nie wiemy, 
jakie były różne próby ataków na naszą sieć. 
 
Umieszczenie NIDS - Przykład 3 
Idealne połączenie - system IDS potrafi analizować ruch przed i za firewallem: 



 

wiemy, co mogłoby zagrażać, 



 

wiemy, co zagraża, 



 

jesteśmy w stanie zmodyfikować konfigurację zapory na podstawie informacji o próbach ataków i które 
z nich przedarły się przez firewall. 

 
Sensor  wykrywania  włamań  na  jakimś  zasobie,  który  nas  interesuje  -  na  przykład  na  serwerze  WEBowym. 
System IDS analizujący ruch wokół firewalla niekoniecznie jest w stanie stwierdzić, czy jakiś serwer pracujący w 
sieci faktycznie jest zagrożony. 
 
Problemy związane z IDS: 



 

Atak typu wstawienia (Insertion) 



 

Atak typu odrzucenia (Evasion) 



 

Atak TTL 



 

Szyfrowane połączenie 

 
Atak typu wstawienia: 
Atakujący wysłał: TAXAK 
Ochraniany system widzi: ATAK 
System IDS widzi: ATAXT 
 
Zdarza się, że pakiety przyjęte do hosta są przyjmowane w innej kolejności, niż są wysyłane. Atakujący celowo 
zaburza kolejność. Obecność pakietu X może wywołać fałszywy alarm, albo efekt błędnego uczenia się.  
 
Czemu IDS uzna pakiet za poprawny, a system ochraniany nie?  



 

W  przypadku  TTL  IDS  zobaczy  pakiet,  a  chroniony  system  nie.  Dlatego  ważne  jest  umieszczanie 
dodatkowych sensorów na newralgicznych hostach w sieci. 



 

Odmienność  implementacji  stosu  TCP/IP.  System  chroniony  odrzuci  pakiety,  które  uzna  za 
niepoprawne. Konfiguracja stosu TCP/IP systemu IDS może ocenić, że pakiet jest OK. 

 
Atak typu odrzucenia: 
Atakujący wysłał: TAAK 
Ochraniany system widzi: ATAK 
System IDS widzi: ATK 



 

Odmienna konfiguracja stosu TCP/IP, 

str. 60

 



 

Nieprawidłowa konfiguracja IDS. 

 
Atak TTL: 
Ochraniane maszyny - router/firewall - system IDS - internet - agresor 
 
Agresor  wysyła  pakiety  z  małym  TTL.  IDS  widzi  pakiety,  generuje  alarmy,  ale  pakiety  nigdy  nie  docierają  do 
konkretnych maszyn. Typowa procedura ataku typu wstawienia. System IDS musi znać minimalną wartość TTL, 
żeby pakiet dotarł do celu - znać ile jest routerów w sieci. Druga możliwość - sensory sieciowych systemów IDS 
na maszynach. 
 
Szyfrowane połączenie 
W  przypadku,  gdy  przesyłane  w  sieci  dane  są  zaszyfrowane  powstaje  bardzo  trudna  sytuacja.  System 
wykrywania  włamań  musi  być  zaufaną  trzecią  stroną  -  musi  znać  klucze  sesyjne.  Jest  to  konieczne  do 
przeprowadzania  operacji  odszyfrowania  strumienia  danych,  która  warunkuje  wykrywanie  niepożądanych 
zdarzeń.  Konieczność  odszyfrowania  danych  pociąga  za  sobą  zwiększenie  mocy  obliczeniowej  koniecznej  do 
przeprowadzania  skomplikowanych  operacji  matematycznych  związanych  z  procesem  deszyfracji.  Ponadto 
przejęcie  funkcji  zaufanej  trzeciej  strony  przez  system  IDS  uderza  w  podstawowe  założenia  systemów 
bezpieczeństwa. Pojawia się jednak problem, co stanie się w przypadku, gdy system wykrywania włamań jako 
zaufana trzecia strona będzie narażony na wyciek informacji. W takim wypadku administrator systemu pełni 
też  rolę  zaufanego  pracownika.  Sytuacja  taka  może  prowadzić  do  absurdu.  Wprowadzenie  nowego  systemu 
bezpieczeństwa może doprowadzić do obniżenia bezpieczeństwa istniejących systemów ochrony informacji. 
 
Oszukiwanie programów IDS 



 

Skanowanie portów w losowej kolejności - niektóre systemy IDS wykrywają sekwencyjne połączenia z 
jednego  adresu  źródłowego  z  kolejnymi  portami.  Wystarczy  wprowadzić  losowość  przy  wyborze 
portów do skanowania, by ominąć to zabezpieczenie. 



 

Powolne skanowanie - system IDS lub dowolny inny stwierdzi próbę skanowania systemu, jeśli wykryje 
kolejne  połączenie  z  jednego  źródła  do  różnych  portów  w  określonym  czasie,  np.  za  skanowanie 
uważana  będzie  próba  nawiązania  5  połączeń  na  różne  porty  z  jednego  adresu  w  czasie  3  sekund  - 
wiedząc to, można uniknąć wykrycia poprzez skanowanie 5 połączeń w ciągu 4 sekund. W przypadku 
nieznanych ustawień można skanowanie spowolnić do kilku pakietów na dzień. Jednostka analizująca 
logi  może  odnaleźć  takie  zagrożenia  -  wymagane  składowanie  danych  i  moce  obliczeniowe  do  ich 
analizy. 



 

Fragmentacja  pakietów  -  część  istniejących  systemów  IDS  nie  składa  zdefragmentowanych  pakietów 
bądź to w obawie przed atakiem DoS, bądź z braku takiej funkcji. Nie widząc całego pakietu, system nie 
jest  w  stanie  poprawnie  go  rozpoznać.  Rozwiązaniem  problemu  jest  skonfigurowanie  bramki  (zapory 
ogniowej lub routera), tak by składała w całość wszystkie zdefragmentowane pakiety. 



 

Odwrócenie uwagi - polega na stworzeniu obfitego strumienia skanujących pakietów ze sfałszowanymi 
adresami nadawcy. Wśród tych pakietów co jakiś czas będzie znajdować się adres prawdziwego hosta 
inicjującego skanowanie. Jego wychwycenie jest jednak bardzo trudne, jeśli nie niemożliwe. Wystarczy 
wygenerować skanowanie z wieloma adresami IP - można wywołać efekt zablokowania tych IP - DoS. 



 

Fałszowanie adresu nadawcy - metoda ta może stanowić rozwinięcie poprzedniej. Komputer skanujący 
fałszuje wszystkie adresy nadawcy, dbając jedynie o to, by przynajmniej jeden z fałszowanych adresów 
znajdował się w jego podsieci. Dzięki temu host skanujący jest w stanie podsłuchiwać pakiety zwrotne, 
nie zdradzając swojego adresu. 



 

Skanowanie  rozproszone  -  skoordynowane  skanowanie  może  być  wykorzystane  w  połączeniu  z 
powolnym  skanowaniem  w  celu  wykonania  praktycznie  niewykrywalnego  skanowania  w  rozsądnym 
czasie. Technika ta wymaga jednak wcześniejszych przygotowań i znacznych zasobów. 

str. 61

 

F

IRE

W

ALL

 

 
Definicja: firewall (ang. ściana przeciwogniowa). 
Jeden  ze  sposobów  zabezpieczenia  sieci/komputera/serwera  przed  intruzami.  Termin  określający  sprzęt 
komputerowy  wraz  ze  specjalnym  oprogramowaniem  bądź  samo  oprogramowanie  blokujące  niepowołany 
dostęp do sieci komputerowej, komputera, serwera, itp. na której straży stoi. 
 
Firewall sprzętowy pracuje zazwyczaj na styku z siecią zewnętrzną. Coraz częściej - pomiędzy segmentami sieci 
wewnętrznych. 
 
Stosowane technologie: 



 

filtrowanie pakietów - analiza nagłówków protokołów sieciowych do warstwy 4 



 

pośredniczenie (proxy) - proxy filtrujące, wyjście do warstw 5/6/7 - HTTP, SMTP, FTP 



 

translacja adresów sieciowych (NAT) - nie chroni, jeśli ktoś pobierze złośliwy kod (atak na HTTP) 



 

wirtualne sieci prywatne (VPN) 

 
Filtrowanie pakietów w: 



 

warstwie aplikacji 



 

warstwie transportowej 



 

warstwie sieciowej 



 

warstwie łącza danych 

 
Pośredniczenie (proxy) - firewall warstwy aplikacji. Klient uruchomiony - przyjmijmy - w sieci wewnętrznej, nie 
może  nawiązać  połączenia  z  serwerem  pracującym  w  sieci  zewnętrznej.  Może  tylko  nawiązać  połączenie  z 
apliakacją  pośredniczącą,  zainstalowaną  na  zaporze  (proxy).  Ruch  przechodzi  przez  zaporę  jedynie,  jeśli 
zostanie pozytywnie sklasyfikowany przez aplikację proxy. Zaakceptowane połączenie od klienta jest następnie 
zestawiane  w  imieniu  klienta  przez  aplikację  proxy  z  serwerem.  W  istocie  zatem  utrzymywane  są  dwa 
połączenie: klient-proxy i proxy-serwer docelowy. 
 
Technika  translacji  adresów  sieciowych  NAT  (Network  Address  Translation)  ukrywa  przestrzeń  adresową 
pakietu  danych  w  innej  przestrzeni  adresu  publicznego.  Dzięki  temu  każdy  host  w  sieci  prywatnej  może 
uzyskać  dostęp  do  Internetu  przy  użyciu  jednego  publicznego  adresu  IP.    Lokalne  sieci  komputerowe, 
korzystające  z  tzw.  adresów  prywatnych  (specjalna  pula  adresów  tylko  dla  sieci  lokalnych),  mogą  zostad 
podłączone  do  Internetu  przez  jeden  komputer  (lub  router),  posiadający  mniej  adresów  internetowych  niż 
komputerów w tej sieci. Router ten, gdy komputery z sieci lokalnej komunikują się ze światem, dynamicznie 
tłumaczy  adresy  prywatne  na  adresy  zewnętrzne,  umożliwiając  użytkowanie  Internetu  przez  większą  liczbę 
komputerów niż posiadana liczba adresów zewnętrznych. 
 
Typy NAT: 



 

SNAT  (Source  Network  Address  Translation)  to  technika  polegająca  na  zmianie  adresu  źródłowego 
pakietu  IP  na  jakiś  inny.  Stosowana  często  w  przypadku  podłączenia  sieci  dysponującej  adresami 
prywatnymi  do  sieci  Internet.  Wtedy  router,  przez  który  podłączono  sieć,  podmienia  adres  źródłowy 
prywatny na adres publiczny (najczęściej swój własny). 
Szczególnym  przypadkiem  SNAT  jest  maskarada,  czyli  sytuacja,  gdy  router  ma  zmienny  adres  IP  (np. 
otrzymuje  go  w  przypadku  połączenia  modemowego  dodzwanianego).  Wtedy  router  zmienia  adres 
źródłowy na taki, jak adres interfejsu, przez który pakiet opuszcza router. 

str. 62

 



 

DNAT  (Destination  Network  Address  Translation)  to  technika  polegająca  na  zmianie  adresu 
docelowego  pakietu  IP  na  jakiś  inny.  Stosowana  często  w  przypadku,  gdy  serwer,  który  ma  być 
dostępny  z  Internetu  ma  tylko  adres  prywatny.  W  tym  przypadku  router  dokonuje  translacji  adresu 
docelowego pakietów IP z Internetu na adres tego serwera. 

 
Odróżnianie pakietów z różnych urządzeń – podmiana numerów portów. 
 
NAT może dokonać konwersji na dwóch różnych poziomach adresowania pakietu: 

1.  na poziomie warstwy sieciowej: adres IP - NAT 
2.  na poziomie warstwy transportowej: socket (adres IP i numer portu) - NAPT (PAT) 

Rozpatrzmy powyższe dwie metody translacji NAT i NAPT (PAT). 

1.  Pierwsza  metoda  (NAT)  dokonuje  translacji  tylko  adresu  IP  prywatnego  hosta.  Informacja  adresowa 

wygląda następująco: 
(adres IP źródła : numer portu źródłowego; adres IP przezn. : numer portu przeznaczenia) 
pakiet, który wychodzi w kierunku Internetu jest translowany do postaci: 
(adres IP źródła : numer portu źródłowego; adres IP przezn. : numer portu przeznaczenia) 

2.  W drugim przypadku modyfikacji (NAPT, PAT) podlegają zarówno adres IP jak i numer portu TCP/UDP. 

Informacja adresowa wygląda następująco: 
(adres IP źródła : numer portu źródłowego; adres IP przezn. : numer portu przeznaczenia) 

 

pakiet, który wychodzi w kierunku Internetu jest translowany do postaci: 
(adres IP źródła : numer portu źródłowego; adres IP przezn. : numer portu przeznaczenia) 

 
Dla  pakietów  w  kierunku  odwrotnym,  czyli  z  Internetu  do  sieci  prywatnej,  dokonywane  są  podobne 
modyfikacje, ale na polach przeznaczenia. 
 
Translacja statyczna i dynamiczna 
Kiedy  mówimy  o  NAT  (Network  Address  Translation)  to  musimy  wiedzieć,  że  translacje  NAT  mogą  być 
dokonywane  statycznie  (dokonywane  ręcznie)  lub  dynamicznie.  W  pierwszym  przypadku  przydział  adresu 
NAT-IP  dla  oryginalnego  adresu  IP  jest  jednoznaczny,  w  drugim  nie  jest.  W  statycznym  NAT  pewien  stały 
źródłowy  adres  IP  jest  zawsze  translowany  do  tego  samego  adresu  NAT-IP  i  żaden  inny  adres  IP  nie  będzie 
translowany do tego samego adresu NAT-IP. Natomiast w przypadku translacji dynamicznej NAT, adres NAT-IP 
jest zależny od różnorodnych warunków działania i może być kompletnie inny dla każdej pojedynczej sesji. 
 
VPN (ang. Virtual Private Network, Wirtualna Sieć Prywatna) – tunel, przez który płynie ruch w ramach sieci 
prywatnej  pomiędzy  klientami  końcowymi  za  pośrednictwem  publicznej  sieci  (takiej  jak  Internet)  w  taki 
sposób,  że  węzły  tej  sieci  są  przezroczyste  dla  przesyłanych  w  ten  sposób  pakietów.  Można  opcjonalnie 
kompresować  lub  szyfrować  przesyłane  dane  w  celu  zapewnienia  lepszej  jakości  lub  większego  poziomu 
bezpieczeństwa.  
 
IPtables 
W iptables istnieją trzy tablice reguł. Pierwsza (domyślna) filter zawiera wbudowane łańcuchy INPUT i OUTPUT 
dla  pakietów  przeznaczonych  lub  wygenerowanych  przez  lokalnego  hosta  oraz  FORWARD  dla  pakietów 
routowanych przez hosta. Druga tablica nat dotyczy reguł stosowanych dla pakietów, dla których dokonywana 
jest translacja adresów IP i zawiera łańcuchy PREROUTING i POSTROUTING, dla tablicy nat dostępny jest także 
łańcuch OUTPUT. Trzecia tablica mangle zawiera łańcuchy PREROUTING oraz OUTPUT. 
 
 

 

str. 63

 

Obieg pakietu 

 



 

prerouting - można zmienić docelowy adres IP przy pakiecie wchodzącym 



 

decyzja co do routingu - czy ruch jest kierowany do podsieci, czy bezpośrednio do firewalla 



 

input - czy pakiet może dotrzeć do firewalla? 



 

output - czy ruch może wyjść z komputera 



 

postrouting  -  można  podmieć  źródłowy  adres  IP  -  można  zmienić  źródłowy  IP  przy  pakiecie 
wychodzącym 

 

Firewall  Builder  to  graficzny  konfigurator  zapory  ogniowej.  Narzędzie  może  być  używane  do  konfiguracji 
firewalla w systemach operacyjnych oraz urządzeniach Cisco. Aplikacja zapewnia wsparcie dla: Linux iptables, 
Cisco ASA i PIX, Cisco FWSM, Cisco router access lists, pf, ipfw i ipfilter for BSD oraz HP ProCurve ACL. 
 
Firewall prywatny jest to bariera pomiędzy twoim komputerem a światem zewnętrznym czyli Internetem. 
Zastosowanie: 



 

Ochrona poufnych danych użytkownika, np. danych osobowych, numerów kart kredytowych, numeru 
IP, 



 

Ochrona przed atakami mającymi na celu utrudnienie lub uniemożliwienie pracy komputera, 



 

Ochrona przed nieautoryzowanym dostępem do zasobów komputera, 



 

Ochrona przed złośliwym oprogramowaniem. 

 
Architektury firewalli: 
Na  konstrukcję  zapory  sieciowej  zwykle  składają  się  filtry  pakietów  oraz  serwery  proxy.  Podstawowym 
zadaniem  zapory  jest  ograniczenie  przepływu  danych  między  sieciami.  Przed  postawieniem  zapory  trzeba 
określić, jakie rodzaje danych mają być przez nią przepuszczane, a jakie nie. Czyli trzeba zdefiniować politykę 
zapory. Następnie należy skonstruować mechanizmy, które umożliwią wprowadzenie tej polityki w życie. Filtry 
pakietów  to  urządzenia  przechwytujące  każdy  transmitowany  pakiet  danych  i  dopuszczające  lub  blokujące 
przesłanie  tego  pakietu  do  adresata.  Decyzja  o  przesłaniu  jest  podejmowana  na  podstawie  atrybutów 
rozpatrywanego  pakietu.  Są  to  m.in.  adres  źródłowy,  adres  docelowy,  typ  protokołu,  port  źródłowy,  port 
docelowy,  zawartość.  W  praktyce  funkcjonują  dwie  podstawowe  strategie  konfiguracji  filtrów  pakietów: 
domyślne przepuszczanie oraz domyślne powstrzymywanie. Pierwsza polega na blokowaniu tylko niektórych 
portów,  protokołów  czy  adresów.  Stosowana  jest  więc  zasada:  wszystko,  co  nie  jest  zabronione  jest 
dozwolone.  Druga  strategia  polega  na  odblokowaniu  tylko  niektórych  portów,  protokołów  czy  adresów. 
Obowiązuje  więc zasada:  wszystko,  co  nie  jest dozwolone  jest zabronione.  Administrator  systemu,  dążący  w 
konfiguracji  zapory  sieciowej  do  osiągnięcia  maksymalnego  bezpieczeństwa,  powinien  oczywiście  wybrać 
strategię domyślnego powstrzymywania. Serwery proxy to pakiety programowe służące do pośredniczenia w 

PREROUTING 

NAT 

decyzja co 

do routingu 

proces lokalny 

decyzja co 

do routingu 

FORWARD 

FILTER 

INPUT 

FILTER 

POSTROUTING 

NAT 

OUTPUT 

FILTER, NAT 

str. 64

 

ruchu  sieciowym  pomiędzy  siecią  prywatną  a  Internetem.  Użytkownik  sieci  prywatnej,  który  chciałby 
skorzystać z usługi udostępnianej na serwerze w Internecie, rejestruje się najpierw w aplikacji serwera proxy. 
Zadaniem  tego  serwera  jest  uwierzytelnienie  użytkownika  i  po  stwierdzeniu,  że  ma  on  odpowiednie  prawa, 
zezwolenie  na  skorzystanie  z  usługi  w  Internecie.  Przy  połączeniach  z  sieci  zewnętrznej  postępowanie  jest 
podobne.  Ponieważ  serwer  proxy  działa  na  poziomie  aplikacji,  więc  każdy  typ  aplikacji  wymaga  oddzielnego 
serwera.  Taki  zastaw  serwerów  proxy  nazywamy  bramą  aplikacyjną.  Przez  połączenie  filtrów  pakietów  i 
serwerów    proxy,  oraz  ich  odpowiednie  osadzenie  na  platformach  sprzętowych,  można  uzyskać  różne 
konfiguracje zapór sieciowych. Najbardziej popularne są w tej chwili cztery konfiguracje:  



 

host z dwoma portami,  



 

filtr pakietów,  



 

zapora z jednym filtrem pakietów i bramą aplikacyjną,  



 

zapora z dwoma filtrami pakietów i bramą aplikacyjną. 

 
Host z dwoma portami 
Jest to jedno z najstarszych rozwiązań. Polega na osadzeniu zapory 
na  komputerze  wyposażonym  w  dwa  interfejsy  sieciowe, 
pracującym  zwykle  pod  kontrolą  systemu  operacyjnego  z  rodziny 
UNIX.  Komputer  w  zaporze  działa  jednocześnie  jako  dławik  i 
brama.  Usługi  są  zwykle  oferowane  użytkownikom  na  dwa 
sposoby:  

•  użytkownik loguje się do komputera z dwoma portami,  
•  na  hoście  z  dwoma  portami  mogą  działać  serwery    proxy 

poszczególnych, przepuszczanych przez zaporę usług.  

W systemie operacyjnym, a dokładniej mówiąc w jego jądrze musi 
być włączona opcja ip_forwarding. 
 
Filtr pakietów 
Ten typ zapory buduje się na bazie jednego filtru pakietów. Może nim być np. router, w którym dostępna jest 
funkcja filtrowania pakietów. Jest to konfiguracja prosta i dość popularna. Programowanie filtru polega na:  

•  zablokowaniu pakietów wszystkich nieużywanych usług,  
•  zablokowaniu pakietów z ustawioną opcją routingu źródłowego,  
•  zezwoleniu  na  połączenia  przychodzące  tylko  z 

określonych  serwerów  sieciowych  i  blokowaniu 
pozostałych,  

•  zezwoleniu  komputerom  z  sieci  wewnętrznej  na 

połączenia  z  dowolnym  komputerem  w  sieci 
zewnętrznej.  

Do zalet takiej konfiguracji należy zaliczyć prostotę, taniość 
i  elastyczność  wyrażającą  się    łatwością  blokowania 
dostępu z wybranej sieci zewnętrznej. Do wad należą: 

•  brak  lub  słabo  rozbudowany  system  rejestracji 

ruchu przechodzącego przez zaporę, prób włamań, 
udzielania użytkownikom różnego rodzaju dostępu, 
zwłaszcza w przypadku starszych urządzeń,  

•  złożoność  reguł  filtrowania  może  być  znaczna,  co 

powoduje znaczną trudność ich weryfikowania,  

•  testowanie  filtru  polega  na  eksperymentowaniu, 

które może być czasami dość problematyczne,  

str. 65

 

•  po złamaniu zabezpieczeń  routera, komputery w sieci wewnętrznej będą całkowicie podatne na ataki,  
•  brak zabezpieczeń przed zawartością pewnych pakietów (np. SMTP czy FTP). 

 
Zapora z jednym filtrem pakietów i bramą aplikacyjną 
Bardziej bezpieczną zaporę sieciową można zbudować stosując 
jednocześnie  filtr  pakietów  i  bramę  aplikacyjną.  Filtrem 
pakietów  może  być  router,  a  bramą  aplikacyjną  wybrany 
komputer  w  sieci  wewnętrznej.  W  bramie  działają  serwery 
proxy  umożliwiające  użytkownikom  sieci  wewnętrznej 
korzystanie z usług sieci zewnętrznej. 
W tej konfiguracji filtr pakietów jest skonfigurowany w sposób 
zapewniający:  
•    blokowanie  pakietów  usług,  które  nie  są  potrzebne  w  sieci 
wewnętrznej,  
•    blokowanie  pakietów  przesyłanych  w  ramach  routingu 
źródłowego lub mających ustawione nietypowe opcje,  
•    blokowanie  pakietów,  których  miejscem  przeznaczenia  jest 
sieć wewnętrzna (poza adresem bramy),  
•  przepuszczanie pakietów, których adresem źródłowym lub docelowym jest adres bramy aplikacyjnej.  
Jeżeli komputer w sieci wewnętrznej chce się skontaktować z siecią zewnętrzną, to pakiet komunikacyjny musi 
przejść  przez  serwer    proxy  funkcjonujący  w  bramie  aplikacyjnej.  Użytkownicy  z  sieci  zewnętrznej  zanim 
dostaną się do sieci wewnętrznej, muszą się połączyć z odpowiednim serwerem proxy.  
 
Zapora z dwoma filtrami pakietów i bramą aplikacyjną 
W  takiej  konfiguracji  filtr  zewnętrzny  i  serwer  proxy  pełnią  takie  same  funkcje  jak  w  konfiguracji  z  jednym 
filtrem  pakietów  i  bramą  aplikacyjną.  Nowym  elementem  jest  filtr  wewnętrzny,  pełniący  funkcję  awaryjną. 
Jeśli  intruzowi  uda  się  włamać  do  serwera  proxy  i  przejąć  nad 
nim  kontrolę,  filtr  wewnętrzny  uniemożliwi  mu  posłużenie  się 
serwerem proxy do przeprowadzenia ataków na inne komputery 
w  sieci  wewnętrznej  (dzięki  np.:  blokowaniu  pakietów  usług, 
które nie są potrzebne w sieci wewnętrznej). 
 
We 

wszystkich 

konfiguracjach 

wykorzystujących 

bramę 

aplikacyjną, zamiast jednej można używać wielu bram - po jednej 
dla  każdego  protokołu.  Prostsze  rozwiązanie  polega  na 
zastosowaniu  jednej  bramy  i  przeznaczeniu  kilku  serwerów  na 
poszczególne usługi sieci wewnętrznej.  
Wszystkie  komputery  można  pogrupować  w  kilka  oddzielnych 
sieci,  które  będą  się  komunikować  za  pomocą  specjalnych 
komputerów  -  bramek,  routerów  i  zapór  sieciowych.  Mogą  one 
do  wewnętrznej  komunikacji  wykorzystywać  Internet  i 
odpowiednie systemy kryptograficzne.  
 
Należy  pamiętać,  że  nieuczciwi  pracownicy  mają  o  wiele 
dogodniejsze  położenie  do  dokonywania  zniszczeń  niż  włamywacze  zewnętrzni.  Odpowiednia  konfiguracja 
zapór wewnętrznych może pomóc w ograniczeniu ich działań destrukcyjnych. 
 

 

str. 66

 

Endian Firewall: 
Endian  Firewall  jest  dystrubycją  Linuxa,  która  pozwala  na  szybką  i  łatwą  zamianę  dowolnego  komputera  w 
zaawansowany system zabezpieczający sieć. Cechuje się prostotą obsługi i dużymi możliwościami. Oparty na 
Squidzie. IDS, OpenVPN, traffic shaping, AV, kategoryzacja URL. 
 

KONFIGURACJE FIREWALLI 

Konfiguracja z routowaniem: 



 

konfiguracja na laboratorium mixed-routing mode 



 

każdy interfejs firewalla ma inną adresację IP 



 

wada - musimy mieć wydzielone podsieci i taki firewall jest widoczny w sieci, bo musi mieć przypisane 
adresy IP 

Konfiguracja drop-in: 



 

przezroczysta dla warstwy sieciowej, nie wykonuje routingu 



 

na każdym interfejsie firewall ma ten sam adres IP 



 

zalety: 

o  przezroczysty dla warstwy IP 
o  łatwa integracja z istniejącą infrastrukturą sieciową 
o  niezastąpione rozwiązanie w przypadku niemożności zastosowania podziału na podsieci 



 

Wady 

o  brak serwisów typu proxy 
o  brak NAT 

Konfiguracja bridge: 



 

firewall przezroczysty dla warstwy łącza danych 



 

zalety: 

o  przezroczysty dla warstwy IP i Ethernet 
o  łatwa integracja z istniejącą infrastrukturą sieciową 



 

Wady: 

o  brak trybu multi-WAN 
o  brak obsługi VLANs (Virtual Local Area Networks) 
o  brak obsługi statycznego i dynamicznego routingu 
o  brak możliwości klastrowania urządzeń 
o  brak możliwości tworzenia podsieci 
o  brak obsługi serwera DHCP 
o  brak translacji adresów NAT 

 
Stateless firewall (bezstanowy)  - nie posiada definicji kierunku przesyłanego ruchu. Każdy pakiet w sieci jest 
traktowany jako osobny byt. Trzeba zrobić reguły w obie strony: od PC -> port 53 -> do SRV; PC do <- port 53 <- 
od SRV. 
Zalety: 



 

Szybkie 



 

Małe wymagania sprzętowe 

Wady: 



 

Brak definicji kierunku przesyłanego ruchu 



 

Brak przynależności pakietu do sesji (połączenia) 



 

Analiza jedynie nagłówków protokołów 

 
 

 

str. 67

 

Stateful firewall (stanowy) 
Zalety: 



 

Możliwość weryfikacji kierunku przesyłanego ruchu 



 

Przypisywanie pakietów do sesji (połączenia) 



 

Analiza  kontekstowa  nagłówków  protokołów  (w  połączeniu  z  informacją  o  kierunku  przesyłania 
danych) 



 

Możliwość oferowanie dodatkowych funkcji jak proxy 

Wady: 



 

Wolniejszy 



 

Większe wymagania sprzętowe 



 

Wymagana pamięć do przechowywania informacji o połączeniach 

 
Pakiet będący odpowiedzią na żądanie jest jak ruch wychodzący - wchodzi w skład tej samej polityki. 
 

ATAK NA FIREWAL STANOWY 

 
Procedura ustanawiania połączenia TCP three-way handshake: 



 

klient  serwer: SYN; seq = 1000, ack = 0 



 

serwer  klient: SYN/ACK; seq = 2000, ack = 1001 (zwiększony seq od klienta, a jednocześnie następny 
spodziewany seq) 



 

klient  serwer: ACK; seq = 1001, ack = 2001 

 

Firewall widzi, kto zainicjował połączenie. 
 
TCP Simultaneous Open  
TCP umożliwia jednoczesne otwarcie połączenia przez obie strony, kiedy obie strony chcą wykonać otwieranie 
aktywne  (w  przeciwieństwie  do  sytuacji,  kiedy  jedna  ze  strony  otwiera  połączenie  pasywnie). 
Prawdopodobieństwo  jest  małe,  gdyż  obie  strony  muszą  wiedzieć,  na  jaki  port  po  drugiej  stronie  należy 
kierować pakiety. Jest to jednakże całkowicie prawidłowy sposób ustanowienia połączenia TCP, zgodnie z RFC 
793. 
 
Na  przykład:  aplikacja  na  hoście  A  używa  portu  7777  i  łączy  się  z  portem  8888  na  hoście  B.  W  tym  samym 
czasie, aplikacja na hoście B używa portu 8888 i łączy się z portem 7777 na hoście A. 
 

 

str. 68

 

 
TCP Split-Handshake 
Jak sama nazwa wskazuje, TCP Split-Handshake łączy cechy three-way handshake z simultaneous open.  

1. 

Klient  wysyła  pakiet  SYN  do  serwera,  zamierzając  ukończyć  normalną  procedurą  trójfazowego 
ustanawiania połączenia TCP.  

2. 

Złośliwy serwer odpowiada pakietem z prawidłowym numerem ack, ale bez ustawionej flagi SYN.  

3. 

W  trzecim  kroku  serwer  wysyła  pakiet  SYN  z  nowo  wygenerowanym  numerem  seq  i  poprawnym 
numerem potwierdzenia.  

4. 

Zamiast jedynie potwierdzić ten pakiet flagą ACK, klient odpowiada pakietem SYN/ACK, ponownie 
używając swojego oryginalnego numeru seq. 

5. 

Złośliwy serwer potwierdza ten pakiet poprzez przesłanie ACK. 

 

Właściwe połączenie zostało więc zestawione tylko w jedną stronę – przeciwną, niż myśli firewall. 
 
TCP Split-Handshake w czterech krokach 

 

Okazuje  się,  że  krok  drugi  (ACK  od  serwera  do  klienta)  może  nie  mieć  żadnego  wpływu  na  ustanowienie 
połączenia, co pozwala zredukować atak split-handshake do czterech kroków. 
 
Konsekwencje – serwer może przesyłać pakiety korzystając z reguł dla ruchu wychodzącego.