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--- en:networksecurity [2017-04-11 15:06] – [I. Security policy] Torsten Steinhäuser
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 The rules defined by the security program are implemented by the proper support groups, which also enforce compliance with said rules. Each department names a technical contact, together with the aforementioned administrative coordinators they coordinate specific security measures. The technical contact is responsible for the implementation of these measures in his department.
-====II.              Sicherheitsprogramm====
+====II. Security program==
-Das Sicherheitsprogramm legt im einzelnen fest, welche organisatorischen und technischen Maßnahmen getroffen werden sollen, um die in der Sicherheitspolitik des Instituts vorgegebenen Ziele umzusetzen. Die technischen Details werden durch die im vorstehenden Abschnitt genannten administrativen Koordinatoren und technischen Ansprechpartner erarbeitet und den technischen Entwicklungen laufend angepasst.
+The security program defines in detail, which organizational and technical measures should be taken, to accomplish the goals defined by the institute's security policies. Technical details will be compiled by the aforementioned administrative coordinators and technical contacts, and will be constantly updated in accordance with new technical developments.
-Zunächst werden die Aufgabenfelder identifiziert, die vom Sicherheitsprogramm adressiert werden müssen. Die Festlegung der im Netz angebotenen Dienste, die je nach Sicherheitszone variieren können, steht dabei zu Beginn. Damit eng verbunden ist die Regelung, wie unzulässige Netzzugriffe erkannt werden und wie darauf reagiert werden soll. Die Erkennung solcher Zugriffe setzt eine laufende Kontrolle des Netzverhaltens voraus. Hier sind geeignete Mechanismen zu definieren. Weiterhin muss geklärt werden, wie dabei die Datenschutzbestimmungen eingehalten werden und wie die Wirksamkeit der getroffenen Maßnahmen überprüft wird. Die Festlegung von Prioritäten für die Implementierung, eine Abschätzung des Finanz- und Personalbedarfs sowie die Planung für den Schadensfall schließen diesen Teil ab.
-==Dienste==
+Firstly, the scopes of duty to be addressed by the security program will be identified. The definition of services provided in the network, which may vary depending on the security zone, marks the beginning. Regulations for detecting and dealing with prohibited network access are tightly interwoven with this. Detecting such accesses requires constant monitoring of network activity. Proper mechanisms are to be defined here. Furthermore, compliance with data privacy and effectiveness of the measures have to be ensured. Defining priorities for implementation, estimation of financial and staff requirements as well as planing for the event of damage concludes this part.
-Grundsätzlich sind alle Dienste vorab zu registrieren, die innerhalb des Netzes mit Ausnahme der experimentellen Netzbereiche eingesetzt werden. Im folgenden wird für die sechs Sicherheitszonen festgelegt, welche Dienste dort angeboten werden und welche Kommunikationsschnittstellen zu den anderen Bereichen bestehen. Dabei wird als generelles Prinzip verfolgt, dass keine direkten Zugriffe aus Zonen mit niedrigerem Sicherheitsniveau auf  Daten in höheren Zonen möglich sind. Andererseits ist es zulässig, dass Daten von Server aus sicheren Zonen heraus exportiert werden, sofern die betreffenden Daten niedrigeren Schutzanforderungen genügen.
-==·         Geschlossene Sicherheitszonen==
+==Services==
-==·         Kernbereich==
+All services used inside the network, with the exception of experimental areas, are to be registered preemptively. Following are the definitions, which services are provided in each of the six security areas and which communication interfaces to other areas exist. General rule is, that no direct access from lower security zones to data in higher security zones is possible. Other than that, exporting data from servers in secure zones is permitted, as long as the data in question is suitable for the lower security standards.
-Im Kernbereich sind nur diejenigen Dienste zulässig, die zwingend zum Betrieb der in diesem Bereich angesiedelten Rechner notwendig sind. Die Festlegung im einzelnen erfolgt durch den administrativen Netzkoordinator in Abstimmung mit den lokalen technischen Ansprechpartnern. Direkter Zugang zum Internet besteht nicht. Der Export von Daten aus diesem Bereich heraus ist nur zulässig, sofern diese Daten den niedrigeren Schutzanforderungen des importierenden Bereichs genügen. Für Benutzerverzeichnisse bedeutet dies, dass eine Trennung zwischen Daten, die im öffentlichen Bereich und solchen, die im Kernbereich zugänglich sind, vorgenommen wird. Beide Benutzerverzeichnisse stehen dann im Kernbereich zur Verfügung, im öffentlichen Bereich nur die entsprechende Teilmenge.
-==·         Öffentlicher Sicherheitsbereich==
+==Closed Security Zones==
-Hier sind alle Rechner angesiedelt, die direkten Zugang zum Internet benötigen. Im einzelnen werden dort die folgenden Dienste angeboten:
+==Core area==
+In the core area, only services that are necessary for the operation of the computers in this area are permitted. The detailed definition is worked out by the administrative network coordinator in coordination with the local technical contacts. There is no immediate access to the internet. Exporting data out of this area is only permitted, if the data is suitable for the lower security standards of the area it is imported into. For user folders this means, that data that is to be distinguished between data that is publicly available and those that is only available in the core area. Both user directories are available in the core area then, but only a subset will be available in the public area.
-a)      Mail-Server mit SMTP-Protokoll sowie verschlüsseltem POP3 und IMAP4 Protokoll nach innen und außen. Der Mail-Server exportiert keine Daten. Dadurch kann auch aus experimentellen Zonen Mail vom Server gelesen werden. Mailverzeichnisse von Benutzern werden nur lokal auf dem Rechner gespeichert.
+==Public security area==
+Here are all computers which require immediate access to the internet. This includes the following services:
-b)      Web- und Proxy-Server mit HTTP Protokoll nach innen und außen. Web-Server exportieren Daten ausschließlich in den Kernbereich.
+a) Mail Server using SMTP protocol as well as encrypted POP3 and IMAP4 protocol to the inside and outside. The mail-server exports no data. Thus, mail can be read from the experimental zones as well. User's mail folders are only stored locally.
-c)      FTP-Server mit FTP-Protokoll. Der Server bietet nur anonymen Zugang bzw. Zugang unter speziellen, lokalen Benutzerkennungen. Unter Institutskennungen ist kein FTP möglich.
+b) Web- and proxy-server using HTTP protocol to the inside and outside. Web-server only export data to the core area.
-d)      Login-Server bieten Nutzern mit Institutskennungen die Möglichkeit, Telnet- und FTP-äquivalente Dienste mit verschlüsselter Übertragung von Passworten zu nutzen. Auf dem Login-Server steht Nutzern ein spezielles Home-Verzeichnis  zur Verfügung, über das Daten zum Kernbereich (siehe oben) übertragen werden können.
+c) FTP-server using FTP protocol. The server offers anonymous access only, or access via specific, local user accounts. CS accounts can not be used for FTP access.
-e)      Spezialsysteme, die gesonderte Aufgaben haben. Hierzu zählen z.B. Datenbanksysteme, die auf Netzressourcen zurückgreifen.
+d) Login-server offer users with cs accounts to use telnet and FTP services with encrypted password transmission. The login-server offers a special home folder, which allows transfer of data to the core area (see above).
-==·         Differenzierter Bereich==
+e) Special systems for specific tasks. This includes for example database systems which access network resources.
-In diesem Bereich werden nur die Dienste freigegeben , die bei den zuständigen Koordinatoren registriert wurden. Es gibt keinen uneingeschränkten Zugang zum Netz. Rechner mit Spezialaufgaben unterscheiden sich von Arbeitsrechnern durch erweiterte ACL Vektoren. Es ist keine Spiegelung von Benutzerdaten innerhalb dieses Bereich vorgesehen. Das Niveau der Sicherheitsebene wird über ACL-Einträge und deren indirekter Zugriff auf das Internet festgelegt. Die Differenzierung der einzelnen Einträge in einer ACL erfolgt über Subnetze, VLANs oder pro Rechner. Datenexporte und Datenimporte in andere Bereiche sind in Rücksprache mit den Koordinatoren zu regeln.
-==·         Experimentelle Sicherheitsbereiche==
+==Differentiated area==
-In experimentellen Sicherheitszonen erhalten Nutzer unmittelbaren Zugang zu Netzressourcen. Grundsätzlich ist jeder Rechner, dessen privilegierte Kennungen von Personen genutzt werden, die nicht am Institut angestellt sind, in einem experimentellen Bereich aufzustellen. In solche Bereiche hinein werden nur solche Daten exportiert, die keine besonderen Schutzanforderungen haben. Soweit im Rahmen der experimentellen Arbeiten auch Zugriff auf aktive Netzkomponenten benötigt wird, sind diese durch geeignete Schutzmaßnahmen, ansonsten durch physische Abkopplung, vom restlichen Netz abzutrennen.
+In this area, only services registered with the proper coordinators are permitted. The is no unlimited access to the network. Computers with special tasks are discerned from regular work computers via extended ACL vectors. Mirroring of userdata inside this area is not intended. The level of security in this area is defined via ACL entries and the indirect access to the internet. Differentiating the unique ACL entries is done via subnets, VLAN or on a per computer basis. Data imports exports in other areas are to be done after consultation with the coordinators.
-==·         Gesamtnetz==
+==Experimental zone==
-Im gesamten Netz sind ausschließlich nur solche Dienste zulässig, bei denen Passworte für Benutzerkennungen von Institutsangehörigen verschlüsselt übertragen werden. Alle Rechner des Gesamtnetzes sind einer der vorstehenden Sicherheitszonen zuzuordnen.
+In the experimental zones, users have immediate access to network resources. Every computer, whose privileged accounts are to be used by persons not employed by the institute are to be placed in an experimental zone. Importing data into this zone is only permitted for data which has no special privacy demands. If the experimental work also requires access to active network components, these components are to be separated from the rest of the network either via proper security measures or by physically unplugging them form the rest of the network.
-===Zugangsregelungen===
+== Global ==
-Zum Schutz der Netzinfrastruktur sind alle Bestandteile des Gesamtnetzes vor unberechtigtem Zugriff zu schützen. Angefangen bei Steckdosen, über die Verkabelung bis hin zu aktiven Netzkomponenten wie Switches und Router. Die Schnittstelle zum Benutzer ist die Steckdose. An eine Steckdose dürfen nur die dafür zugelassenen Rechner angeschlossen werden.
+The global area only allows services which transfer user passwords in encrypted form. All computers in the entire institute network are considered belonging to this zone.
-===Regelung der Netznutzung und -überwachung===
-In diesem Abschnitt werden zunächst Verfahren und Vorgehensweisen beschrieben, mit denen die Netzüberwachung erfolgt. Anschließend wird dargelegt, welche Reaktionsmechanismen vorgesehen sind. Es erfolgt dabei keine Kontrolle von Inhalten oder von Verbindungsdaten, mit Ausnahme der Untersuchung einer Anomalie, jedoch nur, wenn ein hinreichend begründeter Verdacht auf  einen Angriff oder Missbrauch vorliegt.
-==Registrierung==
+===Access regulations===
-Jedes System, das an das Institutsnetz angeschlossen werden soll, muss vorab registriert werden. Bei der Registrierung werden folgende Daten erfasst:
+To protect the network infrastructure, all parts of the network are to be secured against unauthorized access. Beginning with power outlets, over cables up to the active network components like switches and routers. The interface to the user is the power outlet. Only specified computers are to be connected to a power outlet.
-  * Netzwerkadressen auf  OSI Schicht 2 und 3
+===Regulations for network usage and surveillance===
-  * DNS-Informationen
+This section describes methods and practices by which the network surveillance is conducted. Furthermore, reactions to threats will be explained. There will be no surveillance of content or connection data, with an exception for investigating anomalies, though only if there is reasonable suspicion suggesting an attack or misuse.
-  * Beschreibung des Systems, wie etwa Hersteller, Hardware, Betriebssystem
-  * Zugehörigkeit zu einer Arbeitsgruppe, Standort, Kontaktperson
-  * Liste von Ports, an denen das System betrieben werden darf, alternativ ein VLAN
-  * Besonderheiten, wie etwa experimentelle Netzwerkprotokolle
-==Blockierung von unerwünschtem Verkehr==
+==Registration==
-Einige Netzkomponenten ermöglichen mit Hilfe von Zugriffslisten (ACL) gezielt Verkehr anhand von Netzwerkadressen und Netzprotokollen zu blockieren. Beim Übergang zwischen dem Institutsnetz und dem restlichen Universitätsnetz, also insbesondere dem Internet-Zugang, werden ACL eingesetzt, um die im Sicherheitsprogramm definierten Zugangsrestriktionen umzusetzen. Da in den ACL  Zugangsrechte über IP-Adressen definiert werden, sind bei der Einrichtung von Sicherheitszonen Aspekte der IP-Adressraum Strukturierung zu berücksichtigen.
+Every system that is to be connected to the institute's network has to be preemptively registered. The following information will be collected on registration:
-Dieser Mechanismus wird auch verwendet, um den Verkehrsfluss innerhalb des internen Netzes zwischen VLANs zu kontrollieren. Entsprechend sind auch bei der Definition von VLANs Restriktionen hinsichtlich der IP-Adressraum Strukturierung zu beachten.
+	* Network addresses on OSI layers 2 and 3
+	* DNS information
+	* Description of the system, e.g. manufacturer, hardware, operating system
+	* Membership in a work group, location, contact person
+	* List of ports the system may be used on, alternatively a VLAN
+	* Distinct features, e.g. usage of experimental network protocols
-Auf allen Rechnern werden darüber hinaus diejenigen Dienste, die auf dem Rechner nicht zulässig sind, durch Sperrung der entsprechenden Schicht-4 Ports unterbunden.
+==Blocking unwanted traffic==
+Some network components allow to block traffic based on network addresses and protocols via ACLs. When switching from the institute's network to the rest of the university network, especially when accessing the internet, ACLs are used to enforce the access restrictions defined by the security program. Since the ACLs define access rights based on IP addresses, aspects of IP address ranges are to be considered when creating security zones.
-==Monitoring, Erkennung von Anomalien==
+This mechanism is also used to control traffic between the VLANs inside the institute's network. Thus, when defining VLANs, restrictions in regards to IP address ranges are to be considered.
-Jeder Port von aktiven Netzkomponenten unterliegt einer regelmäßigen Überwachung seiner Management-Information. Diese liefern etwa Daten zur Auslastung, Fehlerindikatoren sowie Angaben zu über diesen Port erreichbaren Systemen auf Basis von Netzwerkadressen. Diese Daten werden automatisiert analysiert und dienen zur Erkennung von anomalen Verkehrsmustern. Zusätzlich werden punktuell RMON-basierte Werkzeuge oder vergleichbare Hilfsmittel eingesetzt, mit denen Ende-zu-Ende Verkehrsdaten erfasst und statistisch ausgewertet werden. Weiterhin werden auf besonders sensitiven Systemen, beispielsweise Servern im öffentlichen Sicherheitsbereich, Werkzeuge genutzt, mit denen Zugriffe auf nicht freigegebene Ports erkannt werden. Die Erkennung von Anomalien setzt voraus, dass ungewöhnliche Verkehrsmuster, die auch im Normalbetrieb, beispielsweise während einer Datensicherung auftreten, im Vorfeld erfasst werden.
-==Maßnahmen bei Erkennung von Anomalien==
+All services which are prohibited on a computer are blocked on every computer by blocking the proper level-4 ports.
-Um frühzeitig auf eventuelle Angriffe reagieren zu können und um Schäden zu vermeiden, die durch ein Fehlverhalten einzelner Rechner entstehen können, werden im Kernnetz sowie im differenzierten Bereich bei Erkennung von vorab nicht erfassten ungewöhnlichen Verkehrsmustern sowie bei unbekannten oder nicht freigegebenen Netzadressen auf einem Netzsegment die entsprechenden Ports im Switch automatisch gesperrt. Außerhalb des Kernnetzes sowie bei Server-Ports werden Alarme ausgelöst und die Entscheidung, ob der Port gesperrt wird, wird durch das technische Personal getroffen.
-Da sich auch im normalen Betrieb im Netzverkehr erhebliche Schwankungen zeigen, ist die automatisierte Erkennung von Anomalien mit großen Unsicherheiten behaftet. Die Schwelle, bevor ein Port gesperrt wird, muss daher recht hoch gesetzt werden.
+==Monitoring, detection of anomalies==
+Every port of active network components will be monitored regularly via its management information. These provide information about workload, possible damages as well as connected systems based on network addresses. This data is analysed automatically and is used to detect anomalous traffic. Additionally, RMON-based tools or similar are used to analyse end-to-end traffic data. Furthermore, especially sensitive systems, e.g. servers in the public security area, are monitored with further tools to monitor access to non-permitted ports. In order to detect anomalies it is necessary to preemptively detect uncommon traffic patterns, which may also occur during regular operations, e.g. during backups.
-===Risiko-Management===
+==Measures after detecting anomalies==
-Da durch die oben beschriebenen Maßnahmen Risiken zwar reduziert, jedoch nicht ausgeschlossen werden können, ist es notwendig, Vorkehrungen zu treffen, die mögliche Schäden eingrenzen.
+To react quickly to possible attacks and to prevent damages which might be caused by erroneous behaviour of single computers, computers in the core and differentiated security zones exhibiting signs of anomalous traffic get the offending ports blocked automatically. Outside the core network as well as on server-ports, an alarm is sent and the technical staff will decide whether or not to block the port.
-==Funktionskontrolle==
+Since fluctuations in network traffic also occur during regular operation, automatic detection of anomalies is very error prone. The threshold that needs to be passed before a port is automatically blocked thus has to be set rather high.
-Die Festlegung von Schwellwerten für Alarme oder allgemeiner, die Festlegung dessen, was als normaler Netzverkehr betrachtet wird, erweist sich in der Praxis als recht schwierig. Bevor solche Festlegungen getroffen werden, ist eine Lernphase vorzuschalten, in der über einen längeren Zeitraum eine Anpassung der Schwellwerte erfolgt, ohne eine Port-Sperrung auszulösen.
-Ebenso muss in der Praxis überprüft werden, in wie weit durch ACLs die gewünschten Effekte erzielt werden. Leider gibt es keine Werkzeuge, die eine derartige Funktionskontrolle unterstützen.
+===Risk management===
+The above measures reduce risks, but cannot completely eliminate them. Thus it is necessary to take precautions in order to reduce potential damages.
-Durch die hier vorgeschlagene dezentrale Implementierung des Sicherheitsprogramms muss darüber hinaus sichergestellt werden, dass die Kommunikation zwischen den verschiedenen Sicherheitsverantwortlichen funktioniert und die Schnittstellen zwischen den einzelnen Zuständigkeitsbereichen klar definiert sind. Dies ist Aufgabe der administrativen Netzkoordinatoren.
+==Function control==
+Defining thresholds for alarms, or rather, defining what is considered to be regular network traffic, is rather difficult in practice. Before such decisions are made, a learning phase is to be had, during which the thresholds are adjusted as to prevent accidental blocking of ports.
-==Reaktionsplan erstellen==
+Furthermore, the effectiveness of the ACLs have to be tested in practice. Regrettably, there are no tools that to automate this process.
-Es ist unumgänglich, dass ein Aktionsplan erstellt wird, wie auf einen Angriff reagiert werden soll. Dazu ist es erforderlich, die möglichen Risiken zu klassifizieren und deren Auswirkungen vorab zu schätzen Dann ist festzulegen, welche Aktionen im einzelnen unternommen werden und zu welchem Zeitpunkt die Nutzer bei einem Verdacht auf einen Angriff informiert werden.
-===Datenschutz===
+Due to the security program's decentralized implementation proposed here, the communication between the various security officers must be efficient and the areas of responsibilities clear. This is the responsibility of the administrative coordinators.
-Im Rahmen der Netzüberwachung fallen eine Vielzahl von Daten an, die zwar nicht unmittelbar einem einzelnen Nutzer zugeordnet werden können, die jedoch über die Netzadressen häufig einen indirekten Rückschluss auf den betreffenden Arbeitsplatz und damit letztlich auf  einen Mitarbeiter zulassen. Grundsätzlich unterscheiden sich diese Daten nicht von solchen, die auch auf den einzelnen Rechnern durch betriebssysteminterne Funktionen erfasst und abgefragt werden können. Somit sind auf diese Daten die gleichen Regelungen anzuwenden, wie sie in der Benutzerordnung für die Datenverarbeitungsanlagen am Institut für Informatik definiert sind.
-==Welche Daten werden erhoben ?==
+==Creating a plan of action==
-Die Verfahren zur Netzüberwachung müssen im einzelnen daraufhin geprüft werden, ob Daten anfallen, die der Datenschutzregelung unterliegen. Problematisch gestalteten sich dabei insbesondere solche Verfahren, bei denen ein Verkehrsprofil erstellt wird. Hier muss durch eine Anonymisierung sichergestellt werden, dass Verkehrsprofile nicht arbeitsplatzbezogen aufgestellt werden.
+It is inevitable to create a plan of action on how to react to an attack. Therefor it is necessary to classify potential risks and their results preemptively. Actions to be taken in case of an attack have to be defined. Finally, it has to be agreed on when to inform users about a possible attack.
-==Wer hat Zugriff auf diese Daten ?==
+===Data protection===
-Grundsätzlich muss der Zugriff auf  Netzverkehrsdaten auf das betrieblich notwendige Maß beschränkt sein. Die Dezentralisierung des Netzbetriebes hat hier den Vorteil, dass auch die Datenerfassung auf  kleinere Einheiten beschränkt wird. Es kann somit als Regel aufgestellt werden, dass Betriebspersonal nur Zugriffsrechte auf Verkehrsdaten solcher Teilnetze (VLANs) erhält, für die sie unmittelbar zuständig sind. Lediglich die im einzelnen benannten Netzverantwortlichen erhalten im Rahmen ihrer Zuständigkeiten Zugriffsrechte auf Verkehrsdaten anderer Netzbereiche.
+Network surveillance creates a plethora of data, which can not be directly associated with any user, but which may indirectly identify workplaces and therefore potentially employees via network addresses. These information do not basically differ from those that can be gathered and queried via the operating system. Therefore, the same rules defined in the terms of service apply to them.
+==What data is gathered?==
+The measures for network surveillance have to be auditioned to check if gathered data is subject to the data protection regulations. Procedures which create a personalized profile of network traffic are especially problematic. These profiles have to be anonymized, so they are cannot be traced to a single workplace.
-[1] Zugriffslisten werden auch als Access Control Lists bezeichnet und im weiteren mit ACL benannt. Ein einzelner Eintrag (Regel) in einer ACL wird als Access Control List Entry (ACE) bezeichnet.
+==Who may access this data?==
+Access to this data is to be granted only in so far as is necessary for operation. The network operation's decentralization is helpful here, as the gathered information encompass a smaller scope. Thus, a rule can be in place to restrict operations staff to traffic data of subnetworks (VLANs) they're immediately responsible for. Only the specifically named network officers are granted access to the data of other parts of the network.