IDS и IPS: что это такое? Системы обнаружения и предотвращения вторжений | Принцип работы, примеры и решения

С развитием цифровых технологий опасность кибератак растёт. В данной статье рассмотрим IDS и IPS: что это такое? Как эти системы обнаружения и предотвращения вторжений обеспечивают многоуровневую защиту сети от угроз, оперативно выявляя и блокируя вредоносные действия. Разберём их назначение, различия и методы интеграции.

Основные понятия: IDS vs IPS

Система обнаружения (IDS) отслеживает активность и оповещает о подозрительных событиях.

Инструмент предотвращения (IPS) автоматически останавливает атаки до их реализации.

Ключевое отличие:

• IDS действует как «сигнализация».
• IPS работает как «автоматический барьер». Например, блокирует IP злоумышленника.

Архитектура IDS/IPS: как это работает?

Современные платформы включают:

1. датчики — сбор данных с узлов;
2. аналитический модуль — выявление аномалий через шаблоны или ИИ;
3. панель управления — настройка параметров.

Некоторые решения, такие как Darktrace, применяют самообучающиеся алгоритмы, которые адаптируются к поведению сети без предварительных шаблонов.

Классификация по месту установки

1. Сетевые (Network Intrusion Detection System, NIDS)
   • система разворачивается на уровне сети и способна  анализировать весь трафик (не только на периметре, но и внутри).
2. Хостовые (HIDS)
   • система разворачивается на уровне сети и способна  анализировать весь трафик (не только на периметре, но и внутри).
3. Специализированные решения:
   • WIDS — защита Wi-Fi от поддельных точек доступа;
   • VMIDS — разновидность систем обнаружения угрозы на основе технологий виртуализации.

Сетевые системы обнаружения вторжений (NIDS)

Сетевые решения (NIDS) отслеживают входящий и исходящий трафики. NIDS работают на уровне инфраструктуры, отслеживая весь входящий и исходящий трафик, так можно обнаружить намного больше необычных взаимодействий между сервисами и повысить защиту. Например, Snort проверяет HTTP- и DNS-запросы, сопоставляя их с шаблонами известных угроз.

Хостовая система обнаружения вторжений (HIDS)

Хостовые решения (HIDS) работают на конкретных устройствах, контролируя изменения в системных файлах и процессах. Например, в Linux система отслеживает целостность файлов /etc/passwd и /etc/shadow, чтобы предотвратить вторжение через подмену учётных данных.

Разница между NIDS и HIDS — в охвате: первые защищают сеть, вторые — конкретные устройства.

Защита от атак: IDS/IPS

Сегодня практически не осталось чистых IDS-систем, рынок предлагает большой выбор систем в которых совмещены функции IDS (обнаружения) и IPS (блокирования). Поэтому далее мы будем называть их IPS.

Рекомендации:

• интеграция с SIEM (KUMA, ELK);
• регулярное обновление сигнатур;
• анализ на предмет ложных срабатываний.

Классификация IPS по принципу действия

Сигнатурные системы: сравнение с базой шаблонов (фишинг, SQL-инъекции). Недостаток: неэффективны против новых угроз.

Системы на основе аномалий: машинное обучение строит «профиль нормального поведения» и выявляет отклонения. Пример: резкий рост исходящего трафика с сервера → сигнал об утечке данных.

Гибридные решения: сочетают оба метода, минимизируя ложные срабатывания (Darktrace).

Сигнатурные системы обнаружения вторжений

Классические IPS используют шаблонный метод, сравнивая сетевые данные с базой известных угроз (фишинговые URL, SQL-инъекции).

Преимущества:

• низкий уровень ложных срабатываний за счёт проверки по знакомым паттернам;
• высокая производительность системы.

Недостаток:

• не обнаруживают атаки без заранее заданных сигнатур (zero-day).

Сфера применения:

Оптимальны для стабильных сетей с минимальным риском новых угроз. Например, в изолированных локальных средах.

Системы обнаружения вторжений, основанные на аномалиях

Здесь используется машинное обучение для построения «нормального» профиля сети. Любое отклонение от него (например, резкий скачок трафика) вызывает тревогу. Такие системы эффективны против zero-day-атак, но требуют тонкой настройки.

Эти IPS используют методы машинного обучения и статистического анализа, чтобы построить «профиль нормального поведения» сети или устройства. Любое отклонение от этого профиля считается потенциальной угрозой:

• Резкий рост исходящего трафика с сервера может указывать на утечку данных.
• Необычная активность пользователя в ночное время — признак компрометации аккаунта.

Например, платформа Darktrace анализирует поведение каждого устройства в режиме реального времени, используя LM.

Преимущество:

• Способность обнаруживать неизвестные атаки, включая целевые APT-кампании.

Недостатки:

• Высокий риск ложных срабатываний. Например, легитимный всплеск трафика во время распродажи может быть ошибочно классифицирован как DDoS.
• Ресурсоемкость: обучение модели требует значительных вычислительных мощностей.

Гибридные IPS: комбинация методов

Комбинированные решения используют два подхода: проверку по шаблонам и поиск отклонений. Первый компонент останавливает знакомые угрозы, а второй — реагирует на подозрительное поведение:

• сигнатурный модуль обнаруживает известные угрозы: фишинг, эксплойты для CVE-уязвимостей;
• модуль анализа аномалий отслеживает отклонения в поведении сети, например, необычную активность сервера в нерабочее время.

Преимущества:

• снижение нагрузки на отдельные подсистемы за счёт распределения задач;
• защита как от шаблонных, так и от целевых атак.

Почему это важно для вашей сети?

Выбор типа IPS зависит от специфики инфраструктуры:

• для малого бизнеса с ограниченным бюджетом подойдут сигнатурные системы вроде Snort: они просты в настройке;
• крупные компании, хранящие конфиденциальные данные (например, банки), нуждаются в более комплексных, гибридных решениях

Важно: даже самая совершенная система не обеспечивает 100% безопасности без регулярного обновления правил.

Как избежать ложных срабатываний?

1. Используйте белые списки. Добавьте в исключения легитимные сервисы, которые генерируют нестандартный трафик (например, системы резервного копирования).
2. Анализируйте логи. Если IDS постоянно обнаруживает «угрозы» в работе легального ПО, скорректируйте правила.

Решения и популярные вендоры на рынке IPS

Рынок систем обнаружения вторжений (IPS) предлагает как бесплатные Open Source-инструменты, так и коммерческие продукты корпоративного уровня. Выбор зависит от масштаба сети, бюджета и требований к защите сети от угроз:

Рассмотрим ключевые решения и их особенности.

Snort: мощное решение для обнаружения вторжений

Snort — эталон среди Open Source IDS, созданный в 1998 году. Эта программа сочетает гибкость и высокую производительность, анализируя сетевой трафик в режиме реального времени.

Принцип работы: Сигнатурный анализ с поддержкой пользовательских правил.

Плюсы:

• Интеграция с межсетевыми экранами (например, PfSense) для автоматической блокировки атак;
• Поддержка сообщества: тысячи готовых правил в открытом доступе.

Минус: Отсутствие встроенной поддержки анализа зашифрованного трафика (требуются дополнительные модули).

Пример использования: Малый бизнес внедрил Snort на граничном сервере, сократив число успешных вторжений на 65% за счёт блокировки подозрительных IP.

Suricata: современная альтернатива Snort

Suricata предлагает многопоточную обработку трафика и встроенную поддержку протоколов IPv6, что критично для крупных сетей.

Особенности:

• Многопоточная архитектура: подходит для высоконагруженных сетей.
• Встроенная поддержка протоколов TLS/SSL для расшифровки части трафика.

Кейс: Хостинг-провайдер использует Suricata для мониторинга DDoS-атак, обрабатывая до 10 Гбит/с без потерь производительности.

Причины выбора Suricata:

• Совместимость с правилами Snort, что упрощает миграцию;
• Возможность детектировать угрозы на уровне приложений (HTTP, DNS).

Zeek (Bro): анализ сетевого трафика в реальном времени

Zeek (ранее известный как Bro) — это не просто инструмент для обнаружения вторжений, а полноценная платформа для анализа сетевого трафика с открытым исходным кодом. В отличие от классических IDS, Zeek фокусируется на детализированной журнализации событий и гибкости настройки, что делает его незаменимым для расследования инцидентов и обеспечения безопасности сложных инфраструктур.

Checkpoint: программный блейд

Check Point IPS предоставляет исключительные возможности предотвращения вторжений на многогигабитных скоростях. Для достижения высокого уровня сетевой защиты многоуровневый механизм IPS Threat Detection Engine использует множество различных методов обнаружения и анализа, в том числе: использование сигнатур уязвимостей и попыток их использования, выявление аномалий, анализ протоколов.

Плюсы:

• Весь функционал IPS, встроенный в используемый межсетевой экран нового поколения (NGFW);
• Лидерство в отрасли по показателям производительности – Многогигабитная производительность системы IPS и межсетевого экрана;
• Динамическое управление – Весь набор средств управления, включая представления событий безопасности в режиме реального времени и автоматизированный процесс защиты.

Sangfor: современные решения от производителя из Азии (NGFW + IPS)

Актуальное решение от производителя из Азии, так же включающее: межсетевой экран NGFW со встроенным IPS, появившееся на российском рынке в 2022 году.

Сбалансированное корпоративное решение. Также требует (и позволяет) дополнительного конфигурирования. Как минимум, не отстает от рассмотренных популярных решений, а где-то опережает их.

Будущее IPS: развитие технологий обнаружения и предотвращения вторжений

Современные киберугрозы становятся всё более сложными, а атаки — многоэтапными. Чтобы противостоять им, системы обнаружения и предотвращения вторжений (IPS) эволюционируют, интегрируя искусственный интеллект, облачные технологии и автоматизацию.

• Интеграция с ИИ: автоматическое обучение моделей для выявления APT-атак.
• NGFW-системы: комплексная защита (антивирус, VPN, фильтрация) для бизнеса.

Рассмотрим ключевые тренды, которые определят развитие IPS в ближайшие годы.

Правила и политики IPS для эффективной защиты

Автоматизация — ключевой элемент современных IPS. Системы теперь умеют динамически адаптировать правила под текущий уровень угроз.

Например:

• Контекстные политики: при попытке доступа к финансовым данным с неавторизованного устройства система запрашивает двухфакторную аутентификацию.
• Интеграция с SIEM: SIEM может на основе корреляций отдавать команды IPS на блокировку трафика.

Глубокая проверка пакетов (DPI) и межсетевые экраны нового поколения (NGFW)

Современные угрозы требуют выхода за рамки базовой фильтрации. Здесь на помощь приходят DPI и NGFW:

Глубокая проверка пакетов (DPI):

• Принцип работы: DPI анализирует не только заголовки, но и содержимое пакетов, включая зашифрованные данные (например, HTTPS).
• Пример использования: обнаружение C2-серверов ботнетов через анализ DNS-запросов, даже если трафик зашифрован.
• Интеграция с IPS: если DPI выявляет подозрительный шаблон в трафике, система автоматически обновляет правила фильтрации.

Межсетевые экраны нового поколения (NGFW) — контекстная фильтрация (блокировка ссылок в мессенджерах (Telegram, Slack) или передачи файлов через неавторизованные облачные хранилища).

Преимущества NGFW:

• Обнаружение угроз, скрытых в легитимном трафике;
• Комплексная защита в рамках одного устройства FW+IPS+VPN и т.д.
• Соблюдение регуляторных требований (GDPR, PCI DSS) за счёт детального аудита.

Где и как развернуть защиту: рекомендации по внедрению

Внедрение систем обнаружения и предотвращения вторжений (IDS/IPS) требует чёткого плана, учитывающего специфику инфраструктуры, уровень угроз и бюджет. Ниже — практические рекомендации, которые помогут развернуть защиту без ошибок и перегрузки ресурсов.

1. Оценка инфраструктуры: с чего начать?

Перед выбором инструментов проведите аудит:

• карта сети: определите ключевые узлы — маршрутизаторы, серверы, точки доступа, облачные сервисы;
• критические активы: выделите устройства с конфиденциальными данными (базы данных, файловые хранилища);
• трафик: проанализируйте объём и типы данных (HTTP, VoIP, IoT).

2. Выбор типа IDS/IPS: Open Source или коммерческое решение?

Малый бизнес:

• Open Source: Snort или Suricata для базового мониторинга.
• Интеграция: совместите с межсетевым экраном (например, OPNsense) для автоматической блокировки угроз.

Корпорации:

• Коммерческие решения: CheckPoint, Sangfor, Usergate
• Гибридная защита.

Как настроить комплексную защиту сети: пошаговое руководство

1. Установите сенсоры на границе сети и критических узлах.
2. Настройте правила фильтрации, на блокировку аномального/зловредного трафика.
3. Интегрируйте с SIEM для автоматизации анализа.
4. Обучите сотрудников основам кибер гигиены.