Угроза выхода процесса за пределы виртуальной машины

Угроза заключается в возможности запуска вредоносной программой собственного гипервизора, функционирующего по уровню логического взаимодействия ниже компрометируемого гипервизора. Данная угроза обусловлена уязвимостями программного обеспечения гипервизора, реализующего функцию изолированной программной среды для функционирующих в ней программ, а также слабостями инструкций аппаратной поддержки виртуализации на уровне процессора. Реализация данной угрозы приводит не только к компрометации гипервизора, но и запущенных в созданной им виртуальной среде средств защиты, а, следовательно, к их неспособности выполнять функции безопасности в отношении вредоносных программ, функционирующих под управлением собственного гипервизора.

• Внешний нарушитель со средним потенциалом
• Внутренний нарушитель со средним потенциалом

• Нарушение конфиденциальности
• Нарушение целостности
• Нарушение доступности

Угроза выхода процесса за пределы виртуальной машины (VM escape) является серьезной проблемой в виртуализированных средах. Успешная атака VM escape позволяет злоумышленнику, находящемуся внутри виртуальной машины, получить доступ к хост-системе (гипервизору) и другим виртуальным машинам, нарушая изоляцию и получая полный контроль над инфраструктурой.

Для минимизации данной угрозы необходимо принять комплексные меры, охватывающие как защиту гипервизора, так и защиту гостевых операционных систем:

1. Защита гипервизора:

• Регулярное обновление гипервизора: Своевременно устанавливать обновления безопасности для гипервизора, чтобы устранять известные уязвимости.
• Строгая конфигурация гипервизора: Следовать рекомендациям по безопасной конфигурации гипервизора, предоставляемым производителем.
• Минимизация привилегий гипервизора: Предоставлять гипервизору только необходимые права доступа к ресурсам хост-системы.
• Активация аппаратных механизмов защиты: Включить все доступные аппаратные механизмы защиты, такие как Intel VT-x/AMD-V (виртуализация), Intel VT-d/AMD-Vi (прямой доступ к памяти), и NX/XD bit (предотвращение выполнения кода из областей памяти, предназначенных для данных).
• Мониторинг гипервизора: Внедрить систему мониторинга гипервизора для выявления подозрительной активности и попыток эксплуатации уязвимостей.
• Использовать проверенные гипервизоры: Выбирать гипервизоры от надежных производителей, которые имеют хорошую репутацию в области безопасности.
• Разделение ответственности: Разделить ответственность за управление гипервизором и гостевыми операционными системами между разными командами или пользователями, чтобы снизить риск злоупотреблений.

2. Защита гостевых операционных систем:

• Регулярное обновление гостевых ОС: Своевременно устанавливать обновления безопасности для гостевых операционных систем.
• Антивирусное программное обеспечение: Установить и регулярно обновлять антивирусное программное обеспечение в гостевых операционных системах.
• Файрвол: Включить и правильно настроить файрвол в гостевых операционных системах для блокировки несанкционированного доступа.
• Системы обнаружения вторжений (IDS): Рассмотреть возможность использования IDS в гостевых операционных системах для обнаружения подозрительной активности.
• Минимизация привилегий в гостевых ОС: Предоставлять пользователям и процессам в гостевых операционных системах только необходимые права доступа.
• Использовать политики безопасности: Внедрить и применять политики безопасности, ограничивающие возможности пользователей и процессов в гостевых операционных системах.
• Усиленная аутентификация: Включить многофакторную аутентификацию (MFA) для доступа к гостевым операционным системам.
• Изоляция приложений: Использовать контейнеры или другие методы изоляции приложений для ограничения влияния вредоносного кода, если он проникнет в гостевую операционную систему.

3. Сетевая безопасность:

• Изоляция сети виртуальных машин: Сегментировать сеть, в которой находятся виртуальные машины, чтобы ограничить распространение атаки в случае выхода из одной виртуальной машины.
• Микросегментация: Использовать микросегментацию для определения гранулированных правил доступа между виртуальными машинами.
• Мониторинг сетевого трафика: Внедрить систему мониторинга сетевого трафика для выявления подозрительной активности.
• Использовать виртуальные файрволы: Использовать виртуальные файрволы для защиты виртуальных машин от атак извне.

4. Защита от атак на каналы связи между гостем и хостом:

• Безопасные каналы связи: Обеспечить безопасные каналы связи между гостевыми операционными системами и гипервизором.
• Аутентификация и шифрование: Использовать аутентификацию и шифрование для защиты данных, передаваемых между гостевыми операционными системами и гипервизором.
• Проверка целостности данных: Реализовать механизмы проверки целостности данных, передаваемых между гостевыми операционными системами и гипервизором.

5. Мониторинг и аудит:

• Журналирование событий: Включить ведение журналов событий на всех уровнях (гипервизор, гостевые ОС, сетевое оборудование) для отслеживания действий пользователей и процессов.
• Централизованный сбор и анализ журналов: Собрать журналы с различных источников в централизованном месте и анализировать их для выявления подозрительной активности.
• Системы обнаружения вторжений (IDS): Использовать IDS для обнаружения атак в реальном времени.
• Регулярный аудит безопасности: Проводить регулярный аудит безопасности виртуализированной инфраструктуры для выявления уязвимостей и оценки эффективности принятых мер защиты.

6. Организационные меры:

• Обучение персонала: Обучить персонал вопросам безопасности виртуализированных сред.
• Политика безопасности: Разработать и внедрить политику безопасности, охватывающую все аспекты защиты виртуализированной инфраструктуры.
• План реагирования на инциденты: Разработать и поддерживать в актуальном состоянии план реагирования на инциденты безопасности, который определяет действия, которые необходимо предпринять в случае обнаружения атаки VM escape.
• Соглашения об уровне обслуживания (SLA): При использовании облачных услуг, заключать соглашения об уровне обслуживания (SLA) с поставщиком услуг, гарантирующие надлежащий уровень безопасности виртуализированной инфраструктуры.

7. Специальные меры для облачных сред:

• Использовать доверенные образы виртуальных машин: Использовать только доверенные образы виртуальных машин, предоставленные поставщиком облачных услуг.
• Отключить ненужные службы и функции: Отключать все ненужные службы и функции в гостевых операционных системах.
• Шифрование дисков: Шифровать диски виртуальных машин для защиты данных в случае компрометации хранилища.

Важные моменты:

• Выход за пределы виртуальной машины – это сложная задача, но потенциально разрушительная атака.
• Меры защиты должны быть многоуровневыми и охватывать все аспекты виртуализированной инфраструктуры.
• Необходимо постоянно отслеживать новые угрозы и уязвимости и адаптировать свои меры защиты.
• Регулярный аудит безопасности является критически важным для выявления и устранения уязвимостей.

Реализация этих мер поможет значительно снизить риск выхода процесса за пределы виртуальной машины и обеспечить надежную защиту вашей виртуализированной инфраструктуры.