АВТОМАТИЗОВАНЕ РОЗГОРТАННЯ ВРАЗЛИВИХ НАВЧАЛЬНИХ СЕРЕДОВИЩ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ МОДЕЛІ МІНІМАЛЬНИХ ПРИВІЛЕЇВ

Анотація

Зростання числа та складності кібератак висуває все жорсткіші вимоги до практичної підготовки фахівців, які працюють у сфері кібербезпеки. Водночас традиційна лекційна форма навчання часто не здатна забезпечити достатнього рівня прикладних навичок. Певним чином цю проблему вирішують навчальні кіберполігони, але наявні рішення не часто пропонують автоматизоване розгортання окремого, повністю ізольованого середовища для кожного учасника. Тож головна мета нашого дослідження полягає в обґрунтуванні, подальшому проєктуванні та, зрештою, програмній реалізації платформи. Ця платформа має забезпечувати автоматизоване розгортання вразливих стендів, які точно відтворюють задокументовані техніки, описані у фреймворку MITRE ATT&CK, але в контрольованому багатокористувацькому просторі, гарантуючи при цьому повну ізоляцію між користувачами за допомогою технологій контейнеризації.

У процесі роботи застосовано різноманітні методи. Це й системний аналіз існуючих кіберполігонів та вразливих стендів, і ретельний порівняльний аналіз механізмів ізоляції як на рівні контейнерів, так і віртуальних машин. Окрім того, були використані методи об’єктно орієнтованого проєктування архітектури програмного забезпечення, а також детально опрацьована модель мінімальних привілеїв для конфігурування контейнерів. Платформу побудовано за принципом багаторівневої архітектури (Nginx, Django/Daphne, PostgreSQL, Redis) з динамічною оркестрацією Docker-контейнерів, керованою через спеціалізований програмний інтерфейс.

Спроєктовано та реалізовано платформу, що на вимогу автоматично створює, а потім і знищує ізольовані вразливі стенди. Вона здатна зіставляти кожен такий стенд із конкретними техніками MITRE ATT&CK і, що важливо, підтримує додавання абсолютно нових лабораторних сценаріїв без потреби вносити зміни до її основного ядра. Запропоновано певну конфігурацію безпеки для контейнерів, засновану на принципі відмови від зайвих привілеїв, водночас зберігаючи можливість точкового послаблення цих обмежень для коректного відтворення певних технік. Порівняння обраного нами контейнерного підходу з традиційною віртуалізацією переконливо продемонструвало значно менший час розгортання та суттєво нижче споживання ресурсів.

Поєднання контейнеризації, автоматизованої оркестрації та інтеграції сценаріїв безпосередньо з фреймворком MITRE ATT&CK дає нам можливість створити масштабоване й, що головне, відтворюване середовище, що придатне для практичної підготовки у сфері кібербезпеки. Практична цінність роботи полягає в тому, що платформа може бути легко інтегрована як в освітній процес закладів вищої освіти, так і в системи підвищення кваліфікації для фахівців із захисту інформації.