VPN. Desempenho e Segurança de Sistemas de Informação

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1 VPN Desempenho e Segurança de Sistemas de Informação

2 Conceito Vantagens Tipos Protocolos utilizados Objetivos

3 VPN (Virtual Private Network) Rede Privada Virtual - uma conexão onde o acesso e a troca de dados somente é permitido a usuários e/ou redes que façam parte de uma comunidade de interesse, criados através da Internet ou outras redes públicas ou privadas para transferência de informações, de modo seguro, entre redes corporativas ou usuários remotos.

4 Conceito Uma VPN pode interligar duas ou mais redes via Internet ou através de um link privado, o que possibilita estabelecer um TÚNEL que passa através dessa VPN.

5 Como funciona? Um dos modos de utilizanção técnica é chamada de tunelamento, pacotes de dados são transmitidos na rede pública - como por exemplo a Internet - em um túnel privado que simula uma conexão ponto-a-ponto.

6 Fundamentos VPN se baseia na tecnologia de tunelamento. Consiste em encapsular um protocolo dentro de outro. O protocolo de tunelamento encapsula o protocolo que será transportado, e o cabeçalho do protocolo que encapsulou vai fornecer o destino do pacote do protocolo transportado.

7 Tunelamento Permite tráfego de dados de várias fontes para diversos destinos em uma mesma infraestrutura. Permite trafegar diferentes protocolos em uma mesma infraestrutura a partir de encapsulamento. Tráfego de dados pode ser direcionado para destinos específicos.

8 Tunelamento Túnel é a denominação do caminho lógico percorrido pelos pacotes encapsulados. A rede VPN poder ser construída sobre uma rede pública (Internet) ou privada.

9 Tunelamento GRE - Generic Routing Encapsulation Ponto-a-ponto Configurado entre um roteador-fonte e um roteador-destino Pacotes a serem enviados pelo túnel são encapsulados com o cabeçalho GRE Rede IP Pacotes Roteador-fonte Túnel Roteador-destino Inclusão do cabeçalho GRE Endereço dos pacotes = endereço do fim do túnel Retirada do cabeçalho GRE Endereço dos pacotes = endereço original

10 Tunelamento em VPDNs L2TP - Layer 2 Tunneling Protocol Túneis iniciados pelo servidor de acesso Túneis estáticos Controle nas mãos do NSP PPTP - Point-to-point Tunneling Protocol Túneis iniciados pelo usuário Túneis on-demand Controle nas mãos do usuário Ambos permitem comutação de túneis e encapsulamento de pacotes

11 L2TP Tunelamento em VPDNs (Virtual Private Dial Network) Protocolo de acesso PPP protocolo V.x L2TP Usuário Servidor de Acesso Servidor de Acesso L2TP em VPDNs PPTP Interface Virtual PPTP Provedor de Acesso Protocolo de acesso PPP Internet ou VPN Acesso IP discado Usuário Interface Serial Servidor de Acesso Servidor de Acesso PPTP

12 Motivação Rede facilmente escalável Rápidez na instalação de novos sites Facilidade de aumento de banda Gerenciamento/Controle Autenticação de usuários Privilégios de acesso Segurança Mudanças na rede

13 Tecnologia - Segurança Autenticação Origem dos dados faz parte da comunidade? Controle de Acesso Negar acesso a usuário não autorizados à rede ou partes da rede Confidencialidade Previnir a leitura ou cópia dos dados durante a passagem pela rede Integridade de Dados Garantir que os dados não são adulterados durante a passagem pela rede CHAP RADIUS CERTIFICADOS ENCRIPTAÇÃO DE DADOS

14 VPN - Virtual Private Network Uma rede VPN utiliza um padrão de criptografia mundial, criado pelo IETF (Internet Engineering Task Force), o que torna todo o tráfego de informação nesse túnel, seguro.

15 Aplicações para VPN Três aplicações ditas mais importantes para as VPNs: Acesso remoto via Internet. Conexão de LANs via Internet. Conexão de computadores numa Intranet.k

16 Acesso remoto via internet O acesso remoto a redes corporativas através da Internet pode ser viabilizado com a VPN através da ligação local a algum provedor de acesso (Internet Service Provider - ISP).

17 Acesso remoto via internet A estação remota disca para o provedor de acesso, conectando-se à Internet e o software de VPN cria uma rede virtual privada entre o usuário remoto e o servidor de VPN corporativo através da Internet.

18 Conexão de LANs via internet Uma solução que substitui as conexões entre LANs através de circuitos dedicados de longa distância é a utilização de circuitos dedicados locais interligandoas à Internet. O software de VPN assegura esta interconexão formando a WAN corporativa.

19 Conexões de computadores via intranet Em algumas organizações, existem dados confidenciais cujo acesso é restrito a um pequeno grupo de usuários. Nestas situações, redes locais departamentais são implementadas fisicamente separadas da LAN corporativa.

20 Conexões de computadores via intranet Esta solução, apesar de garantir a "confidencialidade" das informações, cria dificuldades de acesso a dados da rede corporativa por parte dos departamentos isolados.

21 Conexões de computadores via intranet As VPNs possibilitam a conexão física entre redes locais, restringindo acessos indesejados através da inserção de um servidor VPN entre elas. Observe que o servidor VPN não irá atuar como um roteador entre a rede departamental e o resto da rede corporativa uma vez que o roteador possibilitaria a conexão entre as duas redes permitindo o acesso de qualquer usuário à rede departamental sensitiva.

22 Conexões de computadores via intranet Com o uso da VPN o administrador da rede pode definir quais usuários estarão credenciados a atravessar o servidor VPN e acessar os recursos da rede departamental restrita.

23 Conexões de computadores via intranet Adicionalmente, toda comunicação ao longo da VPN pode ser criptografada assegurando a "confidencialidade" das informações. Os demais usuários não credenciados sequer enxergarão a rede departamental.

24 Requisitos Básicos Autenticação de usuários. Gerenciamento de endereço. Criptografia de dados. Gerenciamento de chaves. Suporte a múltiplos protocolos.

25 Autenticação de usuários Verificação da identidade do usuário, restringindo o acesso às pessoas autorizadas. Deve dispor de mecanismos de auditoria, provendo informações referentes aos acessos efetuados - quem acessou, o quê e quando foi acessado.

26 Gerenciamento de endereço O endereço do cliente na sua rede privada não deve ser divulgado, devendo-se adotar endereços fictícios para o tráfego externo.

27 Criptografia de dados Os dados devem trafegar na rede pública ou privada num formato cifrado e, caso sejam interceptados por usuários não autorizados, não deverão ser decodificados, garantindo a privacidade da informação. O reconhecimento do conteúdo das mensagens deve ser exclusivo dos usuários autorizados.

28 Gerenciamento de chaves O uso de chaves que garantem a segurança das mensagens criptografadas deve funcionar como um segredo compartilhado exclusivamente entre as partes envolvidas. O gerenciamento de chaves deve garantir a troca periódica das mesmas, visando manter a comunicação de forma segura.

29 Suporte a múltiplos protocolos Com a diversidade de protocolos existentes, torna-se bastante desejável que uma VPN suporte protocolos usadas nas redes públicas, tais como IP (Internet Protocol), IPX (Internetwork Packet Exchange).

30 Tunelamento O processo de tunelamento envolve encapsulamento, transmissão ao longo da rede intermediária e desencapsulamento do pacote.

31 Tunelamento em nível 2 Enlace (PPP sobre IP) O objetivo é transportar protocolos de nível 3, tais como o IP e IPX na Internet. Os protocolos utilizam quadros como unidade de troca, encapsulando os pacotes da camada 3 (como IP/IPX) em quadros PPP (Point-to- Point Protocol).

32 Exemplos PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol) da Microsoft permite que o tráfego IP, IPX e NetBEUI sejam criptografados e encapsulados para serem enviados através de redes IP privadas ou públicas como a Internet.

33 Exemplos L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol) da IETF (Internet Engineering Task Force). Permite que o tráfego IP, IPX e NetBEUI sejam criptografados e enviados através de canais de comunicação de datagrama ponto a ponto tais como IP, X25, Frame Relay ou ATM. L2F (Layer 2 Forwarding) da Cisco é utilizada para VPNs discadas.

34 Tunelamento em nível 3 Rede (IP sobre IP) Encapsulam pacotes IP com um cabeçalho adicional deste mesmo protocolo antes de enviálos através da rede. O IP Security Tunnel Mode (IPSec) da IETF permite que pacotes IP sejam criptografados e encapsulados com cabeçalho adicional deste mesmo protocolo para serem transportados numa rede IP pública ou privada.

35 Tunelamento em nível 3 (IP sobre IP) O IPSec é um protocolo desenvolvido para IPv6, devendo, no futuro, se constituir como padrão para todas as formas de VPN caso o IPv6 venha de fato substituir o IPv4. O IPSec sofreu adaptações possibilitando, também, a sua utilização com o IPv4.

36 Tipos de tunéis Os túneis podem ser criados de duas diferentes formas - voluntárias e compulsórias: Túnel Voluntário Túnel Compulsório

37 Túnel voluntário O computador do usuário funciona como uma das extremidades do túnel e, também, como cliente do túnel e emite uma solicitação VPN para configurar e criar um túnel voluntário entre duas máquinas, uma máquina em cada rede privada, e que são conectadas via Internet.

38 VPN entre duas máquinas

39 Túnel compulsório O computador do usuário não funciona como extremidade do túnel. Um servidor de acesso remoto, localizado entre o computador do usuário e o servidor do túnel, funciona como uma das extremidades e atua como o cliente do túnel. Um servidor de acesso discado VPN configura e cria um túnel compulsório.

40 Tunelamento compulsório

41 Tunelamento compulsório O computador ou dispositivo de rede que provê o túnel para o computador-cliente é conhecido de diversas formas: FEP (Front End Processor) no PPTP, LAC (L2TP Access Concentrator) no L2TP IP Security Gateway no caso do IPSec

42 Tunelamento compulsório Adotaremos o termo FEP para denominar esta funcionalidade - ser capaz de estabelecer o túnel quando o cliente remoto se conecta.

43 Tunelamento compulsório No caso da Internet, o cliente remoto faz uma conexão discada para um túnel habilitado pelo servidor de acesso no provedor (ISP). Por exemplo, uma companhia pode ter um contrato com uma ou mais provedores para disponibilizar um conjunto de FEPs em âmbito nacional.

44 Tunelamento compulsório Estas FEPs podem estabelecer túneis sobre a Internet para um servidor de túnel conectado à rede corporativa privada, possibilitando a usuários remotos o acesso à rede corporativa através de uma simples ligação local.

45 Tunelamento compulsório No tunelamento compulsório, o cliente faz uma conexão PPP. Um FEP pode ser configurado para direcionar todas as conexões discadas para um mesmo servidor de túnel ou, alternativamente, fazer o tunelamento individual baseado na identificação do usuário ou no destino da conexão.

46 Tunelamento compulsório Quando um cliente disca para o servidor de acesso (FEP) e já existe um túnel para o destino desejado, não se faz necessária a criação de um novo túnel redundante. O próprio túnel existente pode transportar, também, os dados deste novo cliente.

47 IPSec Internet Protocol Security O IPSec é um protocolo padrão de camada 3 projetado pelo IETF que oferece transferência segura de informações fim a fim através de rede IP pública ou privada.

48 IPSec Internet Protocol Security Essencialmente, ele pega pacotes IP privados, realiza funções de segurança de dados como criptografia, autenticação e integridade, e então encapsula esses pacotes protegidos em outros pacotes IP para serem transmitidos. As funções de gerenciamento de chaves também fazem parte das funções do IPSec.

49 IPSec Internet Protocol Security Tal como os protocolos de nível 2, o IPSec trabalha como uma solução para interligação de redes e conexões via linha discada. Ele foi projetado para suportar múltiplos protocolos de criptografia possibilitando que cada usuário escolha o nível de segurança desejado.

50 IPSec Internet Protocol Security Requisitos de segurança Autenticidade Integridade Confidencialidade

51 IPSec Internet Protocol Security Para implementar estas características, o IPSec é composto de 3 mecanismos adicionais: AH - Autentication Header. ESP - Encapsulation Security Payload. ISAKMP - Internet Security Association and Key Management Protocol.

52 Exercícios 1. Quais as principais motivações para se construir uma VPN? 2. Quais as preocupações que devemos ter ao construir uma VPN? 3. Como podemos garantir a segurança de uma VPN? 4. Defina VPN. 5. Pesquise os protocolos RADIUS e CHAP.

53 Referências Desvendando segurança de redes. Stephen Northcutt et al. Editora Campus Segurança de redes em ambientes coorporativos. Emilio T. Nakamura e Paulo L. de Geus. Editora Futura

54 FIM DE AULA

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