NET.3.1 Router und Switches
NET.3.1 Router und Switches - Sicherer Einsatz von Router und Switches
Beschreibung
Router und Switches sind unverzichtbare aktive Komponenten von Computernetzwerken
- MÜSSEN besonders gesichert werden
- Ausfall führt zum Stillstand des Netzwerkes
Router
- Verbindungen zwischen Systemen auf OSI-Layer 3
- Quellnetz/Zielnetz, Quellsystem/Zielsystem, meist IP
- Netze verbinden, Netze segmentieren
- OSI-Schicht 3 (Netzschicht)
- Vermitteln Datenpakete anhand der Ziel-IP-Adresse im IP-Header
- Verbindung verschiedener Topografien
Switches
Klassische Switches arbeiten auf dem Data-Link-Layer des OSI-Referenzmodells
- Switches mit unterschiedlichen Funktionen
Hersteller kennzeichnen Geräte oft mit dem OSI-Layer, der unterstützt wird
- Layer-3- und Layer-4-Switches
- sind funktional Router
- Funktionen von Switches und Routern in einem Gerät
Abgrenzung und Modellierung
- NET.3.1 Router und Switches ist auf jeden Router und Switch anzuwenden
Abgrenzung
| Option | Beschreibung |
|---|---|
| Herstellerunabhängigkeit | Keine Beschreibung von Anforderungen für bestimmte Produkte |
| Routern und Switches | Weitgehend nicht unterschieden |
| Routing-Funktionen von Betriebssysteme | nicht gesondert beschrieben |
| Virtuelle Router und Switches | nicht gesondert beschrieben |
Modellierung
| Option | Beschreibung |
|---|---|
| Infrastrukturellen Sicherheit | Bausteine der Schicht INF Infrastruktur
|
| Firewall | |
| Netzdesigns und -managements | |
| Zu berücksichtigende Bausteine |
Gefährdungslage
| Gefährdung | Beschreibung |
|---|---|
| Distributed Denial of Service (DDoS) | Ausfall von Diensten aufgrund zu vieler Verbindungsanfragen von vielen verschiedenen Rechnern |
| Manipulation | Gelingt es einem Angreifer, unberechtigt auf einen Router oder Switch zuzugreifen, kann er die Geräte neu konfigurieren oder auch zusätzliche Dienste starten.
|
| Fehlerhafte Konfiguration | Router und Switches werden mit einer Standardkonfiguration ausgeliefert, in der viele Dienste aktiviert sind.
|
| Fehlerhafte Planung und Konzeption | Viele Institutionen planen und konzipieren den Einsatz von Routern und Switches fehlerhaft.
|
| Inkompatible aktive Netzkomponenten | Kompatibilitätsprobleme können insbesondere dann entstehen, wenn bestehende Netze um aktive Netzkomponenten anderer Hersteller ergänzt oder wenn Netze mit Netzkomponenten unterschiedlicher Hersteller betrieben werden.
|
| MAC-Flooding | Beim MAC-Flooding schickt ein Angreifer viele Anfragen mit wechselnden Quell-MAC-Adressen an einen Switch.
|
| Spanning-Tree-Angriffe | Bei Spanning-Tree-Angriffen versendet ein Angreifer sogenannte Bridge Protocol Data Units (BPDUs), mit dem Ziel, die Switches dazu zu bringen, seinen eigenen (bösartigen) Switch als Root Bridge anzusehen.
|
| GARP-Attacken | Bei Gratuitous-ARP (GARP)-Attacken sendet der Angreifer unaufgeforderte ARP-Antworten an bestimmte Opfer oder an alle IT-Systeme im selben Subnetz.
|
Elementaren Gefährdungen
- Kreuzreferenztabelle
- Zuordnung von elementaren Gefährdungen zu den Anforderungen
- Anhand dieser Tabelle kann ermittelt werden, welche elementaren Gefährdungen durch welche Anforderungen abgedeckt sind.
- Durch die Umsetzung der aus den Anforderungen abgeleiteten Sicherheitsmaßnahmen wird den entsprechenden elementaren Gefährdungen entgegengewirkt.
- Die Buchstaben in der zweiten Spalte (C =Vertraulichkeit, I = Integrität, A = Verfügbarkeit) zeigen an, welche Grundwerte der Informationssicherheit durch die Anforderung vorrangig geschützt werden.
| Nr | Gefährdung | Grundwert |
|---|---|---|
| G 0.09 | Ausfall oder Störung von Kommunikationsnetzen | |
| G 0.11 | Ausfall oder Störung von Dienstleistern | |
| G 0.14 | Ausspähen von Informationen (Spionage) | |
| G 0.15 | Abhören | |
| G 0.18 | Fehlplanung oder fehlende Anpassung | |
| G 0.19 | Offenlegung schützenswerter Informationen | |
| G 0.20 | Informationen oder Produkte aus unzuverlässiger Quelle | |
| G 0.21 | Manipulation von Hard- oder Software | |
| G 0.22 | Manipulation von Informationen | |
| G 0.23 | Unbefugtes Eindringen in IT-Systeme | |
| G 0.25 | Ausfall von Geräten oder Systemen | |
| G 0.26 | Fehlfunktion von Geräten oder Systemen | |
| G 0.27 | Ressourcenmangel | |
| G 0.29 | Verstoß gegen Gesetze oder Regelungen | |
| G 0.30 | Unberechtigte Nutzung oder Administration von Geräten und Systemen | |
| G 0.31 | Fehlerhafte Nutzung oder Administration von Geräten und Systemen | |
| G 0.32 | Missbrauch von Berechtigungen | |
| G 0.36 | Identitätsdiebstahl | |
| G 0.37 | Abstreiten von Handlungen | |
| G 0.38 | Missbrauch personenbezogener Daten | |
| G 0.40 | Verhinderung von Diensten (Denial of Service) | |
| G 0.43 | Einspielen von Nachrichten | |
| G 0.45 | Datenverlust | |
| G 0.46 | Integritätsverlust schützenswerter Informationen |
Zuständigkeiten
- Rollen und Zuständigkeiten
- Grundsätzlich ist der IT-Betrieb für die Erfüllung der Anforderungen zuständig.
- Der Informationssicherheitsbeauftragte (ISB) ist bei strategischen Entscheidungen stets einzubeziehen.
- Außerdem ist der ISB dafür zuständig, dass alle Anforderungen gemäß dem festgelegten Sicherheitskonzept erfüllt und überprüft werden.
- Zusätzlich kann es noch andere Rollen geben, die weitere Zuständigkeiten beider Erfüllung von Anforderungen haben.
- Diese sind dann jeweils explizit in eckigen Klammern in der Überschrift der jeweiligen Anforderungen aufgeführt.
- Zuständigkeiten Rollen Grundsätzlich zuständig IT-Betrieb
- Weitere Zuständigkeiten
Anforderungen
| Schutzbedarf | Beschreibung |
|---|---|
| Basis | MÜSSEN vorrangig erfüllt werden |
| Standard | SOLLTEN grundsätzlich erfüllt werden |
| Erhöht | Exemplarische Vorschläge |
Basis
- Basis-Anforderungen MÜSSEN vorrangig erfüllt werden
| Anforderung | Beschreibung | Zuständigkeit |
|---|---|---|
| A1 | Grundkonfiguration | |
| A2 | ENTFALLEN | |
| A3 | ENTFALLEN | |
| A4 | Administrationsschnittstellen | |
| A5 | Fragmentierungsangriffe | |
| A6 | Notfallzugriff | |
| A7 | Protokollierung | |
| A8 | Datensicherung | |
| A9 | Betriebsdokumentationen |
A1 Sichere Grundkonfiguration eines Routers oder Switches
- Bevor ein Router oder Switch eingesetzt wird, MUSS er sicher konfiguriert werden
- Alle Konfigurationsänderungen SOLLTEN nachvollziehbar dokumentiert sein
- Die Integrität der Konfigurationsdateien MUSS in geeigneter Weise geschützt werden
- Bevor Zugangspasswörter abgespeichert werden, MÜSSEN sie mithilfe eines zeitgemäßen kryptografischen Verfahrens abgesichert werden
- siehe CON.1 Kryptokonzept
- Router und Switches MÜSSEN so konfiguriert sein, dass nur zwingend erforderliche Dienste, Protokolle und funktionale Erweiterungen genutzt werden.
- Nicht benötigte Dienste, Protokolle und funktionale Erweiterungen MÜSSEN deaktiviert oder ganz deinstalliert werden.
- Ebenfalls MÜSSEN nicht benutzte Schnittstellen auf Routern und Switches deaktiviert werden.
- Unbenutzte Netzports MÜSSEN nach Möglichkeit deaktiviert oder zumindest einem dafür eingerichteten Unassigned-VLAN zugeordnet werden.
- Funktionale Erweiterungen MÜSSEN die Sicherheitsrichtlinien der Institution erfüllen
- Auch SOLLTE begründet und dokumentiert werden, warum solche Erweiterungen eingesetzt werden.
- Informationen über den internen Konfigurations- und Betriebszustand MÜSSEN nach außen verborgen werden.
- Unnötige Auskunftsdienste MÜSSEN deaktiviert werden.
A4 Schutz der Administrationsschnittstellen
- Alle Administrations- und Managementzugänge der Router und Switches MÜSSEN auf einzelne Quell-IP-Adressen bzw. -Adressbereiche eingeschränkt werden
- Es MUSS sichergestellt sein, dass aus nichtvertrauenswürdigen Netzen heraus nicht direkt auf die Administrationsschnittstellen zugegriffen werden kann.
- Um Router und Switches zu administrieren bzw. zu überwachen, SOLLTEN geeignet verschlüsselte Protokolle eingesetzt werden.
- Sollte dennoch auf unverschlüsselte Protokolle zurückgegriffen werden, MUSS für die Administration ein eigenes Administrationsnetz (Out-of-Band-Management) genutzt werden.
- Die Managementschnittstellen und die Administrationsverbindungen MÜSSEN durch eine separate Firewallgeschützt werden.
- Für die Schnittstellen MÜSSEN geeignete Zeitbeschränkungen für z. B. Timeoutsvorgegeben werden.
- Alle für das Management-Interface nicht benötigten Dienste MÜSSEN deaktiviert werden.
- Verfügt eine Netzkomponente über eine dedizierte Hardwareschnittstelle, MUSS der unberechtigte Zugriff darauf in geeigneter Weise unterbunden werden.
A5 Schutz vor Fragmentierungsangriffen
An Routern und Layer-3-Switches MÜSSEN Mechanismen zum Schutz vor IPv4/v6-Fragmentierungsangriffe abzuwehren
A6 Notfallzugriff auf Router und Switches
- Es MUSS für die Administratoren immer möglich sein, direkt auf Router und Switches zuzugreifen
- sodass diese weiterhin lokal administriert werden können, auch wenn das gesamte Netz ausfällt.
A7 Protokollierung
- Protokollierung bei Routern und Switches
- Ein Router oder Switch MUSS so konfiguriert werden, dass er unter anderem folgende Ereignisse protokolliert:
- Konfigurationsänderungen (möglichst automatisch)
- Reboot
- Systemfehler
- Statusänderungen pro Interface, System und Netzsegment sowie
- Login-Fehler
A8 Regelmäßige Datensicherung
- Konfigurationsdateien von Routern und Switches MÜSSEN regelmäßig gesichert werden
- Sicherungskopien MÜSSEN so abgelegt werden, dass im Notfall darauf zugegriffen werden kann
A9 Betriebsdokumentationen
- Die wichtigsten betrieblichen Aufgaben eines Routers oder Switches MÜSSEN geeignet dokumentiert werden
- Es SOLLTEN alle Konfigurationsänderungen sowie sicherheitsrelevante Aufgaben dokumentiert werden
- Die Dokumentation SOLLTEN vor unbefugten Zugriffen geschützt werden
Standard
- Basis-Anforderungen und Standard-Anforderungen entsprechen dem Stand der Technik für den Baustein NET.3.1 Router und Switches
- Standard-Anforderungen SOLLTEN grundsätzlich erfüllt werden
| Anforderung | Beschreibung |
|---|---|
| A10 | Erstellung einer Sicherheitsrichtlinie (S) |
| A11 | Beschaffung eines Routers oder Switches (S) |
| A12 | Erstellung einer Konfigurations-Checkliste für Router und Switches (S) |
| A13 | Administration über ein gesondertes Managementnetz |
| A14 | Schutz vor Missbrauch von ICMP-Nachrichten (S) |
| A15 | Bogon- und Spoofing-Filterung (S) |
| A16 | Schutz vor „IPv6 Routing Header Type-0“-Angriffen (S) |
| A17 | Schutz vor DoS- und DDoS-Angriffen (S) |
| A18 | Einrichtung von Access Control Lists (S) |
| A19 | Sicherung von Switch-Ports (S) |
| A20 | Sicherheitsaspekte von Routing-Protokollen (S) |
| A21 | Identitäts- und Berechtigungsmanagement in der Netzinfrastruktur(S) |
| A22 | Notfallvorsorge bei Routern und Switches (S) |
| A23 | Revision und Penetrationstests (S) |
A10 Erstellung einer Sicherheitsrichtlinie (S)
- Ausgehend von der allgemeinen Sicherheitsrichtlinie der Institution SOLLTE eine spezifische Sicherheitsrichtlinie erstellt werden
- In der Sicherheitsrichtlinie SOLLTEN nachvollziehbar Anforderungen und Vorgaben beschrieben sein, wie Router und Switches sicher betrieben werden können.
- Die Richtlinie SOLLTE allen Administratoren bekannt und grundlegend für ihre Arbeit sein.
- Wird die Richtlinie verändert oder wird von den festgelegten Anforderungen abgewichen, SOLLTE das mit dem ISB abgestimmt und dokumentiert werden.
- Es SOLLTE regelmäßig überprüft werden, ob die Richtlinie noch korrekt umgesetzt ist.
- Die Ergebnisse SOLLTEN geeignet dokumentiert werden.
A11 Beschaffung eines Routers oder Switches (S)
- Bevor Router oder Switches beschafft werden, SOLLTE basierend auf der Sicherheitsrichtlinie eine Anforderungsliste erstellt werden, anhand derer die am Markt erhältlichen Produkte bewertet werden.
- Es SOLLTE darauf geachtet werden, dass das von der Institution angestrebte Sicherheitsniveau mit den zu beschaffenden Geräten erreicht werden kann.
- Grundlage für die Beschaffung SOLLTEN daher die Anforderungen aus der Sicherheitsrichtlinie sein.
A12 Erstellung einer Konfigurations-Checkliste für Router und Switches (S)
- Es SOLLTE eine Konfigurations-Checkliste erstellt werden, anhand derer die wichtigsten sicherheitsrelevanten Einstellungen auf Routern und Switches geprüft werden können.
- Da die sichere Konfiguration stark vom Einsatzzweck abhängt, SOLLTEN die unterschiedlichen Anforderungen der Geräte in der Konfigurations-Checkliste berücksichtigt werden.
A13 Administration über ein gesondertes Managementnetz (S)
- Router und Switches SOLLTEN ausschließlich über ein separates Managementnetz (Out-of-Band-Management) administriert werden.
- Eine eventuell vorhandene Administrationsschnittstelle über das eigentliche Datennetz (In-Band) SOLLTE deaktiviert werden.
- Die verfügbaren Sicherheitsmechanismen der eingesetzten Managementprotokolle zur Authentisierung, Integritätssicherung und Kryptografie SOLLTEN aktiviert werden.
- Alle unsicheren Managementprotokolle SOLLTEN deaktiviert werden.
A14 Schutz vor Missbrauch von ICMP-Nachrichten (S)
- Die Protokolle ICMP und ICMPv6 SOLLTEN restriktiv gefiltert werden.
A15 Bogon- und Spoofing-Filterung (S)
- Es SOLLTE verhindert werden, dass Angreifer mithilfe gefälschter, reservierter oder noch nicht zugewiesener IP-Adressen in die Router und Switches eindringen können.
A16 Schutz vor „IPv6 Routing Header Type-0“-Angriffen (S)
- Beim Einsatz von IPv6 SOLLTEN Mechanismen eingesetzt werden, die Angriffe auf den Routing-Header des Type-0 erkennen und verhindern.
A17 Schutz vor DoS- und DDoS-Angriffen (S)
- Es SOLLTEN Mechanismen eingesetzt werden, die hochvolumige Angriffe sowie TCP-State-Exhaustion-Angriffe erkennen und abwehren.
A18 Einrichtung von Access Control Lists (S)
- Zugriff auf Router und Switches SOLLTE mithilfe von Access Control Lists (ACLs) definiert werden
- In der ACL SOLLTE anhand der Sicherheitsrichtlinie der Institution festgelegt werden, über welche IT-Systeme oder Netze mit welcher Methode auf einen Router oder Switch zugegriffen werden darf.
- Für den Fall, dass keine spezifischen Regeln existieren, SOLLTE generell der restriktivere Whitelist-Ansatz bevorzugt werden.
A19 Sicherung von Switch-Ports (S)
- Die Ports eines Switches SOLLTEN vor unberechtigten Zugriffen geschützt werden.
A20 Sicherheitsaspekte von Routing-Protokollen (S)
- Router SOLLTEN sich authentisieren, wenn sie Routing-Informationen austauschen oder Updates für Routing-Tabellen verschicken.
- Es SOLLTEN ausschließlich Routing-Protokolle eingesetzt werden, die dies unterstützen.
- Dynamische Routing-Protokolle SOLLTEN ausschließlich in sicheren Netzen verwendet werden.
- Sie DÜRFEN NICHT in demilitarisierten Zonen (DMZs) eingesetzt werden.
- In DMZs SOLLTEN stattdessenstatische Routen eingetragen werden.
A21 Identitäts- und Berechtigungsmanagement in der Netzinfrastruktur(S)
- Router und Switches SOLLTEN an ein zentrales Identitäts- und Berechtigungsmanagement angebunden werden
- siehe ORP.4 Identitäts- und Berechtigungsmanagement
A22 Notfallvorsorge bei Routern und Switches (S)
- Es SOLLTE geplant und vorbereitet werden, welche Fehler bei Routern oder Switches in einem Notfall diagnostiziert werden könnten.
- Außerdem SOLLTE geplant und vorbereitet werden, wie die identifizierten Fehler behoben werden können.
- Für typische Ausfallszenarien SOLLTEN entsprechende Handlungsanweisungen definiert und in regelmäßigen Abständen aktualisiert werden.
- Die Notfallplanungen für Router und Switches SOLLTEN mit der übergreifenden Störungs- und Notfallvorsorge abgestimmt sein.
- Die Notfallplanungen SOLLTEN sich am allgemeinen Notfallvorsorgekonzept orientieren (siehe DER.4 Notfallmanagement).
- Es SOLLTE sichergestellt sein, dass die Dokumentationen zur Notfallvorsorge und die darin enthaltenen Handlungsanweisungen in Papierformvorliegen.
- Das im Rahmen der Notfallvorsorge beschriebene Vorgehen SOLLTE regelmäßig geprobt werden.
A23 Revision und Penetrationstests (S)
- Router und Switches SOLLTEN regelmäßig auf bekannte Sicherheitsprobleme hin überprüft werden.
- Auch SOLLTEN regelmäßig Revisionen durchgeführt werden.
- Dabei SOLLTE unter anderem geprüft werden, ob der Ist-Zustand der festgelegten sicheren Grundkonfiguration entspricht.
- Die Ergebnisse SOLLTEN nachvollziehbar dokumentiert und mit dem Soll-Zustand abgeglichen werden.
- Abweichungen SOLLTE nachgegangen werden.
Erhöht
- Exemplarische Vorschläge
- Anforderungen, die über das dem Stand der Technik entsprechende Schutzniveau hinausgehen
- SOLLTEN bei ERHÖHTEM SCHUTZBEDARF in Betracht gezogen werden
- Die konkrete Festlegung erfolgt im Rahmen einer Risikoanalyse
| Anforderung | Beschreibung |
|---|---|
| A24 | Einsatz von Netzzugangskontrollen |
| A25 | Erweiterter Integritätsschutz für die Konfigurationsdateien |
| A26 | Hochverfügbarkeit |
| A27 | Bandbreitenmanagement für kritische Anwendungen und Dienste |
| A28 | Einsatz von zertifizierten Produkten |
A24 Einsatz von Netzzugangskontrollen
- Eine Port-based Access Control SOLLTE nach IEEE 802.1x auf Basis von EAP-TLS implementiert werden
- Es SOLLTE KEINE Implementierung nach den Standards IEEE 802.1x-2001 und IEEE 802.1x-2004 erfolgen.
A25 Erweiterter Integritätsschutz für die Konfigurationsdateien
Stürzt ein Router oder Switch ab, SOLLTE sichergestellt werden, dass bei der Wiederherstellung bzw. beim Neustart keine alten oder fehlerhaften Konfigurationen (unter anderem ACLs) benutzt werden.
A26 Hochverfügbarkeit
Die Realisierung einer Hochverfügbarkeitslösung SOLLTE den Betrieb der Router und Switches bzw. deren Sicherheitsfunktionen NICHT behindern oder das Sicherheitsniveau senken.
- Router und Switches SOLLTEN redundant ausgelegt werden.
- Dabei SOLLTE darauf geachtet werden, dass die Sicherheitsrichtlinie der Institution eingehalten wird.
A27 Bandbreitenmanagement für kritische Anwendungen und Dienste
Router und Switches SOLLTEN Funktionen enthalten und einsetzen, mit denen sich die Applikationen erkennen und Bandbreiten priorisieren lassen.
A28 Einsatz von zertifizierten Produkten
Es SOLLTEN Router und Switches mit einer Sicherheitsevaluierung nach Common Criteria eingesetzt werden, mindestens mit der Stufe EAL
Weiterführende Informationen
- BSI
- Das BSI hat in den BSI-Standards zur Internet Sicherheit (ISi-Reihe) weitere Informationen zur Sicherheit bei Routern und Switches veröffentlicht.
- IEEE
- Das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) hat in seiner Standard-Reihe die Standards IEEE802.1Q „IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks - Bridges and Bridged Networks“ und IEEE802.1AE „IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Media Access Control (MAC) Security“veröffentlicht.
- RDC
- In den Requests for Comments (RFC) bieten der RFC 6165 „Extensions to IS-IS for Layer-2 Systems“ und derRFC 7348 „Virtual Extensible Local Area Network (VXLAN): A Framework for Overlaying Virtualized Layer 2Networks over Layer 3 Networks“ weiterführende Informationen zu Routern und Switches.