vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2024-51-2-53-61vdgtu-1519Research ArticleИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИINFORMATION TECHNOLOGY AND TELECOMMUNICATIONSАнализ особенностей реализации атаки «сканирование портов» с использованием компьютера-«зомби»Analysis of features of implementing a “Port scanning” attack using a “Zombie” computerБолдырихинН. В.BoldyrikhinN. V.

Болдырихин Николай Вячеславович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Кибербезопасность информационных систем»

344003, г.Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1

Nikolay V. Boldyrikhin, Cand.Sci. (Eng.), Assoc. Prof., Department of Cybersecurity of Information Systems

1 Gagarina Square, Rostov-on-Don 344003

boldyrikhin@mail.ruКарпенкоМ. В.KarpenkoM. V.

Карпенко Михаил Владиславович, магистрант

344003, г.Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1

Mikhail V. Karpenko, Master's Student

1 Gagarina Square, Rostov-on-Don 344003

karpenkomihail15@gmail.comСосновскийИ. А.SosnovskyI. A.

Сосновский Иван Александрович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Кибербезопасность информационных систем»

344003, г.Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1

Ivan A. Sosnovsky, Cand.Sci. (Eng.), Assoc. Prof., Department of Cybersecurity of Information Systems

1 Gagarina Square, Rostov-on-Don 344003

sosnovskiy_dgtu@mail.ruЯдрецЭ. А.YadretsE. A.

Ядрец Эдуард Александрович, магистрант

344003, г.Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1

Eduard A. Yadrets, Master's Student

1 Gagarina Square, Rostov-on-Don 344003

xperia1058@gmail.comДонской государственный технический университетРоссияDon State Technical UniversityRussian Federation2024250720245125361Copyright © Болдырихин Н.В., Карпенко М.В., Сосновский И.А., Ядрец Э.А., 20242024Болдырихин Н.В., Карпенко М.В., Сосновский И.А., Ядрец Э.А.Boldyrikhin N.V., Karpenko M.V., Sosnovsky I.A., Yadrets E.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/1519

Цель. Проанализировать особенности реализации атаки «сканирование портов» с использованием компьютера-«зомби» для сокрытия IP-адреса атакующей машины.Метод. В основе метода рассматривается компьютерное моделирование атаки «сканирование портов» с использованием виртуальной сетевой инфраструктуры.Результат. Проанализированы теоретические аспекты, связанные с реализацией атаки «сканирование портов» с использованием компьютера – «зомби». Указаны параметры, по которым выбирается в сети «зомби»-машина. Проведено компьютерное моделирование атаки «сканирование портов» с использованием виртуальной сетевой инфраструктуры. Приведены результаты моделирования, иллюстрирующие успешную реализацию атаки. Предложен простой способ противодействия данной атаке.Вывод. При реализации атаки «сканирование портов» с использованием утилиты Nmap можно получить много ценной информации, связанной с открытыми TCP-портами и службами, запущенными на атакуемых системах. Для обеспечения безопасности при проведении сканирования портов злоумышленники могут успешно использовать технологию маскировки IP-адреса атакующей машины посредством использования «зомби»-компьютера. Методика замены IP-адреса атакующего на IP -адрес «зомби»-машины является не только эффективной, но и безопасной для злоумышленников. За счет использования «зомби»-машины злоумышленник сканирует порты, не раскрывая свое реальное местоположение, что позволяет ему избежать правовых последствий, связанных с незаконной активностью в сети. Анализируя данные, полученные после сканирования, злоумышленник может получить информацию о том, какие порты открыты у целевого компьютера и составить карту уязвимостей атакуемой системы. В качестве способа защиты от рассмотренной атаки достаточно использовать брандмауэр Windows со стандартными настройками.

Objective. Analyze the implementation features of a “Port scanning” attack using a “Zombie” computer to hide the IP address of the attacking machine.Method. The method is based on computer simulation of a “port scanning” attack using a virtual infrastructure of the network.Result. Theoretical aspects related to the implementation of a “port scanning” attack using a “zombie” computer are analyzed. The parameters by which a “zombie” machine is selected on the network are indicated. A computer simulation of a “port scanning” attack using a virtual infrastructure of the network was carried out. Simulation results illustrating the successful implementation of the attack are presented. A simple way to counter this attack is proposed.Conclusion. When implementing a port scanning attack using the Nmap utility, you can obtain a lot of valuable information related to open TCP ports and services running on the attacked systems. To ensure security when conducting port scanning, attackers can successfully use technology to mask the IP address of the attacking machine by using a “zombie” computer. The technique of replacing the attacker’s IP address with the IP address of a “zombie” machine is not only effective, but also safe for attackers. By using a “zombie” machine, the attacker scans ports without revealing his real location, which allows him to avoid legal consequences associated with illegal activity on the network. By analyzing the data obtained after scanning, an attacker can obtain information about which ports are open on the target computer and create a map of the vulnerabilities of the attacked system. As a way to protect against this attack, it is enough to use the Windows Firewall with standard settings.

информационная безопасностьсетевые атакисканирование портовутилита Nmapподмена IP-адресакомпьютер- «зомби»information securitynetwork attacksport scanningNmap utilityIP address spoofingzombie computerReferencesAndersson A. Standardizing information security – a structurational analysis / Andersson A., Hedström K., Karlsson F. // Information & Management. 2022. Vol. 59. Iss. 3. 103623. DOI:10.1016/j.im.2022.103623.Andersson A. Standardizing information security – a structurational analysis / Andersson A., Hedström K., Karlsson F.. Information & Management. 2022; 59( 3). 103623. DOI:10.1016/j.im.2022.103623.Vedadi A. Herd behavior in information security decision-making / Vedadi A., Warkentin M., Dennis A. // Information & Management. 2021. Vol. 58. Iss. 8. 103526. DOI:10.1016/j.im.2021.103526.Vedadi A. Herd behavior in information security decision-making / Vedadi A., Warkentin M., Dennis A. Information & Management. 2021; 58( 8). 103526. DOI:10.1016/j.im.2021.103526.Stallings W. Computer security: principles and practice / Stallings W. — Boston. Pearson. 2012. 182 p.Stallings W. Computer security: principles and practice. Stallings W. Boston. Pearson. 2012;182.Мирошниченко Е.Л. Разработка модели сбора информации о состоянии защищаемой системы для решения задач управления системой обнаружения, предупреждения и ликвидации последствий компьютерных атак / Мирошниченко Е.Л., Калач А.В, Зенин А.А. // Вестник Воронежского института ФСИН России. 2020. № 1. С. 102-107.Miroshnichenko E.L. Development of a model for collecting information about the state of the protected system to solve problems of managing a system for detecting, preventing and eliminating the consequences of computer attacks / Miroshnichenko E.L., Kalach A.V., Zenin A.A. Bulletin of the Voronezh Institute of the Federal Penitentiary Service of Russia. 2020;1:102-107. (In Russ).Шелухин О.И. Обнаружение вторжений в компьютерные сети (сетевые аномалии) / Шелухин О.И., Сакалема Д.Ж., Филинова А.С.. — М: Горячая линия—Телеком. 2013. 220 с.Shelukhin O.I. Detection of intrusions into computer networks (network anomalies) / O.I. Shelukhin, D.Zh. Sakalema, A.S. Filinova. M: Hotline-Telecom. 2013; 220. (In Russ).Chandola V. Anomaly detection: A survey / Chandola V., Banerjee A., Kumar V. // ACM Computing Surveys (CSUR). Article 15. 2009. Vol. 41. No. 3. pp. 15:1-15:58. DOI:10.1145/1541880.1541882.Chandola V. Anomaly detection: A survey / Chandola V., Banerjee A., Kumar V. ACM Computing Surveys (CSUR). Article 15. 2009; 41(3):15:1-15:58. DOI:10.1145/1541880.1541882.Boldyrikhin N. Controlling the Resources of the Intrusion Detection System at Network Objects Monitoring / Boldyrikhin N., Safaryan O., Razumov P., Porksheyan V., Smirnov I., Korochentsev D., Cherckesova L., Romanov A. // ICCAIS 2020 - 3rd International Conference on Computer Applications and Information. 2020. 9096741. DOI:10.1109/ICCAIS48893.2020.9096741.Boldyrikhin N. Controlling the Resources of the Intrusion Detection System at Network Objects Monitoring / Boldyrikhin N., Safaryan O., Razumov P., Porksheyan V., Smirnov I., Korochentsev D., Cherckesova L., Romanov A. // ICCAIS 2020 - 3rd International Conference on Computer Applications and Information. 2020. 9096741.DOI:10.1109/ICCAIS48893.2020.9096741.Boldyrikhin N. Features of the Practical Implementation of the Method for Managing Observations of the State of Monitored Objects in Intrusion Detection SystemsN / Boldyrikhin N., Safaryan O., Korochentsev D., Reshetnikova I., Alferova I. and Manakova A. // Applied Sciences. 2023. Vol. 13. No. 3. 1831. DOI:10.3390/app13031831.Boldyrikhin N. Features of the Practical Implementation of the Method for Managing Observations of the State of Monitored Objects in Intrusion Detection SystemsN / Boldyrikhin N., Safaryan O., Korochentsev D., Reshetnikova Alferova I. and Manakova A. Applied Sciences. 2023;13(3):1831. DOI:10.3390/app13031831.Макаренко С.И. Анализ стандартов и методик тестирования на проникновение / Макаренко С.И., Смирнов Г.Е. // Системы управления, связи и безопасности. 2020. № 4. С. 44-72.Makarenko S.I. Analysis of standards and methods of penetration testing / Makarenko S. I., Smirnov G.E. Control, communication and security systems. 2020;4: 44-72. (In Russ).Khraisat A. Survey of intrusion detection systems: Techniques, datasets and challenges / Khraisat A., Gondal I., Vamplew P., Kamruzzaman J.// Cybersecurity. 2019. Vol.2. DOI: 10.1186/s42400-019-0038-7.Khraisat A. Survey of intrusion detection systems: Techniques, datasets and challenges / Khraisat A., Gondal I., Vamplew P., Kamruzzaman J. Cybersecurity. 2019;2. DOI: 10.1186/s42400-019-0038-7.Alazab A. Using response action with intelligent intrusion detection and prevention system against web application malware / Alazab A., Hobbs M., Abawajy J., Khraisat A., Alazab M. // Information Management & Computer Security. 2014. Vol. 22. pp. 431–449.Alazab A. Using response action with intelligent intrusion detection and prevention system against web application malware / Alazab A., Hobbs M., Abawajy J., Khraisat A., Alazab M. Information Management & Computer Security. 2014; 22:431–449.Agrawal S. Survey on Anomaly Detection using Data Mining Techniques / Agrawal S., Agrawal J. // Procedia Computer Science. 2015. Vol. 60. pp. 708–713. DOI: 10.1016/j.procs.2015.08.220.Agrawal S. Survey on Anomaly Detection using Data Mining Techniques / Agrawal S., Agrawal J. Procedia Computer Science. 2015; 60:708–713. DOI: 10.1016/j.procs.2015.08.220.Abbasi A. On Emulation-Based Network Intrusion Detection Systems / Abbasi A., Wetzels J., Bokslag W., Zambon E., Etalle S. // In RAID 2014: Research in Attacks, Intrusions and Defenses. Lecture Notes in Computer Science. 2014; Vol. 8688, pp. 384–404.Abbasi A. On Emulation-Based Network Intrusion Detection Systems / Abbasi A., Wetzels J., Bokslag W., Zambon E., Etalle S. In RAID 2014: Research in Attacks, Intrusions and Defenses. Lecture Notes in Computer Science. 2014; 868: 384–404.Khraisat A. An Anomaly Intrusion Detection System Using Discovery and Data Mining. Lecture Notes in Computer Science. Springer: Cham, Switzerland. 2018. Vol. 11154. DOI: 10.1007/978-3-030-04503-6_14.Khraisat A. An Anomaly Intrusion Detection System Using Discovery and Data Mining. Lecture Notes in Computer Science. Springer: Cham, Switzerland. 2018. Vol. 11154. DOI: 10.1007/978-3-030-04503-6_14.Ананьин Е.В. Формализованная модель обнаружения сканирования портов. / Ананьин Е.В., Кожевникова И.С., Лысенко А.В., Никишова А.В. // Молодой ученый. 2016. № 23 (127). С. 9-12.Ananyin E.V. Formalized port scan detection model. Ananyin E.V., Kozhevnikova I.S., Lysenko A.V., Nikishova A.V. Young scientist. 2016; 23 (127): 9-12. (In Russ).Шаханова М.В. Разработка системы защиты от атаки сканирования сетевых портов / Шаханова М.В., Солоненко Д.Ю., Шаханова Э.С. // Международный журнал информационных технологий и энергоэффективности. 2023. Т. 8. № 5-1 (31). С. 67-74.Shakhanova M.V. Development of a protection system against network port scanning attacks / Shakhanova M.V., Solonenko D.Yu., Shakhanova E.S. International Journal of Information Technologies and Energy Efficiency. 2023; 8(5-1 (31):67-74. (In Russ).Вехова Л.Д. Сканирование UDPTCP портов средствами языка программирования Python 3 / Вехова Л.Д. // Системный администратор. 2022. № 6 (235). С. 64-67.Vekhova L.D. Scanning UDP\TCP ports using the Python 3 programming language / Vekhova L.D. System Administrator. 2022; 6 (235): 64-67. (In Russ).Кожевникова И.С. Анализ методов обнаружения аномалий для обнаружения сканирования портов /Кожевникова И.С. // Молодой ученый. 2017. № 14 (148). С. 31-34.Kozhevnikova I.S. Analysis of anomaly detection methods for port scanning detection / Kozhevnikova I.S. Young scientist. 2017;14 (148): 31-34. (In Russ).Сагатов Е.С. Разработка программных комплексов для противодействия сканированию портов / Сагатов Е.С., Майхуб С., Сухов А.М., Баймяшкин М.А. // Состояние и перспективы развития современной науки по направлению «Информационная безопасность». Сборник статей II Всероссийской научно-технической конференции. Федеральное государственное автономное учреждение "Военный инновационный технополис "ЭРА". Анапа. 2020. С. 70-79.Sagatov E.S. Development of software systems to counteract port scanning / Sagatov E.S., Maykhub S., Sukhov A.M., Baymyashkin M.A. State and prospects for the development of modern science in the direction of “Information Security”. Collection of articles of the II All-Russian Scientific and Technical Conference. Federal State Autonomous Institution "Military Innovative Technopolis "ERA". Anapa. 2020; 70-79. (In Russ).Макатерчик А.В. Экспериментальное исследование сайтов компаний и организаций Республики Беларусь на предмет сканирования портов на компьютерах посетителей / Макатерчик А.В., Маликов В.В. // Управление информационными ресурсами. Материалы XVII Международной научно-практической конференции. Минск, 2021. С. 225-226.Makaterchik A.V. Experimental study of websites of companies and organizations of the Republic of Belarus for scanning ports on visitors’ computers / Makaterchik A.V., Malikov V.V. Information resource management. Materials of the XVII International Scientific and Practical Conference. Minsk, 2021; 225-226. (In Russ).Андриянов Е.А. Методы сканирования ЭВМ в вычислительных сетях /Андриянов Е.А., Бирюков М.А., Соколов О.Д., Козлов И.И., Кульнев Д.В. // LXVII Международные научные чтения (памяти В.Л. Гинзбурга). Сборник статей Международной научно-практической конференции. 2020. С. 4-6.Andriyanov E.A., Biryukov M.A., Sokolov O.D., Kozlov I.I., Kulnev D.V. Methods for scanning computers in computer networks. LXVII International scientific readings (in memory of V.L. Ginzburg). Collection of articles of the International Scientific and Practical Conference. 2020; 4-6. (In Russ).Кожевникова И.С. Анализ методов обнаружения аномалий при сканировании портов / Кожевникова И.С., Пасюк А.О., Ананьин Е.В. // Сборник статей «Материалы научной сессии». 2017. С. 591-596.Kozhevnikova I.S., Pasyuk A.O., Ananyin E.V. Analysis of anomaly detection methods when scanning ports. Collection of articles “Materials of the scientific session”. 2017; 591-596. (In Russ).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.