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Einführung in das Advanced Intrusion Detection Environment (AIDE)
Diese Einführung gibt Antworten auf die folgenden Fragen:
- Was ist ein Intrusion Detection System?
- Was ist AIDE?
- Wie installiert und konfiguriert man es?
- Wie nutzt man AIDE?
In dieser Einführung verwendete Betriebssysteme:
- Debian 12 (Bookworm)
- Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 9
Um dieser Einleitung folgen zu können, solltet ihr mit den Grundlagen der Linux-Systemadministration vertraut sein und zumindest mit den folgenden Begriffen etwas anfangen können:
- Linux und Unix-Dateirechte
- Grundlagen SELinux
- Inode
- Vertraulichkeit
- Integrität als Ziel der Informationssicherheit
Einleitung
Ein Intrusion Detection System (englisch intrusion „Eindringen“, IDS) bzw. Angriffserkennungssystem ist ein System zur Erkennung von Angriffen, die gegen ein Computersystem oder Rechnernetz gerichtet sind. Das IDS kann eine Firewall ergänzen oder auch direkt auf dem zu überwachenden Computersystem laufen und so die Sicherheit von Netzwerken und Computersystemen erhöhen. Erkannte Angriffe werden meistens in Log-Dateien gesammelt und Benutzern oder Administratoren mitgeteilt; hier grenzt sich der Begriff von Intrusion Prevention System (englisch prevention „Verhindern“, IPS) ab, welches ein System beschreibt, das Angriffe automatisiert und aktiv verhindert.
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Intrusion_Detection_System (Letzter Abruf: 2023-09-08)
Die Gruppe der Intrusion Detection Systems (IDS) untergliedert sich in:
- Host-basierte IDS, welche auf einem Host installiert und betrieben werden
- Netz-basierte IDS, welche auf Netzwerkkomponenten installiert werden und die Kommunikation auf Netz-Ebene überwachen
- Hybride IDS, welche die Komponenten aus den vorstehend genannten Gruppen kombinieren
Beim AIDE handelt es sich um ein Host-basiertes IDS. Es ist unter der GPL-2.0 lizenziert.
Zweck und Nutzen des AIDE
Aus dem vorhergehenden Abschnitt ist bekannt, dass es sich bei AIDE um ein Host-basiertes System zur Angriffs- bzw. Einbruchserkennung für Linux-Systeme handelt. Es stellt ein kostengünstiges Werkzeug dar, mit dem die Integrität eines Systems überprüft werden kann.
Es soll dem Administrator helfen, zu erkennen, ob Dateien oder Verzeichnisse eines Systems hinsichtlich ihres Inhalts und bzw. oder ihrer Eigenschaften wie z.B. Berechtigungen, SELinx-Kontext, erweiterte Attribute, etc. verändert wurden.
Grundlegende Funktionsweise des AIDE
- Die zu überwachenden Dateien und Verzeichnisse werden durch reguläre Ausdrücke in der Konfigurationsdatei bestimmt
- Basierend auf diesen Regeln wird eine Datenbank erstellt
- Nach dem Initialisieren der Datenbank kann AIDE dazuverwendet werden, die Integrität der Dateien und Verzeichnisse zu überprüfen
- Die initial erstellte Datenbank dient dabei als Referenz
- Bei folgenen Überprüfungen wird eine neue Datenbank erstellt und mit der Referenzdatenbank verglichen
- Änderungen an überwachten Dateien und Verzeichnissen werden in der Logdatei
/var/log/aide/aide.logprotokolliert
Schwäche von AIDE und Host-basierter IDS im Allgemeinen
- Programm, Konfigurationsdatei(en), Datenbank und Logdatei liegen lokal auf dem jeweiligen Host
- Angreifer, welche lokale Dateien verändern können, können potenziell auch die zu AIDE gehörenden Dateien verändern
- Dadurch muss die Integrität der zur Integritätsprüfung eingesetzten IDS bezweifelt werden
Um diese Schwäche zu minimieren, sind folgende Maßnahmen durch Administratoren in Erwägung zu ziehen:
- Logdateien an einen zentralen Loghost senden
- Die AIDE-Referenzdatenbank außerhalb des zu überwachenden Hosts speichern
- Den Abgleich gegen die AIDE-Referenzdatenbank außerhalb des zu überwachenden Hosts durchführen
Wie diese Maßnahmen umgesetzt werden können, beschreibe ich in einem folgenden Beitrag.
Auswirkungen auf die eigene Arbeitsweise
Werden beispielsweise Konfigurationsdateien unterhalb von /etc auf Änderungen hin überwacht, wird auch jede beabsichtige Änderung protokolliert. Das Programm kann zwischen legitimen und unautorisierten Änderungen nicht unterscheiden.
Daher ist nach jeder legitimen Änderungen die Referenzdatenbank zu aktualisieren. Ich empfehle, dies als einen Schritt in den Konfiguration-Management-Workflow zu integrieren und diese Aufgabe einen Automaten wie Ansible, Chef, Puppet o.ä. erledigen zu lassen. Dies erscheint mir weniger fehleranfällig zu sein als bei einer manuellen Durchführung, wo dieser Schritt sicher gern einmal vergessen wird.
Die Installation von AIDE
AIDE ist in den Paketquellen der meisten Distributionen vorhanden und kann wie folgt installiert werden.
RHEL 9
$ sudo dnf in aide
[sudo] password for tronde:
Updating Subscription Management repositories.
Last metadata expiration check: 2:26:44 ago on Fri 08 Sep 2023 08:16:28 PM CEST.
Dependencies resolved.
================================================================================
Package Arch Version Repository Size
================================================================================
Installing:
aide x86_64 0.16-100.el9 rhel-9-for-x86_64-appstream-rpms 154 k
Transaction Summary
================================================================================
Install 1 Package
Total download size: 154 k
Installed size: 354 k
Is this ok [y/N]:
- Obiger Code-Block zeigt die Installationsanweisung für RHEL 9
- Die Konfigurationdatei
/etc/aide.confbesitzt im Auslieferungszustand bereits 303 Zeilen; ohne Kommentare und Leerzeilen sind es immerhin noch 161 - Den Aufbau der Datei erklärt die Manpage
aide.conf(5) - Um AIDE sinnvoll nutzen zu können, sollte sich jeder Administrator mit dem Inhalt von
/etc/aide.confvertraut machen; oder würdet ihr einem Firewall-Regelwerk vertrauen, das ihr nicht kennt? - Im Abschnitt „Gedanken zur Konfiguration von AIDE“ findet ihr meine Gedanken und Hinweise zur Konfiguration
Debian 12 (Bookworm)
$ sudo apt install aide
[sudo] password for jkastning:
Reading package lists... Done
Building dependency tree... Done
Reading state information... Done
The following additional packages will be installed:
aide-common liblockfile-bin liblockfile1 libmhash2
Suggested packages:
figlet
The following NEW packages will be installed:
aide aide-common liblockfile-bin liblockfile1 libmhash2
0 upgraded, 5 newly installed, 0 to remove and 0 not upgraded.
Need to get 372 kB of archives.
After this operation, 1064 kB of additional disk space will be used.
Do you want to continue? [Y/n]- Obiger Code-Block zeigt die Installationsanweisung für Debian 12
- Neben
aidewerden noch die Paketeaide-common,liblockfile-bin,liblockfile1und `libmhash2` installiert- Neben der Konfigurationdatei
/etc/aide/aide.confinstalliert Debian auch das Verzeichnis/etc/aide/aide.conf.d, in welchem sich direkt nach der Installation schon etliche Konfigurationsdateien befinden:
- Neben der Konfigurationdatei
$ ls -l /etc/aide/aide.conf.d/ | wc -l
212- Auch hier empfehle ich Administratoren, sich mit der Konfiguration zu beschäftigen und sich damit vertraut zu machen (siehe dazu auch aide.conf(5))
- Im folgenden Abschnitt „Zur Konfiguration von AIDE“ findet ihr meine Gedanken und Hinweise zur Konfiguration
Zur Konfiguration von AIDE
Während AIDE in RHEL über eine einzige Datei (/etc/aide.conf) konfiguriert wird, gibt es in Debian eine Konfigurationsdatei (/etc/aide/aide.conf) und die Verzeichnisse /etc/aide/aide.conf.d sowie /etc/aide/aide.settings.d, welche weitere Dateien zur Konfiguration und Einstellungen beinhalten.
Eine AIDE-Konfigurationsdatei aide.conf besteht aus drei verschiedenen Arten von Zeilen:
- Optionen, welche die Konfigurationsparameter und Gruppen definieren; aufgebaut sind diese nach dem Muster
Parameter = Wertbzw.Gruppenname = Wert - Regeln, welche bestimmen, welche Dateien und Verzeichnisse in die Datenbank aufzunehmen sind und welche Attribute überwacht werden sollen
- Macros, mit denen sich Variablen definieren lassen; z.B. definierte
@@define foo bardie Variablefoomit dem Wertbar
AIDE kann die folgenden Attribute bzw. Elemente von Dateien auf Änderungen hin überwachen:
#p: permissions
#i: inode
#n: number of links
#u: user
#g: group
#s: size
#b: block count
#m: mtime
#a: atime
#c: ctime
#S: check for growing size
#acl: Access Control Lists
#selinux SELinux security context
#xattrs: Extended file attributes
#md5: md5 checksum
#sha1: sha1 checksum
#sha256: sha256 checksum
#sha512: sha512 checksum
#rmd160: rmd160 checksum
#tiger: tiger checksumDer folgende Code-Block zeigt die Definition der beiden Gruppen NORMAL und DIR (aus der /etc/aide.conf in RHEL 9), welche spezifizieren, welche Attribute überwacht werden sollen, wenn die jeweilige Gruppe in einer Regel verwendet wird.
NORMAL = p+i+n+u+g+s+m+c+acl+selinux+xattrs+sha512
# For directories, don't bother doing hashes
DIR = p+i+n+u+g+acl+selinux+xattrsWelche Dateien und Verzeichnisse in die AIDE-Datenbank aufzunehmen bzw. auszuschließen sind durch reguläre Ausdrücke bestimmt. Der nächste Code-Block zeigt drei Beispiele, die anschließend erläutert werden:
/etc NORMAL
=/var/log/ DIR
=/home DIR
!/dev- Das Verzeichnis
/etcund alle darunterliegenden Dateien und Verzeichnisse werden in die AIDE-Datenbank aufgenommen und mit den Regeln aus der GruppeNORMALverknüpft - Nur das Verzeichnis
/var/log/und die direkt darunter befindlichen Dateien und Verzeichnisse werden in die AIDE-Datenbank aufgenommen und mit der GruppeDIRverknüpft; der Inhalt der Unterverzeichnisse wird nicht in die Datenbank aufgenommen - Ausschließlich
/homewird aufgenommen; nicht jedoch der Inhalt davon - Das Verzeichnis
/devund alle darunterliegenden Dateien und Verzeichnisse werden nicht in die AIDE-Datenbank aufgenommen
Initialisierung der AIDE-Datenbank
Mit Sicherheit und Vertrauen ist das immer so eine Sache. Am besten ist es stets, wenn Vertrauen für Sicherheit nicht erforderlich ist. Daher rate ich an dieser Stelle nochmals ausdrücklich, die AIDE-Konfiguration zu überprüfen und ggf. den eigenen Bedürfnissen anzupassen… Nur um direkt gegen meinen eigenen Rat zu verstoßen.
Der Umfang an Regeln ist in beiden Systemen so groß, dass ich in dieser Einführung nicht alle einzeln erläutern kann. Ich vertraue für diese Einführung daher darauf, dass die Distributionen eine sinnvolle Konfiguration ausliefern.
Initialisiert wird die Datenbank je nach Distribution mit einem leicht abgewandelten Befehl.
Beispiel mit RHEL 9
$ sudo time aide --init
Start timestamp: 2023-09-18 20:50:06 +0200 (AIDE 0.16)
AIDE initialized database at /var/lib/aide/aide.db.new.gz
Number of entries: 54290
---------------------------------------------------
The attributes of the (uncompressed) database(s):
---------------------------------------------------
/var/lib/aide/aide.db.new.gz
MD5 : xOf5Bs/Hb2Caa5i2K41fbg==
SHA1 : KoCkqwfe+oZ2rlQTAU+AWQBrt2I=
RMD160 : eM6IC68wq1VRhDbyHhRqy+63ldI=
TIGER : lQC+UTBqUm0iEDdKA0u7THqAPLNQxegH
SHA256 : vdzjqIr/m7FgjXdZLQG+D1Pvf75WlF17
WYiA6gU+4Pg=
SHA512 : EdMB0I92j05zlfjXHcJFasZCAvkrK9br
6zQEcDfD4IDM8D9c1Sz0r7A5tJTKGXVZ
AFCOJR65j66ihKB0suFS6w==
End timestamp: 2023-09-18 20:50:19 +0200 (run time: 0m 13s)Die erzeugte Datenbank wird umbenannt, indem das new aus dem Dateinamen entfernt wird.
$ sudo mv /var/lib/aide/aide.db.new.gz /var/lib/aide/aide.db.gzDie umbenannte Datei stellt die Referenzdatenbank dar, gegen die mit dem Befehl aide --check geprüft werden kann, ob es Änderungen im Dateisystem gab.
In diesem Artikel gebe ich mich damit zufrieden, dass die Datenbank auf dem zu überwachenden Host liegt und damit dem Risiko unterliegt, von einem Angreifer manipuliert zu werden (siehe zu den Schwächen oben). Ich gehe in einem Folgeartikel darauf ein.
Beispiel mit Debian 12
Unter Debian wird die AIDE-Datenbank mit dem Wrapper-Script aideinit (siehe aideinit(8)) initialisiert. Das README unter /usr/share/doc/aide-common/README.Debian.gz warnt bereits davor, dass Debian mit zu restriktiven Einstellungen daherkommt:
Configuring AIDE the Debian way
/usr/share/doc/aide-common/README.Debian.gz
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
AIDE’s Debian default configuration takes a very paranoid stance and
is likely to report more changes than you will need to focus your
attention on.
Lassen wir uns überraschen…
$ sudo time aideinit
Running aide --init...
7044.57user 54.97system 2:00:40elapsed 98%CPU (0avgtext+0avgdata 132408maxresident)k
231120192inputs+88320outputs (12major+66397minor)pagefaults 0swapsDas hat deutlich länger gedauert und endete mit einer deutlich kürzeren Ausgabe. Die erzeugte Datenbank ist jedoch wie bei RHEL im Verzeichnis /var/lib/aide/ zu finden.
:~# ls -l /var/lib/aide/
total 43536
-rw------- 1 root root 22286930 Sep 19 15:13 aide.db
-rw------- 1 _aide _aide 22286930 Sep 19 15:13 aide.db.new
:~# qm start 102
:~# file /var/lib/aide/aide.db.new
/var/lib/aide/aide.db.new: gzip compressed data, max compression, from Unix, original size modulo 2^32 44239215
:~# file /var/lib/aide/aide.db
/var/lib/aide/aide.db: gzip compressed data, max compression, from Unix, original size modulo 2^32 44239215Warum die Erstellung so viel länger gedauert hat, weiß ich nicht. Ich habe keine Idee dazu. Auch Debian erzeugt eine gzip-komprimierte Datenbank, auch wenn hier keine Dateiendung darauf hinweist. Ich finde das etwas seltsam, behalte die Standardeinstellung für diese Einführung jedoch bei. Dafür muss die Datei nicht manuell umbenannt werden, da direkt eine Kopie erstellt wird, die als Referenzdatenbank genutzt werden kann.
Im Gegensatz zu RHEL wird unter Debian auch ein Timer namens dailyaidecheck.timer installiert, welcher täglich einen automatischen Check auf Veränderungen durchführt. Allerdings ist es für einen Angreifer ein Leichtes, diese Timer-Unit zu deaktivieren.
Auf Änderungen prüfen
Unter Debian und RHEL werden die in der Referenzdatenbank enthaltenen Elemente mit folgendem Befehl auf Änderungen überprüft:
:~# aide --check # unter RHEL
:~# aide --check --config /etc/aide/aide.conf # unter DebianIch habe meine Testsysteme ein paar Tage laufen lassen und einen AIDE-Integritätscheck durchgeführt. Hier das Ergebnis für ein RHEL 9 System:
$ sudo aide --check
Start timestamp: 2023-09-26 19:54:59 +0200 (AIDE 0.16)
AIDE found differences between database and filesystem!!
Summary:
Total number of entries: 54290
Added entries: 0
Removed entries: 0
Changed entries: 3
---------------------------------------------------
Changed entries:
---------------------------------------------------
f = ... . ..S : /var/log/insights-client/insights-client.log.3
f < ... . ... : /var/log/rhsm/rhsmcertd.log
f < ... . ... : /var/log/squid/cache.log
---------------------------------------------------
Detailed information about changes:
---------------------------------------------------
File: /var/log/insights-client/insights-client.log.3
SELinux : system_u:object_r:insights_clien | unconfined_u:object_r:insights_c
t_var_log_t:s0 | lient_var_log_t:s0
File: /var/log/rhsm/rhsmcertd.log
Size : 1426 | 1343
File: /var/log/squid/cache.log
Size : 6230 | 334
---------------------------------------------------
The attributes of the (uncompressed) database(s):
---------------------------------------------------
/var/lib/aide/aide.db.gz
MD5 : xOf5Bs/Hb2Caa5i2K41fbg==
SHA1 : KoCkqwfe+oZ2rlQTAU+AWQBrt2I=
RMD160 : eM6IC68wq1VRhDbyHhRqy+63ldI=
TIGER : lQC+UTBqUm0iEDdKA0u7THqAPLNQxegH
SHA256 : vdzjqIr/m7FgjXdZLQG+D1Pvf75WlF17
WYiA6gU+4Pg=
SHA512 : EdMB0I92j05zlfjXHcJFasZCAvkrK9br
6zQEcDfD4IDM8D9c1Sz0r7A5tJTKGXVZ
AFCOJR65j66ihKB0suFS6w==
End timestamp: 2023-09-26 19:55:12 +0200 (run time: 0m 13s)Die Integritätsprüfung in obigen Code-Block führt Änderungen an drei Dateien auf:
- Das SELinux-Label einer Log-Datei hat sich geändert
- Die Größe von zwei weiteren Log-Dateien hat sich geändert
- Die Änderungen werden in einer Zusammenfassung und im Detail ausgegeben
- Eine Erläuterung zur Ausgabe unter „Changed entries“ findet sich im Absatz
summarize_changesin aide.conf(5). - Man erhält Informationen darüber, was sich geändert hat, nicht warum sich diese Änderungen ergeben haben
Abbruch meiner Tests unter Debian 12 (Bookworm)
Unter Debian hat die Integritätsprüfung über Stunden einen CPU-Kern blockiert. Der Prozess ist in einem futex Syscall hängen geblieben.
Ob es an meinem System liegt oder AIDE unter Debian generell ein Problem hat, kann ich nicht sagen. Ich bin der Sache nicht weiter nachgegangen.
Falls jemand von euch AIDE unter Debian einsetzt und dies liest, freue ich mich, wenn ihr eure Erfahrungen mit mir teilt.
Die Referenzdatenbank aktualisieren
Mit dem Befehl aide --update wird die Datenbank-Integrität geprüft und eine neue Datenbank /var/lib/aide/aide.db.new.gz erzeugt. Die bestehende Referenzdatenbank /var/lib/aide/aide.db.gz wird dabei nicht überschrieben und bleibt zunächst erhalten. Möchte man diese länger aufbewahren, kann man sie umbenennen und bspw. einen Zeitstempel anhängen. Anschließend erzeugt man mit mv /var/lib/aide/aide.db.new.gz /var/lib/aide/aide.db.gz eine neue Referenzdatenbank.
Der folgende Code-Block zeigt die Ausgabe von aide --update unter RHEL 9.
~]# aide --update
Start timestamp: 2023-09-26 20:13:52 +0200 (AIDE 0.16)
AIDE found differences between database and filesystem!!
New AIDE database written to /var/lib/aide/aide.db.new.gz
Summary:
Total number of entries: 54290
Added entries: 0
Removed entries: 0
Changed entries: 3
---------------------------------------------------
Changed entries:
---------------------------------------------------
f = ... . ..S : /var/log/insights-client/insights-client.log.3
f < ... . ... : /var/log/rhsm/rhsmcertd.log
f < ... . ... : /var/log/squid/cache.log
---------------------------------------------------
Detailed information about changes:
---------------------------------------------------
File: /var/log/insights-client/insights-client.log.3 [0/100]
SELinux : system_u:object_r:insights_clien | unconfined_u:object_r:insights_c
t_var_log_t:s0 | lient_var_log_t:s0
File: /var/log/rhsm/rhsmcertd.log
Size : 1426 | 1343
File: /var/log/squid/cache.log
Size : 6230 | 334
---------------------------------------------------
The attributes of the (uncompressed) database(s):
---------------------------------------------------
/var/lib/aide/aide.db.gz
MD5 : xOf5Bs/Hb2Caa5i2K41fbg==
SHA1 : KoCkqwfe+oZ2rlQTAU+AWQBrt2I=
RMD160 : eM6IC68wq1VRhDbyHhRqy+63ldI=
TIGER : lQC+UTBqUm0iEDdKA0u7THqAPLNQxegH
SHA256 : vdzjqIr/m7FgjXdZLQG+D1Pvf75WlF17
WYiA6gU+4Pg=
SHA512 : EdMB0I92j05zlfjXHcJFasZCAvkrK9br
6zQEcDfD4IDM8D9c1Sz0r7A5tJTKGXVZ
AFCOJR65j66ihKB0suFS6w==
/var/lib/aide/aide.db.new.gz
MD5 : Dgoc1/L5F1UfXPAQRvMdTg==
SHA1 : 23RFwEBIh0kw/3TiiVAh39Fzx0Q=
RMD160 : 1szie2CW1dyLmaKFg01j48Fr+Us=
TIGER : TgdG3zNAOSZH2D9jkyvBves8PtjC0lCR
SHA256 : hjn9vxFxg4KoVwT3YvgU347EhvTCg5ey
lfktpr/OrcA=
SHA512 : x6E3YPa0eILD3nZqDt6N755KSmPRFOz8
lhKD9CimYScSpxyoVxJAVWiozR8KUwkt
Ao7mgy3BgtUA0MZuNMv43w==
End timestamp: 2023-09-26 20:14:03 +0200 (run time: 0m 11s)
~]# ls -l /var/lib/aide
total 6184
-rw-------. 1 root root 3163359 Sep 18 20:50 aide.db.gz
-rw-------. 1 root root 3163384 Sep 26 20:14 aide.db.new.gzEnde
An dieser Stelle endet die Einführung in das Advanced Intrusion Detection Environment (AIDE). Kommt das Ende für euch abrupt? Ist es ein Ende mit Schrecken? Lasst es mich gern wissen.
In dieser Einführung habe ich beschrieben, was Intrusion-Detection-Systeme im Allgemeinen und AIDE im Speziellen sind. Ich bin auf deren Nutzen eingegangen und habe die Schwächen von AIDE als Host-basiertem IDS benannt. Installation, Konfiguration, Integritäts-Check und Aktualisierung der Datenbank wurden erklärt und mit Beispielen belegt.
Was ist nun von AIDE zu halten?
Nun, es ist besser als nichts. Man besitzt damit ein Werkzeug, mit dem sich Änderungen im Dateisystem erkennen lassen. Man muss sich jedoch der Schwächen Host-basierter IDS bewusst sein. Ein Angreifer mit lokalen root-Rechten kann dieses Werkzeug mit wenig Aufwand unschädlich machen bzw. die eigenen Änderungen verschleiern.
Sicher kann man einen Integritätscheck automatisiert alle 5 Minuten durchführen und für Änderungen eine E-Mail-Benachrichtigung einrichten. Doch wirkt dies etwas hemdsärmelig. Daher werde ich dieses Thema in einem späteren Artikel aufgreifen und zeigen, wie man AIDE in einen Automations- bzw. Konfigurations-Management-Prozess einbinden kann.
Das System lässt sich nicht nur mit Plug-ins erweitern, sondern auch mit Ansible automatisieren, zum Erzeugen von QR Labels nutzen oder dem Abbilden der Netzwerktopologie. 
