Что такое WAF(Web Application Firewall), механизмы защиты, типы и примеры использования

WAF и Firewall часто употребляют в контексте кибербезопасности. Понятно, что оба инструмента обеспечивают защиту. Но не всегда понятно, чем они отличаются друга от друга и в каких случаях используются. На самом деле разница примерно как между ремнём безопасности и системой мониторинга слепых зон для машины. Чтобы лучше разобраться, что такое WAF и нужен ли он, читайте эту статью. 

Firewall: что это и когда применяется

Классический Firewall — это прочный кузов и ремни безопасности: он защищает при лобовых ударах (в случае грубых сетевых атак, сканирования портов), ограждая всю «машину» (сеть) в целом. Эта система безопасности проверяет и отсеивает вредоносный трафик между интернетом и устройством пользователя, блокируя опасные соединения.

Firewall подойдёт, если нужно:

• оградить корпоративную сеть от прямых угроз

Например, руководство компании опасается, что сотрудники будут заходить на подозрительные площадки и скачивать вирусы. Достаточно настроить Firewall определённым образом, чтобы получить гарантию блокировки доступа.

• фильтровать внешние подключения

Опция полезна, когда у владельца удалённый сервер, на котором хранятся важные данные. Открыть доступ к ним можно лишь пользователям с некоторыми IP-адресами из конкретного списка. Остальные будут заблокированы Firewall.

• защитить сеть от кибератак

Хакеры пытаются выявить как можно больше уязвимости, чтобы воздействовать на слабые места путём рассылки трафика. Firewall предотвращает такие атаки.

Firewall — отличный инструмент, защищающий от распространённых угроз в интернете. Однако одного Firewall часто не достаточно для обеспечения высокого уровня информационной безопасности.

WAF: что это и когда применяется

В мире киберугроз WAF (Web Application Firewall) считается более современным инструментом обеспечения безопасности. Он действует примерно как системы экстренного торможения и мониторинга слепых зон. Такие помощники анализируют текущую дорожную ситуацию в режиме реального времени, выявляют неочевидные уязвимости (SQL-инъекции) и предупреждают о машине в слепой зоне (о скрытых угрозах). То есть в целом предотвращают развитие потенциально опасных сценариев (коварные атаки). 

Путём фильтрации и мониторинга HTTP-запросов брандмауэр web-приложений WAF выявляет и блокирует SQL-инъекции, межсайтовый скриптинг (XSS) и другие вредоносные атаки, нацеленные на приложения и данные.

Виды атак, от которых эффективен WAF:

• SQL-инъекции — распространённый тип взлома сайтов, ориентированный на работу с базами данных. Злоумышленник вводит SQL-код в URL-адрес, что приводит к вредоносным изменениям на сервере, вплоть до уничтожения базы данных. WAF блокирует сомнительные запросы.

• XSS (межсайтовый скриптинг) — внесение изменений, которые потом выполняются на стороне пользователя. Такой скрипт может вводится через URL (медленного действия), сохраняться на сервере (срабатывает при загрузке страницы) или менять объектную модель документа. WAF фильтрует скрипты.

• CSRF — вредоносные скрипты, замаскированные под пользовательские запросы, которые запускаются на проверенных ресурсах. WAF распознаёт поддельные запросы, защищая от атак.

• DDoS-атаки — массовая генерация запросов, призванная перегрузить сервер. WAF фильтрует веб-трафик, снижая нагрузку.

Среди возможных последствий таких атак — утечка данных, внесение изменений в контент, распространение вредоносного ПО (загрузка и установка программ) и другие действия от лица пользователя, включая настройку учётной записи.

Как работает WAF

Систему защиты веб-приложений можно представить как многослойную сеть фильтров и охранников. WAF, или межсетевой экран для веб-приложений, может быть как программным, так и аппаратно-программным. Он устанавливается перед веб-сервером и анализирует весь входящий трафик, как охранник на входе, проверяющий каждого посетителя.

Когда межсетевой экран WAF замечает подозрительную активность, он может действовать по-разному: полностью блокировать запрос, запрещать доступ с конкретного IP-адреса или очищать вредоносные данные из запроса, как антивирусная программа, удаляющая вирусы из файлов. Архитектура WAF позволяет ему действовать избирательно, накапливая информацию по потенциальной угрозе и мгновенно реагируя при достижении определённого порога критичности.

В основе следующие принципы работы:

• Фильтрация. Отсеиваются подозрительные или явно вредоносные данные.

• Мониторинг. Постоянный контроль за трафиком и выявление необычной активности.

• Блокировка. Автоматическое блокирование запросов, которые соответствуют известным шаблонам атак или подозрительны по своей природе.

• Логирование. Запись всех событий и попыток атак для последующего анализа и улучшения правил безопасности.

Итак, WAF функционирует на основе набора правил, предназначенных для выявления и блокирования подозрительных или вредоносных запросов к веб-приложениям. При этом алгоритм может быть статическим (предопределённые) или динамическим (настраиваемыми в зависимости от поведения приложения и текущих угроз).

Какие механизмы защиты доступны WAF 

Сервис защиты веб-приложений использует несколько современных механизмов предупреждения возможных угроз и отражения кибератак. Рассмотрим ключевые:

• Фильтрация запросов. WAF анализирует все входящие HTTP-запросы и сравнивает их с набором предопределённых правил. Это похоже на проверку багажа на контрольно-пропускном пункте, где сканируются все предметы на наличие запрещённых веществ.

• Сигнатурный анализ. Этот метод аналогичен антивирусу, который использует базы данных известных вирусов. WAF применяет базы данных известных угроз для выявления и блокировки вредоносных запросов.

• Поведенческий анализ. WAF отслеживает аномалии в поведении трафика, чтобы выявить подозрительную активность. Это как опытный охранник, который замечает необычное поведение посетителей.

• Защита от DDoS-атак. WAF может обнаруживать и смягчать распределённые атаки на отказ в обслуживании (DDoS) на уровне приложения. Это как защита ворот от массового нашествия людей.

• Защита от атак нулевого дня. Используя машинное обучение и нейросети, WAF способен адаптироваться и защищать приложения от новых, ранее неизвестных угроз.

Выходит, WAF похож на охранника, который не только знает в лицо всех преступников, но и может, исходя из поведения, выявить, кто именно представляет угрозу. Такой подход делает WAF гибким, что позволяет быстро отражать новые виды атак, включая OWASP Top 10, WASC, DDoS-атаки уровня 7 по модели OSINT и атаки нулевого дня.

Типы WAF 

Выделяют аппаратные, программные и облачные WAF. Тип решения необходимо определить исходя из требований к безопасности, характеристик веб-приложений и бюджета.

• Аппаратные. Физические WAF, их устанавливают в пределах сетей. Подходят для корпораций с критически важными приложениями. Аппаратные WAF отличаются высокой производительностью и низкими задержками. Однако они более затратны в финансовом плане, сложнее внедряются и масштабируются.

• Программные. Такие WAF устанавливают на серверах, что исключает затраты на оборудование. Ещё один плюс программных решений — гибкость, которая достигается благодаря более точной интеграции с приложением и возможностью детально учесть контекст. Из минусов — нагрузка на сервер и сложность в управлении. Подходят программные WAF для разработчиков и владельцев специфичных приложений.

• Облачные. В этом случае решение предоставляется провайдерами по подписке. Облачные WAF доступны, быстро развёртываются и легко масштабируются. Минус заключается в необходимости ответственно подойти к выбору провайдера. От этого зависит, будут ли задержки в работе и насколько затратной окажется услуга. Облачный WAF от Cloud4Y — пример надёжного решения, разработанного с учётом многолетнего опыта работы в киберзащите, а также обеспечении отказоустойчивости инфраструктуры бизнеса.

Вариантов WAF на рынке много. И владельцы бизнесов легко найдут подходящее решение, исходя из своей ситуации.

Отличие WAF от других защитных решений

В статье мы детально разобрали, что такое WAF, и немного коснулись темы Firewall. Однако IT-ландшафт не ограничивается этими решениями по защите веб-приложений. И, выбирая именно WAF, важно провести сравнение с NGFW, IPS/IDS. Разберём несколько отличий WAF от других защитных решений:

• Уровень защиты. Если сетевые и хостовые брандмауэры защищают только на уровне сети и операционной системы, то WAF — полноценное решение по защите веб-приложений и баз данных. В то время как сетевые и хостовые брандмауэры действуют как сторожевые псы, патрулирующие периметр здания и не пускающие подозрительных людей на территорию, WAF фокусируется на проверке самих данных, поступающих в приложение.

• Высокий уровень контроля. Представьте, что WAF — это детальный сканер на входе, который проверяет не только людей, но и их багаж, документы и даже личные вещи. Сетевые брандмауэры, напротив, это скорее охранник на парковке, который проверяет только номера автомобилей. WAF анализирует каждый запрос и ответ, чтобы убедиться, что они не содержат вредоносного кода или иных угроз.

• Адаптивность. WAF можно сравнить с умным охранником, который не только использует заранее известные методы распознавания угроз, но и учится новому на ходу, адаптируясь к новым видам атак. Это как охранник, который каждый день обновляет свои знания о новейших методах взлома и мошенничества, в то время как традиционные брандмауэры действуют по статическим правилам, аналогично охраннику, который работает по строгому, неизменному расписанию и инструкции.

• Лёгкость интеграции. Современные WAF решения часто развёртываются как облачные сервисы, что можно сравнить с подключением мобильного охранного сервиса, который можно легко настроить и адаптировать под нужды пользователя. Традиционные брандмауэры требуют более сложной установки и настройки, как если бы вам нужно было нанять целую охранную компанию для патрулирования территории.

Таким образом, WAF предоставляет более целенаправленную, гибкую и детализированную защиту для веб-приложений, что делает его важным элементом современной кибербезопасности. Услуги WAF требуются большинству компаний, заботящихся о безопасности своих данных.

Обзор российского рынка WAF

Рынок WAF активно развивается, предлагая различные решения для защиты веб-приложений от киберугроз. Россиянам доступны как международные, так и отечественные компании, предлагающие WAF-продукты, адаптированные к специфике условий и требований страны. 

Вот несколько ключевых игроков:

• Positive Technologies. Компания предлагает решения PT Application Firewall, которые обеспечивают защиту от широкого спектра атак, включая SQL-инъекции, XSS и DDoS. Решение легко встраивается в ИТ-инфраструктуру компании, есть несколько разных режимов внедрения. 

• SolidWall WAF. Способен интегрироваться с SIEM, аналитическими системами, антивирусными решениями, системами мониторинга и т. п. Включён в реестр отечественного ПО, WAF имеет сертификат ФСТЭК России. 

• CёрчИнформ. Их продукт SearchInform WAF фокусируется на защите веб-приложений и предотвращении утечек данных. 

• Вебмониторэкс ПроWAF. Ранее был известен под брендом Wallarm. Обеспечивает быструю интеграцию всех рабочих процессов на основе существующих у организации инструментов безопасности и DevOps. Стабильно работает с высоконагруженными приложениями. 

• Kaspersky. Известный своим антивирусным ПО, Kaspersky также предлагает WAF-решения, интегрированные в свою экосистему безопасности. 

• «Континент WAF» от компании «КОД безопасности». Использует в работе машинное обучение. Представляет собой комплекс (как программно-аппаратный, так и программный) для защиты любых веб-приложений. Одним из ключевых преимуществ является отказоустойчивость ПАК.

Российский рынок WAF представлен множеством надёжных решений — от сертифицированных отечественных до гибких международных и быстрых облачных, таких как Cloud4Y WAF. Ключевые критерии выбора (производительность, соответствие ФСТЭК, ML, цена) очевидны. А если вы хотите разобраться в некоторых деталях, переходите к нашему FAQ. Здесь мы собрали ответы на самые популярные вопросы о выборе, настройке и работе WAF в российских реалиях.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Заменяет ли WAF сетевой файрвол? 

WAF не может полностью заменить Firewall. Firewall обеспечивает базовую защиту от угроз и несанкционированного доступа. WAF отражает специфические атаки, такие как SQL-инъекции, XSS, DDoS и другие. Эти два решения отлично дополняют друг друга. Их важно использовать для создания многоуровневой защиты.

Нужен ли WAF, если у нас есть антивирус? 

Да, WAF необходим даже при наличии антивируса. Эти инструменты защищают инфраструктуру на разных уровнях. 

Антивирус предназначен для обнаружения и удаления вредоносного ПО на отдельных компьютерах или серверах. Web Application Firewall защищает веб-приложения на уровне HTTP-запросов, предотвращая такие атаки, как SQL-инъекции, межсайтовый скриптинг (XSS), подделка межсайтовых запросов (CSRF) и другие, специфичные для веб-приложений.

Хотите обеспечить комплексную безопасность, используйте разные уровни защиты, в том числе антивирус и WAF.

Что такое ложные срабатывания и как их минимизировать?

Бывает, WAF фиксирует угрозу, хотя в действительности её нет. Так происходит, если признаки атаки обнаружены на легитимном запросе. А чтобы минимизировать подобные моменты, необходимо провести анализ. Если в результате выяснится, что все запросы или часть из них легитимны, нужно отметить такие запросы как ложные срабатывания. В дальнейшем при фильтрации трафика WAF-нода перестанет воспринимать аналогичные действия как атаки.

Сложно ли администрировать WAF?

В администрировании WAF многое зависит от типа решения. Некоторые WAF (например, облачные сервисы) имеют удобный интерфейс и минимальные требования к настройке, что делает их доступными даже для неспециалистов.

Другие, такие как аппаратные или программные версии, требуют знаний в области сетевой безопасности, правил фильтрации трафика и анализа логов.

В любом случае всегда можно обратиться к специалистам техподдержки или обеспечения безопасности. 

Итак, сложность администрирования зависит от выбранного типа WAF и уровня подготовки команды.

WAF замедляет работу сайта?

Вообще, любое дополнительное звено в обработке трафика, том числе WAF, может влиять на производительность. Однако современные решения оптимизированы так, чтобы задержка была минимальной — обычно в пределах нескольких миллисекунд.

Если WAF правильно настроен и интегрирован (например, используется облачная модель, такая как у Cloud4Y), пользователи сайта практически не заметят никакого замедления.

Более того, WAF может даже улучшить производительность косвенно , блокируя вредоносный трафик до того, как он достигнет сервера.

Обязателен ли WAF по закону? 

Законодательство не предусматривает обязательного применения WAF. Однако в ряде случаев это решение становится косвенно обязательным. Например, в случаях, когда требуется соблюдение стандартов и требований защиты информации.

• ФЗ-152 «О персональных данных» — при работе с ПДн рекомендуются меры по обеспечению их конфиденциальности, включая защиту веб-приложений.
• ФЗ-187 «О безопасности критической информационной инфраструктуры» — организации, входящие в КИИ, обязаны применять средства защиты, которые могут включать WAF.
• PCI DSS — международный стандарт безопасности платёжных данных, который требует использования механизмов, аналогичных WAF, для защиты интернет-магазинов и платёжных систем.

Заключение

В целом WAF — необходимый компонент современной стратегии кибербезопасности. Он работает эффективнее традиционных решений, обеспечивая защиту веб-приложений от широкого спектра угроз и повышая общую устойчивость инфраструктуры. Получите консультацию специалистов техподдержки Cloud4Y и воспользуйтесь облачным WAF, чтобы избежать сложностей развёртывания и оценить преимущества профессионального решения. Защитите своё веб-приложение уже сегодня!