Технологии песочниц: могут ли они остановить современные угрозы?

В кибербезопасности вряд ли найдется универсальное решение, которое способно защитить от любой атаки. Оборона строится из множества слоев, и одним из них являются песочницы (Sandbox). Эта технология позволяет безопасно запускать подозрительные файлы и анализировать их поведение в изолированной среде. Cyber Media расскажет как устроены песочницы, от каких угроз действительно защищают и где проходят границы их возможностей.

Что такое песочница?

Sandbox – это изолированная среда, которая имитирует работу операционной системы и приложений. В ней можно безопасно «прокрутить» выполнение подозрительного файла, не подвергая риску корпоративную инфраструктуру. В отличие от классического антивируса, в песочнице используется поведенческий анализ.

Дмитрий Маричев

Эксперт центра исследования киберугроз Solar 4RAYS ГК «Солар»

Песочницы являются обязательным звеном в группе продуктов, обеспечивающих базовую защиту от продвинутых киберугроз. Различные технологии внедрения (по API, по ICAP, BCC, с помощью MTA-агентов) позволяют выстроить связку работы двух и более продуктов разных классов, повышая их общую эффективность и надежность защиты организации.

Песочницы демонстрируют высокую эффективность в противодействии тем видам вредоносного ПО, которые запускаются на рабочих станциях и серверах корпоративной сети. Современные решения объединяют поведенческий и статический анализ, что серьезно расширяет возможности обнаружения угроз.

В продвинутых системах анализ не ограничивается одним файлом. Песочница может исследовать вложения в письмах, сетевой трафик и работу приложений. Она отслеживает цепочку действий: что происходит после открытия документа, какие процессы стартуют, куда отправляются сетевые запросы. Это особенно важно для выявления сложных угроз, которые на первом этапе ведут себя незаметно.

Можно ли обойти песочницу?

Создатели вредоносного ПО активно разрабатывают способы обхода песочниц. Один из популярных приемов — проверка признаков виртуализации. Если файл понимает, что он запущен не на реальном устройстве, он может завершить работу или отложить выполнение вредоносных функций, чтобы не выдать себя.  

Дмитрий Маричев

Эксперт центра исследования киберугроз Solar 4RAYS ГК «Солар»

Основная проблема состоит в том, что киберпреступники осведомлены о существовании песочниц и постоянно совершенствуют способы их обхода. Например, они ищут специфические артефакты или странное поведение пользователя, фиксируя движение курсора мыши, например. Обнаружив такие признаки, вредоносное ПО завершает или меняет свою активность и поведение, чтобы оставаться вне поля зрения средства защиты.

Песочницы широко используются для выявления вредоносной активности, однако они не всесильны. Одно из ключевых ограничений таких систем заключается в том, что создать универсальную среду, полностью повторяющую инфраструктуру жертвы, невозможно. Этим и пользуются атакующие.

Дмитрий Сатанин

Директор по информационной безопасности «Группы Астра»

«Обойти» песочницу возможно, в основном, из-за того, что она не создает условия для срабатывания конкретного компонента вредоносного программного обеспечения (ВПО). Это естественное ограничение данного метода в целом, так как соорудить универсальную песочницу, моделирующую все потенциальные целевые информационные системы, невозможно.

Песочница ошибается?

Как и любые автоматизированные системы, песочницы не застрахованы от ошибок. Бывают ложноположительные срабатывания, когда безопасный файл принимается за вредоносный, а также ложноотрицательные — когда угроза остается незамеченной. Все зависит от качества разработки и настройки параметров анализа.

Александр Свиридов и Кирилл Красновский

Старшие эксперты Отдела прикладных систем PT Sandbox

Было бы неправильно воспринимать песочницу как полноценный класс защитных решений и при этом сомневаться в достоверности ее выводов. Ошибки, безусловно, случаются – и ложноположительные (false positive), и ложноотрицательные (false negative). Однако, на практике такие случаи единичны по сравнению с объемом корректных (true positive) срабатываний, особенно в хорошо настроенных и регулярно обновляемых системах. Уровень доверия к результатам анализа резко возрастает, если песочница поддерживает ручной режим запуска — когда специалист может самостоятельно инициировать выполнение файла и наблюдать за его поведением.

Эффективность песочницы напрямую зависит от сценариев ее применения и квалификации специалистов, которые занимаются настройкой и интерпретируют выводы. По сути, это инструмент, возможности которого ограничены как архитектурно, так и человеческим фактором.

Дмитрий Сатанин

Директор по информационной безопасности «Группы Астра»

Если песочница — инструмент исследователя, это будут его ошибки (не смог правильно настроить песочницу, смотрел не туда и т.д.). Для защиты конкретной информационной системы песочница в большинстве случаев используется совместно с антивирусным средством или средством класса EndPoint Security, и в этом случае она будет выявлять ровно то, на что настроена (например, анализ почтовых вложений), и что могут выявлять указанные средства защиты. Другими словами, доверять результату можно, но ошибки тоже бывают. Песочница — не панацея, а человеческий фактор никто не отменял.

Вредоносные программы нередко маскируются и проявляют активность не сразу, а только спустя какое-то время после запуска. Кроме того, они могут требовать участия пользователя или определенных условий в системе — например, установленного ПО, нужного часового пояса или языка интерфейса. В таких случаях песочнице бывает трудно выявить угрозу.

Ограничения технологии

Ключевым ограничением песочниц остается их отрыв от реальных условий эксплуатации. Для опытных атакующих это уязвимость: они заранее изучают инфраструктуру жертвы и закладывают во вредоносный код специфические «триггеры», которые позволяют ему оставаться пассивным в изолированной среде анализа. Кроме того, временные рамки, в которых работает большинство песочниц, серьезно сужают возможности обнаружения сложных угроз — особенно многоэтапных атак с продуманными механизмами задержки и постепенной загрузкой вредоносных компонентов.

Александр Свиридов и Кирилл Красновский

Старшие эксперты Отдела прикладных систем PT Sandbox

Серьезным технологическим ограничением остается принципиальное отличие между искусственной средой анализа и реальной корпоративной инфраструктурой. Опытные злоумышленники, готовящие целевые атаки на организации, тщательно изучают особенности сетевого окружения будущей жертвы через различные методы разведки. Дополнительную проблему создают временные рамки для проведения исследований в среде динамического анализа. Большинство “песочниц” выполняют исследование в пределах строго ограниченного периода проверки, обычно не более 3-5 минут, чего бывает недостаточно для выявления угроз с продуманными механизмами задержки.

К числу ограничений песочниц относится и невозможность полноценно проверять облачные приложения, которые нельзя запустить в изолированной среде, а также сложность выявления бесфайловых атак — в подобных сценариях просто отсутствует исполняемый файл, который можно изолировать и проанализировать. Кроме того, полностью исключить риск ложноположительных и ложноотрицательных срабатываний также не удается, что дополнительно снижает эффективность этого подхода. Остается и еще одно фундаментальное ограничение: песочница далеко не всегда способна воспроизвести реальную инфраструктуру и ее окружение в полной мере.

Дмитрий Маричев

Эксперт центра исследования киберугроз Solar 4RAYS ГК «Солар»

Одним из ограничений песочниц можно назвать сложность в полной имитации целевой атакуемой системы вместе с ее окружением. Например, в целевых атаках злоумышленники могут использовать вредоносный инструментарий, который для своей нормальной работы должен взаимодействовать или эксплуатировать определенное ПО в инфраструктуре жертвы. Если это не учтено в среде анализа, вредонос просто не сможет часть или весь спектр своих функциональных возможностей, что отразится на его поведении и вердикте песочницы. Однако sandbox-продукты максимально развиваются, и большинство семейств вредоносов не проходят их проверку.

Песочницы в системе современных решений

Сегодня песочницы остаются одним из ключевых инструментов в борьбе с современными киберугрозами. Они помогают выявлять вредоносный код на этапе доставки, анализируя подозрительные вложения и ссылки в изолированной среде. Это особенно актуально для защиты корпоративной почты — основного канала распространения фишинговых атак.

Дмитрий Маричев

Центр исследования киберугроз Solar 4RAYS ГК «Солар»

Подавляющее число кибератак происходит через электронную почту. Жертвам рассылают фишинговые письма с вредоносным вложением или ссылкой в теле письма. Одним из средств обнаружения вредоносного кода является именно песочница, так как она обладает возможностью проверки не только общих свойств письма, но и упомянутых вложений и ссылок.

Песочницы — это не универсальное решение, а элемент в составе многоуровневой системы защиты. Они особенно полезны для выявления новых вредоносных программ и анализа сложных сценариев атак, но в ряде случаев требуют автоматизации и интеграции с другими инструментами.

Дмитрий Сатанин

Директор по информационной безопасности «Группы Астра»

Песочница панацеей не является, но это удобный и хорошо себя зарекомендовавший инструмент исследователя, а также элемент защиты конкретной системы, например, компонент почтового шлюза, с помощью которого выявляются вредоносные вложения. Без песочницы трудно обойтись при выявлении и описании ВПО с элементами эксплуатации уязвимостей нулевого дня. Для малого и среднего бизнеса важно, чтобы её применение было максимально автоматизировано, так как в таких случаях оплачивать квалифицированного эксперта возможности нет.

Эти решения органично дополняют антивирусы, усиливая возможности корпоративной защиты. При этом они эффективны только против тех угроз, которые можно запустить и исследовать в изолированной среде. В зрелых ИБ-системах песочницы демонстрируют наибольшую эффективность при интеграции с другими решениями. Такой подход позволяет выявлять даже многоэтапные атаки, ускользающие от традиционных средств защиты.

Александр Свиридов и Кирилл Красновский

Старшие эксперты Отдела прикладных систем PT Sandbox

В условиях нарастающей волны целенаправленных кибератак на корпоративный сектор песочницы утвердились как неотъемлемый компонент зрелых систем информационной безопасности. Особую эффективность они демонстрируют при выявлении сложных атак, включая доставку полиморфных вредоносов и отдельные категории APT-угроз, остающиеся незамеченными для традиционных сигнатурных методов защиты. Максимальная эффективность достигается при их интеграции в многоуровневую систему защиты с EDR/XDR и SIEM-платформами, но это требует дополнительных ресурсов и тонкой настройки.

В заключение

Песочницы прочно заняли место в экосистеме средств информационной безопасности и доказали свою эффективность в борьбе со многими типами угроз. Однако они не являются универсальным решением и требуют грамотной интеграции с другими инструментами защиты, чтобы противостоять целевым атакам, использующим нестандартные подходы и методы обхода. Основное ограничение — невозможность создания универсальной песочницы, моделирующей все потенциальные целевые информационные системы и все их состояния.

Несмотря на это, при правильной настройке и использовании в составе многоуровневой системы защиты песочницы помогают блокировать значительное число угроз на ранних этапах их распространения и остаются одним из ключевых инструментов для специалистов по кибербезопасности.