چگونه امنیت محیط‌های مجازی را تامین کنیم؟

محیط مجازی چه مزایایی در اختیار ما قرار می‌دهد؟

برخی از مزایای شاخص محیط‌های مجازی به‌شرح زیر است:

• بهره‌وری بالا: با استفاده از محیط مجازی، می‌توان چند سیستم‌عامل و برنامه را بر روی یک سخت‌افزار اجرا کرد تا بهره‌وری و استفاده بهینه از منابع سخت‌افزاری افزایش پیدا کند. 
• ایزوله‌سازی: هر سیستم‌عامل و برنامه در محیط مجازی به‌صورت مجزا و ایزوله عمل می‌کند. بنابراین، اگر یک سیستم‌عامل یا برنامه در یک محیط مجازی دچار مشکل شود یا تحت حمله قرار گیرد، سایر محیط‌های مجازی و سیستم‌عامل‌ها تحت تاثیر قرار نمی‌گیرند.
• مهاجرت و انتقال آسان: با استفاده از محیط مجازی، می‌توان سیستم‌عامل‌ها و برنامه‌ها را بین سرورها یا محیط‌های مجازی مختلف منتقل کرد. قابلیت فوق اجازه می‌دهد تا منابع سخت‌افزاری را متناسب با نیاز هر محیط مجازی به آن تخصیص داد. همچنین، فرآیند انتقال محیط‌های مجازی میان سرورها در حد کپی کردن فایل‌ها ساده است، البته به شرطی که از ابزارهای مناسب استفاده شود. همین مسئله باعث می‌شود تا انتقال به‌شکل سریع‌تری انجام شود. 
• امنیت: با استفاده از محیط مجازی، می‌توان امنیت سیستم‌ها و برنامه‌ها را بهبود بخشید. ایزوله‌سازی منابع و امکان اجرای برنامه‌ها در محیط مجازی جداگانه، به معنای کاهش مخاطرات مستقیم پیرامون سخت‌افزارها است. به بیان دقیق‌تر، اگر هکرها به یک محیط مجازی حمله کنند به سفت‌افزار سرور دسترسی نخواهند داشت و تمامی حملات آن‌ها محدود به ماشین مجازی خواهد بود. 

در مجموع باید بگوییم که محیط مجازی با ایجاد یک لایه انتزاعی بین سخت‌افزار فیزیکی، سیستم‌عامل و برنامه‌های اجراشده مانع از آن می‌شود تا کاربران به‌شکل مستقیم به سخت‌افزار دسترسی داشته باشند. همچنین در صورتی که یک ماشین مجازی با مشکل روبه‌رو شود، امکان خاموش کردن یا به حالت تعلیق درآوردن آن ساده است. 

محیط‌های مجازی با چه خطراتی روبه‌رو هستند؟

محیط‌های مجازی همانند محیط‌های فیزیکی با چالش‌ها و تهدیدات سایبری مختلفی روبه‌رو هستند. برخی از این چالش‌ها در مورد محیط‌های مجازی به‌شرح زیر هستند: 

• اشتباه در پیکربندی: در پیکربندی محیط مجازی، خطاهای انسانی زیادی بروز می‌کند که می‌تواند منجر به آسیب دیدن منابع فیزیکی یا افشای اطلاعات حساس شود. برای جلوگیری از بروز چنین مشکلی، باید محیط مجازی به‌شکل دقیقی پیکربندی شود و یک کارشناس امنیتی صحت انجام کارها را تایید کند. 
• آسیب‌پذیری‌های امنیتی: محیط‌های مجازی ممکن است دارای آسیب‌پذیری‌های امنیتی باشند که می‌تواند منجر به دسترسی غیرمجاز، نفوذ یا تخریب سیستم‌ها شود. برای مقابله با این تهدید باید از روش‌های امنیتی مانند رمزنگاری، به‌روزرسانی مداوم و استفاده از نرم‌افزارهای امنیتی استفاده کرد.
• عملکرد ضعیف: استفاده از محیط‌های مجازی ممکن است باعث کاهش عملکرد سرورها می‌شود. این مشکل ممکن است به‌دلیل تقسیم غیراصولی منابع سخت‌افزاری بین سیستم‌های مجازی، پیکربندی اشتباه یا استفاده از سخت‌افزارهای قدیمی به‌وجود آید. با استفاده از محیط‌های مجازی، منابع سخت‌افزاری مانند پردازنده، حافظه و فضای ذخیره‌سازی بین سیستم‌های مجازی تقسیم می‌شوند. اگر تقسیم منابع به‌شکل درستی انجام نشده باشد عملکرد محیط‌های مجازی به‌شدت کاهش پیدا می‌کند. به همین دلیل، قبل از نصب هایپروایزرها روی سرور باید اطمینان حاصل کنید که مولفه‌‌های سخت‌افزاری سرور توانایی پاسخ‌گویی به نیازهای محیط‌های مجازی را دارند. 
• مشکلات مرتبط با انتقال: هنگام انتقال محیط‌های مجازی بین سرورها یا محیط‌های مختلف، مشکلاتی مانند ازدست‌دادن داده‌ها، نقص در عملکرد سرور یا توقف ناگهانی محیط مجازی ممکن است اتفاق افتد. به همین دلیل باید از روش‌ها و ابزارهای مناسب برای انتقال استفاده کرد و قبل از هر انتقالی نسخه پشتیبان از داده‌ها تهیه کرد. 

هکرها چگونه به ماشین‌ها و محیط‌های مجازی حمله می‌کنند؟

• همان‌گونه که اشاره کردیم، محیط‌های مجازی روی تجهیزات سخت‌افزاری اجرا می‌شوند، بنابراین، هکرها می‌توانند از بردارهای رایجی که در حملات فیزیکی از آن‌ها استفاده می‌کنند برای نفوذ به محیط‌های مجازی بهره ببرند. به‌طور معمول، هکرها از روش‌های رایج زیر برای حمله به ماشین‌ها و محیط‌های مجازی استفاده می‌کنند:
• نفوذ از طریق آسیب‌پذیری‌های امنیتی: هکرها ممکن است به دنبال استفاده از آسیب‌پذیری‌های امنیتی در نرم‌افزارها، سیستم‌عامل یا محیط‌های مجازی باشند. این آسیب‌پذیری‌ها به هکرها اجازه دسترسی غیرمجاز به محیط مجازی را می‌دهند. برای جلوگیری از بروز چنین حمله‌ای، مهم است که به‌روزرسانی‌های امنیتی و وصله‌های ارائه‌شده برای آسیب‌پذیری‌های شناخته‌شده را نصب کنید تا شانس هکرها برای نفوذ از طریق این بردار حمله را کم کنید. 
• حملات شبکه: هکرها تلاش می‌کنند به شبکه‌هایی که ماشین‌های مجازی در آن‌ها قرار دارند نفوذ کنند و در ادامه فعالیت ماشین‌های مجازی را متوقف کنند، شنود اطلاعاتی انجام دهند یا ارتباط محیط مجازی با شبکه را قطع کنند. این حملات ممکن است منجر به از کار افتادن سرویس‌ها در ماشین‌های مجازی شود. برای مقابله با این حملات، می‌توانید از راهکارهای امنیتی مانند فایروال‌ها، پیاده‌سازی شبکه‌های امن، تعریف VLAN و استفاده از پروتکل‌های رمزنگاری ارتباطات استفاده کنید.
• حمله به سرور میزبان: هکرها ممکن است به‌فکر پیاده‌سازی حملاتی باشند که در واقع سیستم‌های میزبان (میزبان ماشین‌های مجازی) را هدف قرار می‌دهند. با نفوذ به سیستم‌های میزبان، هکرها می‌توانند به محیط‌های مجازی دسترسی پیدا کنند. برای جلوگیری از بروز این نوع حملات، مهم است از شبکه‌های منطقه غیرنظامی استفاده کنید، اطمینان حاصل کنید ابزارها و فناوری‌های امنیتی مانند فایروال‌ها به‌درستی پیکربندی و نصب شده‌اند و همچنین محدودیت‌های دسترسی به سرور را تعیین کرده‌اید. 
• حملات نفوذی از طریق کارمندان سازمان: گاهی‌اوقات، حملات به محیط‌های مجازی از طریق کارمندان اتفاق می‌افتد. به‌طور معمول، کاربران سازمان با سطح دسترسی بالا به ماشین‌های مجازی دسترسی دارند. حال اگر یک هکر بتواند حساب کاربری یک کاربر ارشد سازمان را هک کند یا بتواند به روش‌های مختلف کارمند را مجبور کند تا راه نفوذ او به شبکه سازمانی را هموار کند، محیط‌های مجازی در آسیب‌پذیرترین سطح خود قرار خواهند داشت. برای جلوگیری از بروز این نوع حملات باید سطح دسترسی‌ها متناسب با نقش سازمانی به کارمندان تخصیص داده شود و همچنین فعالیت آن‌ها زیر نظر گرفته شود تا نرخ بروز حملات درون‌سازمانی به کمترین میزان ممکن برسد. 
• حملات فیزیکی: حملات فیزیکی نیز می‌توانند باعث دسترسی غیرمجاز به ماشین‌های مجازی شود. این حملات شامل دسترسی به سخت‌افزار میزبان یا دستگاه‌های ذخیره‌سازی و اتصال تجهیزات مختلف به سرور با هدف نصب نرم‌افزارهای مخرب یا کپی گرفتن از ماشین‌های مجازی است. برای مقابله با این نوع حملات باید اطمینان حاصل کنید که سرورها یا استوریج‌ها در مکان امنی قرار دارند، ورود به اتاق سرور تنها برای افراد مشخص امکان‌پذیر است و از مکانیسم‌های کنترل دسترسی فیزیکی برای ورود به اتاق سرور استفاده می‌شود. 

Hyper-V چه قابلیت‌های امنیتی در اختیار کارشناسان امنیت قرار می‌دهد؟

Hyper-V، فناوری مجازی‌سازی ارائه‌شده توسط مایکروسافت برای ساخت و مدیریت ماشین‌های مجازی در سرورها است. Hyper-V یکی از انتخاب‌های سازمان‌ها هنگام استفاده از راه‌حل‌های مجازی است. این فناوری مجازی‌ساز، مجموعه‌ای از قابلیت‌های امنیتی را در اختیار کارشناسان شبکه قرار می‌دهد تا سطح امنیت زیرساخت را افزایش دهند. برخی از این قابلیت‌های امنیتی ارائه‌شده توسط این نرم‌افزار به‌شرح زیر هستند:

• تفکیک فیزیکی: Hyper-V به کارشناسان شبکه اجازه می‌دهد تا ماشین‌های مجازی را در سرورهای فیزیکی به‌شکل ایزوله‌شده اجرا کنند. این ویژگی باعث می‌شود تا محیط‌های مجازی از یک‌دیگر و سیستم میزبان جدا باشند و هرگونه حمله یا پیکربندی اشتباه ماشین مجازی تاثیری بر عملکرد سرور نداشته باشد. 
• مدیریت دسترسی: Hyper-V ابزارها و مکانیزم‌هایی را برای مدیریت دسترسی به ماشین‌های مجازی فراهم می‌کند. با استفاده از نقش‌ها و مجوزها، می‌توان دسترسی کاربران به ماشین‌های مجازی را محدود کرد و فقط به افرادی که مجوز لازم را دارند، اجازه دسترسی به ماشین‌های مجازی را داد. 
• محدودیت منابع: درHyper-V، می‌توانید محدودیت‌های دسترسی به منابع سخت‌افزاری (مانند پردازنده، حافظه و ذخیره‌سازی) را برای ماشین‌های مجازی تعیین کنید. این محدودیت‌ها مانع از آن می‌شوند تا یک ماشین مجازی بیش‌ازاندازه از منابع سیستمی استفاده کند و عملکرد سرور را دچار اختلال کند. محدودیت منابع، مزیت بزرگ دیگری نیز دارد؛ اگر یک ماشین مجازی با حمله DDoS روبه‌رو شود، امکان متوقف کردن عملکرد آن ماشین مجازی با هدف حفظ پایداری سرور وجود دارد. در این حالت، هکرها موفق نخواهند شد از طریق بردار حمله فوق تمامی منابع سرور را هدر دهند. 
• رمزنگاری داده‌ها: Hyper-V رمزنگاری داده‌های ماشین‌های مجازی را امکان‌پذیر می‌کند. با استفاده از رمزنگاری، می‌توانید امنیت اطلاعات حساس موجود در ماشین‌های مجازی را تامین کنید و جلوی دسترسی غیرمجاز به داده‌ها را بگیرید.
• مدیریت شبکه: Hyper-V طیف گسترده‌ای از قابلیت‌های مدیریت شبکه را در اختیار کارشناسان قرار می‌دهد تا بتوانند به‌شکل دقیقی شبکه‌های مجازی را مدیریت کنند. با استفاده از سوئیچ‌ها و شبکه‌های مجازی، می‌توانید ترافیک شبکه را محدود کنید، قوانین فایروال را تعیین کنید، ارتباط میان شبکه‌های مجازی را قطع یا وصل کنید و به‌شکل محدود به محیط‌های مجازی اجازه اتصال مستقیم به شبکه‌های فیزیکی را بدهید. 
• نظارت و ثبت رویدادها: Hyper-V قابلیت‌های نظارتی و ثبت رویدادهای دقیقی دارد. به‌طوری که هرگونه رویداد و فعالیت انجام‌شده در ماشین‌های مجازی را ثبت می‌کند. این اطلاعات می‌توانند در تحلیل و تشخیص حملات و نقض‌های امنیتی مفید باشند.
• مجوزهای اجرا: Hyper-V اجازه می‌دهد محدودیت‌هایی را برای اجرای ماشین‌های مجازی تعیین کنید. می‌توانید مجوزهای اجرا را بر اساس هویت کاربران، محدوده زمانی و دسترسی‌های شبکه تنظیم کنید تا مانع فعالیت ماشین‌های مشکوک شوید. لازم به توضیح است در برخی موارد هکرها برای نفوذ به زیرساخت یک شرکت ارائه‌دهنده خدمات ابری، یک ماشین مجازی را اجاره می‌کنند تا بتوانند از طریق آن به محیط‌ها و ماشین‌های مجازی دسترسی پیدا کنند.

VMware چه قابلیت‌های امنیتی در اختیار کارشناسان امنیت قرار می‌دهد؟

VMware، طیف گسترده‌ای از راه‌حل‌های مجازی را در اختیار سازمان‌ها قرار می‌دهد و به همین دلیل به انتخاب اول بسیاری از شرکت‌ها و سازمان‌ها تبدیل شده است. علاوه بر این، VMware مجموعه‌ای غنی از قابلیت‌های امنیتی را در راه‌حل‌های مجازی خود قرار داده است که برخی از آن‌ها به‌شرح زیر هستند: 

• تفکیک‌پذیری: VMware به کارشناسان شبکه اجازه می‌دهد تا ماشین‌های مجازی را در محیط‌های ایزوله اجرا کنند. این قابلیت عملکردی شبیه به Hyper-V مایکروسافت دارد که محیط‌های مجازی را از یک‌دیگر و از میزبان فیزیکی جدا می‌کند. 
• مدیریت دسترسی: اصل مهمی که همه راه‌حل‌های مجازی بر آن اتفاق نظر دارد، مدیریت دسترسی به ماشین‌های مجازی است. با استفاده از نقش‌ها و مجوزها می‌توانید دسترسی کاربران را به ماشین‌های مجازی محدود کنید تا مانع بروز حملات سایبری رایج شوید. 
• رمزنگاری داده‌ها: VMware ابزارها و قابلیت‌های رمزنگاری متنوعی در اختیار کارشناسان شبکه قرار می‌دهد. با استفاده از الگوریتم‌های رمزنگاری، هکرها قادر به شنود اطلاعات از طریق حملات مرد میانی نخواهند بود، زیرا اطلاعات از ابتدا تا انتها رمزگذاری شده‌اند. 
• محدودیت دسترسی به منابع: همان‌گونه که اشاره کردیم یکی از بردارهای حمله رایجی که هکرها برای مختل کردن عملکرد سرویس‌ها و سرورها از آن استفاده می‌کنند DDoS است. کارشناسان شبکه برای حل این مشکل محدودیت‌های دسترسی به منابع سخت‌افزاری را برای ماشین‌های مجازی تعیین می‌کنند تا هکرها نتوانند عملکرد سرور را مختل کنند. 
• تقسیم یک شبکه واحد به شبکه‌های کوچک‌تر (Micro-segmentation): این قابلیت به کارشناسان شبکه اجازه می‌دهد تا ترافیک شبکه را به بخش‌های کوچکتری تقسیم کنند و خط‌مشی‌‌های امنیتی دقیق‌تری برای هر بخش تعیین کنند. رویکرد فوق عملکردی شبیه به تقسیم شبکه بر مبنای فناوری VLAN دارد و مانع از آن می‌شود تا هکرها بتوانند به شبکه اصلی حمله کنند. 
• استقرار دیوارآتش: قابلیت فوق اجازه می‌دهد تا دیوارهای آتش مجازی را به‌شکل دقیقی در محیط مجازی تعریف کنید و خط‌مشی‌ها را بر مبنای سطح دسترسی کاربران و سرویس‌ها تنظیم کنید. علاوه بر این، دیوارآتش با نظارت بر ورود و خروج بسته‌ها، هرگونه فعالیت مشکوک را شناسایی می‌کند، امکان باز یا بسته کردن پورت‌ها را فراهم می‌کند و در صورتی که یک ماشین مجازی به‌شکل مشکوک قصد ارسال یا دریافت بسته‌هایی را داشته باشد، گزارش لحظه‌ای برای مدیر شبکه ارسال می‌کند. 
• وصله‌کردن مجازی (Virtual Patching): این قابلیت به کارشناسان شبکه اجازه می‌دهد تا به‌روزرسانی‌های امنیتی را بر روی ماشین‌های مجازی اعمال کنند بدون این‌که نیازی به توقف و راه‌اندازی مجدد ماشین‌ها داشته باشند. 

چگونه امنیت محیط‌های مجازی را تامین کنیم؟

اکنون که تاحدودی با مزایای راه‌حل‌های مجازی و مخاطرات پیرامون آن‌ها آشنا شدیم، وقت آن رسیده تا راهکارهای موجود برای تامین امنیت محیط‌های مجازی را مورد بررسی قرار دهیم. اگر در نظر دارید از محیط‌های مجازی در شبکه سازمانی استفاده کنید، پیشنهاد می‌کنیم به موارد زیر دقت کنید تا بتوانید بدون مشکل از مزایای این فناوری شگفت‌انگیز بهره‌مند شوید. 

• استفاده از راه‌حل‌های مجازی‌سازی ایمن: اگر قصد استفاده از راه‌حل‌های مجازی‌سازی را دارید، اطمینان حاصل کنید از محصولات شناخته‌شده و معتبر استفاده می‌کنید. امروزه، شرکت‌های مختلفی در این زمینه به فعالیت اشتغال دارند، اما تنها برخی از آن‌ها قابلیت‌های امنیتی سطح بالایی را در محصولات خود مورد استفاده قرار می‌دهند. همچنین، در صورت استفاده از راه‌حل‌های منبع باز، مطمئن شوید که جامعه توسعه‌دهندگان به‌روزرسانی‌های مستمری را برای آن‌ها ارائه می‌دهند. 
• مانیتورینگ فعالیت‌ها: نظارت فعال بر فعالیت‌ها و رویدادهای محیط مجازی بسیار مهم است. استفاده از سامانه‌های مدیریت رویدادها و امنیت (SIEM)، نظارت بر لاگ‌ها، رویدادها و تحلیل الگوی رفتاری سیستم‌ها با هدف شناسایی اتفاقات غیرعادی نقش مهمی در شناسایی زودهنگام حملات سایبری دارند. 
• رمزنگاری داده‌ها: الگوریتم‌های رمزنگاری اجازه می‌دهند به بهترین شکل از اطلاعات ماشین‌های مجازی محافظت کنید. با این‌حال، اصل مهمی که باید به آن دقت کنید این است که رمزنگاری داده‌ها باید در هر دو حالت ایستا و در حال انتقال انجام شود و از پروتکل‌هایی مثل HTTPS برای انتقال اطلاعات بین کلاینت و سرور استفاده کنید. 
• به‌روزرسانی و نصب وصله‌های امنیتی: برای حفظ امنیت محیط‌های مجازی، به‌روزرسانی نرم‌افزارها، سیستم‌عامل‌ها و سفت‌افزار سرور مهم است. اطمینان حاصل کنید که آخرین نسخه‌های نرم‌افزارها و وصله‌های امنیتی را نصب کرده‌اید تا شانس هکرها برای استفاده از آسیب‌پذیری‌هایی مثل روزصفر را به حداقل برسانید. 
• پیاده‌سازی مکانیزم‌های امنیتی: نصب و پیکربندی فایروال‌ها تنها یک بخش از داستان است. برای مقابله با تهدیدات هکری باید از ابزارهای دیگری مثل سامانه‌های تشخیص و پیشگیری از نفوذ استفاده کنید تا بتوانید در کوتاه‌ترین زمان حملات منع سرویس توزیع‌شده را تشخیص دهید. 
• آموزش و آگاهی‌رسانی به کاربران: آموزش کارمندان بخش فناوری اطلاعات نقش مهمی در کاهش حملات سایبری دارد. باید به افراد آموزش داده شود از رمزهای قوی و پروتکل‌های ارتباطی ایمن استفاده کنند، پیام‌های مشکوک را پاسخ ندهند، ضمیمه‌های مرتبط با ایمیل‌های ناشناس را باز نکنند و به‌روزرسانی‌ها را به‌شکل مستمر نصب کنند. 
• پشتیبانی و بازیابی پس از حادثه: یکی از مهم‌ترین اصولی که هنگام استقرار محیط‌های مجازی باید به آن دقت کنید، آماده‌سازی برنامه پشتیبان‌گیری و بازیابی پس از فاجعه (Backup and Disaster Recovery) است. اطمینان حاصل کنید فرآیندهای منظم پشتیبان‌گیری و بازیابی سریع در صورت بروز حوادث ناگوار را در دستور کار قرار داده‌اید. 
• بررسی و ارزیابی امنیت: ارزیابی و بررسی مداوم محیط‌های مجازی یکی دیگر از موارد مهمی است که باید به آن دقت کنید. پیشنهاد می‌کنیم از آزمون نفوذ (Penetration Testing) و تحلیل آسیب‌پذیری (Vulnerability Assessment) برای شناسایی ضعف‌ها و مشکلات امنیتی استفاده کنید تا بتوانید تغییرات لازم را اعمال کنید.

کلام آخر

در نهایت باید به این اصل مهم اشاره داشته باشیم که محیط‌های مجازی ماهیت دائما در حال تغییری دارند و باید به‌شکل مستمر مورد بررسی قرار بگیرند و به‌روزرسانی‌های مختلف روی سیستم‌عامل‌ها و نرم‌افزارها نصب شوند. همچنین، نباید از این نکته غافل شوید که هایپروایزرهای نصب‌شده روی سرورها عاری از آسیب‌پذیری نیستند و باید همواره اخبار مرتبط با روش‌های مورد استفاده توسط هکرها را دنبال کنید تا بتوانید به مقابله با تهدیدات سایبری بپردازید.