Windows и Linux: что безопаснее? часть 1

Развенчание мифов Миф 1. Безопасность - вопрос количества: чем меньше инсталляций, тем безопаснее Миф 2. Открытый код опасен по определению Миф 3. Выводы на основании единственной характеристики Архитектура Windows и архитектура Linux Николас Петрели

🕛 15.12.2005, 04:09

СОДЕРЖАНИЕ
От редакции бюллетеня Jet Info
О чем эта статья?
Развенчание мифов
Миф 1. Безопасность - вопрос количества: чем меньше инсталляций, тем безопаснее
Миф 2. Открытый код опасен по определению
Миф 3. Выводы на основании единственной характеристики
Архитектура Windows и архитектура Linux
Архитектура Windows
Архитектура Linux
Реальные показатели безопасности и серьезности
Элементы показателя общей серьезности
Способы оценки показателей
Дополнительные соображения
Сравнение 40 последних программных коррекций системы защиты
Программные коррекции и уязвимости Microsoft Windows Server 2003
Программные коррекции и уязвимости Red Hat Enterprise Linux AS v.3
Результаты запросов к базе данных CERT по уязвимостям

Николас Петрели (Nicholas Petreley) работает в компьютерной индустрии почти двадцать лет. Он был внештатным автором, редактором, консультантом, преподавателем и программистом, работал исполнительным редактором в испытательном центре "InfoWorld" и главным редактором Интернет-издания "NC World Magazine".

В настоящее время Николас Петрели занимает должность аналитика по Linux в исследовательской компании Evans Data Corporation, работает в качестве обозревателя в журнале "ComputerWorld", а также пишет статьи и аналитические обзоры для Интернет-издания "LinuxWorld", основанного им в 1998 году.

Работы Николаса Петрели неоднократно отмечались различными наградами и призами.
От редакции бюллетеня Jet Info

В последнее время во всем мире растет популярность различных версий операционной системы Linux, они все чаще используются как в частном бизнесе, так и государственными структурами. Такая же тенденция наблюдается и в России. Конкуренция операционных систем обостряет противостояние между Linux-сообществом и сторонниками Windows во главе с компанией Microsoft. Стороны приводят множество аргументов в пользу "своих" систем, и далеко не всегда очевидно, какие из них - маркетинговый ход, а какие - результат беспристрастного исследования. Так что же выбрать? Какие критерии применить?

Один из решающих факторов при выборе операционной системы - насколько хорошо она обеспечивает информационную безопасность. Именно вокруг сравнения безопасности Linux и Windows давно кипят нешуточные страсти.

Первым залпом в войне Windows и Linux стал доклад компании Forrester Research, в котором было показано, что Windows безопаснее, чем Linux. Для сравнения использовались собранные за период с 1 июня 2002 г. по 31 мая 2003 г. данные об уязвимостях в защите для всех платформ Windows и всех вариантов дистрибутивов Linux от Debian, MandrakeSoft, Red Hat и Novell. Как и следовало ожидать, сообщество Linux не осталось в долгу. Сразу после публикации доклада упомянутые в нем дистрибьюторы Linux выпустили совместное заявление, в котором утверждалось, что доклад Forrester Research вводит в заблуждение, особенно потому, что в нем "все уязвимости ошибочно рассматриваются как равнозначные, независимо от риска, который возникает вследствие этих уязвимостей".

Мы предлагаем вашему вниманию независимый обзор Николаса Петрели (Nicholas Petreley), который рассмотрел доводы обеих сторон. Отчет опубликован 22 октября 2004 г. в британском Интернет-издании The Register. Перевод на русский язык выполнен с разрешения автора.

И все же предлагаемый обзор - не окончательное решение данного вопроса.

Так, можно отметить, что Петрели не учел временной фактор, который мог бы показать, как по мере выхода новых версий изменяется ситуация с уязвимостями для той или иной платформы - улучшается или ухудшается, и как часто пользователи сталкиваются с критическими проблемами.

И если важно вести перечень уязвимостей и подсчитывать их количество, то не менее важно оценить, насколько быстро становятся доступными для пользователей программные коррекции уязвимостей, причем как критических, так и менее серьезных.

Кроме того, чтобы получить действительно беспристрастную картину, следовало бы сформировать стандартные "комплекты" Linux и Windows и проследить в течение определенного времени за уязвимостями этих комплектов, используя для анализа показатели, предложенные Петрели.

Но несмотря на отдельные недостатки, данный обзор - обоснованное мнение эксперта. В этом качестве он будет полезен всем, кого интересует относительная безопасность конкурирующих операционных систем - Windows и Linux.
О чем эта статья?

Много копий было сломано в спорах о том, действительно ли Linux - более безопасная операционная система, чем Windows. Мы сравнили Windows и Linux по значениям следующих параметров в 40 последних программных коррекциях/уязвимостях для Microsoft Windows Server 2003 и Red Hat Enterprise Linux AS v.3:
Серьезность уязвимостей в системе безопасности, которая оценивается по следующим показателям:
возможный ущерб (насколько велик вред от использования ОС с незакрытой уязвимостью?);
возможность использования (насколько легко использовать данную уязвимость?);
возможная доступность (какого рода доступ требуется для использования данной уязвимости?).
Количество уязвимостей, серьезность которых определяется как Критическая.

Результаты сравнения не оказались неожиданными. Даже по субъективным и заниженным стандартам, применяемым Microsoft, по меньшей мере 38% последних программных коррекций предназначены для ликвидации брешей, которые Microsoft относит к критическим. Только 10% программных коррекций и предупреждений в Red Hat относятся к брешам, имеющим критический уровень серьезности. Приведенные результаты получены при условиях, благоприятных для Microsoft и обоснованно жестких для Red Hat, так как они основаны на критериях Microsoft, а не на используемых нами более строгих показателях безопасности. Если применить наши собственные критерии, то количество критических брешей в Windows Server 2003 возрастет до 50%.

Результаты запроса к базе данных Computer Emergency Readiness Team (CERT) подтвердили наши выводы, сделав разницу еще более значительной. Расположив полученные данные по убыванию серьезности (от более критических к менее критическим), мы обнаружили, что уровень серьезности 39 из первых 40 записей в базе данных CERT для Windows превышает пороговое значение, установленное CERT для серьезных предупреждений. Лишь три из первых 40 записей оказались выше указанного порога в результатах запроса к этой базе данных для Red Hat. Запрос к базе данных CERT для Linux показал, что только шесть из первых 40 записей находятся выше этого порогового значения.

Следует также учесть тот факт, что в списки как для Red Hat, так и для Linux включаются бреши в программном обеспечении, которое функционирует в Windows, а это означает, что такие бреши относятся одновременно и к Linux, и к Windows. Ни одно из предупреждений, связанных с Windows, не относится к программному обеспечению, функционирующему в Linux.

Почему же тогда так много, на первый взгляд, убедительных уверений в том, что операционная система Linux в действительности менее безопасна, чем Windows? Обоснование вывода о меньшей безопасности Linux содержит вопиющие логические несоответствия. Нужно всего лишь чуть внимательнее рассмотреть этот вопрос, чтобы развенчать мифы и найти логические ошибки, лежащие в основе следующих часто повторяемых утверждений:
Windows подвергается такому количеству атак только потому, что имеет больше инсталляций, чем Linux. Следовательно, Linux была бы столь же уязвима, если бы имела столько же инсталляций.
Открытый код по природе своей значительно опаснее, поскольку злоумышленникам легче найти бреши в системе безопасности.
Для Linux имеется больше предупреждений об уязвимостях, чем для Windows, следовательно, Linux менее безопасна, чем Windows.
В случае операционной системы Linux проходит больше времени между обнаружением бреши и выпуском соответствующей программной коррекции, чем в случае Windows.

Ошибка утверждений 3 и 4 в том, что они игнорируют наиболее важные показатели, позволяющие оценить безопасность одной операционной системы по сравнению с другой. Как будет показано в разделе "Реальные показатели безопасности и серьезности", попытки характеризовать безопасность на основании одного показателя (например, по тому, сколько времени проходит между обнаружением бреши и выходом программной коррекции) не дают значащих результатов.

В заключение дан краткий обзор существенных различий в концепциях Windows и Linux, что позволяет понять, почему операционная система Windows более уязвима к атакам как на серверах, так и на настольных компьютерах, и почему Linux является более безопасной системой.
Развенчание мифов
Миф 1. Безопасность - вопрос количества: чем меньше инсталляций, тем безопаснее

Пожалуй, чаще всего повторяемый миф при сравнении безопасности Windows и Linux - утверждение, что с ОС Windows случается больше инцидентов, связанных с вирусами, сетевыми червями, троянскими программами и другими проблемами, только из-за того, что злоумышленники предпочитают вмешиваться в работу программного обеспечения, которое имеет наибольшую инсталляционную базу. Это рассуждение приводят в защиту ОС Windows и Windows-приложений. Windows преобладает на настольных компьютерах; именно поэтому на Windows и Windows-приложения направлено большинство атак, и именно поэтому не наблюдаются вирусы, сетевые черви и троянские кони для Linux. Нельзя отрицать, что до некоторой степени это верно, однако отнюдь не бесспорен вывод, который отсюда делается, а именно: Linux и Linux-приложения не являются более безопасными, чем Windows и Windows-приложения, просто Linux - слишком незначительная цель для того, чтобы тратить усилия на организацию атаки.

Это рассуждение легко опровергнуть, если учесть, что самым популярным программным обеспечением для web-серверов Интернета является Apache. Как следует из выполненного компанией Netcraft1 обзора web-сайтов за сентябрь 2004 г., 68% web-сайтов используют web-сервер Apache и только 21% web-сайтов используют Microsoft IIS. Если проблемы с безопасностью возникают из-за того, что злоумышленники нацеливаются на самую обширную инсталляционную базу, то должно наблюдаться больше червей, вирусов и прочих вредоносных программ, нацеленных на Apache и те операционные системы, под управлением которых он функционирует, чем на Windows и IIS. Более того, должно регистрироваться больше атак против Apache, чем против IIS, так как из приведенного выше рассуждения следует, что проблема заключается в количествах, а не в уязвимостях.

1 Netcraft Web Survey for September 2004 - http://news.netcraft.com/archives/2004/09/index.html

Однако в реальности наблюдается обратная картина. В течение долгого времени IIS был главной целью для сетевых червей и других атак, и эти атаки были весьма успешными. Сетевой червь Code Red, который использовал переполнение буфера в сервисе IIS для получения контроля над web-серверами, заразил около 300 тысяч серверов, и его распространение прекратилось лишь потому, что это было предусмотрено в программном коде данного червя. Воздействие еще одного сетевого червя IISWorm оказалось ограниченным только благодаря тому, что эта программа была плохо написана, а вовсе не из-за успешной защиты IIS.

Да, известны сетевые черви для Apache, например, Slapper. (В действительности Slapper использует известную уязвимость в протоколе OpenSSL, а не в Apache). Но сетевые черви для Apache редко становятся сенсацией, поскольку их воздействие очень ограничено и они легко искореняются. На атакуемых сайтах уже были приняты меры, исключающие возможность использования ошибки в OpenSSL. Кроме того, благодаря модульной структуре Linux и UNIX было очень просто очистить и восстановить зараженные сайты. Для этого потребовалось всего несколько команд и не было необходимости в перезагрузке.

Возможно, именно поэтому в рейтинге Netcraft среди 50 web-сайтов, лидирующих по длительности непрерывной работы (промежуток времени между перезагрузками), оказалось 47, использующих Apache2. Ни на одном из этих 50 web-сайтов не использовались ни Windows, ни Microsoft IIS. Поэтому, если верно предположение, что злоумышленники атакуют наиболее распространенные программные платформы, то возникает вопрос: почему хакеры так успешно взламывают программное обеспечение и операционную систему, самые популярные среди настольных компьютеров, заражают 300 тысяч серверов IIS, но неспособны нанести подобный ущерб наиболее популярному web-серверу и его операционным системам?

2 Netcraft Top 50 Servers With Longest Uptime (результаты могут отличаться от приведенных, так как информация обновляется ежедневно) - http://uptime.netcraft.com/up/today/top.avg.html

Читатели, посетившие web-сайт Netcraft, не могут не заметить, что все 50 серверов из списка лучших по длительности непрерывной работы используют какую-либо разновидность BSD, в основном BSD/OS. Ни один из них не функционирует под управлением Windows и ни один - под управлением Linux. Самое продолжительное время непрерывной работы среди 50 лидеров составляет 1 768 дней подряд или почти 5 лет.

В результате складывается впечатление, что BSD по своей надежности превосходит все остальные операционные системы, однако информация Netcraft, хотя и непреднамеренно, вводит в заблуждение. Netcraft определяет продолжительность непрерывной работы операционных систем по данным, которые регистрируются самими операционными системами. Linux, Solaris, HP-UX и некоторые версии FreeBSD регистрируют не более 497 дней непрерывной работы, после чего счетчики обнуляются, и отсчет начинается заново. Поэтому и кажется, что все web-сайты, размещенные на компьютерах под управлением Linux, Solaris, HP-UX и, в некоторых случаях, FreeBSD, перезагружаются каждые 497 дней, даже если они функционируют годами. При составлении обзора Netcraft ни для одной из этих операционных систем не будет зарегистрировано время непрерывной работы, превышающее 497 дней, даже если они годами функционируют без перезагрузки, так что названные системы никогда не окажутся среди 50 лидеров.

Это объясняет, почему Linux, Solaris и HP-UX не могут продемонстрировать такой же впечатляющий результат по количеству последовательных дней непрерывной работы, как BSD, даже если на самом деле эти операционные системы годами функционируют без перезагрузки. Но это не объясняет, почему среди 50 лидеров нет серверов под управлением ОС Windows. Windows не обнуляет счетчик времени непрерывной работы. Очевидно, просто не существует web-сайтов под управлением ОС Windows, которые функционировали бы без перезагрузки достаточно долго, чтобы попасть в список 50 лучших.

Принимая во внимание казус с 497-дневным циклом обнуления становится неясным, как сравнить продолжительность непрерывной работы для Linux и Windows, основываясь на опубликованных данных Netcraft. Два результата - не статистика, но и они кое о чем говорят, особенно если один из них относится к web-сайту компании Microsoft. На сентябрь 2004 года средняя продолжительность непрерывной работы web-серверов под управлением ОС Windows, поддерживающих собственный web-сайт компании Microsoft (www.microsoft.com), составила примерно 59 дней. Максимальная продолжительность непрерывной работы для Windows Server 2003 на том же сайте - 111 дней, минимальная - 5 дней. Сравним эти результаты с данными для сайта www.linux.com (типовой сайт под управлением ОС Linux), у которого и средняя, и максимальная продолжительность непрерывной работы составляет 348 дней. Точное совпадение средней и максимальной величины означает, что эти серверы либо обнулили счетчик времени 348 дней назад, проработав до этого 497 дней, либо 348 дней назад они были перезагружены или впервые включены.

Из всего вышесказанного следует вывод, что при оценке количества успешных атак на программное обеспечение решающий фактор - это качество, а не количество.
Миф 2. Открытый код опасен по определению

Впечатляющие данные о продолжительности непрерывной работы, полученные для Apache, позволяют усомниться еще в одном популярном мифе: открытый исходный код (в котором функциональная структура приложений является общедоступной) более опасен, чем патентованный исходный код (в котором функциональная структура является засекреченной), поскольку хакеры могут воспользоваться этим кодом для обнаружения и использования брешей.

Однако факты говорят о другом. Количество предназначенных для ОС Windows эффективных вирусов, программ-шпионов, сетевых червей, троянских и других вредоносных программ огромно, а количество компьютеров, постоянно заражаемых различными комбинациями вышеперечисленного, так велико, что вряд ли поддается исчислению. Вредоносное программное обеспечение "свирепствует" настолько, что для компрометации свежеустановленной, "непропатченной" версии Windows XP после подключения компьютера к Интернету требуется в среднем 16 минут - меньше, чем время, необходимое данной ОС для загрузки и инсталляции программных коррекций, которые позволят защитить этот компьютер3.

3 Unpatched PC "Survival Time" Just 16 Minutes, Gregg Keizer, TechWeb News http://www.internetweek.com/breakingNews/showArticle.jhtml?articleID=29106061

Еще один пример. Web-сервер Apache имеет открытый код. Microsoft IIS - патентованный. В этом случае факты опровергают и миф о наибольшей популярности, и миф об опасности открытого кода. Web-сервер Apache - наиболее популярный web-сервер. Если бы оба эти мифа были правдой, следовало бы ожидать, что Apache и операционные системы, под управлением которых он функционирует, будут чаще подвергаться атакам, чем Microsoft Windows и IIS. На деле же все происходит с точностью до наоборот. Apache занимает почти монопольное положение в списке серверов с наибольшей продолжительностью непрерывной работы. Ни Microsoft Windows, ни Microsoft IIS нет в списке 50 серверов с самым продолжительным временем непрерывной работы. Очевидно, тот факт, что злоумышленники имеют доступ к открытому коду Apache, не дает им никакого преимущества в организации более успешных атак против Apache, чем против IIS.
Миф 3. Выводы на основании единственной характеристики

Слабость других популярных мифов о большей безопасности Windows по сравнению с Linux в том, что они основаны на единственном показателе - каком-нибудь одном аспекте измерения безопасности. Это верно для любого источника информации, будь то данные компетентного исследования или малообоснованная информация на уровне слухов.

Широко известно утверждение: "Для Linux зарегистрировано больше предупреждений об уязвимостях, чем для Windows, поэтому можно говорить о меньшей безопасности Linux по сравнению с Windows". Не менее распространено и такое: "Время между обнаружением бреши и созданием соответствующей программной коррекции в случае Linux больше, чем в случае Windows, поэтому можно говорить о меньшей безопасности Linux по сравнению с Windows".

Второе утверждение совершенно непостижимо. Невозможно объяснить, почему считается, что по такому показателю, как среднее время от момента обнаружения бреши до выпуска соответствующей программной коррекции, Microsoft превосходит какую-либо из конкурирующих операционных систем, не говоря уже о Linux. Компании Microsoft потребовалось семь месяцев (!), чтобы устранить одну из самых серьезных уязвимостей в системе защиты (Microsoft Security Bulletin MS04-007 ASN.1 Vulnerability, компания eEye Digital Security сообщила об этой задержке в информационном бюллетене AD20040210). А ведь еще имеются бреши, о которых Microsoft открыто заявляет, что они никогда не будут ликвидированы. В бюллетене Microsoft Security Bulletin MS03-010 об уязвимости Denial Of Service (отказ в обслуживании) в Windows NT говорится, что эта уязвимость никогда не будет устранена. Позднее компания Microsoft заявила, что не будут устраняться уязвимости в Internet Explorer для всех версий операционных систем, выпущенных ранее Windows XP. В статистическом смысле случай с семью месяцами между обнаружением и устранением ошибки не окажет значительного влияния на среднее время реагирования при условии, что найдется достаточно много примеров чрезвычайно быстрого реагирования, которые скомпенсируют подобные аномалии, если это действительно аномалии. Но стоит включить в выборку только один случай "никогда" - и о статистическом среднем можно забыть навсегда.

Оставив в стороне эту неразрешимую загадку, рассмотрим, есть ли основания полагать, что Linux менее безопасна, чем Windows, потому что среднее время между обнаружением уязвимости и выпуском соответствующей программной коррекции в случае Linux больше, чем в случае Windows. Зададим себе вопрос: "Если прямо сейчас у меня случится сердечный приступ, в какое отделение скорой помощи я предпочту попасть? Туда, где среднее время между регистрацией пациента и оказанием ему помощи самое короткое? Или я предпочту отделение, где это среднее время дольше, но зато пациенты с самыми серьезными диагнозами получают помощь в первую очередь?"

Очевидно, что следует выбрать второе отделение, но вовсе не потому, что из приведенной выше информации ясно, что оно лучше первого. Этот вариант предпочтительнее, потому что он выбран по двум показателям, один из которых особенно важен для вас именно в данный момент. Можно с уверенностью утверждать: мало кто захочет попасть в больницу, о которой известно, что в ней есть шанс умереть от сердечного приступа, ожидая, пока врач закончит вправлять кому-то вывихнутый мизинец - каким бы впечатляющим ни было "среднее время реагирования на запрос о медицинской помощи". Трудность в том, что в приведенном примере недостаточно информации для принятия оптимального решения. Ничего не известно о том, как больница с наименьшим "временем реагирования" определяет, кому из больных следует уделить внимание в первую очередь. Кроме того, неплохо бы иметь информацию о показателе смертности среди больных, нуждающихся в неотложной помощи, о квалификации врачей и т. д.

Очевидно, что для правильного выбора есть только один способ - собрать об окрестных отделениях скорой помощи подробную информацию, т.е. узнать как можно больше важных показателей и найти разумный компромисс между этими показателями. Было бы непростительной безответственностью рекомендовать отделение скорой помощи для случая сердечного приступа, основываясь только на одном показателе, например, на времени реагирования, среднем для всех неотложных случаев, особенно если без труда можно получить другую важную информацию, которая позволит сделать лучший выбор.

В той же степени неразумно и безответственно давать рекомендации или принимать серьезное экономическое решение на основании единственного показателя, такого как среднее время между обнаружением бреши и ее устранением для той или иной операционной системы, или такого показателя, как количество предупреждений об уязвимостях для того или иного продукта.

Любой отдельно взятый показатель может ввести в заблуждение, поскольку неясна его значимость. Рассмотрим утверждение, что известно больше предупреждений для программного обеспечения Linux, чем для Windows. Эта статистика бессмысленна, потому что не отвечает на самые важные вопросы. Сколько брешей из зафиксированных всеми предупреждениями об уязвимостях создают реальные угрозы? Насколько серьезны эти угрозы? Насколько вероятно, что их использование причинит серьезный ущерб компьютерам? Ответы на эти вопросы имеют большое значение. Что лучше, операционная система со 100 брешами, из-за которых возможен незначительный ущерб (а то и вовсе никакого) и которыми не сможет воспользоваться никто, кроме локальных пользователей с действующими учетными записями и физическим доступом к компьютеру? Или стоит предпочесть операционную систему с единственной критической брешью, из-за которой любой хакер из Интернета может уничтожить всю информацию на сервере? Ясно, что само по себе количество предупреждений не является значимым показателем, указывающим на большую безопасность одной операционной системы по сравнению с другой.
Архитектура Windows и архитектура Linux

Возможно, причиной мифа о том, что Windows намного чаще подвергается атакам, чем Linux, являются вирусы, троянские кони и сетевые черви, ориентированные на электронную почту и web-навигатор. Несомненно, на настольных компьютерах инсталляций Windows больше, чем инсталляций Linux. Весьма возможно, что программное обеспечение Windows для настольных компьютеров чаще подвергается атакам, потому что Windows преобладает на настольных компьютерах. Но остается без ответа один важный вопрос. Действительно ли атаки на Windows столь успешны исключительно из-за их многочисленности, или же этот факт объясняется наличием проектных недоработок и неудачных проектных решений Windows?

Значительная часть (если не большинство) вирусов, троянских коней, сетевых червей и других вредоносных программ, заражающих компьютеры с Windows, используют для этого уязвимости в Microsoft Outlook и Internet Explorer. Поэтому можно поставить вопрос по-другому, включив в рассмотрение тот же тип программного обеспечения для Linux (наиболее часто используемые web-навигаторы, программы электронной почты, текстовые процессоры и т. д.): имеет ли Linux столько же уязвимостей в системе безопасности, сколько их имеет Windows?
Архитектура Windows

Вирусы, троянские кони и другие вредоносные программы поражают настольные компьютеры с Windows по целому ряду причин, свойственных Windows и чуждых Linux:
Windows только недавно эволюционировала от однопользовательской модели к многопользовательской.
Windows по своей архитектуре является монолитной, а не модульной системой.
В Windows слишком широко используется RPC-механизм.
Windows фокусируется на знакомом графическом интерфейсе для настольных компьютеров.
Windows только недавно эволюционировала от однопользовательской модели к многопользовательской

Критики Linux любят повторять, что Linux - это "устаревшая" технология. Ирония же заключается в следующем: одна из самых больших проблем Windows в том, что именно этой операционной системе никак не удается избавиться от своей "устаревшей" однопользовательской архитектуры.

В течение долгого времени происхождение от однопользовательской системы мешало Windows. Система Windows изначально была разработана так, чтобы обеспечить и пользователям, и приложениям свободный доступ ко всей системе, а это значит, что кто угодно мог скомпрометировать критичную системную программу или файл. Кроме того, это означает, что вирусы, троянские и другие вредоносные программы могли скомпрометировать любую системную программу или файл, потому что Windows не изолировала пользователей и приложения от критичных областей операционной системы.

Операционная система Windows XP стала первой версией Windows, в которой проявились существенные результаты усилий по изолированию пользователей от системы, так что в Windows XP каждый пользователь имеет свои собственные личные файлы и ограниченные системные полномочия. Но из-за этого многие Windows-приложения, разработанные для предыдущих версий, перестали функционировать, поскольку раньше они могли получать доступ и модифицировать программы и файлы, доступ к которым теперь разрешен только администратору. Именно поэтому в Windows XP предусмотрен режим совместимости, то есть режим, который позволяет программам функционировать так, будто они работают в прежней незащищенной однопользовательской среде. Кроме того, именно по этой причине каждая новая версия Windows несет в себе угрозу отказа приложений, работавших в предыдущих версиях. Поскольку Microsoft вынуждена модифицировать Windows, чтобы она "вела себя" как многопользовательская система, новые ограничения выводят из строя приложения, которые функционировали при отсутствии этих ограничений.

Windows XP - это прогресс, но и Windows XP нельзя назвать настоящей многопользовательской системой. Например, Windows XP поддерживает функцию, которую Microsoft называет "Fast User Switching" (быстрое переключение пользователей), она же позволяет двум и более пользователям входить в систему Windows XP на одном компьютере в одно и то же время. Однако есть загвоздка. Это возможно тогда и только тогда, когда данный компьютер не принадлежит какому-либо домену сети Windows. Причина в том, что сеть Microsoft разработана в предположении, что пользователи входят в сеть только со своего собственного компьютера. Microsoft либо не может, либо не желает внести необходимые изменения в операционную систему и "конструкцию" сети, чтобы адаптировать этот сценарий к возможностям Windows XP.

Windows Server 2003 - это следующее приближение к настоящей многопользовательской системе, но даже в Windows Server 2003 не удалось ликвидировать все бреши в системе защиты, унаследованные от однопользовательской системы. Именно поэтому в Windows Server 2003 пришлось отключить использование по умолчанию многих функций web-навигатора (например, ActiveX, написание сценариев и др.). Если бы Microsoft перестроила эти функции для работы в безопасном и изолированном режиме в настоящей многопользовательской среде, они не создавали бы серьезных угроз, перед которыми по-прежнему беззащитна Windows.
Windows по своей архитектуре является монолитной, а не модульной системой

Монолитная система - это система, в которой большинство функций интегрировано в единый модуль. Противоположностью такой системе является система, в которой функции распределены по нескольким уровням, причем каждый уровень имеет ограниченный доступ к другим уровням.

Хотя часть недостатков Windows - "наследство" ее исходной однопользовательской архитектуры, другие ее недостатки - прямое следствие обдуманных проектных решений, таких как монолитная архитектура (интегрирование большинства функций в ядро операционной системы). Компания Microsoft фактически вытеснила web-навигатор Netscape, интегрировав Internet Explorer в свою операционную систему так тесно, что не использовать IE стало практически невозможно. Нравится это пользователю или нет, но Internet Explorer вызывается при использовании справочной системы Windows, Outlook и многих других приложений как Microsoft, так и независимых производителей. Конечно, коммерческие интересы Microsoft требуют, чтобы использование каких-либо иных продуктов, кроме Internet Explorer, было крайне затруднительным. Microsoft успешно превращает конкурирующие продукты в ненужные, интегрируя в свою операционную систему все больше и больше сервисов, предоставляемых такими продуктами. Но в результате этого подхода получается монстр из сложным образом взаимодействующих сервисов (то есть, по определению, монолитная система).

Взаимозависимости такого рода имеют два неприятных каскадных побочных эффекта. Во-первых, в монолитной системе каждая брешь в какой-либо одной части системы проявляется во всех сервисах и приложениях, зависящих от этой части системы. Интегрировав Internet Explorer в операционную систему, Microsoft создала систему, в которой любая брешь в Internet Explorer подвергает настольный компьютер с Windows угрозам, реализация которых может нарушить не только работу web-навигатора, но и весьма далеких от него объектов. Следовательно, одна-единственная брешь в Internet Explorer проявляется в бесчисленном множестве других приложений, многие из которых используют Internet Explorer неявным для пользователя образом, что дает этому пользователю ложное ощущение безопасности.

Такая архитектурная модель оказывает намного более глубокое воздействие, чем обычно представляют. Так, в монолитной системе уязвимости в защите оказываются более критичными, чем следовало ожидать.

Проиллюстрировать это поможет простая аналогия. Представим себе идеально устроенную операционную систему, которая состоит из трех сфер: одна - в центре; вторая, большего размера, охватывает первую; а третья сфера охватывает две внутренние. Конечный пользователь "видит" только внешнюю сферу. Это уровень, где пользователь запускает приложения, например, текстовые процессоры. Текстовые процессоры используют необходимые функции, предоставляемые второй сферой, например, средства визуализации графических изображений или форматирования текста. Эта вторая сфера (ее специалисты обычно называют "пользовательскими процессами") не имеет прямого доступа к критичным частям системы. Чтобы выполнить свою работу, она должна запросить разрешение от самой внутренней сферы. Внутренняя сфера выполняет самые важные функции, поэтому имеет непосредственный доступ ко всем критичным частям системы. Она управляет дисками, памятью и всем остальным. Эта сфера называется "ядро" и является сердцем операционной системы.

В случае вышеописанной архитектуры брешь в программах графического отображения не может нанести глобального ущерба компьютеру, потому что функции визуализации не имеют прямого доступа к наиболее критичным частям системы. Даже если пользователь загрузит в текстовый процессор изображение с внедренным вирусом, этот вирус не сможет повредить ничего, кроме собственных файлов пользователя, поскольку функция графического отображения находится вне центральной сферы и не имеет доступа ни к одной из критичных частей системы.

Проблема Windows заключается в том, что в ней не соблюдаются разумные конструкторские принципы разделения функций по соответствующим уровням, описанным выше. Windows вкладывает слишком много функций в ядро, центральную сферу, то есть туда, где можно причинить самый большой ущерб. Например, если интегрировать функции графического отображения в центральную сферу (ядро), эти функции получат возможность повредить всю систему. Таким образом, как только обнаружится брешь в алгоритме графического отображения, чрезмерно интегрированная архитектура Windows облегчит использование этой бреши для получения полного контроля над системой или для разрушения всей системы.

Наконец, монолитная система нестабильна по своей природе. Когда в системе так много взаимосвязей, изменение одной из частей этой системы порождает множество угроз. Единственное изменение в системе может оказать (и обычно оказывает) каскадное воздействие на все сервисы и приложения, которые зависят от этой части системы. Именно поэтому пользователи Windows трепещут при мысли об установке программных коррекций и обновлений. Обновления, исправляющие одну часть Windows, часто нарушают работу других сервисов и приложений. В качестве иллюстрации можно привести следующий факт: для пакета обновлений Windows XP service pack 2 уже составлен постоянно растущий список случаев, когда его установка привела к выходу из строя сторонних приложений. Это естественное явление в монолитной системе - любое изменение в одной части механизма влияет на весь механизм и на все приложения, которые зависят от этого механизма.
В Windows слишком широко используется RPC-механизм

Аббревиатура RPC означает "удаленный вызов процедуры" (Remote Procedure Call). RPC - это то, что происходит, когда одна программа отправляет через сеть указание другой программе выполнить какое-либо действие. Например, одна программа может использовать RPC, чтобы дать другой программе указание рассчитать среднюю стоимость чая в Китае и вернуть результат. Удаленным вызовом процедуры этот механизм называется потому, что не имеет значения, функционирует ли "другая программа" на том же компьютере, на соседнем, или где-то в Интернете.

RPC-механизмы - это потенциальная угроза безопасности, поскольку их предназначение - позволить компьютерам, находящимся где-то в сети, давать данному компьютеру указания выполнить те или иные действия. Как только обнаруживается брешь в программе, разрешающей использование RPC-механизма, у любого, кто располагает подключенным к сети компьютером, появляется возможность использовать эту брешь, чтобы заставить уязвимый компьютер выполнить какие-либо действия. К сожалению, пользователи Windows не могут заблокировать RPC-механизм, так как Windows использует его, даже если компьютер не подключен к сети. Многие сервисы Windows устроены именно так. В некоторых случаях можно блокировать RPC-порт на межсетевом экране, но Windows так широко использует RPC-механизмы в основных функциях, что подобная блокировка не всегда возможна. Удивительно, но некоторые из наиболее серьезных уязвимостей в Windows Server 2003 (см. Таб.1) - следствие брешей в самих RPC-функциях Windows, а не в приложениях, которые их используют. Самый распространенный способ использовать уязвимость, связанную с RPC-механизмом - атаковать сервис, использующий RPC, а не сам RPC-механизм.

Важно отметить, что RPC-механизмы не всегда необходимы, отчего становится еще непонятнее, почему Microsoft так широко их использует. Предположим, требуется создать web-сайт, используя два сервера. Один сервер будет работать в качестве сервера базы данных, второй - в качестве web-сервера. В этом случае серверу базы данных необходимо использовать RPC, потому что web-сервер находится на отдельном компьютере и должен иметь возможность доступа к серверу базы данных через сетевое подключение. (Даже в этом случае следует сконфигурировать сервер базы данных так, чтобы он "слушал" только данный web-сервер, но не другие компьютеры). Если же и сервер базы данных, и web-сервер функционируют на одном компьютере, использование RPC-механизмов на сервере базы данных не только не обязательно, но и нежелательно. Web-сервер должен иметь прямой доступ к серверу базы данных, потому что они оба функционируют на одном компьютере. Ни технических, ни логических причин подключать к сети сервер базы данных нет, поскольку такое подключение создает