WO2007039357A1 - Netzwerkzugangsknotenrechner zu einem kommunikationsnetzwerk, kommunikationssystem und verfahren zum betreiben eines kommunikationssystems - Google Patents

Netzwerkzugangsknotenrechner zu einem kommunikationsnetzwerk, kommunikationssystem und verfahren zum betreiben eines kommunikationssystems Download PDF

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    • H04L51/212—Monitoring or handling of messages using filtering or selective blocking

Definitions

  • Network access node computer to a communication network, communication system and method for operating a communication system
  • the invention relates to a network access node computer to a communication network, a communication system and a method for operating a communication system.
  • a plurality of subscriber components are coupled via respective subscriber lines to a network access node computer which establishes the connection of the subscriber components to a communication network.
  • the communication network can be, for example, a multiplicity of computers coupled to one another, which communicate with one another on the basis of the Internet Protocol (IP).
  • IP Internet Protocol
  • Such a communication network is also referred to as Internet. Due to the increasingly frequent use of the Internet by the subscriber components, which always or only temporarily have a connection via the network access node computer with the communication network, security is an increasingly important subject matter.
  • the subscriber components are to be protected against the threats listed below and originating from the communication network: viruses, worms, Trojan horses, service attacks (Dos attacks), such as e.g. IP Spoofing, SynFlood Attacks, and Unsolicited Business E-mail (UBE), e.g. Spam e-mails.
  • Dos attacks such as e.g. IP Spoofing, SynFlood Attacks, and Unsolicited Business E-mail (UBE), e.g. Spam e-mails.
  • DSL Digital Subscriber Lines
  • IDS Intrusion Detection System
  • NIPS Intrusion Prevention System
  • Firewalls Virtual Private Networks (VPN)
  • encryption and authentication methods such as SSH, SSL or TLS, repulsed.
  • one or more of the protection measures are employed by the user or operator of the participant component. This is done by installing a firewall between a subscriber component and the communications network, setting up a virus scanner on the subscriber component or establishing a communications connection via the communications network by using VPN.
  • the communication network is considered as transport medium and unprotected area.
  • the object of the present invention is therefore to provide a possibility which facilitates the protection of subscriber components from threats of the type mentioned above.
  • the network access node computer according to the invention to a communication network is connectable via a communication line to the communication network and at least one subscriber line with a subscriber component.
  • the network access node computer is configured to transport a data stream between the communication network and the at least one subscriber component. It also has a protective device, by means of which the data stream can be conducted and which is set up to record the data stream, to analyze it and to modify it if predetermined conditions exist.
  • the network access node computer is a component which has a concentration of the data streams of a plurality of subscriber components, each of which has one
  • Subscriber line are connected to the network access node computer, making an overall data stream, which is passed over the network access node computer connecting to the communication network communication line.
  • the invention now provides for protection mechanisms which have hitherto been set up and operated in the subscriber components to be relocated to the network access node computer. This frees the operators of the subscriber components from the task of having to take care of the protection of their subscriber component itself.
  • the network access node computers are usually located in the sphere of influence of the operator of the communication network, which can easily provide corresponding protection devices. In this case, it is possible, in particular, to protect a plurality of subscriber components, namely the number of subscriber components which are connected to the network access node computer, with only one single protection device.
  • the protection device may have a plurality of different protection components.
  • the protection device as a first protection component to a firewall functionality.
  • a firewall can do this Layer 2 or Layer 3 of the OSI Reference Model.
  • the firewall can be set up by the operator of the communication network and made available to the subscriber components. Since the operator only has limited information about the subscriber component, a compromise has to be made regarding the configuration of the firewall for the most common cases.
  • a transparent Firewall on layer 2 can represent an advantageous solution. In this example, services could be offered to protect against unwanted content.
  • the first protection component may be provided once for all the subscriber nodes in the protection device. However, it is also conceivable to assign each participant component a separate first protection component.
  • the protection device as a second protection component to a virus scanner functionality, in which the data stream is checked for virus signatures.
  • the second protection component is set up to block the data stream in the event of a detected virus signature and / or to deliver a message with an attribute signaling an alarm.
  • the alarm can be delivered to the transmitter and / or the receiver of the data stream, that is to a computer of the communication network or the subscriber component.
  • the protection device has as a third protection component a system for automatic recognition of unauthorized or random access from the communication network to the at least one subscriber component and / or from the at least one subscriber component to the communication network.
  • a system for automatic recognition of unauthorized or random access from the communication network to the at least one subscriber component and / or from the at least one subscriber component to the communication network is an intrusion detection system (IDS) that can be used to detect attacks, in particular intrusion on a subscriber component.
  • IDS intrusion detection system
  • the protection device as a fourth protection component has a system for preventing unauthorized or random access from the communication network to the at least one subscriber component and / or from the at least one subscriber component to the communication network.
  • This system known as the Network Intrusion Protection System (NIPS or IPS), goes beyond detecting and blocking an attack.
  • NIPS Network Intrusion Protection System
  • the third and fourth protection components can be combined to form a functional unit.
  • the network access node computer is set up to perform the
  • Assign protection device at least one of the subscriber lines, so that the data stream of this at least one subscriber line in the case of such an assignment is routed through the protection device.
  • a network access node computer makes it possible to provide technically available protective measures, e.g. as a paid service to offer the user a subscriber component. According to this embodiment, it is therefore not provided that the data stream of each subscriber component to the communication network must necessarily be routed via the protection device. Rather, the network access node computer may be configured to selectively route the data stream of individual subscriber components via the protection device.
  • a finer control of the data stream is made possible by a further embodiment, according to which the network access node computer is configured to assign at least one of the protection components of at least one of the subscriber lines, so that the data stream of this at least one subscriber line in the case of such an assignment on the at least one protection component is directed.
  • the network access node computer is configured to assign at least one of the protection components of at least one of the subscriber lines, so that the data stream of this at least one subscriber line in the case of such an assignment on the at least one protection component is directed.
  • the first protection component and / or the second protection component and / or the third protection component and / or the fourth protection component are realized in hardware and / or in software.
  • the realization of which the protective components are implemented in hardware and / or software can be determined in particular on the basis of the size (throughput rate) of the data stream. Pure software solutions are recommended for a low proportion of protected subscriber components or subscriber lines. Here the highest flexibility in functionality is to be expected with a low performance. At very high data throughput rates, subfunctions of the protection components, however, can be better taken over by a processor and thus a realization in hardware.
  • the network access node computer is a Digital Subscriber Line Access Multiplexer (DSLAM) that provides access to a broadband communication network for a plurality of subscriber components.
  • the subscriber line is a Digital Subscriber Line (DSL) communication line which connects a subscriber component to the network access node computer.
  • DSL Digital Subscriber Line
  • a communication system according to the invention comprises a communication network, at least one subscriber component and a network access node computer, which is designed as described above.
  • a communication system according to the invention has the same advantages as described above in connection with the network access node computer.
  • the subscriber component may be a single computer or another communication network, eg a so-called intranet or like that, act.
  • the communication network is a broadband network, in particular an A-synchronous transport module (ATM) communication network or the Ethernet-based network.
  • ATM A-synchronous transport module
  • Network access node computer recorded, analyzed and changed in the presence of predetermined conditions.
  • the data stream in the network access node computer is checked for possible threats to the subscriber component and / or the communication network.
  • the data stream is analyzed for virus signatures and / or a denial of service (DoS) attack and / or unsolicited bulk e-mail (UBE).
  • DoS denial of service
  • UBE unsolicited bulk e-mail
  • the FIGURE shows a schematic representation of a communication system 1 according to the invention.
  • This has a communication network 10, for example a communication network based on Internet Protocols (IP), comprising a multiplicity of computers (not shown) coupled to one another.
  • the communication network 10 is coupled via a communication line 11, which is formed by a broadband line, to a network access node computer 20, eg a Digital Subscriber Line Access Multiplexer (DSLAM).
  • the network access node computer 20 is in turn in a known manner via a plurality of subscriber lines 31.1, ..., 31. n with respective subscriber components 30.1, ..., 30. n coupled.
  • the subscriber component 30. 1 is configured, for example, as a single computer 32, while the subscriber component 30. N is formed by a further communications network 33.
  • the subscriber lines 31.1, ..., 31. n represent in the exemplary embodiment so-called DSL communication lines.
  • the network access node computer 20 is a network component for concentrating multiple xDSL connections.
  • the network access node computer 20 provides access to the broadband network communications network 10.
  • Typical tasks include multiplexing and aggregating the data streams, bitrate matching the transmission speed of the xDSL connection, providing network management information, the facility permanent virtual circuit (PVC), the establishment and draw of selected virtual circuits (switched virtual circuit SVC) as well as the traffic control (policing) to ensure the quality of service (QoS).
  • the network access node computer 20 has a protective device 21, which in the exemplary embodiment comprises protective components 22, 23, 24, 25.
  • the individual protective components 22, 23, 24, 25 are separated from each other, so that a mutual influence is excluded.
  • the protection components can be selectively assigned to one or more of the subscriber lines 31.1,..., 31.n and thus to the respectively connected subscriber components 30.1,..., 30.n.
  • the data stream present between the subscriber component 30.1 and the communications network 10 is identified by the reference numeral 27.
  • the data stream present between the subscriber component 30 n and the communications network 10 is identified by the reference numeral 26.
  • such an assignment is made to the subscriber line 31. N and the subscriber component 30. N (communication network 33) coupled thereto. While the data stream 27 is not monitored by any protection mechanisms (unless a protection component is itself active in the subscriber component 30.1), the protection provided by the protection device tion 21 passed data stream 26 exemplified all protection mechanisms of the protective device 21 subjected. In an embodiment, not shown, the data stream 27 could be passed only a few, predetermined, protective components.
  • the protection component 22 is, for example, a firewall.
  • a firewall is generally a concept for network protection at the boundary between two communication networks (here communication network 10 and subscriber component 30. n), over which each communication (data stream) between the two networks must be guided.
  • Firewalls are used primarily to protect a local area network (subscriber component 30.n) against attacks from the Internet (communication network 10). Since the communication between the networks has to be routed through the firewall in any case, this enables the consistent enforcement of a security policy.
  • the protection measures used act in both directions, but can also be used asymmetrically, since the subscriber components are given more confidence than the users of the communication network 10. Thus, the users of the network to be protected take less restrictive measures than the external users.
  • the possible protective measures of a firewall include, among other things, the restriction of the services that can be used in the trusted network, the reduction of the number of communication computers to be protected, the structured limitation of access rights, the filtering of the data stream, an audit function (ie monitoring and security) Traceability of access and traffic), authentication and identification, and encrypted, encrypted transmission.
  • a firewall can be implemented both in hardware and in software. It is conceivable, for example, to assign a firewall to each of the subscriber lines 31.1, 31.n to be protected.
  • the protection component 23 may be a virus scanner, which is typically implemented in software. An instance of the virus scanner can be assigned to a corresponding subscriber line (here: subscriber line 30.n). The virus scanner scans the incoming and outgoing data stream 27 for known virus signatures. If a virus is detected, an alarm can then be triggered and the corresponding data stream blocked.
  • the protection component 24 is an intrusion detection system (IDS), which is implemented in the form of software and with the aid of which attacks on the subscriber component 30. N can be detected.
  • protection component 25 which acts as Network Intrusion Protection
  • NIPS Network Security System
  • the invention can be used advantageously in particular in the area of DSL communication connections of respective subscriber components with a communication network. This results in both advantages for the user of the subscriber component and for the operator of the communication network.
  • the user is freed from the task of having to take care of suitable protective measures of his participant component.
  • the effort includes dealing with the topic, installing suitable protective measures and maintaining or updating the data of the protection mechanisms. For users who do not want or can not deal with this topic, this means a considerable relief.
  • a decided solution brings security advantages, since an attack or even a virus can already be fended off before reaching the participant component.

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Abstract

Es wird ein Netzwerkzugangsknotenrechner (20) zu einem Kommunikationsnetzwerk (10) beschrieben, der über eine Kommunikationsleitung (11) an das Kommunikationsnetzwerk (10) und über zumindest eine Teilnehmerleitung (31.1, ... , 31. n) mit einer Teilnehmerkomponente (30.1, ... , 30. n) verbindbar ist, und der dazu eingerichtet ist, einen Datenstrom zwischen dem Kommunikationsnetzwerk (10) und der zumindest einen Teilnehmerkomponente (30.1, ... , 30. n) zu transportieren, wobei der Netzwerkzugangsknotenrechner (10) eine Schutzvorrichtung (21) aufweist, durch welche der Datenstrom leitbar ist, und die dazu eingerichtet ist, den Datenstrom zu erfassen, zu analysieren und bei Vorliegen vorgegebener Bedingungen zu verändern.

Description

Beschreibung
Netzwerkzugangsknotenrechner zu einem Kommunikationsnetzwerk, Kommunikationssystem und Verfahren zum Betreiben eines Kommu- nikationssystems
Die Erfindung betrifft einen Netzwerkzugangsknotenrechner zu einem Kommunikationsnetzwerk, ein Kommunikationssystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems.
In einem herkömmlichen Kommunikationssystem sind eine Mehrzahl an Teilnehmerkomponenten über jeweilige Teilnehmerleitungen mit einem Netzwerkzugangsknotenrechner gekoppelt, welcher die Verbindung der Teilnehmerkomponenten zu einem Kommu- nikationsnetzwerk herstellt. Bei dem Kommunikationsnetzwerk kann es sich beispielsweise um eine Vielzahl an miteinander gekoppelten Rechnern handeln, welche auf Basis des Internet Protokolls (IP) miteinander kommunizieren. Ein derartiges Kommunikationsnetzwerk wird auch als Internet bezeichnet. Aufgrund der immer häufigeren Nutzung des Internets durch die Teilnehmerkomponenten, welche stets oder auch nur zeitweilig über den Netzwerkzugangsknotenrechner mit dem Kommunikationsnetzwerk eine Verbindung aufweisen, stellt die Sicherheit einen immer wichtigeren Themenkomplex dar.
Die Teilnehmerkomponenten sind gegen die nachfolgend aufgelisteten und von dem Kommunikationsnetzwerk ausgehenden Bedrohungen zu schützen: Viren, Würmer, Trojanische Pferde, De- nial of Service-Attacken (Dos-Attacken) , wie z.B. IP- Spoofing, SynFlood-Attacken sowie Unsolicited BuIk E-mail (UBE), wie z.B. Spam-E-mails.
Mit der breiten Anbindung der Teilnehmerkomponenten an das Internet über als Digital Subscriber Lines (DSL) -Leitungen bezeichnete Teilnehmerleitungen sind zunehmend auch private Nutzer und kleinere Firmen oder Büros von den oben genannten Bedrohungen betroffen und müssen dagegen geeignete Schutzmaßnahmen treffen. Teilweise gezielt ausgeführte Attacken auf Teilnehmerkomponenten oder auch auf Rechner des Kommunikationsnetzwerks verursachen hohe Kosten für den jeweiligen Betreiber. Die Scha- densbegrenzung ist umso aufwendiger, je später ein Angriff erkannt wird.
Die oben bezeichneten Bedrohungen werden technisch durch Virenscanner, Systeme zur automatischen Erkennung eines uner- laubten oder zufälligen Zugriffs (Intrusion Detection System IDS), Systeme zum Unterbinden eines unerlaubten oder zufälligen Zugriffs (Network Intrusion Prevention System NIPS oder IPS) , Firewalls, Virtual Private Networks (VPN) sowie Verschlüsselungs- und Authentifizierungsverfahren, wie z.B. SSH, SSL oder TLS, abgewehrt.
Typischerweise werden eine oder mehrere der Schutzmaßnahmen durch den Nutzer oder Betreiber der Teilnehmerkomponente eingesetzt. Dies erfolgt dadurch, indem zwischen eine Teilneh- merkomponente und das Kommunikationsnetzwerk eine Firewall installiert, ein Virenscanner auf der Teilnehmerkomponente eingerichtet oder eine Kommunikationsverbindung über das Kommunikationsnetzwerk durch den Einsatz von VPN aufgebaut wird. Dabei wird das Kommunikationsnetzwerk als Transportmedium und ungeschützter Bereich betrachtet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit zu schaffen, welche den Schutz von Teilnehmerkomponenten vor Bedrohungen der oben genannten Art erleichtert.
Diese Aufgabe wird durch einen Netzwerkzugangsknotenrechner gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1, durch ein Kommunikationssystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 13 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikations- Systems mit den Merkmalen des Patentanspruches 16 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich jeweils aus den abhängigen Patentansprüchen. Der erfindungsgemäße Netzwerkzugangsknotenrechner zu einem Kommunikationsnetzwerk ist über eine Kommunikationsleitung an das Kommunikationsnetzwerk und über zumindest eine Teilnehmerleitung mit einer Teilnehmerkomponente verbindbar. Der Netzwerkzugangsknotenrechner ist dazu eingerichtet, einen Datenstrom zwischen dem Kommunikationsnetzwerk und der zumindest einen Teilnehmerkomponente zu transportieren. Er weist weiterhin eine Schutzvorrichtung auf, durch welche der Datenstrom leitbar ist und die dazu eingerichtet ist, den Daten- ström zu erfassen, zu analysieren und bei Vorliegen vorgegebener Bedingungen zu verändern.
Bei dem Netzwerkzugangsknotenrechner handelt es sich um eine Komponente, welche eine Konzentration der Datenströme einer Mehrzahl an Teilnehmerkomponenten, die über jeweils eine
Teilnehmerleitung mit dem Netzwerkzugangsknotenrechner verbunden sind, auf einen Gesamt-Datenstrom vornimmt, der über die den Netzwerkzugangsknotenrechner mit dem Kommunikationsnetzwerk verbindende Kommunikationsleitung geführt wird.
Die Erfindung sieht nun vor, Schutzmechanismen, die bislang in den Teilnehmerkomponenten eingerichtet und betrieben wurden, in den Netzwerkzugangsknotenrechner zu verlagern. Hierdurch werden die Betreiber der Teilnehmerkomponenten von der Aufgabe befreit, sich um den Schutz ihrer Teilnehmerkomponente selbst kümmern zu müssen. Die Netzwerkzugangsknotenrechner befinden sich üblicherweise in der Einflusssphäre des Betreibers des Kommunikationsnetzwerks, welcher auf einfache Weise entsprechende Schutzvorrichtungen bereitstellen kann. Dabei ist es insbesondere möglich, mit lediglich einer einzigen Schutzvorrichtung eine Mehrzahl an Teilnehmerkomponenten, nämlich diejenige Anzahl an Teilnehmerkomponenten, die mit dem Netzwerkzugangsknotenrechner verbunden sind, zu schützen.
Die Schutzvorrichtung kann eine Mehrzahl an unterschiedlichen Schutzkomponenten aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform weist die Schutzvorrichtung als erste Schutzkomponente eine Firewall-Funktionalität auf. Eine Firewall kann dabei auf Schicht 2 oder Schicht 3 des OSI-Referenzmodells eingesetzt werden. Dabei kann die Firewall durch den Betreiber des Kommunikationsnetzwerkes eingerichtet und den Teilnehmerkomponenten zur Verfügung gestellt werden. Da der Betreiber ledig- lieh begrenzte Informationen über die Teilnehmerkomponente besitzt, muss hinsichtlich der Konfiguration der Firewall ein Kompromiss für die häufigsten Fälle eingegangen werden. Eine transparente Firewall auf Schicht 2 kann hierbei eine vorteilhafte Lösung darstellen. In dieser könnten z.B. Service- leistungen zum Schutz vor unerwünschten Inhalten angeboten werden. Die erste Schutzkomponente kann einmalig für sämtliche der Teilnehmerknoten in der Schutzvorrichtung vorgesehen sein. Denkbar ist jedoch auch, jeder Teilnehmerkomponente eine separate erste Schutzkomponente zuzuweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Schutzvorrichtung als zweite Schutzkomponente eine Virenscanner- Funktionalität auf, bei der der Datenstrom auf Virensignaturen überprüft wird. Die zweite Schutzkomponente ist dazu ein- gerichtet, den Datenstrom im Falle einer erkannten Virensignatur zu blockieren und/oder eine Nachricht mit einem, einen Alarm signalisierenden Attribut abzugeben. Der Alarm kann hierbei an den Sender und/oder den Empfänger des Datenstroms, das heißt an einen Rechner des Kommunikationsnetzwerks oder die Teilnehmerkomponente abgegeben werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Netzwerkzugangsknotenrechners weist die Schutzvorrichtung als dritte Schutzkomponente ein System zur automatischen Erken- nung eines unerlaubten oder zufälligen Zugriffs von dem Kommunikationsnetzwerk auf die zumindest eine Teilnehmerkomponente und/oder von der zumindest einen Teilnehmerkomponente auf das Kommunikationsnetzwerk auf. Bei einem solchen System handelt es sich um ein Intrusion Detection System (IDS), mit dessen Hilfe Angriffe, insbesondere das Eindringen auf eine Teilnehmerkomponente, erkannt werden können. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Schutzvorrichtung als vierte Schutzkomponente ein System zum Unterbinden eines unerlaubten oder zufälligen Zugriffs von dem Kommunikationsnetzwerk auf die zumindest eine Teilnehmerkomponente und/oder von der zumindest einen Teilnehmerkomponente auf das Kommunikationsnetzwerk auf. Dieses System, das als Network Intrusion Protection System (NIPS oder IPS) bekannt ist, geht über die Erkennung eines Angriffs hinaus und unterbindet diesen .
Die dritte und vierte Schutzkomponente können dabei zu einer funktionalen Einheit miteinander vereinigt sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Netzwerkzugangsknotenrechner dazu eingerichtet ist, die
Schutzvorrichtung zumindest einer der Teilnehmerleitungen zuzuweisen, so dass der Datenstrom dieser zumindest einen Teilnehmerleitung im Falle einer solchen Zuweisung über die Schutzvorrichtung geleitet wird. Ein derartiger Netzwerkzu- gangsknotenrechner ermöglicht es, technisch zur Verfügung stehende Schutzmaßnahmen, z.B. als kostenpflichtiger Dienst, dem Nutzer einer Teilnehmerkomponente anzubieten. Gemäß dieser Ausführungsform ist somit nicht vorgesehen, das der Datenstrom einer jeden Teilnehmerkomponente zu dem Kommunikati- onsnetzwerk zwangsläufig über die Schutzvorrichtung geleitet werden muss. Vielmehr kann der Netzwerkzugangsknotenrechner dazu eingerichtet sein, den Datenstrom einzelner Teilnehmerkomponenten selektiv über die Schutzvorrichtung zu leiten.
Eine feinere Steuerung des Datenstroms wird durch eine weitere Ausführungsform möglich, gemäß der der Netzwerkzugangsknotenrechner dazu eingerichtet ist, zumindest eine der Schutzkomponenten zumindest einer der Teilnehmerleitungen zuzuweisen, so dass der Datenstrom dieser zumindest einen Teilneh- merleitung im Falle einer solchen Zuweisung über die zumindest eine Schutzkomponente geleitet wird. Gemäß dieser Ausgestaltung können in verschiedenen Teilnehmerleitungen selek- tiv bestimmte Schutzkomponenten zugewiesen werden, über welche dann der Datenstrom geleitet wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Schutzkomponente und/oder die zweite Schutzkomponente und/oder die dritte Schutzkomponente und/oder die vierte Schutzkomponente in Hardware und/oder in Software realisiert sind. Die Realisierung, welche der Schutzkomponenten in Hard- und/oder Software realisiert wird, kann insbesondere anhand der Größe (Durchsatzrate) des Datenstroms festgelegt werden. Reine Softwarelösungen empfehlen sich für einen geringen Anteil an zu schützenden Teilnehmerkomponenten bzw. Teilnehmerleitungen. Hier ist die höchste Flexibilität in der Funktionalität bei einer geringen Performance zu erwarten. Bei sehr hohen Datendurchsatzraten können Teilfunktionen der Schutzkomponenten hingegen besser durch einen Prozessor und damit eine Realisierung in Hardware übernommen werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Netzwerkzugangsknoten- rechner ein Digital Subscriber Line Access Multiplexer (DSLAM) , der den Zugang zu einem Breitband- Kommunikationsnetzwerk für eine Mehrzahl an Teilnehmerkomponenten darstellt. Die Teilnehmerleitung ist eine Digital Subscriber Line (DSL) -Kommunikationsleitung, welche eine Teilnehmerkomponente mit dem Netzwerkzugangsknotenrechner verbindet .
Ein erfindungsgemäßes Kommunikationssystem umfasst ein Kommunikationsnetzwerk, zumindest eine Teilnehmerkomponente sowie einen Netzwerkzugangsknotenrechner, der wie oben beschrieben ausgebildet ist. Ein erfindungsgemäßes Kommunikationssystem weist die gleichen Vorteile auf, wie sie vorstehend in Verbindung mit dem Netzwerkzugangsknotenrechner beschrieben wurden .
Bei der Teilnehmerkomponente kann es sich gemäß einer Ausführungsform um einen einzelnen Rechner oder um ein weiteres Kommunikationsnetzwerk, z.B. ein so genanntes Intranet oder dergleichen, handeln. Das Kommunikationsnetzwerk ist gemäß einer Ausfuhrungsform ein Breitbandnetz, insbesondere ein A- synchronous Transport Module (ATM) -Kommunikationsnetzwerk o- der Ethernet basiertes Netzwerk.
Bei dem erfindungsgemaßen Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems mit einem Kommunikationsnetzwerk, zumindest einer Teilnehmerkomponente und einem Netzwerkzugangskno- tenrechner wird ein zwischen dem Kommunikationsnetzwerk und einer Teilnehmerkomponente übertragener Datenstrom in den
Netzwerkzugangsknotenrechner erfasst, analysiert und bei Vorliegen vorgegebener Bedingungen verändert. Mit anderen Worten wird der Datenstrom in dem Netzwerkzugangsknotenrechner einer Überprüfung auf mögliche Bedrohungen für die Teilnehmerkompo- nente und/oder das Kommunikationsnetzwerk unterzogen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Datenstrom auf Virensignaturen und/oder einer Denial of Service (DoS) -Attacke und/oder Unsolicited BuIk E-mail (UBE) analysiert wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der einzigen Figur naher erläutert.
Die Figur zeigt in einer schematischen Darstellung ein erfin- dungsgemaßes Kommunikationssystem 1. Dieses weist ein Kommu- nikationsnetzwerk 10, beispielsweise ein auf Internet Protokollen (IP) basierendes Kommunikationsnetzwerk aus einer Vielzahl an miteinander gekoppelten Rechnern (nicht dargestellt) auf. Das Kommunikationsnetzwerk 10 ist über eine Kommunikationsleitung 11, die durch eine Breitbandleitung gebil- det ist, mit einem Netzwerkzugangsknotenrechner 20, z.B. einem Digital Subscriber Line Access Multiplexer (DSLAM) gekoppelt. Der Netzwerkzugangsknotenrechner 20 ist wiederum in bekannter Weise über eine Mehrzahl an Teilnehmerleitungen 31.1, ..., 31. n mit jeweiligen Teilnehmerkomponenten 30.1, ..., 30. n gekoppelt. Die Teilnehmerkomponente 30.1 ist beispielhaft als einzelner Rechner 32 ausgebildet, wahrend die Teilnehmerkomponente 30. n durch ein weiteres Kommunikationsnetzwerk 33 gebildet ist. Die Teilnehmerleitungen 31.1, ..., 31. n stellen im Ausfuhrungsbeispiel so genannte DSL- Kommunikationsleitungen dar.
Der Netzwerkzugangsknotenrechner 20 ist eine Netzkomponente zur Konzentration mehrerer xDSL-Verbindungen . Der Netzwerkzugangsknotenrechner 20 stellt einen Zugang zu dem als Breitbandnetz ausgebildeten Kommunikationsnetzwerk 10 dar. Zu seinen typischen Aufgaben gehören das Multiplexen und Aggregie- ren der Datenstrome, eine Bitratenanpassung an die Ubertra- gungsgeschwindigkeit der xDSL-Verbindung, die Bereitstellung von Netzwerkmanagement-Informationen, die Einrichtung permanenter virtueller Verbindungen (, Permanent Virtual Circuit PVC) , die Einrichtung und Auslosung gewählter virtueller Verbindungen (Switched Virtual Circuit SVC) sowie die Verkehrs- Steuerung (Policing) zur Gewahrleistung einer Dienstgute (Quality of Service QoS) .
Der Netzwerkzugangsknotenrechner 20 weist eine Schutzvorrichtung 21 auf, die im Ausfuhrungsbeispiel Schutzkomponenten 22, 23, 24, 25 umfasst. Die einzelnen Schutzkomponenten 22, 23, 24, 25 sind voneinander getrennt, so dass eine gegenseitige Beeinflussung ausgeschlossen ist. Die Schutzkomponenten können selektiv einer oder mehreren der Teilnehmerleitungen 31.1, ..., 31. n und damit den jeweils angeschlossen Teilneh- merkomponenten 30.1, ..., 30. n zugewiesen werden.
Der zwischen der Teilnehmerkomponente 30.1 und dem Kommunikationsnetzwerk 10 vorliegende Datenstrom ist mit dem Bezugszeichen 27 gekennzeichnet. Der zwischen der Teilnehmerkompo- nente 30. n und dem Kommunikationsnetzwerk 10 vorliegende Datenstrom ist mit dem Bezugszeichen 26 gekennzeichnet.
Im Ausfuhrungsbeispiel erfolgt eine derartige Zuweisung zu der Teilnehmerleitung 31. n und der damit gekoppelten Teilneh- merkomponente 30. n (Kommunikationsnetzwerk 33) . Wahrend der Datenstrom 27 von keinerlei Schutzmechanismen überwacht wird (es sei denn, eine Schutzkomponente ist in der Teilnehmerkomponente 30.1 selbst aktiv), wird der durch die Schutzvorrich- tung 21 geleitete Datenstrom 26 beispielhaft samtlichen Schutzmechanismen der Schutzvorrichtung 21 unterworfen. In einer nicht dargestellten Ausfuhrungsform konnte der Datenstrom 27 auch nur einige, vorab bestimmte, Schutzkomponenten geleitet werden.
Bei der Schutzkomponente 22 handelt es sich beispielsweise um eine Firewall. Eine Firewall ist allgemein ein Konzept zur Netzwerksicherung an der Grenze zwischen zwei Kommunikations- netzen (hier Kommunikationsnetzwerk 10 und Teilnehmerkomponente 30. n), über das jede Kommunikation (Datenstrom) zwischen den beiden Netzen gefuhrt werden muss. Firewalls werden eingesetzt, um primär ein lokales Netz (Teilnehmerkomponente 30. n) gegen Angriffe aus dem Internet (Kommunikationsnetzwerk 10) zu schützen. Da die Kommunikation zwischen den Netzen in jedem Falle über die Firewall gefuhrt werden muss, ermöglicht diese die konsequente Durchsetzung einer Sicherheitspolitik. Die dabei eingesetzten Schutzmaßnahmen wirken in beiden Richtungen, können jedoch auch asymmetrisch eingesetzt, da den Teilnehmerkomponenten mehr Vertrauen entgegengebracht wird, als den Benutzern des Kommunikationsnetzwerks 10. Somit treffen die Benutzer des zu schutzenden Netzwerkes weniger restriktive Maßnahmen als die externen Benutzer.
Zu den möglichen Schutzmaßnahmen einer Firewall zahlen unter anderem die Beschrankung der in dem vertrauensunwurdigen Netz nutzbaren Dienste, die Reduzierung der Anzahl der zu schutzenden Kommunikationsrechner, die strukturierte Beschrankung von Zugriffsrechten, die Filterung des Datenstroms, eine Au- dit-Funktion (das heißt Überwachung und Nachvollziehbarkeit von Zugriffen und Datenverkehr) , eine Authentifizierung und Identifikation sowie eine verschlüsselte, chiffrierte Übertragung.
Eine Firewall kann sowohl in Hardware als auch in Software realisiert sein. Denkbar ist beispielsweise eine Firewall jedem der zu schutzenden Teilnehmerleitungen 31.1, 31. n zuzuweisen . Bei der Schutzkomponente 23 kann es sich um einen Virenscanner handeln, der typischerweise in Software realisiert wird. Eine Instanz des Virenscanners kann einer entsprechenden Teilnehmerleitung (hier: Teilnehmerleitung 30. n) zugeordnet werden. Der Virenscanner scannt den ein- und ausgehenden Datenstrom 27 auf bekannte Virensignaturen. Bei Erkennen eines Virus kann dann ein Alarm ausgelöst und der entsprechende Datenstrom gesperrt werden.
Bei der Schutzkomponente 24 handelt es sich um ein Intrusion Detection System (IDS), die in Form von Software realisiert ist und mit deren Hilfe Angriffe auf die Teilnehmerkomponente 30. n erkannt werden können. Damit in Verbindung steht die Schutzkomponente 25, die als Network Intrusion Protection
System (NIPS) ausgebildet ist und einen erkannten Angriff unterbindet .
Die Erfindung lässt sich insbesondere im Bereich von DSL- Kommunikationsverbindungen jeweiliger Teilnehmerkomponenten mit einem Kommunikationsnetzwerk vorteilhaft einsetzen. Hierbei ergeben sich sowohl Vorteile für den Nutzer der Teilnehmerkomponente als auch für den Betreiber des Kommunikationsnetzwerks .
Der Nutzer wird von der Aufgabe befreit, sich um geeignete Schutzmaßnahmen seiner Teilnehmerkomponente kümmern zu müssen. Der Aufwand umfasst die Beschäftigung mit der Thematik, die Installation geeigneter Schutzmaßnahmen und die Pflege bzw. die Datenaktualität der Schutzmechanismen. Für Nutzer, die sich mit dieser Thematik nicht auseinandersetzen wollen oder können, bedeutet dies eine erhebliche Entlastung. Weiterhin bringt eine dezidierte Lösung Sicherheitsvorteile, da eine Attacke oder auch ein Virus bereits vor dem Erreichen der Teilnehmerkomponente abgewehrt werden kann.
Auch der Betreiber eines Kommunikationsnetzwerkes hat ein zunehmendes Interesse, das Kommunikationsnetzwerk gegen Atta- cken und Bedrohungen zu schützen. Viren, Würmer, Denial of Service-Attacken und ähnliches führen bei den Betreibern der Kommunikationsnetzwerke zunehmend zu Ausfällen und damit zu hohen Kosten. Mit dem Schutz der Teilnehmerleitung bzw. der damit gekoppelten Teilnehmerkomponente, wird das Kommunikationsnetzwerk am Eintrittspunkt geschützt. Damit können Angriffe frühestmöglich abgewehrt werden. Die Erfindung stellt damit einen wichtigen Baustein zur Erhöhung der Kommunikationsnetzwerksicherheit bereit.

Claims

Patentansprüche
1. Netzwerkzugangsknotenrechner (20) zu einem Kommunikationsnetzwerk (10) , - der über eine Kommunikationsleitung (11) an das Kommunikationsnetzwerk (10) und über zumindest eine Teilnehmerleitung (31.1 , ... , 31. n) mit einer Teilnehmerkomponente (30.1, ... , 30. n) verbindbar ist, der dazu eingerichtet ist, zumindest einen Datenstrom zwischen dem Kommunikationsnetzwerk (10) und der zumindest einen Teilnehmerkomponente (30.1, ... , 30. n) zu transportieren, wobei der Netzwerkzugangsknotenrechner (10) eine Schutzvorrichtung (21) aufweist, durch welche der zumindest eine Datenstrom leitbar ist, und die dazu eingerichtet ist, den zumindest einen Datenstrom zu erfassen, zu analysieren und bei Vorliegen vorgegebener Bedingungen zu verändern .
2. Netzwerkzugangsknotenrechner nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Schutzvorrichtung (21) als erste Schutzkomponente (22) eine Firewall-Funktionalität aufweist.
3. Netzwerkzugangsknotenrechner nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Schutzvorrichtung (21) als zweite Schutzkomponente (23) eine Virenscanner-Funktionalität aufweist, bei der der Datenstrom auf Virensignaturen überprüft wird.
4. Netzwerkzugangsknotenrechner nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die zweite Schutzkomponente (23) dazu eingerichtet ist, den Datenstrom im Falle einer erkannten Virensignatur zu blockie- ren und/oder eine Nachricht mit einem, einen Alarm signalisierenden, Attribut abzugeben.
5. Netzwerkzugangsknotenrechner nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Schutzvorrichtung (21) als dritte Schutzkomponente (24) ein System zur automatischen Erkennung eines unerlaubten oder zufälligen Zugriffs von dem Kommunikationsnetzwerk (10) auf die zumindest eine Teilnehmerkomponente (30.1, ... , 30. n) und/oder von der zumindest einen Teilnehmerkomponente (30.1, ... , 30. n) auf das Kommunikationsnetzwerk (10) aufweist.
6. Netzwerkzugangsknotenrechner nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Schutzvorrichtung (21) als vierte Schutzkomponente (25) ein System zum Unterbinden eines unerlaubten oder zufälligen Zugriffs von dem Kommunikationsnetzwerk (10) auf die zumindest eine Teilnehmerkomponente (30.1, ... , 30. n) und/oder von der zumindest einen Teilnehmerkomponente (30.1, ... , 30. n) auf das Kommunikationsnetzwerk (10) aufweist.
7. Netzwerkzugangsknotenrechner nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass dieser dazu eingerichtet ist, die Schutzvorrichtung (21) zu- mindest einer der Teilnehmerleitungen (31.1, ... , 31. n) zuzuweisen, so dass der Datenstrom dieser zumindest einen Teilnehmerleitung (31.1 , ... , 31. n) im Falle einer solchen Zuweisung über die Schutzvorrichtung (21) geleitet wird.
8. Netzwerkzugangsknotenrechner nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass dieser dazu eingerichtet ist, zumindest eine der Schutzkomponenten (22,23,24,25) zumindest einer der Teilnehmerleitungen (31.1, ... , 31. n) zuzuweisen, so dass der Datenstrom dieser zu- mindest einen Teilnehmerleitung (31.1, ... , 31. n) im Falle einer solchen Zuweisung über die zumindest eine Schutzkomponente (22,23,24,25) geleitet wird.
9. Netzwerkzugangsknotenrechner nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die erste Schutzkomponente (22) und/oder die zweite Schutz- komponente (23) und/oder die dritte Schutzkomponente (24) und/oder die vierte Schutzkomponente (25) in Hardware realisiert sind.
10. Netzwerkzugangsknotenrechner nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die erste Schutzkomponente (22) und/oder die zweite Schutzkomponente (23) und/oder die dritte Schutzkomponente (24) und/oder die vierte Schutzkomponente (25) in Software reali- siert sind.
11. Netzwerkzugangsknotenrechner nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass dieser ein Digital Subscriber Line Access Multiplexer (DSLAM) ist, der den Zugang zu einem Breitband-Kommunikationsnetzwerk für eine Mehrzahl an Teilnehmerkomponenten (30.1, ... , 30. n) darstellt .
12. Netzwerkzugangsknotenrechner nach einem der vorherigen
Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Teilnehmerleitung (31.1, ... , 31. n) eine Digital Subscriber
Line (DSL) -Kommunikationsleitung ist.
13. Kommunikationssystem (1) mit einem Kommunikationsnetzwerk (10), zumindest einer Teilnehmerkomponente (30.1, ... , 30. n) , einem Netzwerkknotenzugangsrechner (20), der nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist.
14. Kommunikationssystem nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Teilnehmerkomponente (30.1, ... , 30. n) ein einzelner Rechner (32) oder ein weiteres Kommunikationsnetzwerk (33) ist.
15. Kommunikationssystem nach Anspruch 13 oder 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Kommunikationsnetzwerk (10) ein Breitbandnetz, insbesondere ein Asynchronous Transport Module (ATM) - Kommunikationsnetzwerk ist.
16. Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems mit einem Kommunikationsnetzwerk (10), zumindest einer Teilnehmerkomponente (30.1, ... , 30. n) , und einem Netzwerkknotenzugangsrechner (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem ein zwischen dem Kommunikationsnetzwerk (10) und einer Teilnehmerkomponente (30.1, ... , 30. n) übertragener Datenstrom in dem Netzwerkzugangsknotenrechner (20) erfasst, analysiert und bei Vorliegen vorgegebener Bedingungen verändert wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Datenstrom auf Virensignaturen und/oder Denial of Service (DoS) -Attacken und/oder Unsolicited BuIk E-mail (UBE) analysiert wird.
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