¿Qué es una Inspección Profunda de Paquetes?

Como sugiere el nombre, la inspección profunda de paquetes (DPI) es un proceso que analiza y administra en profundidad su tráfico de Internet inmediatamente cuando su paquete de datos se entrega en el punto de control de la red o en el firewall.

Cuando envía una consulta en línea, ya sea visitando un sitio web, transfiriendo un archivo o enviando un correo electrónico a alguien, primero se divide en pequeños fragmentos denominados paquetes. Un paquete comprende encabezados y cargas útiles. Ambos contienen toda la información sobre su remitente, destino y datos reales.

Tomemos como ejemplo el enrutador de su casa. Cuando haces algo en línea, realiza una inspección básica de paquetes con el pretexto de proteger tu dispositivo. Primero inspecciona el encabezado del paquete entrante según un conjunto de reglas (lista de control de acceso), como su origen/destino y direcciones IP/números de puerto. Cuando un paquete entrante no se ajusta a sus reglas predeterminadas, su enrutador bloquea su entrada a la red. Este proceso se llama filtrado de paquetes convencional.

En comparación con el filtrado de paquetes convencional, que analiza solo los encabezados, un DPI realiza el análisis tanto en el encabezado como en la carga útil. De esta manera, se puede evitar que tráfico no deseado, como spam, intrusiones cibernéticas o virus, ingrese a su red. Cualquiera que supervise su red puede establecer estas reglas según su nivel de control. Podrías ser tú, tu ISP o tu administrador de red.

Para contrarrestar el rápido aumento de ataques cibernéticos e intrusiones maliciosas en los últimos tiempos, varias organizaciones en todo el mundo emplean la técnica DPI como defensa para garantizar la protección y seguridad de sus empleados y redes.

¿Cómo Funciona el DPI?

Hay varias herramientas compatibles con DPI disponibles en la web, como firewalls de próxima generación, herramientas de detección de intentos de intrusión, dispositivos de monitoreo de red e incluso algunas marcas de enrutadores domésticos.

Para comprender la técnica DPI de manera integral y cómo le ayuda a realizar un análisis profundo de su red, también es esencial utilizar una herramienta DPI adecuada.

A continuación se muestra el proceso detallado para realizar un análisis de inspección profunda de paquetes:

1. Captura de Paquetes: La herramienta DPI utiliza varios métodos, como monitoreo de puertos o tomas de red para determinar los paquetes entrantes.
2. Decodificación de Paquetes: Una vez que captura el paquete, lo recorre completo de acuerdo con el modelo OSI, comenzando con la capa física inferior hacia la capa de aplicación en la parte superior.
3. Análisis de Protocolos: Las herramientas de inspección profunda de paquetes incorporan una lista de protocolos conocidos en su interior para verificar qué protocolo utilizó el paquete entrante. Esta lista de protocolos puede variar desde SMTP para correo electrónico, HTTP para tráfico web o FTP para transferencias de archivos.
4. Análisis de Contenido: Como se mencionó anteriormente, la principal diferencia entre DPI y la inspección de paquetes convencional es que analiza todo el contenido del paquete, incluida su carga útil. Busca firmas y patrones particulares que coincidan con el contenido malicioso conocido o los datos prohibidos predefinidos.
5. Acción: Según sus hallazgos, la herramienta DPI actuará según el conjunto predeterminado de acciones para permitirle continuar, redirigirla, bloquearla o pausarla para realizar más investigaciones.
6. Registro: En esta etapa, las herramientas DPI generalmente registran los resultados de sus análisis para revisarlos en el futuro. Esto resulta útil para reconocer patrones, documentar la actividad de la red y solucionar problemas.

DPI y Filtrado de Paquetes Convencional

A menos que tenga una red completamente aislada sin planes de filtrado de paquetes, probablemente elija entre la inspección profunda de paquetes (DPI) y el filtrado de paquetes tradicional. DPI examina tanto el encabezado como el contenido del paquete, mientras que el filtrado de paquetes solo mira el encabezado para obtener detalles como IP de origen/destino, protocolo y puertos.

Inicialmente, el filtrado de paquetes era una gran solución ya que los firewalls no podían analizar de manera eficiente grandes volúmenes de datos. Sin embargo, los piratas informáticos encontraron formas de eludir el filtrado de paquetes convencional. Además, puede ser una tarea ardua establecer sus reglas, ya que regulaciones inapropiadas podrían afectar la eficiencia del enrutador, teniendo en cuenta que muchos enrutadores necesitan más potencia de procesamiento para proteger su red de amenazas entrantes.

A pesar de necesitar más potencia de procesamiento, DPI ofrece una solución más efectiva para el bloqueo de amenazas y la priorización del tráfico, lo que reduce la compulsión de lidiar con numerosas configuraciones de reglas en comparación con el filtrado de paquetes tradicional.

La Inclinación de los Gobiernos Hacia el DPI

Varios gobiernos autoritarios implementan restricciones de Internet para sus residentes. Estas restricciones van desde el acceso a información imparcial, la interacción libre con la comunidad internacional y la libertad de criticar públicamente a su régimen. Estos países incluyen China, Rusia, Egipto, Irán y más. Según una encuesta realizada por Cloudflare, recientemente se ha producido un rápido aumento de los apagones de Internet.

De hecho, los continuos apagones de Internet en todo el mundo se han convertido en una tendencia común. Y el impacto que esos apagones suponen para la economía global es inmenso. Sólo el año pasado, la economía mundial sufrió una pérdida de 24 mil millones de dólares debido a 114 apagones en 23 países.

Una solución eficaz para que esos países afronten más adecuadamente esta magnitud de pérdidas podría ser hacer que Internet sea gratuito para sus residentes. Al mismo tiempo, imponen prohibiciones sobre el contenido o los sitios web a los que no quieren que se pueda acceder dentro de sus fronteras trabajando con los ISP locales. Es una solución exactamente tan simple como parece.

Pero hay un inconveniente: los expertos en Internet pueden evitar esos bloqueos gubernamentales utilizando servicios VPN. En tales casos, los gobiernos deben implementar monitoreo DPI para detectar y restringir el uso de VPN dentro del país.

Casos de Uso Esenciales de DPI

Además de brindar otros beneficios importantes, DPI es de gran ayuda para mejorar el rendimiento del sistema, prevenir fugas de datos y bloquear ataques maliciosos en la red. Veamos brevemente todos los casos de uso importantes de DPI a continuación:

Protección de Malware

DPI funciona en gran medida con herramientas antivirus Para identificar amenazas cibernéticas entrantes, como virus, ransomware y software espía. No sólo ayuda a observar más de cerca todo el tráfico entrante de la red, sino que también ayuda a identificar patrones de tráfico inusuales, si los hay, para preparar a los expertos en seguridad para tratarlos directamente.

Evitar Fugas de Datos

La inspección profunda de paquetes analiza los paquetes de datos independientemente de su dirección, entrante o saliente, de su red. Una herramienta útil para que las empresas garanticen que sus datos permanezcan protegidos contra cualquier tipo de fuga de datos, ya sea de forma intencionada o accidental.

Hacer Cumplir El Cumplimiento del Contenido

Las empresas también emplean tecnología de inspección profunda de paquetes para hacer cumplir su política de contenido y al mismo tiempo evitar que los empleados accedan a aplicaciones potencialmente maliciosas y amenazantes, como las plataformas P2P.

Optimización de la Red

Al analizar el contenido de cada paquete, DPI permite a los administradores de red tomar control de los datos que fluyen a través de sus redes. De esta manera, pueden influir en un flujo de datos particular a través de su red sobre otros para una mejor optimización.

Política Regulatoria

Con la técnica DPI, las organizaciones de todo el mundo pueden hacer cumplir sus normas de privacidad de datos. Les ayuda a supervisar los datos transmitidos a través de la red para gestionar e implementar su política regulatoria.

Implementación del Control Parental

Aunque el DPI es más conocido por el uso de las empresas, los padres también pueden usarlo en casa para monitorear las actividades en línea de sus hijos. Como DPI ayuda a filtrar el contenido de Internet, puede restringir el acceso a ciertos sitios web en su red. Es un enfoque más avanzado que los filtros convencionales dependientes de URL.

Mejora de la Calidad de Streaming y VoIP

Con la técnica DPI, también puedes dar mayor prioridad a determinadas plataformas VoiP y de streaming. De esta manera, podrás disfrutar de llamadas de voz y streaming online con una latencia mínima.

Técnicas y Herramientas DPI

DPI implementa varias técnicas y herramientas para identificar y bloquear ciertos paquetes que no se ajustan a sus pautas predefinidas.

• Coincidencia de Patrones: DPI compara los paquetes entrantes con su extensa biblioteca de amenazas conocidas y reconoce instantáneamente patrones maliciosos cuando surgen. A pesar de todo esto, este enfoque no proporciona una protección sólida a su red contra ataques no descubiertos o aún por conocer, como nuevos malware y virus.
• Anamoly del Protocolo: Este protocolo funciona con un método de “denegación predeterminado” para bloquear todo el tráfico entrante a menos que sus reglas predeterminadas lo permitan. Esta técnica protege su dispositivo de ataques desconocidos, pero suele ser muy restrictiva ya que permitirá que paquetes de datos limitados ingresen a su red.
• Sistema de Prevención de Intrusiones (IPS): IPS también funciona bien con técnicas de red DPI, ya que ambas funcionan de manera similar al detectar amenazas en tiempo real. Pero a diferencia del DPI, el IPS a veces puede cometer errores al detectar amenazas. Es mejor crear un conjunto conservador de reglas y regulaciones para optimizar la funcionalidad del DPI.

¿Cómo Detecta DPI las VPN?

Desde el comienzo de la revolución de Internet, ha habido una tensión continua entre los fanáticos de Internet y las autoridades de censura en línea. Para luchar contra las tácticas de los ISP y de los gobiernos represivos de bloquear ciertos puertos mediante técnicas DPI, se hizo prominente el uso de puertos no estándar y VPN.

Como resultado, los gobiernos comenzaron a desarrollar técnicas DPI más avanzadas. En pocas palabras, es difícil derrotar al DPI ya que adopta varias formas de examinar el contenido completo de los paquetes para identificar el tráfico VPN. Algunos de estos métodos son los siguientes:

Análisis de Protocolo

En este proceso, la técnica DPI ayuda a identificar el protocolo de los paquetes, por ejemplo si están utilizando un protocolo VPN, analizando más profundamente todos sus formatos y estructuras. Normalmente, los protocolos VPN comprenden OpenVPN, L2TP, PPTP o IKEv2.

Analizando El Tamaño del Paquete

DPI también le ayuda a medir el tamaño total de los paquetes; Si encuentra alguna irregularidad en su tamaño, existe una alta probabilidad de que utilice una VPN.

Análisis de Comportamiento

La técnica DPI hace posible un análisis profundo del comportamiento de una red particular. A través de esto podemos identificar si se trata de tráfico VPN o tráfico normal. Por ejemplo, una cantidad inusual de tráfico de Internet que se origina en un único servidor o un cambio instantáneo de la dirección IP de un paquete en particular. En ambos escenarios, uno puede sospechar fácilmente del uso de una VPN.

¿Cómo Implementa la Tecnología DPI?

La inspección profunda de paquetes también presenta varios beneficios en el ámbito tecnológico, que incluyen:

• Herramienta de Seguridad de Red: DPI utiliza varias técnicas para detectar próximas amenazas. Esto alerta a las organizaciones sobre peligros potenciales y les ayuda a realizar las modificaciones necesarias para afrontarlos.
• Gestión del Tráfico de Red: DPI prioriza los paquetes de datos, lo que significa que puede gestionar el tráfico de la red estableciendo la prioridad de los datos críticos para su negocio.
• Evite la Descarga P2P: Los paquetes se pueden analizar según sus destinatarios y contenidos para que pueda detener la descarga P2P.
• Gestión de Computadoras Remotas: DPI ayuda a las organizaciones a rastrear a las personas que trabajan de forma remota mediante una VPN. También ayuda a prevenir la propagación de software espía desde la computadora personal de un miembro a otros. Además, DPI puede ayudar a las empresas a decidir a qué aplicaciones o servicios deben acceder los miembros y a cuáles no.
• Integración con Software de Alerta: Si DPI detecta una amenaza o peligro, notifica instantáneamente a los miembros del equipo utilizando varias herramientas para que puedan responder en consecuencia.

Ventajas de la Técnica DPI

El método de inspección profunda de paquetes presenta los diversos beneficios que se detallan a continuación:

1. Seguridad de la Red: DPI, cuando se integra con un sistema de prevención de intrusiones (IPS) y detección de intrusiones, ayuda a manejar ataques de denegación de servicio distribuido (DDOS) y otras amenazas dañinas originadas por ransomware, virus o gusanos que otras medidas preventivas podrían faltar para identificar. DPI funciona igual que un antivirus, pero se diferencia de él al identificar las amenazas incluso antes de afectar al usuario final. Por ejemplo, con la ayuda de DPI, las organizaciones pueden detener el malware o los virus antes de que ingresen a la red. Además, ayuda a controlar el uso de sus aplicaciones propietarias en determinadas regiones.
2. Prevención de la Pérdida de Datos: Al emplear la técnica DPI, las empresas también pueden mantener el control de sus datos. Por ejemplo, cualquier persona dentro de la empresa necesitaría una autorización antes de enviar un correo electrónico que contenga datos confidenciales fuera de su red.
3. Gestión del Tráfico de Internet: Utilizando el método DPI, uno puede filtrar el tráfico web y el flujo de información para optimizar su red. De esta manera, DPI se puede configurar para recibir mensajes importantes inmediatamente o poner sus descargas P2P en modo prioritario. De esta manera, los ISP suelen afectar el tráfico de usuarios mediante la limitación. Los proveedores de contenido también pueden solicitar a los ISP que bloqueen la accesibilidad de su contenido en determinadas regiones para evitar que se descargue ilegalmente.
4. Censura en Línea: Varios países con calificaciones de libertad en Internet más bajas emplean DPI para monitorear y controlar la accesibilidad de tipos particulares de contenido, como plataformas de redes sociales y contenido poco ético que proporciona páginas web como pornografía y oposición política u oposición religiosa.
5. Publicidad Dirigida: Al igual que con DPI, los ISP pueden monitorear y recopilar las preferencias personales, lo que les gusta y lo que no les gusta de sus usuarios, y todo el contenido del paquete de datos; Varias agencias de publicidad pueden utilizar dicha información para dirigirse a su audiencia con el tipo de contenido que prefieren.

Desventajas del DPI

Si bien DPI sirve como herramienta de gestión de red, no está exenta de imperfecciones. Presenta varios desafíos que requieren una cuidadosa consideración antes de confiar en sus capacidades.

DPI puede obstaculizar el rendimiento, ya que exige una potencia de procesamiento significativa. Teniendo en cuenta las responsabilidades ya asignadas a los enrutadores, como el firewall NAT y la inspección de estado, el uso de DPI agrega complejidad a toda la infraestructura de la red.

Surgen preocupaciones sobre la privacidad con el uso de DPI, ya que su uso puede ser tanto beneficioso como perjudicial. Aunque DPI ayuda a bloquear el malware y frustrar a los piratas informáticos. Los ISP y los organismos de control gubernamentales también pueden hacer un mal uso de su funcionalidad para restringir contenido específico o monitorear a sus ciudadanos en línea.

Al inspeccionar el tráfico cifrado mediante DPI, la complejidad de todo el proceso aumenta a medida que el cifrado del tráfico de extremo a extremo dificulta la verificación del contenido de los paquetes. Sin embargo, la situación es más fácil de manejar de lo que parece.

A pesar del uso más amplio del tráfico de Internet cifrado (incluido el tráfico VPN o HTTPS y ciertas plataformas de mensajería o correo electrónico), varias empresas están recurriendo a DPI debido a sus requisitos de potencia de procesamiento cada vez menores.

Conclusión

La inspección profunda de paquetes es una técnica utilizada para analizar y gestionar el tráfico de la red. Ofrece ventajas no solo a los administradores de redes e ISP, sino también a los profesionales y organizaciones de ciberseguridad que buscan un análisis y control avanzado del tráfico de red. Además, la técnica ha contribuido significativamente al ámbito tecnológico. Si bien DPI ofrece muchos beneficios, también tiene desventajas: el uso excesivo puede afectar la eficiencia general de la red.

Preguntas frecuentes

¿Cómo funciona la inspección profunda de paquetes?

La inspección profunda de paquetes analiza los paquetes de datos entrantes y salientes utilizando diversas técnicas y herramientas. Algunos de estos métodos incluyen análisis de comportamiento y basados ​​en firmas. Estas técnicas les ayudan a rastrear los patrones, protocolos y anomalías dentro de los datos.

¿Cuáles son algunos de los beneficios de usar DPI?

DPI ofrece grandes beneficios para el espectro tecnológico, como gestión del tráfico, prevención de pérdida de datos, gestión de trabajadores remotos, integración con el software de alertas, etc….

¿Existe algún inconveniente al usar DPI?

DPI plantea varias preocupaciones sobre la privacidad debido al examen en profundidad de los datos del usuario, la posible latencia que afecta el rendimiento de la red, la dificultad para cifrar el tráfico, la demanda de hardware ingenioso y el impacto en la velocidad de la red.