A Deep Packet Inspection (DPI) atua como um guardião vigilante da sua rede, assim como uma equipe de agentes do Serviço Secreto. Mas vale a pena proteger a rede usando a técnica DPI? Este artigo explorará a importância do DPI, as técnicas e ferramentas de uso do DPI e seu funcionamento para determinar se sua implementação é essencial para preservar sua rede digital.
Como o nome sugere, a inspeção profunda de pacotes (DPI) é um processo que analisa e gerencia profundamente o tráfego da Internet imediatamente quando o pacote de dados é entregue no ponto de verificação da rede ou firewall.
Quando você envia uma consulta on-line, seja visitando um site, transferindo um arquivo ou enviando um e-mail para alguém, ela primeiro é dividida em pequenos fragmentos chamados de pacotes. Um pacote compreende cabeçalhos e cargas úteis. Ambos contêm todas as informações sobre o remetente, destino e dados reais.
Veja o roteador da sua casa como exemplo. Quando você faz algo online, ele realiza uma inspeção básica de pacotes como pretexto para proteger seu dispositivo. Ele primeiro inspeciona o cabeçalho do pacote recebido em relação a um conjunto de regras (Lista de Controle de Acesso), como origem/destino e endereços IP/números de porta. Quando um pacote recebido não se enquadra nas regras predeterminadas, o roteador impede que ele entre na rede. Este processo é chamado de Filtragem Convencional de Pacotes.
Comparado à filtragem convencional de pacotes, que analisa apenas os cabeçalhos, um DPI realiza a análise tanto no cabeçalho quanto na carga útil. Dessa forma, é possível evitar que tráfego indesejado, como spam, invasões cibernéticas ou vírus, entre em sua rede. Qualquer pessoa que supervisione sua rede pode definir essas regras dependendo do seu nível de controle. Pode ser você, seu ISP ou seu administrador de rede.
Para combater o rápido aumento de ataques cibernéticos e invasões maliciosas nos últimos tempos, várias organizações em todo o mundo empregam a técnica DPI como defesa para garantir a proteção e segurança dos seus funcionários e redes.
Como Funciona o DPI?
Existem várias ferramentas suportadas por DPI disponíveis na web, como firewalls de última geração, ferramentas de detecção de tentativas de intrusão, dispositivos de monitoramento de rede e até mesmo algumas marcas de seu roteador doméstico.
Para compreender a técnica DPI de forma abrangente e como ela o ajuda a realizar uma análise profunda de sua rede, usar uma ferramenta DPI apropriada também é essencial.
A seguir está o processo detalhado de realização de uma análise profunda de inspeção de pacotes:
- Captura de pacotes: A ferramenta DPI utiliza vários métodos, como monitoramento de portas ou taps de rede, para verificar os pacotes recebidos.
- Decodificação de pacotes: Depois de capturar o pacote, ele percorre todo o pacote de acordo com o modelo OSI, começando pela camada física inferior em direção à camada de aplicação superior.
- Análise de protocolo: Ferramentas de inspeção profunda de pacotes incorporam uma lista de protocolos conhecidos para verificar qual protocolo o pacote recebido usou. A lista desses protocolos pode variar de SMTP para e-mail, HTTP para tráfego da web ou FTP para transferências de arquivos.
- Análise de Conteúdo: Como mencionado acima, a principal diferença entre o DPI e a inspeção convencional de pacotes é que ela analisa todo o conteúdo do pacote, incluindo sua carga útil. Ele procura assinaturas e padrões específicos que correspondam ao conteúdo malicioso conhecido ou aos dados proibidos predefinidos.
- Ação: Com base em suas descobertas, a ferramenta DPI agirá de acordo com o conjunto predeterminado de ações para permitir prosseguir, redirecioná-la, bloqueá-la ou pausá-la para mais investigações.
- Registro: Neste estágio, as ferramentas DPI geralmente registram os resultados de suas análises para revisão futura. Isso é útil para reconhecer padrões, documentar atividades de rede e solucionar problemas.
DPI e Filtragem de Pacotes Convencional
A menos que você tenha uma rede completamente isolada sem planos de filtragem de pacotes, provavelmente escolherá entre a inspeção profunda de pacotes (DPI) e a filtragem de pacotes tradicional. O DPI examina o conteúdo do cabeçalho e do pacote, enquanto a filtragem de pacotes analisa apenas o cabeçalho em busca de detalhes como IP de origem/destino, protocolo e portas.
Inicialmente, a filtragem de pacotes era uma ótima solução, pois os firewalls não conseguiam analisar com eficiência grandes volumes de dados. No entanto, os hackers encontraram maneiras de contornar a filtragem convencional de pacotes.
Além disso, definir suas regras pode ser uma tarefa árdua, pois regulamentações inadequadas podem afetar a eficiência do roteador, tendo em mente que muitos roteadores precisam de mais poder de processamento para proteger sua rede contra ameaças recebidas.
Apesar de necessitar de mais poder de processamento, o DPI oferece uma solução mais eficaz para bloqueio de ameaças e priorização de tráfego, o que reduz a compulsão de lidar com inúmeras configurações de regras em comparação com a filtragem de pacotes tradicional.
Inclinação dos Governos para o DPI
Vários governos autoritários implementam restrições à Internet aos seus residentes. Estas restrições vão desde o acesso a informações imparciais, a interação livre com a comunidade internacional e a liberdade de criticar publicamente o seu regime. Esses países incluem China, Rússia, Egito, Irã e muito mais. De acordo com uma pesquisa realizada pela Cloudflare, houve um rápido aumento nos apagões de internet recentemente.
Na verdade, os contínuos apagões da Internet em todo o mundo tornaram-se uma tendência comum. E o impacto que tais apagões têm na economia global é imenso. Só no ano passado, a economia global sofreu uma perda de 24 mil milhões de dólares devido a 114 apagões em 23 países.
Uma solução eficaz para esses países lidarem de forma mais adequada com esta escala de perdas poderia ser tornar a Internet gratuita para os seus residentes. Ao mesmo tempo, eles impõem proibições de conteúdos ou sites que não desejam que sejam acessíveis dentro de suas fronteiras, trabalhando com ISPs locais. É uma solução exatamente tão simples quanto parece.
Mas há um problema: geeks experientes da Internet podem contornar esses bloqueios governamentais usando serviços VPN. Nesses casos, os governos devem implementar o monitoramento de DPI para detectar e restringir o uso de VPN dentro do país.
Casos de Uso Essenciais de DPI
Além de fornecer outros benefícios importantes, o DPI é muito útil para melhorar o desempenho do sistema, prevenir vazamentos de dados e bloquear ataques maliciosos na rede. Vejamos brevemente todos os casos de uso importantes do DPI abaixo:
Proteção Contra Malware
O DPI funciona muito bem com ferramentas antivírus na identificação de ameaças cibernéticas recebidas, como vírus, ransomware e spyware. Isso não apenas ajuda a examinar mais de perto todo o tráfego de rede recebido, mas também a identificar padrões de tráfego incomuns, se houver, para preparar especialistas em segurança para lidar diretamente com eles.
Evitando Vazamentos de Dados
A inspeção profunda de pacotes analisa pacotes de dados independentemente de sua direção, de entrada ou de saída, da sua rede. Uma ferramenta útil para as empresas garantirem que seus dados permaneçam protegidos contra qualquer tipo de vazamento de dados, seja intencional ou acidental.
Aplicando Conformidade de Conteúdo
As empresas também empregam tecnologia de inspeção profunda de pacotes para impor sua política de conteúdo, evitando que os funcionários acessem aplicativos potencialmente maliciosos e ameaçadores, como plataformas P2P.
Otimização de Rede
Ao analisar o conteúdo de cada pacote, o DPI permite que os administradores de rede assumam o controle dos dados que fluem através de suas redes. Dessa forma, eles podem influenciar determinados fluxos de dados através de sua rede em detrimento de outros para melhor otimização.
Política Regulatória
Com a técnica DPI, organizações em todo o mundo podem fazer cumprir as suas regulamentações de privacidade de dados. Ajuda-os a supervisionar os dados transmitidos através da rede para gerir e implementar a sua política regulamentar.
Implementando o Controle dos Pais
Embora o DPI seja mais conhecido pela utilização pelas empresas, os pais também podem usá-lo em casa para monitorar as atividades online dos filhos. Como o DPI ajuda a filtrar o conteúdo da Internet, você pode restringir o acesso a determinados sites da sua rede. É uma abordagem mais avançada do que os filtros convencionais dependentes de URL.
Melhorando a Qualidade de Streaming e VoIP
Com a técnica DPI, você também pode dar prioridade mais alta a plataformas específicas de VoiP e streaming. Dessa forma, você pode desfrutar de chamadas de voz e streaming online com latência mínima.
Técnicas e Ferramentas de DPI
O DPI implementa diversas técnicas e ferramentas para identificar e bloquear determinados pacotes que não se enquadram em suas diretrizes predefinidas.
- Correspondência de padrões: O DPI compara os pacotes recebidos com sua extensa biblioteca de ameaças conhecidas e reconhece instantaneamente padrões maliciosos quando eles surgem. Apesar de tudo isso, essa abordagem não fornece proteção rígida à sua rede contra ataques não descobertos ou ainda não conhecidos, como novos malwares e vírus.
- Protocolo Anamoly: Este protocolo funciona em um método de “negação padrão” para bloquear todo o tráfego de entrada, a menos que suas regras predeterminadas permitam. Esta técnica protege o seu dispositivo contra ataques desconhecidos, mas geralmente é muito restritiva, pois permitirá que pacotes de dados limitados entrem na sua rede.
- Sistema de Prevenção de Intrusões (IPS): O IPS também funciona bem com técnicas de rede DPI, pois ambas operam de forma semelhante ao detectar ameaças em tempo real. Mas, ao contrário do DPI, o IPS às vezes pode errar ao detectar ameaças. É melhor criar um conjunto conservador de regras e regulamentos para otimizar a funcionalidade do DPI.
Como o DPI Detecta VPNs?
Desde o início da revolução da Internet, tem havido uma tensão contínua entre os geeks da Internet e as autoridades de censura online. Para lutar contra as táticas dos ISPs e dos governos repressivos para bloquear certas portas utilizando técnicas de DPI, o uso de portas e VPNs não padronizadas tornou-se proeminente.
Como resultado, os governos começaram a desenvolver técnicas de DPI mais avançadas. Resumindo, é difícil derrotar o DPI, pois ele adota diversas maneiras de examinar o conteúdo inteiro dos pacotes para identificar o tráfego VPN. Alguns desses métodos são os seguintes:
Análise de Protocolo
Nesse processo, a técnica DPI auxilia na identificação do protocolo dos pacotes, como se estão utilizando protocolo VPN, analisando mais profundamente todos os seus formatos e estruturas. Normalmente, os protocolos VPN incluem OpenVPN, L2TP, PPTP ou IKEv2.
Analisando o Tamanho do Pacote
O DPI também ajuda a avaliar o tamanho total dos pacotes; se você encontrar alguma irregularidade no tamanho, há uma grande chance de utilização da VPN.
Análise Comportamental
A técnica DPI possibilita uma análise profunda de um comportamento específico da rede. Com isso, podemos identificar se é tráfego VPN ou tráfego normal. Por exemplo, uma quantidade incomum de tráfego de Internet proveniente de um único servidor ou uma alteração instantânea do endereço IP de um pacote específico. Em ambos os cenários, pode-se facilmente suspeitar do uso de uma VPN.
Como a Tecnologia Implementa DPI?
A inspeção profunda de pacotes também apresenta vários benefícios na esfera tecnológica, que incluem:
- Ferramenta de segurança de rede: DPI usa várias técnicas para detectar ameaças futuras. Isto alerta as organizações sobre perigos potenciais e ajuda-as a fazer as alterações necessárias para lidar com eles.
- Gerenciamento de tráfego de rede: O DPI prioriza pacotes de dados, o que significa que você pode gerenciar o tráfego de rede definindo a prioridade dos dados críticos para o seu negócio.
- Impedir download P2P: Os pacotes podem ser analisados de acordo com seus destinatários e conteúdos para que você possa interromper o download P2P.
- Gerenciando computadores remotos: O DPI ajuda as organizações a rastrear indivíduos que trabalham remotamente usando uma VPN. Também ajuda a impedir a propagação de spyware do computador pessoal de um membro para outros. Além disso, o DPI pode ajudar as empresas a decidir quais aplicativos ou serviços os membros devem acessar e quais não devem.
- Integração com software de alerta: Se o DPI detectar uma ameaça ou perigo, ele notificará instantaneamente os membros da equipe por meio de diversas ferramentas para que possam responder adequadamente.
Vantagens da Técnica DPI
O método de inspeção profunda de pacotes apresenta os vários benefícios mencionados abaixo:
- Segurança de rede: O DPI, quando integrado a um sistema de prevenção de invasões (IPS) e detecção de intrusões, ajuda a lidar com ataques distribuídos de negação de serviço (DDOS) e outras ameaças prejudiciais originadas por ransomware, vírus ou worms que outras medidas preventivas podem não identificar. O DPI funciona da mesma forma que um antivírus, mas difere dele por identificar as ameaças antes mesmo de impactar o usuário final. Por exemplo, com a ajuda do DPI, as organizações podem impedir malware ou vírus antes que eles entrem na rede. Além disso, ajuda a controlar o uso de seus aplicativos proprietários em determinadas regiões.
- Prevenindo a perda de dados: Ao empregar a técnica DPI, as empresas também podem manter o controle de seus dados. Por exemplo, qualquer pessoa dentro da empresa exigiria autorização antes de enviar um e-mail contendo dados confidenciais fora de sua rede.
- Gerenciamento de tráfego da Internet: Usando o método DPI, é possível filtrar o tráfego da web e o fluxo de informações para otimizar sua rede. Desta forma, o DPI pode ser configurado para receber mensagens importantes imediatamente ou para colocar seus downloads P2P em modo prioritário. Dessa forma, os ISPs geralmente impactam o tráfego do usuário por meio de estrangulamento. Os provedores de conteúdo também podem solicitar aos ISPs que bloqueiem a acessibilidade de seu conteúdo em determinadas regiões, impedindo-o de ser baixado ilegalmente.
- Censura Online: Vários países com classificações mais baixas de liberdade na Internet utilizam DPI para monitorizar e controlar a acessibilidade de determinados tipos de conteúdo, como plataformas de redes sociais, e conteúdo antiético que fornece páginas web como pornografia, e oposição política ou religiosa.
- Publicidade direcionada: Tal como acontece com o DPI, os ISPs podem monitorar e coletar as preferências pessoais de seus usuários, gostos e desgostos, e todo o conteúdo do pacote de dados; várias agências de publicidade podem usar essas informações para atingir seu público com o tipo de conteúdo de sua preferência.
Desvantagens do DPI
Embora o DPI sirva como uma ferramenta de gerenciamento de rede, ele tem suas imperfeições. Apresenta vários desafios que requerem uma consideração cuidadosa antes de confiar nas suas capacidades.
O DPI pode prejudicar o desempenho, pois exige um poder de processamento significativo. Considerando as responsabilidades já atribuídas aos roteadores, como firewall NAT e inspeção de estado, o uso de DPI adiciona complexidade a toda a infraestrutura de rede.
As preocupações com a privacidade surgem com o uso do DPI, pois seu uso pode ser benéfico e prejudicial. Mesmo que o DPI ajude a bloquear malware e impedir hackers. Os ISPs e os órgãos de vigilância governamentais também podem utilizar indevidamente a sua funcionalidade para restringir conteúdos específicos ou monitorizar os seus cidadãos online.
Ao inspecionar o tráfego criptografado usando DPI, a complexidade de todo o processo aumenta à medida que a criptografia de ponta a ponta do tráfego torna difícil verificar o conteúdo dos pacotes. No entanto, a situação é mais fácil de lidar do que parece.
Apesar do uso mais amplo de tráfego criptografado da Internet (incluindo tráfego VPN ou HTTPS e certas plataformas de mensagens ou e-mail), várias empresas estão recorrendo ao DPI devido à diminuição dos requisitos de poder de processamento.
Conclusão
Deep Packet Inspection é uma técnica usada para analisar e gerenciar o tráfego de rede. Oferece vantagens não apenas para administradores de rede e ISPs, mas também para profissionais e organizações de segurança cibernética que buscam análise e controle avançados de tráfego de rede.
Além disso, a técnica contribuiu significativamente para a esfera tecnológica. Embora o DPI ofereça tantos benefícios, ele também tem desvantagens: o uso excessivo pode afetar a eficiência geral da rede.
Perguntas frequentes
