Основы информационной безопасности

Безопасность информационных технологий и систем является одной из важнейших составляющих проблемы обеспечения безопасности организации.

В общем случае информационную безопасность можно определить как защищенность информации, ресурсов и поддерживающей инфраструктуры от случайных или преднамеренных воздействий естественного или искусственного характера, которые могут нанести неприемлемый ущерб субъектам информационных отношений — производителям, владельцам и пользователям информации и поддерживающей инфраструктуре.

Требования по обеспечению безопасности в различных информационных системах могут существенно отличаться, однако они всегда направлены на достижение трех основных свойств:

1) целостности — данные и информация, на основе которой принимаются решения, должны быть достоверными, точными и защищенными от возможных непреднамеренных и злоумышленных искажений;

2) доступности (готовности) — данные, информация и соответствующие службы, автоматизированные сервисы, средства взаимодействия и связи должны быть доступны и готовы к работе всегда, когда в них возникает необходимость;

3) конфиденциальности — засекреченная информация должна быть доступна только тому, кому она предназначена.

Информационная безопасность не сводится исключительно к защите от несанкционированного доступа к информации — это принципиально более широкое понятие (рис. 1.1):

Рис. 5.1 – Структура информационной безопасности

Основой программы обеспечения информационной безопасности является многоуровневая политика безопасности, отражающая подход организации к защите своих информационных активов и ресурсов. Под политикой безопасности понимается совокупность документированных методологий и управленческих решений, а также распределение ролей и ответственности, направленных на защиту информации, информационных систем и ассоциированных с ними ресурсов.

Рис. 5.2. Функциональная модель системы информационной безопасности

Исторически первым оценочным стандартом, получившим широкое распространение и оказавшим огромное влияние на базу стандартизации ИБ во многих странах, стал стандарт Министерства обороны США Критерии оценки доверенных компьютерных систем — стандарт Министерства обороны США (англ. Department of Defense Trusted Computer System Evaluation Criteria, TCSEC, DoD 5200.28-STD, December 26, 1985), более известный под именем «Оранжевая книга» (англ. "Orange Book") из-за цвета обложки ‑ стандарт Министерства обороны США, устанавливающий основные условия для оценки эффективности средств компьютерной безопасности, содержащихся в компьютерной системе. Критерии используются для определения, классификации и выбора компьютерных систем, предназначенных для обработки, хранения и поиска важной или секретной информации. Данный стандарт получил международное признание и оказал исключительно сильное влияние на последующие разработки в области информационной безопасности(ИБ).

Аналогом Оранжевой книги является международный стандарт ISO/IEC 15408, опубликованный в 2005 году. Это более универсальный и совершенный стандарт, но вопреки распространенному заблуждению, он не заменял собой Оранжевую книгу в силу разной юрисдикции документов ‑ Оранжевая книга используется исключительно Министерством Обороны США, в то время как ISO/IEC 15408 ратифицировали множество стран. В последние годы Правительством Республики Беларусь предприняты конкретные шаги по формированию государственной политики в области информатизации, которые актуализируют проблемы разработки правовой основы, включая меры ответственности за правонарушения в инфосфере.

Каких-либо абсолютных систем (в том числе и безопасных) в нашей жизни не существует. Поэтому и было предложено оценивать лишь степень доверия, которое можно оказать той или иной системе. В стандарте заложен понятийный базис информационной безопасности. Безопасность и доверие оцениваются в данном стандарте с точки зрения управления доступом к информации, что и является средством обеспеченияконфиденциальности и целостности.

Вслед за «Оранжевой книгой» появилась целая «Радужная серия». Наиболее значимой в ней явилась интерпретация «Оранжевой книги» для сетевых конфигураций (англ. National Computer Security Center. Trusted Network Interpretation, NCSC-TG-005, 1987), где в первой части интерпретируется «Оранжевая книга», а во второй части описываются сервисы безопасности, специфичные для сетевых конфигураций.

Политики безопасности должны быть подробными, четко определёнными и обязательными для компьютерной системы. Есть две основных политики безопасности:

- мандатная политика безопасности — обязательные правила управления доступом напрямую, основанные на индивидуальном разрешении, разрешении на доступ к информации и уровне конфиденциальности запрашиваемой информации. Другие косвенные факторы являются существенными и окружающими. Эта политика также должна точно соответствовать закону, главной политике и прочим важным руководствам, в которых устанавливаются правила.

- дискреционная политика безопасности — предоставляет непротиворечивый набор правил для управления и ограничения доступа, основанный на идентификации тех пользователей, которые намерены получить только необходимую им информацию.

Индивидуальная ответственность в независимости от политики должна быть обязательной. Есть три требования по условиям ответственности:

- аутентификация — процесс используемый для распознавания индивидуального пользователя.

- авторизация — проверка разрешения индивидуальному пользователю на получение информации определённого рода.

- аудит — контролируемая информация должна избирательно храниться и защищаться в мере, достаточной для отслеживания действий аутентифицированного пользователя, затрагивающих безопасность.

Компьютерная система должна содержать аппаратные и/или программные механизмы, которые могут независимо определять обеспечивается ли достаточная уверенность в том, что система исполняет указанные выше требования. Вдобавок уверенность должна включать гарантию того, что безопасная часть системы работает только так, как запланировано. Для достижения этих целей необходимо два типа гарантий и соответствующих им элементов:

Механизмы гарантий:

- операционная гарантия — уверенность в том, что реализация спроектированной системы обеспечивает осуществление принятой стратегии защиты системы. Сюда относятся системная архитектура, целостность системы, анализ скрытых каналов, безопасное управление возможностями и безопасное восстановление.

- гарантия жизненного цикла — уверенность в том, что система разработана и поддерживается в соответствии с формализованными и жестко контролируемыми критериями функционирования. Сюда относятся тестирование безопасности, задание на проектирование и его проверка, управление настройками и соответствие параметров системы заявленным.

- гарантии непрерывной защиты — надёжные механизмы, обеспечивающие непрерывную защиту основных средств от преступных и/или несанкционированных изменений.

Безопасная система – это система, которая обеспечивает управление доступом к информации, таким образом, что только авторизованные лица или процессы, действующие от их имени, получают право работы с информацией.

Под доверенной системой в стандарте понимается система, использующая аппаратные и программные средства для обеспечения одновременной обработки информации разной категории секретности группой пользователей без нарушения прав доступа.

Политика безопасности‑ набор законов, правил, процедур и норм поведения, определяющих, как организация обрабатывает, защищает и распространяет информацию. Причем, политика безопасности относится к активным методам защиты, поскольку учитывает анализ возможных угроз и выбор адекватных мер противодействия.

Уровень гарантированности подразумевает меру доверия, которая может быть оказана архитектуре и реализации информационной системы, и показывает, насколько корректны механизмы, отвечающие за реализацию политики безопасности (пассивный аспект защиты).

В группе «Подотчетность» должны быть следующие требования:

1) Идентификация и аутентификация. Все субъекты должны иметь уникальные идентификаторы. Контроль доступа должен осуществляться на основании результатов идентификации субъекта и объекта доступа, подтверждения подлинности их идентификаторов (аутентификации) и правил разграничения доступа. Данные, используемые для идентификации и аутентификации, должны быть защищены от несанкционированного доступа, модификации и уничтожения и должны быть ассоциированы со всеми активными компонентами компьютерной системы, функционирование которых критично с точки зрения безопасности.

2) Регистрация и учет. Для определения степени ответственности пользователей за действия в системе, все происходящие в ней события, имеющие значение с точки зрения безопасности, должны отслеживаться и регистрироваться в защищенном протоколе (то есть должен существовать объект компьютерной системы, потоки от которого и к которому доступны только субъекту администрирования). Система регистрации должна осуществлять анализ общего потока событий и выделять из него только те события, которые оказывают влияние на безопасность для сокращения объема протокола и повышения эффективности его анализа. Протокол событий должен быть надежно защищен от несанкционированного доступа, модификации и уничтожения.

Доверенная вычислительная база‑ совокупность защитных механизмов информационной системы (как программные, так и аппаратные), реализующих политику безопасности.

Монитор обращений-контроль за выполнением субъектами (пользователями) определенных операций над объектами, путем проверки допустимости обращения (данного пользователя) к программам и данным разрешенному набору действий.

Обязательные качества для монитора обращений:

1. Изолированность (неотслеживаемость работы).

2. Полнота (невозможность обойти).

3. Верифицируемость (возможность анализа и тестирования).

Ядро безопасности - конкретная реализация монитора обращений, обладающая гарантированной неизменностью.

Периметр безопасности-граница доверенной вычислительной базы.

Механизмы реализации безопасности:

Добровольное управление доступом — это метод ограничения доступа к объектам, основанный на учете личности субъекта или группы, в которую субъект входит. Добровольность управления состоит в том, что некоторое лицо (обычно владелец объекта) может по своему усмотрению давать другим субъектам или отбирать у них права доступа к объекту.

Большинство операционных систем и СУБД реализуют именно добровольное управление доступом. Главное его достоинство — гибкость, главные недостатки — рассредоточенность управления и сложность централизованного контроля, а также оторванность прав доступа от данных, что позволяет копировать секретную информацию в общедоступные файлы или секретные файлы в незащищенные каталоги.

Безопасность повторного использования объектов — важное на практике дополнение средств управления доступом, предохраняющее от случайного или преднамеренного извлечения секретной информации из «мусора». Безопасность повторного использования должна гарантироваться для областей оперативной памяти (в частности, для буферов с образами экрана, расшифрованными паролями и т. п.), для дисковых блоков и магнитных носителей в целом. Важно обратить внимание на следующий момент. Поскольку информация о субъектах также представляет собой объект, необходимо позаботиться о безопасности «повторного использования субъектов». Когда пользователь покидает организацию, следует не только лишить его возможности входа в систему, но и запретить доступ ко всем объектам. В противном случае, новый сотрудник может получить ранее использовавшийся идентификатор, а с ним и все права своего предшественника.

Современные интеллектуальные периферийные устройства усложняют обеспечение безопасности повторного использования объектов. Действительно, принтер может буферизовать несколько страниц документа, которые останутся в памяти даже после окончания печати. Необходимо предпринять специальные меры, чтобы «вытолкнуть» их оттуда.

Метки безопасности предусмотрены для субъектов (степень благонадежности) и объектов (степень конфиденциальности информации). Метки безопасности содержат данные об уровне секретности и категории, к которой относятся данные. Согласно «Оранжевой книге», метки безопасности состоят из двух частей — уровня секретности и списка категорий. Уровни секретности, поддерживаемые системой, образуют упорядоченное множество, которое может выглядеть, например, так:совершенно секретно;секретно;конфиденциально;несекретно.

Для разных систем набор уровней секретности может различаться. Категории образуют неупорядоченный набор. Их назначение — описать предметную область, к которой относятся данные. В военном окружении каждая категория может соответствовать, например, определенному виду вооружений. Механизм категорий позволяет разделить информацию по отсекам, что способствует лучшей защищенности. Субъект не может получить доступ к «чужим» категориям, даже если его уровень благонадежности «совершенно секретно». Специалист по танкам не узнает тактико-технические данные самолетов.

Главная проблема, которую необходимо решать в связи с метками, это обеспечение их целостности. Во-первых, не должно быть непомеченных субъектов и объектов, иначе в меточной безопасности появятся легко используемые бреши. Во-вторых, при любых операциях с данными метки должны оставаться правильными. В особенности это относится к экспорту и импорту данных. Например, печатный документ должен открываться заголовком, содержащим текстовое и/или графическое представление метки безопасности. Аналогично при передаче файла по каналу связи должна передаваться и ассоциированная с ним метка, причем в таком виде, чтобы удаленная система могла её разобрать, несмотря на возможные различия в уровнях секретности и наборе категорий.

Одним из средств обеспечения целостности меток безопасности является разделение устройств на многоуровневые и одноуровневые. На многоуровневых устройствах может храниться информация разного уровня секретности (точнее, лежащая в определенном диапазоне уровней). Одноуровневое устройство можно рассматривать как вырожденный случай многоуровневого, когда допустимый диапазон состоит из одного уровня. Зная уровень устройства, система может решить, допустимо ли записывать на него информацию с определенной меткой. Например, попытка напечатать совершенно секретную информацию на принтере общего пользования с уровнем «несекретно» потерпит неудачу.

Принудительное управление доступом основано на сопоставлении меток безопасности субъекта и объекта. Субъект может читать информацию из объекта, если уровень секретности субъекта не ниже, чем у объекта, а все категории, перечисленные в метке безопасности объекта, присутствуют в метке субъекта. В таком случае говорят, что метка субъекта доминирует над меткой объекта. Субъект может записывать информацию в объект, если метка безопасности объекта доминирует над меткой субъекта. В частности, «конфиденциальный» субъект может писать в секретные файлы, но не может — в несекретные (разумеется, должны также выполняться ограничения на набор категорий). На первый взгляд подобное ограничение может показаться странным, однако оно вполне разумно. Ни при каких операциях уровень секретности информации не должен понижаться, хотя обратный процесс вполне возможен.

Описанный способ управления доступом называется принудительным, поскольку он не зависит от воли субъектов, на месте которых могут оказаться даже системные администраторы. После того, как зафиксированы метки безопасности субъектов и объектов, оказываются зафиксированными и права доступа. В терминах принудительного управления нельзя выразить предложение «разрешить доступ к объекту Х ещё и для пользователя Y». Конечно, можно изменить метку безопасности пользователя Y, но тогда он скорее всего получит доступ ко многим дополнительным объектам, а не только к Х.

Принудительное управление доступом реализовано во многих вариантах операционных систем и СУБД, отличающихся повышенными мерами безопасности. В частности, такие варианты существуют для SunOS и СУБД Ingres. Независимо от практического использования принципы принудительного управления являются удобным методологическим базисом для начальной классификации информации и распределения прав доступа. Удобнее мыслить в терминах уровней секретности и категорий, чем заполнять неструктурированную матрицу доступа. Впрочем, в реальной жизни добровольное и принудительное управление доступом сочетается в рамках одной системы, что позволяет использовать сильные стороны обоих подходов.

Политика безопасности является важнейшим звеном в формировании информационной безопасности, поэтому принятие решения о ее разработке, внедрении и неукоснительном выполнении всегда принимается высшим руководством организации. Формирование политики информационной безопасности должно сводиться к следующим практическим шагам.

Шаг 1. Определение используемых руководящих документов и стандартов в области информационной безопасности, а также основных положений политики, включая:

- принципы администрирования системы информационной безопасности и управление доступом к вычислительным и телекоммуникационным средствам, программам и ИР, а также доступом в помещения, где они располагаются;

- принципы контроля состояния систем защиты информации, способы информирования об инцидентах в области информационной безопасности и выработку корректирующих мер, направленных на устранение угроз;

- принципы использования ИР персоналом компании и внешними пользователями;

- антивирусную защиту и защиту против действий хакеров;

- вопросы резервного копирования данных и информации;

- проведение профилактических, ремонтных и восстановительных работ;

- обучение и повышение квалификации персонала.

Шаг 2. Разработка методологии выявления и оценки угроз и рисков их осуществления, определение подходов к управлению рисками: является ли достаточным базовый уровень защищенности или требуется проводить полный вариант анализа рисков.

Шаг 3. Структуризация контрмер по уровням требований к безопасности.

Шаг 4. Порядок сертификации на соответствие стандартам в области информационной безопасности. Должна быть определена периодичность проведения совещаний на уровне руководства, включая периодический пересмотр положений политики информационной безопасности, а также порядок обучения всех категорий пользователей ИС по вопросам информационной безопасности.