Тема: Основы защиты информации. Информационная безопасность и ее составляющие

Цель: Ознакомить с комплексом мер защиты информации от несанкционированного вмешательства в системах и сетях.

Ключевые понятия: организационные мерызащиты информации, организационно-технические меры защиты информации, технические средства защиты информации, программные средства защиты информации, компьютерные вирусы, антивирусы, пароль, идентификация пользователей, шифрование данных.

В вычислительной системе понятие безопасности является весьма широким. Оно подразумевает и надежность работы компьютера, и сохранность ценных данных, и защиту информации от внесения в нее изменений неуполномоченными лицами, и сохранение тайны переписи в электронной связи.

Неизбежным следствием борьбы с этой опасностью стали постоянно увеличивающиеся расходы на защиту информации. Например, по оценке немецких экспертов, лишь в 1987 г. в промышленности и учебных заведениях Западной Европы потрачено 1,7 млрд. марок на обеспечение безопасности компьютеров.

Существует достаточно много возможных направлений утечки информации и путей несанкционированного доступа в системах и сетях. В их числе:

® чтение остаточной информации в памяти системы после выполнения санкционированных запросов;

® копирование носителей информации и файлов информации с преодолением мер защиты;

® маскировка под зарегистрированного пользователя;

® маскировка под запрос системы;

® использование программных ловушек;

® использование недостатков операционной системы;

® незаконное подключение к аппаратуре и линиям связи;

® злоумышленный вывод из строя механизмов защиты;

® внедрение и использование компьютерных вирусов.

Обеспечение безопасности информации в вычислительных сетях и в автономно работающих ПЭВМ достигается комплексом организационных, организационно-технических и программных мер.

К организационным мерам защиты относится:

® ограничение доступа в помещения, в которых происходит подготовка и обработка информации;

® допуск к обработке и передаче конфиденциальной информации только проверенных должностных лиц;

® хранение магнитных носителей и регистрационных журналов в закрытых для доступа посторонних лиц сейфах;

® исключение просмотра посторонними лицами содержания обрабатываемых материалов через дисплей, принтер и т.д.;

® использование криптографических кодов при передаче по каналам связи ценной информации;

® уничтожение красящих лент, бумаги и иных материалов, содержащих фрагменты ценной информации.

Организационно-технические меры включают:

® осуществление питания оборудования, обрабатывающего ценную информацию от независимого источника питания или через специальные сетевые фильтры;

® установку на дверях помещений кодовых замков;

® использования для отображения информации при вводе-выводе жидкокристаллических или плазменных дисплеев, а для получения твердых копий — струйных принтеров и термопринтеров, поскольку дисплей дает такое высокочастотное электромагнитное излучение, что изображение с его экрана можно принимать на расстоянии нескольких сотен километров;

® уничтожение информации, хранящейся в ПЗУ и на НЖМД, при списании или отправке ПЭВМ в ремонт;

® установка клавиатуры и принтеров на мягкие прокладки с целью снижения возможности снятия информации акустическим способом;

® ограничение электромагнитного излучения путем экранирования помещений, где проходит обработка информации, листами из металла или из специальной пластмассы.

Технические средства защиты — это системы охраны территорий и помещений с помощью экранирования машинных залов и организации контрольно-пропускных систем.

Защита информации в сетях и вычислительных средствах с помощью технических средств реализуется на основе организации доступа к памяти с помощью:

® контроля доступа к различным уровням памяти компьютеров;

® блокировки данных и ввода ключей;

® выделения контрольных битов для записей с целью идентификации и др.

Архитектура программных средств защиты информации включает:

® контроль безопасности, в том числе контроль регистрации вхождения в систему, фиксацию в системном журнале, контроль действий пользователя;

® реакцию (в том числе звуковую) на нарушение системы защиты контроля доступа к ресурсам сети;

® контроль мандатов доступа;

® формальный контроль защищенности операционных систем (базовой общесистемной и сетевой);

® контроль алгоритмов защиты;

® проверку и подтверждение правильности функционирования технического и программного обеспечения.

Для надежной защиты информации и выявления случаев неправомочных действий проводится регистрация работы системы: создаются специальные дневники и протоколы, в которых фиксируются все действия, имеющие отношение к защите информации в системе. Фиксируются время поступления заявки, ее тип, имя пользователя и терминала, с которого инициализируется заявка. При отборе событий, подлежащих регистрации, необходимо иметь в виду, что с ростом количества регистрируемых событий затрудняется просмотр дневника и обнаружение попыток преодоления защиты. В этом случае можно применять программный анализ и фиксировать сомнительные события.

Используются также специальные программы для тестирования системы защиты. Периодически или в случайно выбранные моменты времени они проверяют работоспособность аппаратных и программных средств защиты.

К отдельной группе мер по обеспечению сохранности информации и выявлению несанкционированных запросов относятся программы обнаружения нарушений в режиме реального времени. Программы данной группы формируют специальный сигнал при регистрации действий, которые могут привести к неправомерным действиям по отношению к защищаемой информации. Сигнал может содержать информацию о характере нарушения, месте его возникновения и другие характеристики. Кроме того, программы могут запретить доступ к защищаемой информации или симулировать такой режим работы (например, моментальная загрузка устройств ввода-вывода), который позволит выявить нарушителя и задержать его соответствующей службой.

Один из распространенных способов защиты — явное указание секретности выводимой информации. В системах, поддерживающих несколько уровней секретности, вывод на экран терминала или печатающего устройства любой единицы информации (например, файла, записи или таблицы) сопровождается специальным грифом с указанием уровня секретности. Это требование реализуется с помощью соответствующих программных средств.

В отдельную группу выделены средства защиты от несанкционированного использования программного обеспечения. Они приобретают особое значение вследствие широкого распространения персональных компьютеров. Исследования, проведенные зарубежными экспертами, свидетельствуют, что на одну проданную копию оригинальной программы приходится минимум одна нелегальная копия. А для особо популярных программ это соотношение достигает 1:7.

Особое внимание уделяется законодательным средствам, регулирующим использование программных продуктов. В соответствии с Законом республики предусматриваются санкции к физическим и юридическим лицам за нелегальное приобретение и использование программных средств.

Большую опасность представляют компьютерные вирусы. Компьютерный вирус — это специально написанная небольшая по размерам программа, которая может «приписывать» себя к другая программам (т.е. заражать их), а также выполнять различные нежелательные действия.

Если не принимать мер по защите от вируса, то последствия заражения вирусом компьютеров могут быть серьезными. В число средств и методов защиты от компьютерных вирусов входят:

® общие средства защиты информации, которые полезны так же, как и страховка от физической порчи машинных дисков, неправильно работающих программ или ошибочных действий пользователя;

® профилактические меры, позволяющие уменьшить вероятность заражения вирусом*

® специализированные программы для защиты от вирусов.

Комплексное решение вопросов безопасности ВС принято именовать архитектурой безопасности, где выделяются угрозы безопасности, службы безопасности и механизмы обеспечения безопасности.

Под угрозой безопасности понимается действие или событие, которое может привести к разрушению, искажению или несанкционированному использованию ресурсов сети, включая хранимую и обрабатываемую информацию, а также программные и аппаратные средства.

Угрозы подразделяются на случайные (непреднамеренные) и умышленные. Источником первых могут быть ошибки в ПО, неправильные (ошибочные) действия пользователей, выход из строя аппаратных средств и др.

Умышленные угрозы преследуют цель нанесения ущерба пользователям (абонентам) ВС и подразделяются на активные и пассивные. Пассивные угрозы не разрушают информационные ресурсы и не оказывают влияния на функционирование ВС. Их задача — несанкционированно получать информацию. Активные угрозы преследуют цель нарушать нормальный процесс функционирования ВС путем разрушения или радиоэлектронного подавления линий связи ВС, вывод из строя ЭВМ или ее ОС, искажение баз данных и т.д. Источниками активных угроз могут быть непосредственные действия физических лиц, злоумышленников, компьютерные вирусы и т.д.

К основным угрозам безопасности относятся: раскрытие конфиденциальной информации, несанкционированное использование ресурсов ВС, отказ от информации.

Создаваемая служба безопасности вычислительной сети призвана обеспечивать:

® подтверждение подлинности того, что объект, который предлагает себя в качестве отправителя информации в сети, действительно им является;

® целостность информации, выявляя искажения, вставки, повторы и уничтожение данных, передаваемых в сетях, а также последующее восстановление данных;

® секретность всех данных, передаваемых по каналам ВС;

® нейтрализацию попыток несанкционированного использования ресурсов ЭВМ. При этом контроль доступа может быть либо избирательным, т.е. распространяться только на некоторые виды доступа к ресурсам, например, на обновление информации в базе данных, либо полным;

® нейтрализацию угрозы отказа от информации' со стороны ее отправителя и/или получателя;

® получателя информации доказательствами, которые исключают попытки отправителя отрицать факты передачи указанной информации или ее содержания.

К механизмам обеспечения безопасности относятся: идентификация пользователей, шифрование данных, электронная подпись, управление маршрутизацией и др.

Рассмотрим некоторые из них.

Идентификация пользователей. Для защиты вычислительной сети от несанкционированного доступа применяется идентификация пользователей (сообщений), позволяющая устанавливать конкретного пользователя, работающего за терминалом и принимающего либо отправляющего сообщения.

Право доступа к определенным вычислительным и информационным ресурсам, программам и наборам данных, а также вычислительной сети в целом предоставляется ограниченному контингенту лиц, и система должна идентифицировать пользователей, работающих за терминалами. Идентификация пользователей чаще всего производится с помощью паролей, Пароль — совокупность символов, известных подключенному к сети абоненту, — вводится им в начале сеанса взаимодействия с сетью, а иногда и в конце сеанса (в особо ответственных случаях пароль нормального выхода из сети может отличаться от входного). Наконец, система может предусматривать ввод пароля для подтверждения правомочности пользователя через определенные кванты времени. Вычислительная система определяет подлинность пароля и тем самым — пользователя.

Для защиты средств идентификации пользователей от неправомочного использования пароли передаются и сравниваются в зашифрованном виде, а таблицы паролей также хранятся в зашифрованном виде, что исключает возможность прочтения паролей без знания ключей.

Для идентификации пользователей могут использоваться и физические методы, например карточка с магнитным покрытием, на которой записывается персональный идентификатор пользователя, карточки с встроенным чипом. Для уменьшения риска злоупотреблений карточки, как правило, используются с каким-либо другим способом идентификации пользователя, например с коротким паролем.

Наиболее надежным (хотя и наиболее сложным) является способ идентификации пользователя на основе анализа его индивидуальных параметров: отпечатков пальцев, рисунка линий руки, радужной оболочки глаз и др.

Шифрование данных. Секретность данных обеспечивается (методами криптографии, т.е. методами преобразования данных из общепринятой формы в кодированную (шифрование) и обратного преобразования (дешифрование) на основе правил, известных только взаимодействующим абонентам сети. Криптография применяется для защиты передаваемых данных, а также информации, хранимой в базах данных: в пакетах дисков, на гибких дисках и лентах.

Шифрование данных производится по алгоритму, определяющему порядок преобразования исходного текста в шифрованный текст, дешифрование — по алгоритму, реализующему обратное преобразование. К криптографическим средствам предъявляются требования сохранения секретности, даже когда известна сущность алгоритмов шифрования-дешифрования. Секретность обеспечивается введением в алгоритмы специальных ключей (кодов). Зашифрованный текст превращается в исходный только в том случае, когда и в процессе шифрования и дешифрования использовался один и тот же ключ. Область значений ключа выбирается столь большой, что практически исключается возможность его определения путем простого перебора ((возможных значений.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте основные методы защиты информационно-вычислительных ресурсов сети от несанкционированного доступа.

2. Какие знаете программные средства, применяемые для обеспечения защиты в вычислительных сетях?

3. Что такое компьютерный вирус?

4. Каковы задачи службы безопасности вычислительных сетей?