Существует притча о самом надежном способе хранения информации: Информация должна быть в одном экземпляре на компьютере, который находится в бронированном сейфе, отключенный от всех сетей и обесточенный.

Понятно, что работать с такой информацией, мягко говоря, неудобно. В то же время хочется защитить программы и данные от несанкционированного доступа (НСД). А чтобы доступ был санкционированным, нужно определиться, кому что можно, а что нельзя.

Для этого нужно:

1. разбить на классы информацию, хранящуюся и обрабатывающуюся в компьютере;
2. разбить на классы пользователей этой информации;
3. поставить полученные классы информации и пользователей в определенное соответствие друг другу.

Доступ пользователей к различным классам информации должен осуществляться согласно системе паролей, в качестве которой могут выступать:

• обычные пароли;
• настоящие замки и ключи;
• специальные тесты идентификации пользователей;
• специальные алгоритмы идентификации ПЭВМ, дискеты, программного обеспечения.

Системы защиты информации от НСД обеспечивают выполнение следующих функций:

1. идентификация, т.е. присвоение уникальных признаков - идентификаторов, по которым в дальнейшем система производит аутентификацию;
2. аутентификация, т.е. установление подлинности на основе сравнения с эталонными идентификаторами;
3. разграничение доступа пользователей к ПЭВМ;
4. разграничение доступа пользователей по операциям над ресурсами (программы, данные и т.д.);
5. администрирование:
   • определение прав доступа к защищаемым ресурсам,
   • обработка регистрационных журналов,
   • установка системы защиты на ПЭВМ,
   • снятие системы защиты с ПЭВМ;
6. регистрация событий:
   • входа пользователя в систему,
   • выхода пользователя из системы,
   • нарушения прав доступа;
7. реакция на попытки НСД;
8. контроль целостности и работоспособности систем защиты;
9. обеспечение информационной безопасности при проведении ремонтно-профилактических работ;
10. обеспечение информационной безопасности в аварийных ситуациях.

Права пользователей по доступу к программам и данным описывают таблицы, на основе которых и производится контроль и разграничение доступа к ресурсам. Доступ должен контролироваться программными средствами защиты. Если запрашиваемый доступ не соответствует имеющемуся в таблице прав доступа, то системы защиты регистрирует факт НСД и инициализирует соответствующую реакцию.

Идентификация и аутентификация пользователя

Прежде чем получить доступ к ресурсам, пользователь должен пройти процесс представления компьютерной системе, который включает две стадии:

• идентификацию - пользователь сообщает системе по ее запросу свое имя (идентификатор);
• аутентификацию - пользователь подтверждает идентификацию, вводя в систему уникальную, не известную другим пользователям информацию о себе (например, пароль).

Для проведения процедур идентификации и аутентификации пользователя необходимо наличие:

• программы аутентификации;
• уникальной информации о пользователе.

Различают две формы хранения информации о пользователе: внешняя (например, пластиковая карта или голова пользователя) и внутренняя (например, запись в базе данных). Естественно, что информация, хранящаяся в голове, и информация в базе данных должны быть семантически тождественны. Беда с жадным братом Али-Бабы Касимом приключилась именно из-за несовпадения внешней и внутренней форм: сим-сим не тождественен гороху, рису и т.д.

Рассмотрим структуры данных и протоколы идентификации и аутентификации пользователя.

Практически любому ключевому носителю информации, используемому для опознания, соответствует следующая структура данных о пользователе:

• ID i - неизменный идентификатор i-го пользователя, который является аналогом имени и используется для идентификации пользователя;
• K i - аутентифицирующая информация пользователя, которая может изменяться и служит для аутентификации (например, пароль P i = K i).

Так для носителей типа пластиковых карт выделяется неизменяемая информация ID i и объект в файловой структуре карты, содержащий K i .

Совокупную информацию в ключевом носителе можно назвать первичной аутентифицирующей информацией i-го пользователя. Очевидно, что внутренний аутентифицирующий объект не должен существовать в системе длительное время (больше времени работы конкретного пользователя). Например, Вы ввели пароль, который программа аутентификации занесла в переменную для сравнения с хранящимися в базе данных. Эта переменная должна быть обнулена не позже, чем Вы закончите свой сеанс. Для длительного хранения следует использовать данные в защищенной форме.

Рассмотрим две типовые схемы идентификации и аутентификации.

Схема 1.

Здесь E i = F(ID i , K i), где "невосстановимость" K i оценивается некоторой пороговой трудоемкостью T 0 решения задачи восстановления K i по E i и ID i . Кроме того для пары K i и K j возможно совпадение соответствующих значений E. В связи с этим вероятность ложной аутентификации пользователей не должна быть больше некоторого порогового значения P 0 . На практике задают T 0 = 10 20 ...10 30 , P 0 = 10 -7 ...10 -9 .

Протокол идентификации и аутентификации (для схемы 1).

1. Вычисляется значение E = F(ID, K).

Схема 2 (модифицированная). В компьютерной системе хранится:

Здесь E i = F(S i , K i), где S - случайный вектор, задаваемый при создании идентификатора пользователя; F - функция, которая обладает свойством "невосстановимости" значения K i по E i и S i .

Протокол идентификации и аутентификации (для схемы 2).

1. Пользователь предъявляет свой идентификатор ID.
2. Если существует i = 1...n, для которого ID = ID i , то пользователь идентификацию прошел успешно. Иначе пользователь не допускается к работе.
3. По идентификатору ID выделяется вектор S.
4. Модуль аутентификации запрашивает у пользователя его аутентификатор K.
5. Вычисляется значение E = F(S, K).
6. Если E = E i , то аутентификация прошла успешно. Иначе пользователь не допускается к работе.

Вторая схема аутентификации применяется в OC UNIX. В качестве идентификатора используется имя пользователя (запрошенное по Login), в качестве аутентификатора - пароль пользователя (запрошенный по Password). Функция F представляет собой алгоритм шифрования DES. Эталоны для идентификации и аутентификации содержатся в файле Etc/passwd.

Следует отметить, что необходимым требованием устойчивости схем идентификации и аутентификации к восстановлению информации K i является случайный равновероятный выбор K i из множества возможных значений.

Простейший метод применения пароля основан на сравнении представленного пароля с исходным значением, хранящимся в памяти. Если значения совпадают, то пароль считается подлинным, а пользователь - законным. Перед пересылкой по незащищенному каналу пароль должен шифроваться. Если злоумышленник каким-либо способом все же узнает пароль и идентификационный номер законного пользователя, он получит доступ в систему.

Лучше вместо открытой формы пароля P пересылать его отображение, получаемое с использованием односторонней функции f(P). Это преобразование должно гарантировать невозможность раскрытия пароля по его отображению. Так противник наталкивается на неразрешимую числовую задачу.

Например, функция f может быть определена следующим образом:

f(P) = E P (ID) ,
где P - пароль, ID - идентификатор, E P - процедура шифрования, выполняемая с использованием пароля в качестве ключа.

На практике пароль состоит из нескольких букв. Но короткий пароль уязвим к атаке полного перебора. Для того, чтобы предотвратить такую атаку, функцию f определяют иначе:

f(P) = E P + K (ID) ,
где K - ключ (таблетка Toch-memory, USB-ключ и т.п.)

Процедуры идентификации и аутентификации пользователя могут базироваться не только на секретной информации, которой обладает пользователь (пароль, секретный ключ, персональный идентификатор и т.п.). В последнее время все большее распространение получает биометрическая идентификация и аутентификация, позволяющая уверенно идентифицировать потенциального пользователя путем измерения физиологических параметров и характеристик человека, особенностей его поведения.

Основные достоинства биометрических методов идентификации и аутентификации:

• высокая степень достоверности идентификации по биометрических признакам из-за их уникальности;
• неотделимость биометрических признаков от дееспособной личности;
• трудность фальсификации биометрических признаков.

В качестве биометрических признаков, которые могут быть использованы для идентификации потенциального пользователя, используются:

• узор радужной оболочки и сетчатки глаз;
• отпечатки пальцев;
• геометрическая форма руки;
• форма и размеры лица;
• термограмма лица;
• форма ушей;
• особенности голоса;
• биомеханические характеристики рукописной подписи;
• биомеханические характеристики "клавиатурного почерка".

При регистрации пользователь должен продемонстрировать один или несколько раз свои характерные биометрические признаки. Эти признаки (известные как подлинные) регистрируются системой как контрольный "образ" законного пользователя. Этот образ пользователя хранится в электронной форме и используется для проверки идентичности каждого, кто выдает себя за соответствующего законного пользователя.

Системы идентификации по узору радужной оболочки и сетчатки глаз могут быть разделены на два класса:

• использующие рисунок радужной оболочки глаза;
• использующие рисунок кровеносных сосудов сетчатки глаза.

Поскольку вероятность повторения данных параметров равна 10 -78 , эти системы являются наиболее надежными среди всех биометрических систем. Такие средства применяются, например, в США в зонах военных и оборонных объектов.

Системы идентификации по отпечаткам пальцев являются самыми распространенными. Одна из основных причин широкого распространения таких систем заключается в наличии больших банков данных по отпечаткам пальцев. Основными пользователями таких систем во всем мире являются полиция, различные государственные организации и некоторые банки.

Системы идентификации по геометрической форме руки используют сканеры формы руки, обычно устанавливаемые на стенах. Следует отметить, что подавляющее большинство пользователей предпочитают системы именно этого типа.

Системы идентификации по лицу и голосу являются наиболее доступными из-за их дешевизны, поскольку большинство современных компьютеров имеют видео- и аудиосредства. Системы данного класса широко применяются при удаленной идентификации в телекоммуникационных сетях.

Системы идентификации по динамике рукописной подписи учитывают интенсивность каждого усилия подписывающегося, частотные характеристики написания каждого элемента подписи и начертания подписи в целом.

Системы идентификации по биомеханическим характеристикам "клавиатурного почерка" основываются на том, что моменты нажатия и отпускания клавиш при наборе текста на клавиатуре существенно различаются у разных пользователей. Этот динамический ритм набора ("клавиатурный почерк") позволяет построить достаточно надежные средства идентификации.

Следует отметить, что применение биометрических параметров при идентификации субъектов доступа автоматизированных систем пока не получило надлежащего нормативно-правового обеспечения, в частности в виде стандартов. Поэтому применение систем биометрической идентификации допускается только в системах, обрабатывающих и хранящих персональные данные, составляющие коммерческую и служебную тайну.

Взаимная проверка подлинности пользователей

Обычно стороны, вступающие в информационный обмен, нуждаются во взаимной аутентификации. Этот процесс выполняется в начале сеанса связи.

Для проверки подлинности применяют следующие способы:

• механизм запроса-ответа;
• механизм отметки времени ("временной штемпель").

Механизм запроса-ответа . Если пользователь A хочет быть уверен, что сообщения, получаемые им от пользователя B, не являются ложными, он включает в посылаемое для B сообщение непредсказуемый элемент - запрос X (например, некоторое случайное число). При ответе пользователь B должен выполнить над этим числом некоторую заранее оговоренную операцию (например, вычислить некоторую функцию f(X)). Это невозможно осуществить заранее, так как пользователю B неизвестно, какое случайное число X придет в запросе. Получив ответ с результатом действий B, пользователь A может быть уверен, что B - подлинный. Недостаток этого метода - возможность установления закономерности между запросом и ответом.

Механизм отметки времени подразумевает регистрацию времени для каждого сообщения. В этом случае каждый пользователь сети может определить насколько "устарело" пришедшее сообщение и не принимать его, поскольку оно может быть ложным.

В обоих случаях для защиты механизма контроля следует применять шифрование, чтобы быть уверенным, что ответ послан не злоумышленником.

При использовании отметок времени возникает проблема допустимого временного интервала задержки для подтверждения подлинности сеанса. Ведь сообщение с "временным штемпелем" в принципе не может быть передано мгновенно. Кроме того, компьютерные часы получателя и отправителя не могут быть абсолютно синхронизированы.

Для взаимной проверки подлинности обычно используют процедуру "рукопожатия" , которая базируется на указанных выше механизмах и заключается во взаимной проверке ключей, используемых сторонами. Иначе говоря, стороны признают друг друга законными партнерами, если докажут друг другу, что обладают правильными ключами. Процедуру "рукопожатия" применяют в компьютерных сетях при организации связи между пользователями, пользователем и хост-компьютером, между хост-компьютерами и т.д.

В качестве примера рассмотрим процедуру "рукопожатия" для двух пользователей A и B. Пусть применяется симметричная криптосистема. Пользователи A и B разделяют один и тот же секретный ключ K AB .

• Пользователь A инициирует "рукопожатие", отправляя пользователю B свой идентификатор ID A в открытой форме.
• Пользователь B, получив идентификатор ID A , находит в базе данных секретный ключ K AB и вводит его в свою криптосистему.
• Тем временем пользователь A генерирует случайную последовательность S с помощью псевдослучайного генератора PG и отправляет ее пользователю B в виде криптограммы E K AB (S).
• Пользователь B расшифровывает эту криптограмму и раскрывает исходный вид последовательности S.
• Затем оба пользователя преобразуют последовательность S, используя одностороннюю функцию f.
• Пользователь B шифрует сообщение f(S) и отправляет криптограмму E K AB (f(S)) пользователю A.
• Наконец, пользователь A расшифровывает эту криптограмму и сравнивает полученное сообщение f"(S) с исходным f(S). Если эти сообщения равны, то пользователь A признает подлинность пользователя B.

Пользователь A проверяет подлинность пользователя B таким же способом. Обе эти процедуры образуют процедуру "рукопожатия", которая обычно выполняется в самом начале любого сеанса связи между любыми двумя сторонами в компьютерных сетях.

Достоинством модели "рукопожатия" является то, что ни один из участников связи не получает никакой секретной информации во время процедуры подтверждения подлинности.

Иногда пользователи хотят иметь непрерывную проверку подлинности отправителей в течение всего сеанса связи. Рассмотрим один из простейших способов непрерывной проверки подлинности.

Чтобы отправить сообщение M, пользователь A передает криптограмму E K (ID A , M). Получатель расшифровывает ее и раскрывает пару (ID A , M). Если принятый идентификатор ID A совпадает с хранимым, получатель принимает во внимание это сообщение.

Вместо идентификаторов можно использовать секретные пароли, которые подготовлены заранее и известны обеим сторонам. Продолжение: Протоколы идентификации с нулевой передачей знаний

Литература

1. Романец Ю.В., Тимофеев П.А., Шаньгин В.Ф. Защита информации в компьютерных системах и сетях. Под ред. В.Ф. Шаньгина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.:Радио и связь, 2001. - 376 с.: ил.

При рассмотрении вопросов, связанных с получением информации, хранящейся и обрабатываемой в компьютерных системах, под основными способами несанкционированного доступа предполагались следующие:

Преодоление программных средств защиты;

Несанкционированное копирование информации;

Перехват информации в каналах связи;

Использование программных закладок;

Использование аппаратных закладок;

Перехват побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН).

При рассмотрении методов защиты мы не будем разделять их по вышеперечисленным способам, так как во многих случаях одни и те же методы оказываются эффективным средством предотвращения различных видов несанкционированного доступа.

Основными способами защиты являются следующие:

Аутентификация пользователей на этапе регистрации их полномочий;

Физическая защита компьютерных систем;

Выявление программных и аппаратных закладок;

Кодирование информации.

Эти (и другие) способы в тех или иных сочетаниях реализованы в программных и программно-аппаратных системах защиты компьютерной информации от несанкционированного доступа. Некоторые из этих систем будут описаны ниже.

Естественно, что для защиты компьютерной информации должен применяться весь комплекс организационных и технических мероприятий, включая физическую охрану территории, введение пропускного режима, осуществление линейного и пространственного зашумления, выявление закладных устройств и т. д. Но они характерны для любых информационных систем, поэтому здесь отдельно рассматриваться не будут.

Аутентификация пользователей на этапе регистрации их полномочий. Разграничение доступа пользователей к ресурсам вычислительных средств сопряжено с использованием таких понятий, как идентификация и аутентификация.

Идентификация - это присвоение субъекту (человеку) или объекту (компьютеру, диску и т. п.) индивидуального образа, имени или числа, по которому он будет опознаваться в системе.

Аутентификация - проверка подлинности объекта или субъекта на основе его идентификационных признаков.

Установление подлинности может производиться человеком, аппаратным устройством или программой вычислительной системы. В автоматизированных устройствах аутентификации в качестве идентификатора обычно используются:

индивидуальные физиологические признаки: отпечаток пальца (рис. 185), контур ладони (рис. 189), изображение сетчатки глаза и др.

Рис. 185. Внешний вид устройства аутентификации по отпечатку пальца

Рис. 186. Внешний вид устройства аутентификации по контур ладони пароли;

специальные устройства-идентификаторы (ТоисЬ Метогу), выполненные в виде брелков - «таблеток», пластиковых магнитных карт и т.п., опознаваемых с помощью специальных устройств считывания информации (см. рис. 187).

Рис. 187. Устройство считывания установленное на компьютере

Каждый из этих признаков обладает своими достоинствами и недостатками. Так, например, пароли часто бывают тривиальными и легко угадываются, кроме того пользователи обычно их записывают в блокнотах; индивидуальные физиологические признаки человека могут изменяться (например, порез пальца руки); устройство-идентификатор может быть утеряно пользователем или украдено у него. Поэтому в настоящее время в системах аутентификации стараются комплексировать разные виды идентификационных признаков: пароль - отпечаток руки, пароль -магнитная карта и т. д.

В результате аутентификации происходит определение полномочий пользователя по допуску к ресурсам вычислительной системы (файлам, базам данных, сегментам памяти) и по видам производимых операций (чтение, запись, выполнение и т. д.).

Проведение аутентификации - принципиально необходимый процесс, присущий всем системам защиты, информации, роль ее особенно возрастает при удаленном доступе в сети.

Физическая защита компьютерных систем предполагает применение таких устройств, которые бы исключали доступ к информации без нарушения физической целостности персонального компьютера.

В ряде случаев принципиальным оказывается применение мер, исключающих негласный (в том числе и регулярный) доступ к компьютеру с целью копирования или модифицирования информации. Для решения этой задачи как нельзя лучше подходят средства физической защиты.

1. Опечатывание системного блока и других элементов компьютерной системы специальными пломбами или печатью руководителя службы безопасности.

Опечатывание системного блока позволяет исключить бесконтрольный несанкционированный доступ к информации на жестком диске (в обход установленной системы защиты) посредством извлечения диска и подключения его к другому компьютеру. Кроме того, данная процедура позволяет устранить опасность нахождения в вашем вычислительном средстве аппаратных закладок, естественно, если вы позаботились провести проверку на их отсутствие до опечатывания компьютера. Не поленитесь после проверки провести опломбирование и всех других компонентов, включая коммутационные кабели, так как современные технологии позволяют установить закладки и в них.

2. Установка специальных вставок в «карман» гибкого дисковода, оборудованных замком с фиксацией на ключ.

Данная мера может применяться как средство защиты от негласного копирования информации, от заражения компьютера вирусами и программными закладками.

3. Применение специальных замков, блокирующих клавиатуру компьютера. Это эффективное средство защиты информации от возможной преднамеренной модификации, а также от заражения компьютерными вирусами и установки программных закладок.

4. Организация хранения магнитных и оптических носителей информации в сейфах либо в запирающихся на замок специальных дискетницах. Позволяет исключить негласное копирование информации с этих носителей, модификацию ее, заражение компьютерными вирусами, внедрение программных закладок.

Выявление программных и аппаратных закладок. Устранение программных закладок в персональном компьютере задача близкая по своей сути к задаче борьбы с компьютерными вирусами. Дело в том, что в настоящее время не существует четкой классификации программ с потенциально опасными воздействиями. Так, например, обычно выделяют программы типа «троянский конь», логические бомбы, вирусы и некоторые другие.

Под «троянским конем» при этом понимают программы, предназначенные для решения каких-то тайных задач, но замаскированные под «благородные» программные продукты. Классическим примером «троянцев» могут служить программы, выявленные в некоторых программах обеспечения финансовых операций локальных банковских сетей. Программы эти совершали операцию зачисления на счет ее владельцев сумм, эквивалентных «полкопейке». Такие суммы, возникающие в результате банковских пересчетных операций, должны округляться, поэтому исчезновение их оставалось незамеченным. Выявлено воровство было только благодаря быстрому росту личных счетов сотрудников, отвечающих за программное обеспечение. Небывалый рост происходил вследствие огромного числа пересчетных операций. К программам типа «троянский конь» относятся и программные закладки, рассмотренные выше.

К логическим бомбам относят, как правило, программы, совершающие свои деструктивные действия при выполнении каких-то условий например, если тринадцатый день месяца приходится на пятницу, наступает 26 апреля и т. д.

Под вирусами, как отмечалось выше, понимаются программы способные к «размножению» и совершению негативных действий.

Об условности такой классификации можно говорить на том основании, что пример с программой-закладкой в финансовой системе банка может быть отнесен и к логической бомбе, так как событие зачисления «пол-копейки» на личный счет наступало в результате выполнения условия - дробного остатка в результате операции над денежной суммой. Логическая бомба «пятница, тринадцатое» есть ничто иное как вирус, так как обладает способностью к заражению других программ. Да и вообще, программы-закладки могут внедряться в компьютер не только в результате их прямого внесения в текст конкретных программных продуктов, а и подобно вирусу благодаря указанию им конкретного адреса для будущего размещения и точек входа.

Из вышесказанного следует, что для защиты вашего компьютера от программных закладок необходимо соблюдать все требования, изложенные при рассмотрении вопросов борьбы с компьютерными вирусами. Кроме того, необходимо исключить бесконтрольный доступ к вашим вычислительным средствам посторонних лиц, что может быть обеспечено, в том числе, благодаря применению уже рассмотренных средств физической защиты.

Что же касается вопросов борьбы с программными закладками - перехватчиками паролей, то здесь следует отметить следующие меры.

1. Требования по защите от программ-имитаторов системы регистрации:

Системный процесс, который получает от пользователя его имя и пароль при регистрации, должен иметь свой рабочий стол, недоступный другим программным продуктам;

Ввод идентификационных признаков пользователя (например, пароля) должен осуществляться с использованием комбинаций клавиш, недоступных другим прикладным программам;

Время на аутентификацию должно быть ограничено (примерно 30 с), что позволит выявлять программы-имитаторы по факту длительного нахождения на экране монитора регистрационного окна.

2. Условия, обеспечивающие защиту от программ-перехватчиков паролей типа фильтр:

Запретить переключение раскладок клавиатур во время ввода пароля;

Обеспечить доступ к возможностям конфигурации цепочек программных модулей и к самим модулям, участвующим в работе с паролем пользователя, только системному администратору.

3. Защита от проникновения заместителей программных модулей системы аутентификации не предусматривает каких-то определенных рекомендаций, а может быть реализована только на основе проведения перманентной продуманной политики руководителя службы безопасности и системного администратора; некоторым утешением здесь может служить малая вероятность применения вашими конкурентами программ-заместителей ввиду сложности их практической реализации.

Наиболее полно всем изложенным требованиям по защите от программных закладок -перехватчиков паролей отвечает операционная система Windows NT и отчасти UNIX.

Выявлением аппаратных закладок профессионально могут заниматься только организации, имеющие лицензию от Федерального агентства правительственной связи и информации на этот вид деятельности. Эти организации обладают соответствующей аппаратурой, методиками и подготовленным персоналом. Кустарно можно выявить только самке примитивные аппаратные закладки. Если же вы испытываете определенные финансовые трудности и не можете себе позволить заключить соответствующий договор, то предпримите хотя бы меры физической защиты вашего компьютера.

Кодирование информации обеспечивает самый высокий уровень защиты от несанкционированного доступа. В качестве простейшего вида кодирования может рассматриваться обычная компрессия данных с помощью программ-архиваторов, но так как защитить она может лишь от неквалифицированного пользователя, то и рассматриваться архивирование как самостоятельный способ защиты не должно. Однако такое кодирование позволяет повысить криптостойкость других методов при их совместном использовании.

Не касаясь основных методов кодирования рассмотрим только примеры программно-аппаратных и программных систем защиты информации, в которых кодирование выступает одним из равноправных элементов наряду с другими методами защиты.

Программно-аппаратный комплекс «Аккорд». В его состав входит одноплатовый контроллер, вставляемый в свободный слот компьютера, контактное устройство аутентификации, программное обеспечение и персональные идентификаторы DS199x Touch Memory в виде таблетки. Контактное устройство (съемник информации) устанавливается на передней панели компьютера, а аутентификация осуществляется путем прикосновения «таблетки» (идентификатора) к съемнику. Процесс аутентификации осуществляется до загрузки операционной системы. Ко-

дирование информации предусмотрено как дополнительная функция и осуществляется с помощью дополнительного программного обеспечения.

Программно-аппаратный комплекс «Dallas LockЗ.1». Предоставляет широкие возможности по защите информации, в том числе: обеспечивает регистрацию пользователей до загрузки операционной системы и только по предъявлению личной электронной карты Touch Memory и вводе пароля; реализует автоматическую и принудительную блокировку компьютера с гашением экрана монитора на время отсутствия зарегистрированного пользователя; осуществляет гарантированное стирание файлов при их удалении; выполняет помехоустойчивое кодирование файлов.

Программная система защиты информации «Кобра». Осуществляет аутентификацию пользователей по паролю и разграничение их полномочий. Позволяет работать в режиме прозрачного шифрования. Обеспечивает высокую степень защиты информации в персональных ЭВМ.

Программная система защиты «Снег-1.0». Предназначена для контроля и разграничения доступа к информации, хранящейся в персональном компьютере, а также защиту информационных ресурсов рабочей станции локальной вычислительной сети. «Снег-1.0» включает в себя сертифицированную систему кодирования информации «Иней», построенную с использованием стандартного алгоритма криптографического преобразования данных ГОСТ 28147-89.

В качестве примера системы, выполняющей только кодирование информации, можно привести устройство «Криптон-ЗМ».

Напоминаем, что в данном подразделе рассматривались методы защиты, характерные исключительно для компьютерных сетей. Однако полноценная защита информации в вычислительных средствах невозможна без комплексного применения всех вышеописанных организационных и технических мер.

Если работа вашей фирмы связана с выполнением государственного заказа, то скорее всего вам не обойтись без получения лицензии на работу с государственной тайной, а следовательно и проверки аппаратуры на наличие возможно внедренных «закладок» и на наличие и опасность технических каналов утечки информации. Однако если такой необходимости нет, то в ряде случаев можно обойтись и своими силами, так как стоимость подобных работ все же достаточно высока.

Несанкционированный доступ к информации (НСД) — это доступ к данным, который нарушает правила разграничения доступа с реализацией определенных средств которые являются средствами вычислительной техники или автоматизированными системами. По мнению экспертов способами несанкционированного доступа есть:

• Склонение к сотрудничеству
• Инициативное сотрудничество
• Выпытывание, выведывание
• Подслушивание
• Хищение
• Наблюдение
• Подделка (изменение)
• Копирование
• Уничтожение
• Перехват
• Незаконное подключение
• Фотографирование
• Негласное ознакомление

Инициативное сотрудничество часто проявляется в определенных ситуациях, когда неудовлетворенные лица готовы ради наживы пойти на противоправные действия. Причины могут очень разные, это и финансовые, моральные, политические и тд. Такого человека легко убедить в сотрудничестве по предоставлении конфиденциальной информации предприятия, если конечно он имеет доступ.

Склонение к сотрудничеству — обычно это насильные методы со стороны злоумышленников. Такие методы основаны на запугивании, подкупе или шантаже. Склонение сотрудников проводится путем реальных угроз с преследованием шантажа. Это самый агрессивный способ из существующих, так как мирный визит может превратится в жестокие действия с целью устрашения.

Выпытывание,выведывание — это вид деятельности который основан на задавании сотруднику наивных вопросов, для получение определенной информации. Также выпытывать данные можно и ложными трудоустройствами или же другими действиями.

Подслушивание — это метод для промышленного шпионажа или разведки, который применяется специальными людьми (наблюдатели, информаторы) специальными средствами подслушиваниями. Подслушивание может реализовываться непосредственно восприятием акустических волн или же специальными средствами на расстоянии.

Наблюдение — это метод из разведки о статусе деятельности наблюдаемого. Такой метод ведется с помощью оптических приборов. Такой процесс занимает много времени и средств, по этому такой метод обычно реализуется целенаправленно, в определенное время с квалифицированными людьми.

Хищение — Это умышленное завладение чужими ресурсами, документами и тд. Грубо говоря, похищают все что плохо лежит, по этому нужно тщательно относится к конфиденциальным носителям данных.

Копирование — Обычно копируются документы которые содержат ценную информацию. Доступ получается нелегальным путем, зачастую из-за плохой СЗИ.

Подделка — это изменение данных которая в реалиях конкуренции имеет большие масштабы. Подделывают все, что бы получить ценные данные.

Уничтожение — Удаление данных на технических носителях информации. Если взять более абстрагировано, уничтожаются и люди, и документы и другие элементы информационной системы которые имеют некий смысл.

Незаконное подключение — понимают бесконтактное или контактное подключение к разным проводам разного назначения.

Перехват — это получение разведывательной информации за счет приема сигналов электромагнитной энергии пассивными методами приема. Перехвату подлежат любые сигналы в радиосвязи или же проводной связи.

Негласное ознакомление — это метод получения данных, к которым субъект не имеет доступа, но при определенных стечения обстоятельств может кое-что узнать. К примеру смотреть в экран ПЭВМ или же открыть документ лежащий на столе.

Фотографирование — метод получения изображения объектов на фотоматериале. Особенностью метода является получения детальных данных при дешифрировании снимка.

По мнению экспертов такой перечень есть не пересекаемым и независимым на определенном уровне абстракции. Он позволяет рассмотреть определенное множество выборок таких методов вместе. На рис.1 показана обобщенная модель способов НСД к источникам конфиденциальной информации.

Не секрет, что спецслужбы пристально следят за своими подопечными, при этом используя разные контрразведывательные . При этом нужно понимать, через какой способ получения информации есть несанкционированное получение доступа. Способ — это прием или порядок действий, которые приводят к реализации цели. Способ несанкционированного доступа (способ НСД) — это набор действий и приемов, с целью добывания данных незаконным путем с дополнительным воздействием на эту информацию.

В наше время способы НСД к данным разные: реализация специальных технических средств, использование прогрехов а системах, или другие как показано на рис.1. Кроме того, способы НСД напрямую связанны с особенностями источника конфиденциальных данных.
Имея набор источников информации и набор способов НСД к ним, можно просчитать вероятность и построить модель их связи. Многие способы применимы к источникам — технические средства обработки и люди. Хоть и другие способы не к примеру не влияют на такие распространенные источники, их опасность может быть даже больше.

Степень опасности способа НСД смотрится по нанесенному ущербу. По сколько информация сегодня имеет свою цену, то сам факт приобретения информация приравнивается к получению денег. Злоумышленник преследует три цели:

• получить данные для конкурентов и продать.
• изменить данные в информационной сети. Дезинформация.
• Уничтожить данные.

Рисунок — 1 (для просмотра нажмите на картинку)

Главная цель — добыть информацию о состоянии, составе и деятельности объектов конфиденциальных интересов для своих целей или обогащения. Другая цель — изменение информации, которая существует в информационной сети. Такой способ может привести к дезинформации в определенных областях деятельности, изменить результат поставленных задач. При этом очень сложно реализовать такую схему дезинформации, нужно провести целый комплекс действий и предусмотреть очень много событий. Самая опасная цель — это уничтожение данных. От задач зависит как и выбор действий, так и их качественный или количественные характеристики.

Способы НСД к информации с помощью технических средств

Любая электронная система, которая содержит совокупность узлов, элементов и проводников и обладает при этом источниками информационного сигнала — есть каналами утечки конфиденциальной информации. Способы НСД и каналы утечки объективно связанны. Варианты связей показаны В табл. 1.

Таблица — 1

От каждого источника образуется канал утечки данных при этом его конкретные параметры изучаются и испытываются способы атак в лабораториях. Действия могут быть активными и пассивными. К пассивным относят реализацию технических каналов утечки информации без прямого контакта или подключения. Способы обычно ориентированны на получение данных. Активные методы подключаются к линиям связи. Линии связи могут быть:

• Проводные (волоконно-оптические).
• Беспроводные (Wi-Fi).

Способы НСД к линиям связи

Зачастую в качестве линий связи используют телефонные линии или оптоволоконные линии. Способы прослушивания телефонных линий показаны на рис.2.

Рисунок — 2

Также есть системы прослушивания линий, которые не требуют прямого контакта с телефонной линией. Такие системы используют индуктивные методы съема данных. Такие системы не имеют широкого применения, так как они сильно большие из-за содержания несколько каскадов усиления слабого НЧ-сигнала и в добавок внешний источник питания.

Но на сегодня линии оптоколокна имеют более широкий спектр реализации. Информация по такому каналу передается в виде пульсирующего светового потока, на который не влияют магнитные и электрические помехи. Также по такому каналу тяжелее перехватить данные, что повышает безопасность передачи. При этом скорость передачи достигает Гигабайт/секунду. Для подключении к такому каналу связи, удаляют защитные слои кабеля. Потом стравливают светоотражающую оболочку и изгибают кабель по специальным углом, что бы снимать информацию. При этом сразу будет заметно падать мощность сигнала. Также можно бесконтактно подключатся к каналу связи, но для этого нужно иметь определенный уровень знаний и подготовки.

Способы НСД к беспроводным линиям связи

Транспортировка данных с помощью высокочастотных СЧВ и УКВ диапазонах дает возможность реализовать передачу информацию и компьютерную сеть там, где положить обычный проводные каналы есть сложно. В таких каналах связи передача информации возможно со скорость до 2 Мбит/с. При этом есть вероятность помех и перехвата информации. Перехват данных работает на основе перехвата электромагнитных излучений с дальнейшем анализом и расшифровывания. Перехват информации по таким каналам имеет свои особенности:

• данные можно получить без прямого контакта с источником;
• на сигнал не влияет ни время года/суток;
• прием данных проходит в реальном времени;
• перехват реализуется скрытно.
• дальность перехвата ограничена только характеристикой волн распространения.

Защиты от несанкционированного доступа

Существует байка о том, как нужно хранить информацию. Она должна быть в одном экземпляре на компьютере, который расположен в бронированном сейфе, отключенный от всех сетей и обесточенный. Такой метод мягко говоря, очень жестокий, однако и такие бывали случаи. Что бы защитить данные от НСД, нужно понять какой доступ считается санкционированным, а какой нет. Для этого нужно:

• разбить информацию на классы, которая обрабатывается или хранится на ПК
• разбить пользователей на классы по доступу к данным
• расставить эти классы в определенные связи обмена данным между собой

Системы защиты данных от НСД должно поддерживать реализацию следующих функций:

• аутентификация
• идентификация
• разграничение доступа пользователей к ЭВМ
• разграничение доступа пользователей к возможностями над информацией
• администрирование:
  • обработка регистрационных журналов
  • определение прав доступа к ресурсам
  • запуск системы защиты на ЭВМ
  • демонтированные системы защиты с ЭВМ
• Вывод на попытки НСД
• регистрация событий:
  • нарушения прав доступа
  • вход/выход пользователя из системы
• контроль работоспособности и целостности систем защиты
• поддержание информационной безопасности при ремонтно-профилактических работах и аварийных ситуациях

Права пользователей доступа к ресурсам описывают таблицы, на основе которых проводится проверка аутентификации пользователя по доступу. Если Пользователь не может получить запрашиваемые права доступа, значит регистрируется факт НСД и проводятся определенные действия.

Аутентификация и идентификация пользователя

Для доступа пользователю к ресурсам системы, он должен пройти процесс:

• Идентификации — процесс предоставления системы пользователем свое имя или другой идентификатор
• Аутентификация — процесс подтверждения системой пользователя на основе идентификатора и пароля или другой информации (см. , )

Исходя из этого, для проведения этих процедур, нужно что бы:

• была программа аутентификации
• у пользователя была в наличии уникальная информация

Есть две формы хранения идентификационных данных о пользователе, это внутренняя (запись в базе) или внешняя (карточка). Любому носителю информации, который нуждается в опознании системой, существует соответствие в системе аутентификации:

• ID i — неизменный идентификатор i-го пользователя, который для системы является аналогом имени пользователя
• K i — аутентифицирующие данные пользователя

Существует две типовые схема аутентификации и идентификации. Первая схема:

В такой схеме E i = F (ID i , K i), где невосстановимость K i считается как некий порог трудоемкость Т 0 для восстановления K i по E i и ID i . Для пары K i и K j возможное совпадение значений E. В связи с такой ситуацией, вероятность ложной аутентификации пользователей системы не должна превышать некий порог P 0 . На практике дают такие значения: T 0 = 10 20 ….10 30 , P 0 = 10 -7 ….10 -9 .

Для такой схемы существует протокол аутентификации и идентификации:

• Пользователь предоставляет свой идентификатор ID
• Вычисляется значение E = F(ID, K)

В другой схеме E i = F(S i , K i), где S — случайный вектор, который задается при создании идентификатора пользователя. F — функция, которая имеет аспект невосстановимости значения K i по E i и S i .

Протокол для второй схемы аутентификации и идентификации:

• Пользователь показывает системе свой идентификатор ID
• Если существует такой ID i , где ID=ID i , то идентификация пользователем пройдена успешно, иначе нет.
• По идентификатору ID выделяется вектор S
• Алгоритм аутентификации просит ввести пользователя его аутентификатор К
• Вычисляется значение E = F(S, K)
• Если E = E 1 то аутентификация пройдена, иначе нет.

Вторая схема используется в ОС UNIX. Пользователь в качестве идентификатора вводит свое имя (Login), а пароль в качестве аутентификатора. Функция F является алгоритмом шифрования DES. (см. )

В последнее время набирают обороты биометрические методы идентификации и аутентификации, этому способствует:

• Высокая степень доверенности по признакам из-за их уникальности
• Трудная фальсификация этих признаков

В качестве признаков пользователя может использоваться:

• отпечатки пальцев
• сетчатка глаз и узор радужной оболочки
• форма руки
• форма ушей
• форма лица
• особенности голоса
• рукописный почерк

При прохождении регистрации пользователь должен показать свои биометрические признаки. Сканированный образ сравнивается с образом который существует в базе данных. Системы идентификации по глазу имеют вероятность повторения данных характеристик — 10 -78 . Таким системы наиболее надежные среди остальных биометрических систем. Такие системы применяются в зонах оборонительных и военных объектов. Системы идентификации по отпечаткам пальцев самые распространенные. Причиной массовости заключается в том, что существует большая база по отпечаткам пальцев. Спасибо полиции. Системы идентификации по лицу и голосу самые доступные из-за их дешевизны. Такие системы применяются при удаленной идентификации, к примеру в сетях.

Нужно отметить, что использование биометрических характеристик для идентификации субъектов пока не получило надлежащего нормативно-правового обеспечения, в виде стандартов. Поэтому применение таких систем допускается только там, где идет обработка данных которые составляют коммерческую или служебную тайну.

Взаимная проверка подлинности пользователей

Стороны, которые вступают в информационный обмен нуждаются в взаимной аутентификации. Такой процесс обычно реализуется в начале сеанса обмена. Для проверки подлинности, существуют способы:

• механизм отметки-времени (временной штепмель )
• механизм запроса-ответа

Механизм запроса-ответа подразумевает ситуацию, когда пользователь А хочет быть уверен, данные которые подсылает пользователь В не фальшивые. Для этого пользователь А отправляет непредсказуемый элемент — запрос Х , над которым пользователь В должен выполнить заранее оговоренную операцию, и отправить результат пользователю А. Пользователь А проверяет результат с тем, что должен был выйти. Недостаток такого метода заключается в том, что можно восстановить закономерность между запросом и ответом.

Механизм отметки времени подразумевает регистрацию времени для каждого отправленного сообщения. В таком случае пользователь сети может определить насколько устарело сообщение. В обоих случая дополнительно нужно применять шифрование.

Также есть механизм рукопожатия , который основан на предыдущих двух механизмах и заключается в взаимной проверке ключей, который используют стороны обмена. Такой принцип используют для создания соединения между хостом-компьютером и тд в сетях.

В качестве примера, рассмотрим двух пользователей А и В, которые разделяют один и тот же секретный ключ K AB .

• Пользователь А инициирует механизм, и отправляет пользователю В свой идентификатор ID A в открытой форме
• Пользователь В получает идентификатор ID A , находит ключ K AB для дальнейшего использования
• Пользователь А генерирует последовательность S с помощью генератора PG и отправляет пользователю В в виде криптограммы E K AB S
• Пользователь В расшифровывает эту криптограмму
• Оба пользователя изменяют последовательность S, с помощью односторонней функцией f
• Пользователь В шифрует сообщение f(S), и отправляет криптограмму E K AB (f(S)) пользователю А
• Пользователь А расшифровывает такую криптограмму, и сравнивает f(S) исходное и расшифрованное. Если они равны, то подлинность пользователя В для пользователя А доказана.

Пользователь В доказывает подлинность А таким же способом. Плюсом такого механизма это то, участники связи не получают никакой секретной информации во время механизма.

Также можно использовать DLP системы. Такие системы основаны на анализе потоков данных, которые пересекаются с данными защищаемой информационной системы. При срабатывании сигнатуры, срабатывает активный элемент системы, и передача пакета, потока, сессии блокируется. Такие системы базируются на двух методах. Первым анализирует формальные признаки информации. К примеру метки, значение хеш-функций и др. Такой способ разрешает избежать ложных срабатываний (ошибки 1го рода), но для этого документы нужно обработать дополнительной классификацией. Другом способ — анализ контента. Он допускает ложные срабатывания, но разрешает выявить пересылку конфиденциальных данных не только среди обработанных документов. Основной задачей таких систем это предотвращения передачи конфиденциальных данных за пределы информационной системы. Такая утечка может быть намеренной или ненамеренной. Практика показывает, что 75% инцидентов происходит не специально, а из-за ошибок, небрежности или невнимательности самих сотрудников. Такие утечки выявить не сложно, сложнее выявить специальные атаки. Исход борьбы зависит от многих параметров, и гарантировать 100% успех невозможно.

Делая итог, нужно отметить, что НСД является намеренной угрозой с доступом к . Существует множество способов как это сделать. Службе информационной безопасности нужно тщательно следить за информационными потоками а так же за пользователями информационной системы. С развитием технологий появляются новые методы НСД и их реализации. Нужно начальству выделять ресурсы для обновления и улучшения системы защиты информационной системы, так как со временем она устаревает и теряет возможность препятствовать новым атакам. Нужно помнить, что абсолютной защиты нету, но нужно стремится к ней.

Защита от несанкционированного доступа (защита от НСД) - это предотвращение или существенное затруднение несанкционированного доступа .

Средство защиты информации от несанкционированного доступа (СЗИ от НСД) - это программное, техническое или программно-техническое средство, предназначенное для предотвращения или существенного затруднения несанкционированного доступа .

Назначение и общая классификация СЗИ.

СЗИ от НСД можно разделить на универсальные и специализированные (по области применения), на частные и комплексные решения (по совокупности решаемых задач), на встроенные системные средства и добавочные (по способу реализации).

Классификация крайне важна, так как при построении СЗИ каждого типа разработчики формулируют и решают совершенно разные задачи (подчас противоречащие друг другу). Так, в основу концепции защиты универсальных системных средств закладываются принципы «полного доверия к пользователю», их защита во многом бесполезна в корпоративных системах, например, при решении задач противодействия внутренним ИТ-угрозам. В подавляющей части сегодня СЗИ создаются для усиления встроенных в универсальные ОС механизмов защиты, применительно к использованию в корпоративной среде. Если речь заходит о совокупности решаемых задач, то здесь следует говорить о комплексировании механизмов как в части эффективного решения конкретной задачи защиты, так и в части решения комплекса задач.

Потребительские свойства (назначение) добавочного СЗИ от НСД определяются тем, в какой мере добавочным средством устраняются архитектурные недостатки встроенных в ОС механизмов защиты, применительно к решению требуемых задач в корпоративных приложениях, и насколько комплексно (эффективно) им решается эта совокупность задач защиты информации .

Вопросы оценки эффективности СЗИ от НСД

Эффективность СЗИ от НСД можно оценить, исследовав вопросы корректности реализации механизмов защиты и достаточности набора механизмов защиты применительно к практическим условиям использования.

Оценка корректности реализации механизмов защиты

На первый взгляд, такую оценку провести несложно, но на практике это не всегда так. Один пример: в NTFS файловый объект может быть идентифицирован различными способами: к файловым объектам, задаваемым длинными именами, можно обращаться по короткому имени (так, к каталогу «Program files» можно обратиться по короткому имени «Progra~1»), а некоторые программы обращаются к файловым объектам не по имени, а по ID. Если установленное в информационной системе СЗИ не перехватывает и не анализирует лишь один подобный способ обращения к файловому объекту, то, по большому счету, оно становится полностью бесполезным (рано или поздно злоумышленник выявит данный недостаток средства защиты и воспользуется им). Упомянем и о том, что файловые объекты, не разделяемые между пользователями системой и приложениями, могут служить «каналом» понижения категории документа, что сводит на нет защиту конфиденциальной информации. Подобных примеров можно привести много.

Требования к корректности реализации механизмов защиты определены в нормативном документе «Гостехкомиссия России. Руководящий документ. Средства вычислительной техники. Защита от несанкционированного доступа к информации. Показатели защищенности от НСД к информации» ; он используется при сертификации СЗИ от НСД.

Эти требования присутствуют в документе в необходимом объеме, они корректны, но сформулированы в общем виде (а как иначе, в противном случае потребовалось бы создавать свой нормативный документ под каждое семейство ОС, а возможно, и под каждую реализацию ОС одного семейства), и для выполнения одного требования может понадобиться реализация нескольких механизмов защиты. Следствием этого становится неоднозначность толкования данных требований (в части подходов к их реализации) и возможность принципиально разных подходов к реализации механизмов защиты в СЗИ от НСД разработчиками. Результат - разная эффективность СЗИ от НСД у производителей, реализующих одни и те же формализованные требования. А ведь невыполнение любого из этих требований может свести на нет все усилия по обеспечению информационной безопасности.

Оценка достаточности (полноты) набора механизмов защиты

Требования к достаточности (полноте, применительно к условиям использования) набора механизмов защиты определены документом «Гостехкомиссия России. Руководящий документ. Автоматизированные системы. Защита от несанкционированного доступа к информации. Показатели защищенности от НСД к информации» , который используется при аттестации объектов информатизации, в том числе и при использовании в АС СЗИ от НСД. Однако и здесь ситуация во многом схожа с описанной выше.

Так, формулировку требования к достаточности механизмов в СЗИ от НСД для защиты конфиденциальных данных в нормативных документах, при которой возникает неоднозначность определения того, что отнести к защищаемым ресурсам, целесообразно было бы расширить, например, следующим образом: «Должен осуществляться контроль подключения ресурсов, в частности устройств, в соответствии с условиями практического использования защищаемого вычислительного средства, и контроль доступа субъектов к защищаемым ресурсам, в частности к разрешенным для подключения устройствам» .

Заметим, что механизмы контроля доступа к ресурсам, всегда присутствующим в системе, - файловые объекты, объекты реестра ОС и т.д. - априори защищаемые, и они должны присутствовать в СЗИ от НСД в любом случае, а что касается внешних ресурсов, то с учетом назначения СЗИ. Если предназначение СЗИ - защита компьютеров в сети, то оно должно иметь механизмы контроля доступа к сетевым ресурсам; если оно служит для защиты автономных компьютеров, то должно обеспечивать контроль (запрет) подключения к компьютеру сетевых ресурсов. Это правило, на наш взгляд, подходит без исключения ко всем ресурсам и может быть использовано в качестве базового требования к набору механизмов защиты при аттестации объектов информатизации.

Вопросы достаточности механизмов защиты должны рассматриваться не только применительно к набору ресурсов, но и применительно к решаемым задачам защиты информации. Подобных задач при обеспечении компьютерной безопасности всего две - противодействие внутренним и внешним ИТ-угрозам.

Общая задача противодействия внутренним ИТ-угрозам - обеспечение разграничения доступа к ресурсам в соответствии с требованиями к обработке данных различных категорий конфиденциальности. Возможны разные подходы к заданию разграничений: по учетным записям, по процессам, на основе категории прочтенного документа. Каждый из них задает свои требования к достаточности. Так, в первом случае надо изолировать буфер обмена между пользователями; во втором - между процессами; для третьего случая вообще необходимо кардинально пересмотреть всю разграничительную политику доступа ко всем ресурсам, так как один и тот же пользователь одним и тем же приложением может обрабатывать данные различных категорий конфиденциальности.

Существуют десятки способов межпроцессного обмена (поименованные каналы, сектора памяти и т.д.), поэтому необходимо обеспечить замкнутость программной среды - предотвратить возможность запуска программы, реализующей подобный канал обмена. Встают и вопросы неразделяемых системой и приложениями ресурсов, контроля корректности идентификации субъекта доступа, защиты собственно СЗИ от НСД (список необходимых механизмов защиты для эффективного решения данной задачи весьма внушительный). Большая их часть в явном виде не прописана в нормативных документах.

Задача эффективного противодействия внешним ИТ-угрозам, на наш взгляд, может быть решена только при условии задания разграничительной политики для субъекта «процесс» (т.е. «процесс» следует рассматривать как самостоятельный субъект доступа к ресурсам). Это обусловлено тем, что именно он несет в себе угрозу внешней атаки. Подобного требования в явном виде нет в нормативных документах, но в этом случае решение задачи защиты информации требует кардинального пересмотра базовых принципов реализации разграничительной политики доступа к ресурсам.

Если вопросы достаточности механизмов защиты применительно к набору защищаемых ресурсов еще как-то поддаются формализации, то применительно к задачам защиты информации формализовать подобные требования не представляется возможным.

В данном случае СЗИ от НСД разных производителей, выполняющих формализованные требования нормативных документов, также могут иметь кардинальные отличия как в реализуемых подходах и технических решениях, так и в эффективности этих средств в целом.

В заключение отметим, что нельзя недооценивать важность задачи выбора СЗИ от НСД, так как это особый класс технических средств, эффективность которых не может быть высокой или низкой. С учетом сложности оценки реальной эффективности СЗИ от НСД рекомендуем потребителю привлекать специалистов (желательно из числа разработчиков, практически сталкивающихся с этими проблемами) на стадии выбора СЗИ от НСД.

Защита от несанкционированного доступа к данным

Несанкционированный доступ (НСД) злоумышленника на компьютер опасен не только возможностью прочтения и/или модификации обрабатываемых электронных документов, но и возможностью внедрения злоумышленником управляемой программной закладки, которая позволит ему предпринимать следующие действия:

2. Осуществлять перехват различной ключевой информации, используемой для защиты электронных документов.

3. Использовать захваченный компьютер в качестве плацдарма для захвата других компьютеров локальной сети.

4. Уничтожить хранящуюся на компьютере информацию или вывести компьютер из строя путем запуска вредоносного программного обеспечения.

Защита компьютеров от НСД является одной из основных проблем защиты информации, поэтому в большинство операционных систем и популярных пакетов программ встроены различные подсистемы защиты от НСД. Например, выполнение аутентификации в пользователей при входе в операционные системы семейства Windows. Однако, не вызывает сомнений тот факт, что для серьезной защиты от НСД встроенных средств операционных систем недостаточно. К сожалению, реализация подсистем защиты большинства операционных систем достаточно часто вызывает нарекания из-за регулярно обнаруживаемых уязвимостей, позволяющих получить доступ к защищаемым объектам в обход правил разграничения доступа. Выпускаемые же производителями программного обеспечения пакеты обновлений и исправлений объективно несколько отстают от информации об обнаруживаемых уязвимостях. Поэтому в дополнение к стандартным средствам защиты необходимо использование специальных средств ограничения или разграничения доступа.
Данные средства можно разделить на две категории:

1. Средства ограничения физического доступа.

2. Средства защиты от несанкционированного доступа по сети.

Средства ограничения физического доступа

Наиболее надежное решение проблемы ограничения физического доступа к компьютеру – использование аппаратных средств защиты информации от НСД, выполняющихся до загрузки операционной системы. Средства защиты данной категории называются «электронными замками». Пример электронного замка представлен на рис. 5.3.

Рисунок 5.3 – Электронный замок для шины PCI

Теоретически, любое программное средство контроля доступа может подвергнуться воздействию злоумышленника с целью искажения алгоритма работы такого средства и последующего получения доступа к системе. Поступить подобным образом с аппаратным средством защиты практически невозможно: все действия по контролю доступа пользователей электронный замок выполняет в собственной доверенной программной среде, которая не подвержена внешним воздействиям.
На подготовительном этапе использования электронного замка выполняется его установка и настройка. Настройка включает в себя следующие действия, обычно выполняемые ответственным лицом – администратором по безопасности:

1. Создание списка пользователей, которым разрешен доступ на защищаемый компьютер. Для каждого пользователя формируется ключевой носитель (в зависимости от поддерживаемых конкретным замком интерфейсов – дискета, электронная таблетка iButton или смарт-карта), по которому будет производиться аутентификация пользователя при входе. Список пользователей сохраняется в энергонезависимой памяти замка.

2. Формирование списка файлов, целостность которых контролируется замком перед загрузкой операционной системы компьютера. Контролю подлежат важные файлы операционной системы, например, следующие:

Системные библиотеки Windows ;

Исполняемые модули используемых приложений;

Шаблоны документов Microsoft Word и т. д.

Контроль целостности файлов представляет собой вычисление их эталонной контрольной суммы, например, хэширование по алгоритму ГОСТ Р 34.11-94, сохранение вычисленных значений в энергонезависимой памяти замка и последующее вычисление реальных контрольных сумм файлов и сравнение с эталонными. В штатном режиме работы электронный замок получает управление от BIOS защищаемого компьютера после включения последнего. На этом этапе и выполняются все действия по контролю доступа на компьютер (см. упрощенную схему алгоритма на рис. 5.4), а именно:

Рисунок 5.4 – Упрощенная схема алгоритма работы электронного замка

1. Замок запрашивает у пользователя носитель с ключевой информацией, необходимой для его аутентификации. Если ключевая информация требуемого формата не предъявляется или если пользователь, идентифицируемый по предъявленной информации, не входит в список пользователей защищаемого компьютера, замок блокирует загрузку компьютера.

2. Если аутентификация пользователя прошла успешно, замок рассчитывает контрольные суммы файлов, содержащихся в списке контролируемых, и сравнивает полученные контрольные суммы с эталонными. В случае, если нарушена целостность хотя бы одного файла из списка, загрузка компьютера блокируется. Для возможности дальнейшей работы на данном компьютере необходимо, чтобы проблема была разрешена Администратором, который должен выяснить причину изменения контролируемого файла и, в зависимости от ситуации, предпринять одно из следующих действий, позволяющих дальнейшую работу с защищаемым компьютером:

Восстановить исходный файл;

Удалить файл из списка контролируемых.

3. Если все проверки пройдены успешно, замок возвращает управление компьютеру для загрузки штатной операционной системы.

Поскольку описанные выше действия выполняются до загрузки операционной системы компьютера, замок обычно загружает собственную операционную систему (находящуюся в его энергонезависимой памяти – обычно это MS-DOS или аналогичная ОС , не предъявляющая больших требований к ресурсам), в которой выполняются аутентификация пользователей и проверка целостности файлов. В этом есть смысл и с точки зрения безопасности – собственная операционная система замка не подвержена каким-либо внешним воздействиям, что не дает возможности злоумышленнику повлиять на описанные выше контролирующие процессы. Информация о входах пользователей на компьютер, а также о попытках несанкционированного доступа сохраняется в журнале, который располагается в энергонезависимой памяти замка. Журнал может быть просмотрен Администратором. При использовании электронных замков существует ряд проблем, в частности:

1. BIOS некоторых современных компьютеров может быть настроен таким образом, что управление при загрузке не передается BIOS’у замка. Для противодействия подобным настройкам замок должен иметь возможность блокировать загрузку компьютера (например, замыканием контактов Reset ) в случае, если в течение определенного интервала времени после включения питания замок не получил управление.

2. Злоумышленник может просто вытащить замок из компьютера. Однако, существует ряд мер противодействия:

Различные организационно-технические меры: пломбирование корпуса компьютера, обеспечение отсутствие физического доступа пользователей к системному блоку компьютера и т. д.

Существуют электронные замки, способные блокировать корпус системного блока компьютера изнутри специальным фиксатором по команде администратора – в этом случае замок не может быть изъят без существенного повреждения компьютера.

Довольно часто электронные замки конструктивно совмещаются с аппаратным шифратором. В этом случае рекомендуемой мерой защиты является использование замка совместно с программным средством прозрачного (автоматического) шифрования логических дисков компьютера. При этом ключи шифрования могут быть производными от ключей, с помощью которых выполняется аутентификация пользователей в электронном замке, или отдельными ключами, но хранящимися на том же носителе, что и ключи пользователя для входа на компьютер. Такое комплексное средство защиты не потребует от пользователя выполнения каких-либо дополнительных действий, но и не позволит злоумышленнику получить доступ к информации даже при вынутой аппаратуре электронного замка.

Средства защиты от НСД по сети

Наиболее действенными методами защиты от несанкционированного доступа по компьютерным сетям являются виртуальные частные сети (VPN – Virtual Private Network ) и межсетевое экранирование. Рассмотрим их подробно.

Виртуальные частные сети

Виртуальные частные сети обеспечивают автоматическую защиту целостности и конфиденциальности сообщений, передаваемых через различные сети общего пользования, прежде всего, через Интернет. Фактически, VPN – это совокупность сетей, на внешнем периметре которых установлены VPN -агенты (рис. 5.5). VPN -агент – это программа (или программно-аппаратный комплекс), собственно обеспечивающая защиту передаваемой информации путем выполнения описанных ниже операций.

Рис. 5.5 ‑ Схема построения VPN

Перед отправкой в сеть любого IP -пакета VPN -агент производит следующее:

1. Из заголовка IP -пакета выделяется информация о его адресате. Согласно этой информации на основе политики безопасности данного VPN -агента выбираются алгоритмы защиты (если VPN -агент поддерживает несколько алгоритмов) и криптографические ключи, с помощью которых будет защищен данный пакет. В том случае, если политикой безопасности VPN -агента не предусмотрена отправка IP -пакета данному адресату или IP -пакета с данными характеристиками, отправка IP -пакета блокируется.

2. С помощью выбранного алгоритма защиты целостности формируется и добавляется в IP -пакет электронная цифровая подпись (ЭЦП), имитоприставка или аналогичная контрольная сумма.

3. С помощью выбранного алгоритма шифрования производится зашифрование IP -пакета.

4. С помощью установленного алгоритма инкапсуляции пакетов зашифрованный IP -пакет помещается в готовый для передачи IP-пакет, заголовок которого вместо исходной информации об адресате и отправителе содержит соответственно информацию о VPN -агенте адресата и VPN -агенте отправителя. Т.е. выполняется трансляция сетевых адресов.

5. Пакет отправляется VPN -агенту адресата. При необходимости, производится его разбиение и поочередная отправка результирующих пакетов.

При приеме IP -пакета VPN -агент производит следующее:

1. Из заголовка IP -пакета выделяется информация о его отправителе. В том случае, если отправитель не входит в число разрешенных (согласно политике безопасности) или неизвестен (например, при приеме пакета с намеренно или случайно поврежденным заголовком), пакет не обрабатывается и отбрасывается.

2. Согласно политике безопасности выбираются алгоритмы защиты данного пакета и ключи, с помощью которых будет выполнено расшифрование пакета и проверка его целостности.

3. Выделяется информационная (инкапсулированная) часть пакета и производится ее расшифрование.

4. Производится контроль целостности пакета на основе выбранного алгоритма. В случае обнаружения нарушения целостности пакет отбрасывается.

5. Пакет отправляется адресату (по внутренней сети) согласно информации, находящейся в его оригинальном заголовке.

VPN -агент может находиться непосредственно на защищаемом компьютере (например, компьютеры «удаленных пользователей» на рис. 5.5). В этом случае с его помощью защищается информационный обмен только того компьютера, на котором он установлен, однако описанные выше принципы его действия остаются неизменными.
Основное правило построения VPN – связь между защищенной ЛВС и открытой сетью должна осуществляться только через VPN -агенты. Категорически не должно быть каких-либо способов связи, минующих защитный барьер в виде VPN -агента. Т.е. должен быть определен защищаемый периметр, связь с которым может осуществляться только через соответствующее средство защиты. Политика безопасности является набором правил, согласно которым устанавливаются защищенные каналы связи между абонентами VPN . Такие каналы обычно называют туннелями , аналогия с которыми просматривается в следующем:

1. Вся передаваемая в рамках одного туннеля информация защищена как от несанкционированного просмотра, так и от модификации.

2. Инкапсуляция IP- пакетов позволяет добиться сокрытия топологии внутренней ЛВС: из Интернет обмен информации между двумя защищенными ЛВС виден как обмен информацией только между их VPN -агентами, поскольку все внутренние IP -адреса в передаваемых через Интернет IP -пакетах в этом случае не фигурируют.

Правила создания туннелей формируются в зависимости от различных характеристик IP -пакетов, например, основной при построении большинства VPN протокол IPSec (Security Architecture for IP) устанавливает следующий набор входных данных, по которым выбираются параметры туннелирования и принимается решение при фильтрации конкретного IP -пакета:

1. IP -адрес источника. Это может быть не только одиночный IP-адрес, но и адрес подсети или диапазон адресов.

2. IP -адрес назначения. Также может быть диапазон адресов, указываемый явно, с помощью маски подсети или шаблона.

3. Идентификатор пользователя (отправителя или получателя).

4. Протокол транспортного уровня (TCP/UDP ).

5. Номер порта, с которого или на который отправлен пакет.

Межсетевой экран представляет собой программное или программно-аппаратное средство, обеспечивающее защиту локальных сетей и отдельных компьютеров от несанкционированного доступа со стороны внешних сетей путем фильтрации двустороннего потока сообщений при обмене информацией. Фактически, межсетевой экран является «урезанным» VPN -агентом, не выполняющим шифрование пакетов и контроль их целостности, но в ряде случаев имеющим ряд дополнительных функций, наиболее часто из которых встречаются следующие:

Антивирусное сканирование;

Контроль корректности пакетов;

Контроль корректности соединений (например, установления, использования и разрыва TCP -сессий);

Контент-контроль.

Межсетевые экраны, не обладающие описанными выше функциями и выполняющими только фильтрацию пакетов, называют пакетными фильтрами . По аналогии с VPN -агентами существуют и персональные межсетевые экраны, защищающие только компьютер, на котором они установлены. Межсетевые экраны также располагаются на периметре защищаемых сетей и фильтруют сетевой трафик согласно настроенной политике безопасности.

Электронный замок может быть разработан на базе аппаратного шифратора. В этом случае получается одно устройство, выполняющее функции шифрования, генерации случайных чисел и защиты от НСД. Такой шифратор способен быть центром безопасности всего компьютера, на его базе можно построить полнофункциональную систему криптографической защиты данных, обеспечивающую, например, следующие возможности:

1. Защита компьютера от физического доступа.

2. Защита компьютера от НСД по сети и организация VPN .

3. Шифрование файлов по требованию.

4. Автоматическое шифрование логических дисков компьютера.

5. Вычисление/проверка ЭЦП.

6. Защита сообщений электронной почты.