Организация защиты информации в компьютерных сетях

    Во  всемирной сети сосредотачивается  информация, исключительное право на пользование, которой принадлежит определённым лицам или группам лиц, действующим в порядке личной инициативы или в соответствии с должностными обязанностями. Такая информация должна быть защищена от всех видов постороннего вмешательства: чтения лицами, не имеющими права доступа к информации, и преднамеренного изменения информации. К тому же во всемирной сети должны приниматься меры по защите вычислительных ресурсов сети от их несанкционированного использования, т.е. должен быть исключён доступ к сети лиц, не имеющих на это права. Физическая защита системы и данных может осуществляться только в отношении рабочих ЭВМ и узлов связи и оказывается невозможной для средств передачи, имеющих большую протяжённость. По этой причине во всемирной сети должны использоваться средства, исключающие несанкционированный доступ к данным и обеспечивающие их секретность.

    Исследования  практики функционирования систем обработки  данных и вычислительных систем показали, что 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 во всемирной  сети и в автономно работающих ПЭВМ достигается комплексом организационных, организационно-технических, технических  и программных мер².

    К организационным  мерам защиты информации относятся:

    · 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 защиты информации включают:

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

    · установку на дверях помещений кодовых замков;

    · использование для отображения информации при вводе-выводе жидкокристаллических или плазменных дисплеев, а для получения твёрдых копий – струйных принтеров и термопринтеров, поскольку дисплей даёт 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 путём экранирования помещений, где происходит обработка информации, листами из металла или из специальной пластмассы.

    Технические средства защиты информации – 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;

    · выделение 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 защищённости операционных систем (базовой общесистемной и сетевой);

    · контроль алгоритмов защиты;

    · проверку и подтверждение правильности функционирования технического и программного обеспечения.

    Для надёжной 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, её 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 распространённых 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 и 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 ПК³.

    3. Механизмы обеспечения безопасности (криптография, электронная подпись, аутентификация, защита сетей)

    Для обеспечения секретности применяется  шифрование, или криптография, позволяющая трансформировать данные в зашифрованную форму, из которой извлечь исходную информацию можно только при наличии ключа.

    Системам  шифрования столько же лет, сколько  письменному обмену информацией.

    “Криптография” в переводе с греческого языка означает “тайнопись”, что вполне отражает её первоначальное предназначение. Примитивные (с позиций сегодняшнего дня) криптографические методы известны с древнейших времён и очень длительное время они рассматривались скорее как некоторое ухищрение, чем строгая научная дисциплина. Классической задачей криптографии является обратимое преобразование некоторого понятного исходного текста (открытого текста) в кажущуюся случайной последовательность некоторых знаков, называемую шифртекстом или криптограммой. При этом шифр-пакет может содержать как новые, так и имеющиеся в открытом сообщении знаки. Количество знаков в криптограмме и в исходном тексте в общем случае может различаться. Непременным требованием является то, что, используя некоторые логические замены символов в шифртексте, можно однозначно и в полном объёме восстановить исходный текст. Надёжность сохранения информации в тайне определялось в далёкие времена тем, что в секрете держался сам метод преобразования.

    Прошли  многие века, в течение которых криптография являлась предметом избранных – жрецов, правителей, крупных военачальников и дипломатов. Несмотря на малую распространенность, использование криптографических методов и способов преодоления шифров противника оказывало существенное воздействие на исход важных исторических событий. Известен не один пример того, как переоценка используемых шифров приводила к военным и дипломатическим поражениям. Несмотря на применение криптографических методов в важных областях, эпизодическое использование криптографии не могло даже близко подвести её к той роли и значению, которые она имеет в современном обществе. Своим превращением в научную дисциплину криптография обязана потребностям практики, порождённым электронной информационной технологией.

    Пробуждение значительного интереса к криптографии и её развитие началось с XIX века, что  связано с зарождением электросвязи. В XX столетии секретные службы большинства развитых стран стали относится к этой дисциплине как к  обязательному инструменту своей деятельности.

    В основе шифрования лежат два основных понятия: алгоритм и ключ. Алгоритм – это способ закодировать исходный текст, в результате чего получается зашифрованное послание. Зашифрованное послание может быть интерпретировано только с помощью ключа⁴.

    Очевидно, чтобы зашифровать послание, достаточно алгоритма.

    Голландский криптограф Керкхофф (1835 – 1903) впервые  сформулировал правило: стойкость шифра, т.е. криптосистемы – набора процедур, управляемых некоторой секретной информацией небольшого объёма, должна быть обеспечена в том случае, когда криптоаналитику противника известен весь механизм шифрования за исключением секретного ключа – информации, управляющей процессом криптографических преобразований. Видимо, одной из задач этого требования было осознание необходимости испытания разрабатываемых криптосхем в условиях более жёстких по сравнению с условиями, в которых мог бы действовать потенциальный нарушитель. Это правило стимулировало появление более качественных шифрующих алгоритмов. Можно сказать, что в нём содержится первый элемент стандартизации в области криптографии, поскольку предполагается разработка открытых способов преобразований. В настоящее время это правило интерпретируется более широко: все долговременные элементы системы защиты должны предполагаться известными потенциальному злоумышленнику. В последнюю формулировку криптосистемы входят как частный случай систем защиты. В этой формулировке предполагается, что все элементы систем защиты подразделяются на две категории – долговременные и легко сменяемые. К долговременным элементам относятся те элементы, которые относятся к разработке систем защиты и для изменения требуют вмешательства специалистов или разработчиков. К легко сменяемым элементам относятся элементы системы, которые предназначены для произвольного модифицирования или модифицирования по заранее заданному правилу, исходя из случайно выбираемых начальных параметров. К легко сменяемым элементам относятся, например, ключ, пароль, идентификация и т.п. Рассматриваемое правило отражает тот факт, надлежащий уровень секретности может быть обеспечен только по отношению к легко сменяемым элементам.