Обеспечение безопасности домашней компьютерной сети

В настоящее время большинство сетевых угроз направлено на извлечение прибыли - будь то кража пользовательского логина от аккаунта провайдера интернет-услуг или пароля для доступа в систему онлайн-банкинга. Эпоха «некоммерческих» вирусов уже прошла. Превращению обычного вредительства в выгодное ремесло в немалой степени способствовал сам технический прогресс, развитие компьютерной техники, расширение и популяризация сетей. Если раньше компьютеры использовались для различных вспомогательных целей, сегодня они для многих людей являются основным средством коммуникации, заработка, развлечения, осуществления различных финансовых операций6.

В заключении данного раздела хотелось бы отметить, что современные сетевые угрозы весьма многогранны. Заказ и распространение спама, взлом учетных записей к различным Web-сервисам, перехват паролей для платежных систем, фишинг (приложение А), социальная инженерия и многое, многое другое. Следует также отметить, что перечисленные угрозы довольно редко встречаются сами по себе.

Современные угрозы информационной безопасности (далее ИБ) весьма сложны. Нередко сложно даже определить, к какому классу вредоносных программ относится экземпляр: троян, вирус, эксплойт (Приложение А) или что-то другое. Поэтому и обычные антивирусы сегодня уже являются не узкоспециализированными программами, а целыми комплексами, защищающими от самых разнообразных угроз.

С годами меняются не только угрозы ИБ, но и сами разработчики этих угроз, меняется их инструментарий, меняются цели. Но также непрестанно эволюционируют и средства борьбы.

 

 

 

1.2 Классификация средств безопасности на современном уровне

 

По способам осуществления все меры обеспечения безопасности компьютерных сетей подразделяются на: правовые (законодательные), морально-этические, организационные (административные), физические, технические (аппаратно-программные) [6,22].

К правовым мерам защиты относятся действующие в стране законы, указы и нормативные акты, регламентирующие правила обращения с информацией, закрепляющие права и обязанности участников информационных отношений в процессе ее обработки и использования, а также устанавливающие ответственность за нарушения этих правил, препятствуя тем самым неправомерному использованию информации и являющиеся сдерживающим фактором для потенциальных нарушителей.

К морально-этическим мерам противодействия относятся нормы поведения, которые традиционно сложились или складываются по мере распространения компьютерных сетей в стране или обществе. Эти нормы большей частью не являются обязательными, как законодательно утвержденные нормативные акты, однако, их несоблюдение ведет обычно к падению авторитета, престижа человека, группы лиц или организации. Морально-этические нормы бывают как неписаные (например, общепризнанные нормы честности, патриотизма и т.п.), так и писаные, то есть оформленные в некоторый свод (устав) правил или предписаний.

Организационные (административные) меры защиты - это меры организационного характера, регламентирующие процессы функционирования системы обработки данных, использование ее ресурсов, деятельность персонала, а также порядок взаимодействия пользователей с системой таким образом, чтобы в наибольшей степени затруднить или исключить возможность реализации угроз безопасности. Они включают7:

1. мероприятия, осуществляемые при проектировании, строительстве и оборудовании сетей и других объектов систем обработки данных;
2. мероприятия по разработке правил доступа пользователей к ресурсам сетей (разработка политики безопасности);
3. мероприятия, осуществляемые при подборе и подготовке персонала;
4. организацию охраны и надежного пропускного режима;
5. организацию учета, хранения, использования и уничтожения документов и носителей с информацией;
6. распределение реквизитов разграничения доступа (паролей, ключей шифрования и т.п.);
7. организацию явного и скрытого контроля за работой пользователей;
8. мероприятия, осуществляемые при проектировании, разработке, ремонте и модификациях оборудования и программного обеспечения и т.п.

Физические меры защиты основаны на применении разного рода механических, электро- или электронно-механических устройств и сооружений, специально предназначенных для создания физических препятствий на возможных путях проникновения и доступа потенциальных нарушителей к компонентам сетей и защищаемой информации, а также технических средств визуального наблюдения, связи и охранной сигнализации.

Технические (аппаратные) меры защиты основаны на использовании различных электронных устройств, входящих в состав КС и выполняющих (самостоятельно или в комплексе с другими средствами) функции защиты.

Программные методы защиты предназначаются для непосредственной защиты информации по трем направлениям: а) аппаратуры; б) программного обеспечения; в) данных и управляющих команд.

Для защиты информации при ее передаче обычно используют различные методы шифрования данных перед их вводом в канал связи или на физический носитель с последующей расшифровкой. Как показывает практика, методы шифрования позволяют достаточно надежно скрыть смысл сообщения.

Все программы защиты, осуществляющие управление доступом к машинной информации, функционируют по принципу ответа на вопросы: кто может выполнять, какие операции и над какими данными.

Доступ может быть определен как:

1. общий (безусловно предоставляемый каждому пользователю);
2. отказ (безусловный отказ, например разрешение на удаление порции информации);
3. зависимый от события (управляемый событием);
4. зависимый от содержания данных;
5. зависимый от состояния (динамического состояния компьютерной системы);
6. частотно-зависимый (например, доступ разрешен пользователю только один или определенное число раз);
7. по имени или другим признаком пользователя;
8. зависимый от полномочий;
9. по разрешению (например, по паролю);
10. по процедуре.

Также к эффективным мерам противодействия попыткам несанкционированного доступа относятся средства регистрации. Для этих целей наиболее перспективными являются новые операционные системы специального назначения, широко применяемые в зарубежных странах и получившие название мониторинга (автоматического наблюдения за возможной компьютерной угрозой).

Так как выбранная тема работы относится к обеспечению безопасности домашней сети, то подробно рассматривать законодательные, моральные и организационные меры обеспечения нет необходимости, то перейдем к рассмотрению программно-аппаратных средств защиты. Охарактеризую только некоторые из них, в общем, разделив средства защиты информации на три вида:

1. физические средства защиты;
2. аппаратные средства защиты;
3. программные средства защиты информации.

К физическим средствам защиты относятся меры, которые позволяют предохранить информацию, хранящуюся в компьютерной сети, от физического воздействия. Данные меры включает в себя подготовку помещения, где будут располагаться серверы компьютерной сети и кабели связи, соблюдения правил подачи электропитания, резервное копирование.

К аппаратным средствам защиты информации относятся электронные и электронно-механические устройства, включаемые в состав технических средств КС и выполняющие (самостоятельно или в едином комплексе с программными средствами) некоторые функции обеспечения информационной безопасности. Критерием отнесения устройства к аппаратным, а не к инженерно-техническим средствам защиты является обязательное включение в состав технических средств КС [3].

Наиболее подробно остановимся на рассмотрении программных средств защиты, а именно специализированных современных программных средств защиты информации.

 Под программными средствами защиты информации понимают специальные программы, включаемые в состав программного обеспечения КС исключительно для выполнения защитных функций.

К основным программным средствам защиты информации относятся:

1. программы идентификации и аутентификации пользователей КС;
2. программы разграничения доступа пользователей к ресурсам КС;
3. программы шифрования информации;
4. программы защиты информационных ресурсов (системного и прикладного программного обеспечения, баз данных, компьютерных средств обучения и т. п.) от несанкционированного изменения, использования и копирования.

Специализированные программные средства защиты информации от несанкционированного доступа обладают в целом лучшими возможностями и характеристиками, чем встроенные средства сетевых ОС. Кроме программ шифрования, существует много других доступных внешних средств защиты информации. Из наиболее часто упоминаемых следует отметить следующие две системы, позволяющие ограничить информационные потоки8.

Firewalls - брандмауэры (дословно firewall — огненная стена). Между локальной и глобальной сетями создаются специальные промежуточные сервера, которые инспектируют и фильтруют весь проходящий через них трафик сетевого/ транспортного уровней. Это позволяет резко снизить угрозу несанкционированного доступа извне в корпоративные сети, но не устраняет эту опасность совсем. Более защищенная разновидность метода - это способ маскарада (masquerading), когда весь исходящий из локальной сети трафик посылается от имени firewall-сервера, делая локальную сеть практически невидимой.

Proxy-servers (proxy - доверенность, доверенное лицо). Весь трафик  сетевого/транспортного уровней  между локальной и глобальной  сетями запрещается полностью  — попросту отсутствует маршрутизация  как таковая, а обращения из локальной сети в глобальную происходят через специальные серверы-посредники. Очевидно, что при этом методе обращения из глобальной сети в локальную становятся невозможными в принципе. Очевидно также, что этот метод не дает достаточной защиты против атак на более высоких уровнях - например, на уровне приложения (вирусы, код Java и JavaScript).

Рассмотрим подробнее работу брандмауэра. Это метод защиты сети от угроз безопасности, исходящих от других систем и сетей, с помощью централизации доступа к сети и контроля за ним аппаратно-программными средствами.  Брандмауэр является защитным барьером, состоящим из нескольких компонентов (например, маршрутизатора или шлюза, на котором работает программное обеспечение брандмауэра). Брандмауэр конфигурируется в соответствии с принятой в организации политикой контроля доступа к внутренней сети. Все входящие и исходящие пакеты должны проходить через брандмауэр, который пропускает только авторизованные пакеты.

Брандмауэр с фильрацией пакетов [packet-filtering firewall] - является маршрутизатором или компьютером, на котором работает программное обеспечение, сконфигурированное таким образом, чтобы отбраковывать определенные виды входящих и исходящих пакетов. Фильтрация пакетов осуществляется на основе информации, содержащейся в TCP- и IP- заголовках пакетов (адреса отправителя и получателя, их номера портов и др.).

Брандмауэр экспертного уровня [stateful inspecthion firewall] - проверяет содержимое принимаемых пакетов на трех уровнях модели OSI (приложение А) - сетевом, сеансовом и прикладном. Для выполнения этой задачи используются специальные алгоритмы фильтрации пакетов, с помощью которых каждый пакет сравнивается с известным шаблоном авторизованных пакетов.

Создание  брандмауера относится к решению задачи экранирования. Формальная постановка задачи экранирования состоит в следующем. Пусть имеется два множества информационных систем. Экран - это средство разграничения доступа клиентов из одного множества к серверам из другого множества. Экран осуществляет свои функции, контролируя все информационные потоки между двумя множествами систем (Рисунок 1). Контроль потоков состоит в их фильтрации, возможно, с выполнением некоторых преобразований.

 

Рисунок 1 – Экран, как средство разграничения доступа.

 

На следующем уровне детализации экран (полупроницаемую мембрану) удобно представлять как последовательность фильтров. Каждый из фильтров, проанализировав данные, может задержать (не пропустить) их, а может и сразу «перебросить» за экран. Кроме того, допускается преобразование данных, передача порции данных на следующий фильтр для продолжения анализа или обработка данных от имени адресата и возврат результата отправителю (Рисунок 2).

Помимо функций разграничения доступа, экраны осуществляют протоколирование обмена информацией.

Обычно экран не является симметричным, для него определены понятия «внутри» и «снаружи». При этом задача экранирования формулируется как защита внутренней области от потенциально враждебной внешней. Так, межсетевые экраны (МЭ) чаще всего устанавливают для защиты корпоративной сети организации, имеющей выход в Internet.

 

 

Рисунок 2 – Экран, как последовательность фильтров.

 

Экранирование помогает поддерживать доступность сервисов внутренней области, уменьшая или вообще ликвидируя нагрузку, вызванную внешней активностью. Уменьшается уязвимость внутренних сервисов безопасности, поскольку первоначально злоумышленник должен преодолеть экран, где защитные механизмы сконфигурированы особенно тщательно. Кроме того, экранирующая система, в отличие от универсальной, может быть устроена более простым и, следовательно, более безопасным образом.