Защита информации

В результате решения проблем безопасности информации современные ИС и ИТ должны обладать следующими основными признаками:

• наличием информации различной  степени конфиденциальности;

 • обеспечением  криптографической защиты информации  различной степени конфиденциальности  при передаче данных;

• иерархичностью полномочий субъектов доступа к программам к компонентам ИС и ИТ (к файл-серверам, каналам связи и т.п.).

• обязательным управлением  потоками информации, как в локальных  сетях, так и при передаче по каналам  связи на далекие расстояния;

• наличием механизма  регистрации и учета попыток  несанкционированного доступа, событий  в ИС и документов, выводимых на печать;

• обязательным обеспечением целостности программного обеспечения  и информации в ИТ;

• наличием средств восстановления системы защиты информации; • обязательным учетом магнитных носителей;

• наличием физической охраны средств вычислительной техники  и магнитных носителей;

• наличием специальной  службы информационной безопасности системы.

При рассмотрении структуры СИБ  возможен традиционный подход — выделение обеспечивающих подсистем.

Система информационной безопасности, как и любая ИС, должна иметь определенные виды собственного программного обеспечения, опираясь на которые она будет способна выполнить  свою целевую функцию.

1. Правовое обеспечение — совокупность законодательных актов, нормативно-правовых документов, положений, инструкций, руководств, требования которых являются обязательными в рамках сферы их деятельности в системе защиты информации.

2. Организационное обеспечение. Имеется в виду, что реализация информационной безопасности осуществляется определенными структурными единицами, такими, например, как служба безопасности фирмы и ее составные структуры: режим, охрана и др.

3. Информационное обеспечение, включающее в себя сведения, данные, показатели, параметры, лежащие в основе решения задач, обеспечивающих функционирование СИБ. Сюда могут входить как показатели доступа, учета, хранения, так и информационное обеспечение расчетных задач различного характера, связанных с деятельностью службы безопасности.

4. Техническое (аппаратное) обеспечение. Предполагается широкое использование технических средств, как для защиты информации, так и для обеспечения деятельности СИБ.

5. Программное  обеспечение. Имеются в виду различные информационные, учетные, статистические и расчетные программы, обеспечивающие оценку наличия и опасности различных каналов утечки и способов несанкционированного доступа к информации.

6. Математическое обеспечение. Это — математические методы, используемые для различных расчетов, связанных с оценкой опасности технических средств, которыми располагают злоумышленники, зон и норм необходимой защиты.

7. Лингвистическое  обеспечение. Совокупность специальных языковых средств общения специалистов и пользователей в сфере обеспечения информационной безопасности.

8. Нормативно-методическое обеспечение. Сюда входят нормы и регламенты деятельности органов, служб, средств, реализующих функции защиты информации; различного рода методики, обеспечивающие деятельность пользователей при выполнении своей работы в условиях жестких требований соблюдения конфиденциальности.

Нормативно-методическое обеспечение может быть слито  с правовым.

Следует отметить, что  из всех мер защиты в настоящее  время ведущую роль играют организационные мероприятия. Поэтому возникает вопрос об организации службы безопасности.

Реализация политики безопасности требует настройки  средств защиты, управления системой защиты и осуществления контроля функционирования ИС.

Как правило, задачи управления и контроля решаются административной группой, состав и размер которой зависят от конкретных условий. Очень часто в эту группу входят администратор безопасности, менеджер безопасности и операторы.

В самой большой сети мира Интернет атаки на компьютерные системы прокатываются, как цунами, не зная ни государственных границ, ни расовых или социальных различий. Идет постоянная борьба интеллекта, а также организованности системных администраторов и изобретательности хакеров.

Разработанная корпорацией Microsoft операционная система Windows.NT в качестве основы ИС получает все большее распространение. И конечно, хакеры всего мира обратили на нее пристальное внимание.

По мере появления  сообщений об уязвимых местах в Windows NT корпорация Microsoft быстро создает сначала заплаты (hotfixes), а затем пакеты обновления (service packs), помогающие защитить операционную систему. В результате Windows NT постоянно меняется в лучшую сторону. В частности, в ней появляется все больше возможностей для, построения сети, действительно защищенной от несанкционированного  доступа к информации.

Методы и средства обеспечения безопасности информации:

Препятствие — метод физического преграждения пути злоумышленнику к защищаемой информации (к аппаратуре, носителям информации и т.д.).

Управление  доступом — методы защиты информации регулированием использования всех ресурсов ИС и ИТ. Эти методы должны противостоять всем возможным путям несанкционированного доступа к информации. Управление доступом включает следующие функции защиты:

• идентификацию пользователей, персонала и ресурсов системы (присвоение каждому объекту персонального  идентификатора);

• опознание (установление подлинности) объекта или субъекта по предъявленному им идентификатору;

• проверку полномочий (проверка соответствия дня недели, времени суток; запрашиваемых ресурсов и процедур установленному регламенту);

• разрешение и создание условий работы в пределах установленного регламента;

• регистрацию протоколирование обращений к защищаемым ресурсам;

• реагирование (сигнализация, отключение, задержка работ, отказ в запросе и т.п.) при попытках несанкционированных действий.

Механизмы шифрования — криптографическое закрытие информации. Эти методы защиты все шире применяются как при обработке, так и при хранении информации на магнитных носителях. При передаче информации по каналам связи большой протяженности этот метод является единственно надежным.

Криптографические методы защиты информации

Криптографические методы защиты информации - это "мощное оружие" в борьбе за информационную безопасность.

Криптография представляет собой совокупность методов преобразования данных, направленных на то, чтобы сделать  эти данные бесполезными для противника. Такие преобразования позволяют  решить две главные проблемы защиты данных:

• проблему конфиденциальности (путем лишения противника возможности извлечь информацию из канала связи);
• проблему целостности (путем лишения противника возможности изменить сообщение так, чтобы изменился его смысл, или ввести ложную информацию в канал связи).

Проблемы конфиденциальности и целостности информации тесно  связаны между собой, поэтому  методы решения одной из них часто  применимы для решения другой. Аппаратно – программные средства защиты информации показано на рис.1.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1.1. Аппаратно –  программные средства защиты информации

 

На рисунке 1.2. показана обобщённая схема криптографической системы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1.2. Обобщённая схема криптографической системы

Отправитель генерирует открытый текст исходного сообщения М, которое должно быть передано законному получателю по незащищённому каналу. За каналом следит перехватчик с целью перехватить и раскрыть передаваемое сообщение. Для того чтобы перехватчик не смог узнать содержание сообщения М, отправитель шифрует его с помощью обратимого преобразования Ек и получает шифр текст (или криптограмму) С = Ек (М), который отправляет получателю.

Законный получатель, приняв шифр текст С, расшифровывает его с помощью обратного преобразования D = (Ек)^-1 и получает исходное сообщение в виде открытого текста М:

 

Dк (С) = (Ек)^-1( Ек ( М ) ) = М

 

Преобразование Ек выбирается из семейства  криптографических преобразований, называемых криптоалгоритмами. Параметр, с помощью которого выбирается отдельное  преобразование, называется криптографическим ключом К. Криптосистема имеет, разные варианты реализации: набор инструкций, аппаратные средства, комплекс программ компьютера, которые позволяют зашифровать открытый текст и расшифровать шифр текст различными способами, один из которых выбирается с помощью конкретного ключа К.  

 Вообще говоря, преобразование  шифрования может быть симметричным  и асимметричным  относительно преобразования рас шифрования.  Это важное свойство определяет два класса криптосистем:

• симметричные (одно-ключевые) криптосистемы;
• асимметричные (двух ключевые) криптосистемы (с открытым ключом);

Обобщенная схема асимметричной  криптосистемы с двумя разными  ключами К1 и К2 показана на рисунке 1.3.. В этой системе один из ключей является открытым, а другой - секретным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1.3. Обобщенная схема  ассиметричной криптосистемы с  открытым ключом

 

В симметричной криптосистеме  секретный ключ надо передавать отправителю  и получателю по защищённому каналу распространения ключей, например такому, как курьерская служба. Существуют и другие способы распространения ключей. В асимметричной криптосистеме передают по незащищённому каналу только открытый ключ, а секретный ключ сохраняют на  месте его генерации.

На рисунке 1.4. показан поток  информации в криптосистеме в случае активных действий перехватчика. Активный перехватчик не только считывает все шифр тексты, передаваемые по каналу, но может также пытаться изменять из по своему усмотрению.

Любая попытка со стороны  перехватчика расшифровать шифр текст  С для получения открытого текста М или зашифровать свой собственный текст М' для получения правдоподобного шифр текста С', не имея подлинного ключа, называется криптографической атакой.

Криптографическая система  способная противостоять всем видам  атак называется стойкой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1.4. Поток информации в криптосистеме при активном перехвате сообщений

 

Краткое описание некоторых  основных криптографических систем защиты информации

- DES (Data Encryption Standart)

Шифруется блок размером в 64 бита с использованием 64-битного ключа. Осуществляется 16 проходов. Имеется 4 режима:

Электронная кодовая  книга ( ECB - Electronic Code Book );

Цепочный режим (CBC - Clipher Block Chaining): шифрование блока зависит  от результата шифрования предыдущего  блока;

Обратная связь по выходу (OFB - Output FeedBack): генератор случайных чисел;

Обратная связь по шифратору ( CFB - Clipher FeedBack ): для получения  кодов аутентификации сообщений.

- 3-DES  (Информация шифруется  DES три раза.)

- Каскадный 3-DES

Стандартный тройной DES, к которому добавлен механизм обратной связи ( такой как CBC, OFB или CFB ). Очень стоек к атакам с целью вскрытия

- IDEA (международный алгоритм шифрования)

Шифруется блок размером в 64 бита с использованием 128-битного  ключа. Осуществляется 8 проходов. Считается, что он лучше, чем DES, но полностью ещё не опробован

- Skipjack

Разработан АНБ ( NSA ) в  ходе проектов Clipper и Capstone. До недавнего  времени был секретным. С его  помощью шифруется блок размером в 64 бита с использованием 80-битного  ключа( режимы: ECB, CFB, OFB или CBC). Осуществляется 32 прохода

- CAST

Шифруется блок размером в 64 бита с использованием 40-битного (64-битного) ключа. Осуществляется 8 проходов. Пока что не известно других способов вскрытия, кроме тотального перебора. 

Противодействие атакам вредоносных программ предполагает комплекс разнообразных мер организационного характера и использование антивирусных программ. Цели принимаемых мер — это уменьшение вероятности инфицирования АИС, выявление фактов заражения системы; уменьшение последствий информационных инфекций, локализация или уничтожение вирусов; восстановление информации в ИС.

 Регламентация — создание таких условий автоматизированной обработки, хранения и передачи защищаемой информации, при которых нормы и стандарты по защите выполняются в наибольшей степени.

Принуждение — метод защиты, при котором пользователи и персонал ИС вынуждены соблюдать правила обработки, передачи и использования защищаемой информации под угрозой материальной, административной или уголовной ответственности.

 Побуждение — метод защиты, побуждающий пользователей и персонал ИС не нарушать установленные порядки за счет соблюдения сложившихся моральных и этических норм.

Вся совокупность технических  средств подразделяется на аппаратные и физические.