Пути и методы защиты информации в локальных вычислительных сетях

Пути и методы защиты информации в локальных вычислительных сетях

1.1Пути несанкционированного доступа, классификация способов и средств защиты информации

Архитектура ЛВС и технология ее функционирования позволяет злоумышленнику находить или специально создавать лазейки для скрытого доступа к информации, причем многообразие и разнообразие даже известных фактов злоумышленных действий дает достаточные основания предполагать, что таких лазеек существует или может быть создано много. Пути несанкционированного получения информации приведены на рисунке 1.1.

Несанкционированный доступ к информации, находящейся в ЛВС бывает:

1. косвенным - без физического доступа к элементам ЛВС;

2. прямым - с физическим доступом к элементам ЛВС.

В настоящее время существуют следующие пути несанкционированного получения информации (каналы утечки информации):

4) хищение носителей информации и производственных отходов;

5) считывание данных в массивах других пользователей;

7) несанкционированное использование терминалов;

8) маскировка под зарегистрированного пользователя с помощью хищения паролей и других реквизитов разграничения доступа;

10) получение защищаемых данных с помощью серии разрешенных запросов;

11) использование недостатков языков программирования и операционных систем;

12) преднамеренное включение в библиотеки программ специальных блоков типа “троянских коней”;

13) незаконное подключение к аппаратуре или линиям связи вычислительной системы;

14) злоумышленный вывод из строя механизмов защиты.

Для решения проблемы защиты информации основными средствами, используемыми для создания механизмов защиты принято считать:

1. Технические средства - реализуются в виде электрических, электромеханических, электронных устройств. Технические средства подразделяются на:

1) аппаратные - устройства, встраиваемые непосредственно в аппаратуру, или устройства, которые сопрягаются с аппаратурой ЛВС по стандартному интерфейсу (схемы контроля информации по четности, схемы защиты полей памяти по ключу, специальные регистры);

2) физические - реализуются в виде автономных устройств и систем (электронно-механическое оборудование охранной сигнализации и наблюдения. Замки на дверях, решетки на окнах).

2.) Программные средства - программы, специально предназначенные для выполнения функций, связанных с защитой информации.

В ходе развития концепции защиты информации специалисты пришли к выводу, что использование какого-либо одного из выше указанных способов защиты, не обеспечивает надежного сохранения информации. Необходим комплексный подход к использованию и развитию всех средств и способов защиты информации.

Способы защиты информации представлены на рисунке 1.2. Способы защиты информации в ЛВС включают в себя следующие элементы:

1. Препятствие - физически преграждает злоумышленнику путь к защищаемой информации (на территорию и в помещения с аппаратурой, носителям информации).

2. Управление доступом - способ защиты информации регулированием использования всех ресурсов системы (технических, программных средств, элементов данных).

Управление доступом включает следующие функции защиты:

1) идентификацию пользователей, персонала и ресурсов системы, причем под идентификацией понимается присвоение каждому названному выше объекту персонального имени, кода, пароля и опознание субъекта или объекта по предъявленному им идентификатору;

2) проверку полномочий, заключающуюся в проверке соответствия дня недели, времени суток, а также запрашиваемых ресурсов и процедур установленному регламенту;

3) разрешение и создание условий работы в пределах установленного регламента;

4) регистрацию обращений к защищаемым ресурсам;

5) реагирование (задержка работ, отказ, отключение, сигнализация) при попытках несанкционированных действий.

Рисунок 1.1 Способы и средства защиты информации в ЛВС

3. Маскировка - способ защиты информации в ЛВС путем ее криптографического преобразования. При передаче информации по линиям связи большой протяженности криптографическое закрытие является единственным способом надежной ее защиты.

4. Регламентация - заключается в разработке и реализации в процессе функционирования ЛВС комплексов мероприятий, создающих такие условия автоматизированной обработки и хранения в ЛВС защищаемой информации, при которых возможности несанкционированного доступа к ней сводились бы к минимуму. Для эффективной защиты необходимо строго регламентировать структурное построение ЛВС (архитектура зданий, оборудование помещений, размещение аппаратуры), организацию и обеспечение работы всего персонала, занятого обработкой информации.

5. Принуждение - пользователи и персонал ЛВС вынуждены соблюдать правила обработки и использования защищаемой информации под угрозой материальной, административной или уголовной ответственности.

Рассмотренные способы защиты информации реализуются применением различных средств защиты, причем различают технические, программные, организационные, законодательные и морально-этические средства.

Организационными средствами защиты называются организационно-правовые мероприятия, осуществляемые в процессе создания и эксплуатации ЛВС для обеспечения защиты информации. Организационные мероприятия охватывают все структурные элементы ЛВС на всех этапах: строительство помещений, проектирование системы, монтаж и наладка оборудования, испытания и проверки, эксплуатация.

К законодательным средствам защиты относятся законодательные акты страны, которыми регламентируются правила использования и обработки информации ограниченного доступа и устанавливаются меры ответственности за нарушение этих правил.

К морально-этическим средствам защиты относятся всевозможные нормы, которые сложились традиционно или складываются по мере распространения вычислительных средств в данной стране или обществе. Эти нормы большей частью не являются обязательными, как законодательные меры, однако несоблюдение их ведет обычно к потере авторитета, престижа человека или группы лиц.

Рассмотренные выше средства защиты подразделяются на:

1. формальные - выполняющие защитные функции строго по заранее предусмотренной процедуре и без непосредственного участия человека.

2. неформальные - такие средства, которые либо определяются целенаправленной деятельностью людей, либо регламентируют эту деятельность.

Средства управления доступом позволяют специфицировать и контролировать действия, которые субъекты - пользователи и процессы могут выполнять над объектами - информацией и другими компьютерными ресурсами. Речь идет о логическом управлении доступом, который реализуется программными средствами. Логическое управление доступом - это основной механизм многопользовательских систем, призванный обеспечить конфиденциальность и целостность объектов и, до некоторой степени, их доступность путем запрещения обслуживания неавторизованных пользователей. Задача логического управления доступом состоит в том, чтобы для каждой пары (субъект - объект) определить множество допустимых операций, зависящее от некоторых дополнительных условий, и контролировать выполнение установленного порядка.

Контроль прав доступа производится разными компонентами программной среды - ядром операционной системы, дополнительными средствами безопасности, системой управления базами данных, посредническим программным обеспечением и т.д.

При принятии решения о предоставлении доступа обычно анализируется следующая информация.

1) Идентификатор субъекта (идентификатор пользователя, сетевой адрес компьютера). Подобные идентификаторы являются основой добровольного управления доступом.

2) Атрибуты субъекта (метка безопасности, группа пользователя). Метки безопасности - основа принудительного управления доступом.

3) Место действия (системная консоль, надежный узел сети).

4) Время действия (большинство действий целесообразно разрешать только в рабочее время).

5) Внутренние ограничения сервиса (число пользователей согласно лицензии на программный продукт).

Удобной надстройкой над средствами логического управления доступом является ограничивающий интерфейс, когда пользователя лишают самой возможности попытаться совершить несанкционированные действия, включив в число видимых ему объектов только те, к которым он имеет доступ.

Под протоколированием понимается сбор и накопление информации о событиях, происходящих в информационной системе предприятия. У каждого сервиса свой набор возможных событий, но в любом случае их можно подразделить на внешние - вызванные действиями других сервисов, внутренние - вызванные действиями самого сервиса и клиентские - вызванные действиями пользователей и администраторов.

Аудит - это анализ накопленной информации, проводимый оперативно, почти в реальном времени, или периодически.

Реализация протоколирования и аудита преследует следующие цели:

1) обеспечение подотчетности пользователей и администраторов;

2) обеспечение возможности реконструкции последовательности событий;

3) обнаружение попыток нарушений информационной безопасности;

4) предоставление информации для выявления и анализа проблем.

Обеспечение подотчетности важно в первую очередь как средство сдерживания. Если пользователи и администраторы знают, что все их действия фиксируются, они, возможно, воздержатся от незаконных операций. Если есть основания подозревать какого-либо пользователя в нечестности, можно регистрировать его действия особенно детально, вплоть до каждого нажатия клавиши. При этом обеспечивается не только возможность расследования случаев нарушения режима безопасности, но и откат некорректных изменений. Тем самым обеспечивается целостность информации.

Реконструкция последовательности событий позволяет выявить слабости в защите сервисов, найти виновника вторжения, оценить масштабы причиненного ущерба и вернуться к нормальной работе.

Выявление и анализ проблем позволяют помочь улучшить такой параметр безопасности, как доступность. Обнаружив узкие места, можно попытаться переконфигурировать или перенастроить систему, снова измерить производительность и т.д.

Одним из наиболее мощных средств обеспечения конфиденциальности и контроля целостности информации является криптография. Во многих отношениях она занимает центральное место среди программно-технических регуляторов безопасности, являясь основой реализации многих из них и, в то же время, последним защитным рубежом.

Различают два основных метода шифрования, называемые симметричными и асимметричными. В первом из них один и тот же ключ используется и для шифровки, и для расшифровки сообщений. Существуют весьма эффективные методы симметричного шифрования. Имеется и стандарт на подобные методы - ГОСТ 28147-89 "Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритм криптографического преобразования".

Основным недостатком симметричного шифрования является то, что секретный ключ должен быть известен и отправителю, и получателю. С одной стороны, это ставит новую проблему рассылки ключей. С другой стороны, получатель, имеющий шифрованное и расшифрованное сообщение, не может доказать, что он получил его от конкретного отправителя, поскольку такое же сообщение он мог сгенерировать и сам.

В асимметричных методах применяются два ключа. Один из них, несекретный, используется для шифровки и может публиковаться вместе с адресом пользователя, другой - секретный, применяется для расшифровки и известен только получателю. Самым популярным из асимметричных является метод RSA (Райвест, Шамир, Адлеман), основанный на операциях с большими (100-значными) простыми числами и их произведениями.

Асимметричные методы шифрования позволяют реализовать так называемую электронную подпись, или электронное заверение сообщения. Идея состоит в том, что отправитель посылает два экземпляра сообщения - открытое и дешифрованное его секретным ключом (естественно, дешифровка незашифрованного сообщения на самом деле есть форма шифрования). Получатель может зашифровать с помощью открытого ключа отправителя дешифрованный экземпляр и сравнить с открытым. Если они совпадут, личность и подпись отправителя можно считать установленными.

Существенным недостатком асимметричных методов является их низкое быстродействие, поэтому их приходится сочетать с симметричными, при этом следует учитывать, что асимметричные методы на 3 - 4 порядка медленнее симметричных. Так, для решения задачи рассылки ключей сообщение сначала симметрично шифруют случайным ключом, затем этот ключ шифруют открытым асимметричным ключом получателя, после чего сообщение и ключ отправляются по сети.

Криптографические методы позволяют надежно контролировать целостность информации. В отличие от традиционных методов контрольного суммирования, способных противостоять только случайным ошибкам, криптографическая контрольная сумма (имитовставка), вычисленная с применением секретного ключа, практически исключает все возможности незаметного изменения данных.

В последнее время получила распространение разновидность симметричного шифрования, основанная на использовании составных ключей. Идея состоит в том, что секретный ключ делится на две части, хранящиеся отдельно. Каждая часть сама по себе не позволяет выполнить расшифровку. Если у правоохранительных органов появляются подозрения относительно лица, использующего некоторый ключ, они могут получить половинки ключа и дальше действовать обычным для симметричной расшифровки образом.

Экран - это средство разграничения доступа клиентов из одного множества к серверам из другого множества. Экран выполняет свои функции, контролируя все информационные потоки между двумя множествами систем.

В простейшем случае экран состоит из двух механизмов, один из которых ограничивает перемещение данных, а второй, наоборот, ему способствует. В более общем случае экран или полупроницаемую оболочку удобно представлять себе как последовательность фильтров. Каждый из них может задержать данные, а может и сразу "перебросить" их "на другую сторону". Кроме того, допускаются передача порции данных на следующий фильтр для продолжения анализа или обработка данных от имени адресата и возврат результата отправителю.

Помимо функций разграничения доступа экраны осуществляют также протоколирование информационных обменов.

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 устанавливают для защиты локальной сети организации, имеющей выход в открытую среду, подобную Internet. Другой пример экрана - устройство защиты порта, контролирующее доступ к коммуникационному порту компьютера до и после независимо от всех прочих системных защитных средств. Экранирование дает возможность контролировать также информационные потоки, направленные во внешнюю область, что способствует поддержанию режима конфиденциальности.

В любой организации найдутся документы и сведения, которые не обязательно знать всем пользователям местной сети. Такая информация должна храниться в специальном каталоге, доступ к которому имеют только уполномоченные лица. Чаще любопытство, чем злой умысел сотрудников заставляют их прочитывать чужие файлы. Одна из причин, по которой в сетях устанавливают систему защиты, состоит в том, чтобы уберечь сетевую информацию от необдуманных действий пользователей.

Основные понятия безопасности компьютерных систем

Под безопасностью информации понимается состояние защищенности информации, обрабатываемой средствами вычислительной техники или автоматизированной системы, от внутренних или внешних угроз.

Под целостностью понимается как способность средств вычислительной техники или автоматизированной системы обеспечивать неизменность вида и качества информации в условиях случайного искажения или угрозы разрушения. Согласно руководящему документу Гостехкомиссии России “Защита от несанкционированного доступа к информации. Термины и определения” угрозы безопасности и целостности состоят в потенциально возможных воздействиях на вычислительную систему, которые прямо или косвенно могут нанести ущерб безопасности и целостности информации, обрабатываемой системой.

Ущерб целостности информации состоит в ее изменении, приводящем к нарушению ее вида или качества.

Ущерб безопасности подразумевает нарушение состояния защищенности содержащейся в вычислительной системе информации путем осуществления несанкционированного доступа к объектам вычислительной системы.

Несанкционированный доступ определяется как доступ к информации, нарушающий правила разграничения доступа с использованием штатных средств, предоставляемых вычислительными системами. Можно ввести более простое определение несанкционированному доступу: несанкционированный доступ заключается в получении пользователем или программой доступа к объекту, разрешение на который в соответствии с принятой в системе политикой безопасности отсутствует.

Реализация угрозы называется атакой. Человек, стремящийся реализовать угрозу, называется нарушителем, или злоумышленником.
Существует множество классификаций видов угроз по принципам и характеру их воздействия на систему, по используемым средствам, по целям атаки и т.д. Рассмотрим общую классификацию угроз безопасности вычислительных систем по средствам воздействия на них. С этой точки зрения все угрозы могут быть отнесены к одному из следующих классов (Рисунок 1.4):

1. Вмешательство человека в работу вычислительной системы. К этому классу относятся организационные средства нарушения безопасности вычислительных систем (кража носителей информации, несанкционированный доступ к устройствам хранения и обработки информации, порча оборудования) и осуществление нарушителем несанкционированного доступа к программным компонентам вычислительной системы (все способы несанкционированного проникновения в вычислительные системы, а также способы получения пользователем-нарушителем незаконных прав доступа к компонентам вычислительной системы). Меры, противостоящие таким угрозам, носят организационный характер (охрана, режим доступа к устройствам вычислительной системы), также включают в себя совершенствование систем разграничения доступа и системы обнаружения попыток атак (попыток подбора паролей).

2. Аппаратно-техническое вмешательство в работу вычислительной системы. Это нарушения безопасности и целостности информации в вычислительной системе с помощью технических средств, например, получение информации по электромагнитному излучению устройств вычислительной системы, электромагнитные воздействия на каналы передачи информации и другие методы. Защита от таких угроз, кроме организационных мер, предусматривает соответствующие аппаратные (экранирование излучений аппаратуры, защита каналов передачи информации от прослушивания) и программные меры (шифрация сообщений в каналах связи).

3. Разрушающее воздействие на программные компоненты вычислительной системы с помощью программных средств. Такие средства называются разрушающими программными средствами. К ним относятся компьютерные вирусы, троянские кони (или «закладки»), средства проникновения в удаленные системы с использованием локальных и глобальных сетей. Средства борьбы с подобными атаками состоят из программно и аппаратно реализованных систем защиты.

Пути и методы защиты информации в локальных вычислительных сетях

1.1Пути несанкционированного доступа, классификация способов и средств защиты информации

Несанкционированный доступ к информации, находящейся в ЛВС бывает:

1. косвенным - без физического доступа к элементам ЛВС;

2. прямым - с физическим доступом к элементам ЛВС.

4) хищение носителей информации и производственных отходов;

5) считывание данных в массивах других пользователей;

7) несанкционированное использование терминалов;

10) получение защищаемых данных с помощью серии разрешенных запросов;

11) использование недостатков языков программирования и операционных систем;

12) преднамеренное включение в библиотеки программ специальных блоков типа “троянских коней”;

13) незаконное подключение к аппаратуре или линиям связи вычислительной системы;

14) злоумышленный вывод из строя механизмов защиты.

Управление доступом включает следующие функции защиты:

3) разрешение и создание условий работы в пределах установленного регламента;

4) регистрацию обращений к защищаемым ресурсам;

5) реагирование (задержка работ, отказ, отключение, сигнализация) при попытках несанкционированных действий.

Рисунок 1.1 Способы и средства защиты информации в ЛВС

Рассмотренные выше средства защиты подразделяются на:

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: