3. Методы и средства защиты информации в компьютерных сетях
Накопленный опыт технологий защиты информации в компьютерных сетях показывает, что только комплексный подход к защите информации может обеспечить современные требования безопасности.
Комплексный подход подразумевает комплексное развитие всех методов и средств защиты.
Рассмотрим кратко основные методы и средства обеспечения безопасности информации в компьютерных сетях.
Методы защиты информации делятся:
- препятствия
- управление доступом
- маскировка
- регламентация
- принуждение
- побуждение
Препятствие — метод физического преграждения пути злоумышленнику к защищаемой информации (компьютеру, сетевому оборудованию)
Управление доступом — метод защиты информации регулированием использования всех ресурсов системы. Управление доступом включает следующие функции защиты:
-идентификация пользователей, персонала и ресурсов системы, путем присвоения каждому объекту персонального идентификатора;
— опознавание объекта или субъекта по предъявляемому им идентификатору;
— проверка полномочий на запрашиваемые ресурсы;
— регистрация обращений к защищаемым ресурсам;
— реагирование при попытках несанкционированных действий
Маскировка — метод защиты информации с помощью ее криптографического закрытия (шифрования). В настоящее время этот метод является наиболее надежным.
Известны три основных алгоритма: алгоритм DES, современный алгоритм Clipper (Capston) и так называемая общественная инициатива — алгоритм PGP.
Алгоритм шифрования DES (Data Encryption Standard) был разработан в начале 70- х годов. Алгоритм шифрования был реализован в виде интегральной схемы с длиной ключа в 64 символа (56 символов используются непосредственно для алгоритма шифрования и 8 для обнаружения ошибок).
Расчет алгоритмов в то время показывал, что ключ шифрования может иметь 72 квадриллиона комбинаций. Алгоритм DES был принят в США в качестве федерального стандарта обработки информации в 1977 году, а в середине 80- х был утвержден как международный стандарт, который каждые пять лет проходит процедуру подтверждения. Для оценки уровня защиты информации аналитики приводят такие факт: современный компьютер стоимостью 1 млн долларов раскроет шифр за 7 часов, стоимостью 10 млн долларов — за 20 минут, 100 млн долларов — за 2 минуты. Агенство национальной безопасности США имеет такой компьютер.
Новый метод шифрования информации — технология Clipper — разработан агентсвом национальной безопасности США для защиты от прослушивания телефонных разговоров.
Для защиты данных этот метод носит название Capston. В основе метода положен принцип двух ключей- микросхем, обеспечивающие шифрование информации со скоростью до 1 гигабита в секунду. Пользователи получают ключи в двух пунктах, управляемых правительственными органами или частными концернами. Система ключей состоит из двух интегральных схем «Clipper chip» и «Capston chip» и алгоритма шифрования SKIPJACK. Алгоритм шифрования шифрует символьные блоки данных с помощью 80 — символьного ключа в 32 прохода. Он в 16 миллионов раз мощнее алгоритма DES и считается, только через несколько десятков лет компьютеры стоимостью 100 млн долларов смогут расшифровывать
информацию за 2 минуты. Для сети Интренет разработан специальный протокол шифрования SKIP (Simple Key management for Internet Protocol ), управляющий шифрованием потоков информации.
Отметим, что в настоящее время федеральные власти США запрещают экспорт протокола SKIP, поэтому во многих странах предпринимаются попытки создания его аналога.
Криптографические программные средства PGP (Pretty Good Privacy) были разработаны в 1991 году американским программистом Ф. Циммерманном для зашифровки сообщений электронной почты. Программа PGP свободна для доступа в Интернет и может быть установлена на любой компьютер. Принцип работы программы PGP основан на использовании двух программ- ключей: одной у отправителя, а другой у получателя. Программы- ключи защищены не паролями, а шифровальной фразой. Расшифровать сообщение можно, только используя два ключа. Программа PGP использует сложный математический алгоритм, что вместе с принципом использования двух ключей делает дешифрацию практически невозможной. Появление программ PGP вызвало скандал в правоохранительных кругах США, так они лишают возможности контроля за информацией.
Отметим, что криптографические алгоритмы широко используются для защиты электронной цифровой подписи.
Более полную информацию о криптографических методах можно получить на сайте www.cripto.com или www.confident.ru
Регламентация — метод защиты информации, создающий такие условия автоматизированной обработки, хранения и передачи защищаемой информации, при которых возможности несанкционированного
доступа к ней сводился бы к мимнимуму.
Принуждение — такой метод защиты информации, пр котором пользователи и администраторы сети вынуждены соблюдать правила обработки, передачи и использования защищаемой информации под
угрозой материальной, административной или уголовной ответственности.
Побуждение — метод защиты, который побуждает пользователей и администраторов сети не нарушать установленных за счет соблюдения моральных и этических норм.
Средства защиты информации делятся:
- технические средства
- программные средства
- организационные средства
- морально- этические
- законодательные
Классификация способов защиты информации
В рамках системы множество и разнообразие видов защиты информации определяется способами воздействия на дестабилизирующие факторы или порождающие их причины, на элементы ИС, защищаемую информацию и окружающую среду в направлении повышения показателей защищенности информации. Эти способы могут быть классифицированы следующим образом: морально-этические и законодательные, административные и психологические, защитные возможности программных и аппаратных средств.
К морально-этическимсредствам защиты можно отнести всевозможные нормы, которые сложились по мере распространения вычислительных средств в той или иной стране. Например, подобно тому как в борьбе против пиратского копирования программ в настоящее время в основном используются меры воспитательного плана, необходимо внедрять в сознание людей аморальность всяческих покушений на нарушение конфиденциальности, целостности и доступности чужих информационных ресурсов.
Законодательныесредства защиты – это законы, постановления Правительства и указы Президента, нормативные акты и стандарты, которыми регламентируются правила использования и обработки информации ограниченного доступа, а также вводятся меры ответственности за нарушения этих правил. Правовая регламентация деятельности в области защиты информации имеет целью защиту информации, составляющей государственную тайну, обеспечение прав потребителей на получение качественных продуктов, защиту конституционных прав граждан на сохранение личной тайны, борьбу с организованной преступностью.
Административные меры – это действия, предпринимаемые руководством предприятия или организации для обеспечения информационной безопасности. К таким мерам относятся конкретные правила работы сотрудников предприятия, например режим работы сотрудников, их должностные инструкции, строго определяющие порядок работы с конфиденциальной информацией на компьютере. К административным мерам также относятся правила приобретения предприятием средств безопасности. Представители администрации, которые несут ответственность за защиту информации, должны выяснить, насколько безопасным является использование продуктов, приобретенных у зарубежных поставщиков. Особенно это касается продуктов, связанных с шифрованием. В таких случаях желательно проверить наличие у продукта сертификата, выданного российскими тестирующими организациями.
Психологические мерыбезопасности могут играть значительную роль в укреплении безопасности системы. Пренебрежение учетом психологических моментов в неформальных процедурах, связанных с безопасностью, может привести к нарушениям защиты. Рассмотрим,
например, сеть предприятия, в которой работает много удаленных пользователей. Время от времени пользователи должны менять пароли (обычная практика для предотвращения их подбора). В данной системе выбор паролей осуществляет администратор. В таких условиях злоумышленник может позвонить администратору по телефону и от имени легального пользователя попробовать получить пароль. При большом количестве удаленных пользователей не исключено, что такой простой психологический прием может сработать.
К физическимсредствам защиты относятся экранирование помещений для защиты от излучения, проверка поставляемой аппаратуры на соответствие ее спецификациям и отсутствие аппаратных «жучков», средства наружного наблюдения, устройства, блокирующие физический доступ к отдельным блокам компьютера, различные замки и другое оборудование, защищающие помещения, где находятся носители информации, от незаконного проникновения и т.д.
Техническиесредства информационной безопасности реализуются программным и аппаратным обеспечением вычислительных сетей. Такие средства, называемые также службами сетевой безопасности, решают самые разнообразные задачи по защите системы, например контроль доступа, включающий процедуры аутентификации и авторизации, аудит, шифрование информации, антивирусную защиту, контроль сетевого графика и много других задач. Технические средства безопасности могут быть либо встроены в программное (операционные системы и приложения) и аппаратное (компьютеры и коммуникационное оборудование) обеспечение сет и, либо реализованы в виде отдельных продуктов, созданных специально для решения проблем безопасности.
2. Классификация методов и средств защиты информации
Отметим, что метод защиты данных – это совокупность приемов и операций, реализующих функции защиты данных (например: методы аутентификации пользователей, методы шифрования и т.д.).
Средство защиты – это инструменты, устройства, программы, законы и другие нормативные акты (например программные, аппаратные или программно-аппаратные средства), реализующее защиту данных определенным методом (устройства шифрации/дешифрации, программы анализа пароля, датчики охранной сигнализации, законы об авторских правах).
Механизм защиты – это совокупность средств защиты, функционирующих совместно для выполнения определенной задачи по защите данных (пример: криптографические протоколы, механизмы защиты операционных систем, баз данных и т.д.).
На первом этапе развития концепций обеспечения безопасности данных преимущество отдавалось программным методам и средствам защиты. По мере формирования системного подхода к проблеме обеспечения безопасности данных, возникла необходимость комплексного применения различных методов защиты и созданных на их основе средств и механизмов защиты.
2.1. Методы защиты информации
Основные методы защиты данных следующие:
Управление представляет собой регулирование использования всех ресурсов системы в рамках установленного технологического цикла обработки и передачи данных, где в качестве ресурсов рассматриваются технические средства, ОС, программы, БД, элементы данных и т.п. Управление защитой данных реализует процесс целенаправленного воздействия подсистемы управления СОБД на средства и механизмы защиты данных и компоненты ИВС с целью обеспечения безопасности данных.
Препятствия физически преграждают нарушителю путь к защищаемым данным.
Маскировка представляет собой метод защиты данных путем их криптографического закрытия.
Регламентация заключается в разработке и реализации в процессе функционирования ИВС комплексов мероприятий, создающих такие условия технологического цикла обработки данных, при которых минимизируется риск НСД к данным. Регламентация охватывает как структурное построение ИВС, так и технологию обработки данных, организацию работы пользователей и персонала сети.
Побуждение состоит в создании такой обстановки и условий, при которых правила обращения с защищенными данными регулируются моральными и нравственными нормами.
Принуждение включает угрозу материальной, административной и уголовной ответственности за нарушение правил обращения с защищенными данными.
2.2. Классификация средств защиты информации
На основе перечисленных методов создаются средства защиты информации (рис. 2.).
Формальными называются такие средства защиты, которые выполняют свои функции по заранее установленным процедурам без вмешательства человека.
К формальным средствам защиты относятся технические и программные средства.
К техническим средствам защиты относятся все устройства, которые предназначены для защиты данных. В свою очередь, технические средства защиты можно разделить на физические и аппаратные.