Защита информации в базах данных

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

ГЛАВА 1. ИСТОЧНИКИ  ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ПОСЛЕДСТВИЯ           РЕАЛИЗАЦИИ УГРОЗ БАЗ ДАННЫХ 6

1.1. Классификация источников угроз 6

1.2. Воздействие вредоносных прорамм 9

1.3. Реализации возникновения угроз безопасности баз данных 12

Выводы по первой главе 14

ГЛАВА 2. ЗАЩИТА БАЗ ДАННЫХ И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ  БАЗАМИ ДАННЫХ 16

2.1. Основные  понятия о базах данных 16

2.2. Методы и средства защиты информации 18

2.3. Особенности  защиты информации в базах  данных 22

Выводы по второй главе 27

ГЛАВА 3. ЗАЩИТА ДАННЫХ В СРЕДЕ MS SQL SERVER  МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ЗАТО АЛЕКСАНДРОВСК 28

3.1. Защита и управление доступом 28

3.2. Администрирование системы безопасности 31

3.3. Предоставление и отмена предоставленных привилегий пользователю 33

Отмена предоставленных пользователям привилегий. 33

3.4. Реализация прав на доступ к объектам баз данных в среде MS SQL Server 35

Предоставление  прав 37

Права на выполнение команд SQL 38

Выводы по третьей  главе 40

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 42

ГЛОССАРИЙ 45

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 47

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 50

ПРИЛОЖЕНИЯ 51

ВВЕДЕНИЕ

Одной из главных  тенденций в современном мире является постоянное повышение роли информации.

Обмен информацией  осуществляется по международным сетям  телекоммуникаций, а необходимые для подключения к ним оборудование и программы достаточно удобны, надежны, дешевы и широко доступны. Однако информация, которая передается от одного компьютера к другому, не всегда скрыта от остальных компьютеров, подключенных к той же сети. Это может привести к шпионажу, краже данных и их искажению.

С повышением значимости и ценности информации соответственно растёт и важность её защиты.

Защиту информации можно определить как организационные  и технологические меры для ограничения доступа к информации для каких-либо лиц, а также для удостоверения подлинности и неизменности информации.

Эта проблема на данный момент является одной из самых  актуальных задач. Её можно свести к  минимуму, если заранее планировать  обеспечение безопасности программных продуктов [12,57].

Главная тенденция, характеризующая развитие современных информационных технологий – рост числа компьютерных преступлений и связанных с ними хищений конфиденциальной и иной информации, а также материальных потерь.

Наверное, никто  не сможет назвать точную цифру суммарных  потерь от компьютерных преступлений, связанных с несанкционированным доступом к информации. Это объясняется, прежде всего, нежеланием пострадавших компаний обнародовать информацию о своих потерях, а также тем, что не всегда потери от хищения информации можно точно оценить в денежном эквиваленте.

         Актуальность дипломной работы определяется большим интересом к тематике защиты персональных данных со стороны общественности, современной науки и не проработанность законодательной базы при решении проблем обеспечения информационной безопасности, а так же изменениями в законодательстве РФ. Подписанный 27 июля 2006 года В.В. Путиным ФЗ «О защите персональных данных» в сферу действия, которого попадают все юридические и физические лица, в обработке у которых находятся персональные данные других граждан, обязывает каждую организацию принимать необходимые организационные и технические меры, в том числе использовать шифровальные (криптографические) средства, для защиты персональных данных от неправомерного или случайного доступа к ним, уничтожения, изменения, блокирования, копирования, распространения, а также от иных неправомерных действий. [1]

Любое современное  предприятие независимо от вида деятельности и формы собственности не в состоянии успешно развиваться и вести хозяйственную деятельность без создания на нем условий для надежного функционирования системы защиты собственной информации.

Цель данной работы – анализ методов и средств защиты информации в базах данных.

Гипотеза  исследования: создание эффективной системы защиты информации возможно только на основе комплексного подхода к проблеме.

Надежность  защиты информации, прежде всего, будет  определяться полнотой решения целого комплекса задач: физическая защита ПК и носителей информации; опознавание (аутентификация) пользователей и используемых компонентов обработки информации; разграничение доступа к элементам защищаемой информации; криптографическое закрытие защищаемой информации, хранимой на носителях (архивация данных); криптографическое закрытие защищаемой информации в процессе непосредственной ее обработки; регистрация всех обращений к защищаемой информации. Ниже излагаются общее содержание и способы использования перечисленных механизмов.

Достижение  поставленной цели и подтверждения гипотезы потребовало решения следующих задач:

• Выявление угроз безопасности баз данных, последствия, реализация последствий;
• Указать основные принципы обеспечения защиты информации;
• Обеспечение безопасности данных;
• Проанализировать защиту информации в среде MS SQL Server ЗАТО Александровск.

Объектом исследования выпускной квалификационной работы является информация.

Предметом исследования – методы и средства защиты информации в базах данных.

Методологической  и теоретической основой исследования: правовой базой написания данной работы послужил ФЗ «О защите персональных данных», подписанный 27 июля 2006 года В.В. Путиным, а также ряд источников научной литературы различных авторов, среди которых следует отметить следующие: А. Вишневский «Microsoft SQL Server. Эффективная работа», А.Ю. Ефремов, Н.Б. Еремеев «Защита информации», Брайн Сноу «Четыре пути повышения безопасности», Н. Зенин «Система защиты от утечек информации», А. Овчинникова «Способы защиты информации».

При написании  выпускной квалифицированной работы использовались следующие методы исследования: изучение нормативно-правовой базы; изучение монографических публикаций и статей; анализ; наблюдение.

Структура выпускной  квалификационной работы состоит из введения, основной части, заключения, глоссарий, ссылок на использованные источники, списки использованных источников, списки сокращений, приложений.

ГЛАВА 1. ИСТОЧНИКИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ПОСЛЕДСТВИЯ           РЕАЛИЗАЦИИ УГРОЗ БАЗ ДАННЫХ

1.1 Классификация источников угроз

Понятие «информационная безопасность» несколько шире понятия «защита информации», т.к. под информационной безопасностью понимается защищенность не только информации, но и поддерживающей ее инфраструктуры от случайных или преднамеренных воздействий (искусственного или естественного характера) которые могут нанести ущерб владельцам или пользователям информации или поддерживающей ее инфраструктуры. Как следует из практики работы компьютерных систем и из анализа литературных источников (в том числе в сети Internet) видно, при использовании новых информационных технологий угрозам, в первую очередь подвергаются такие свойства информации, как конфиденциальность,  
целостность, доступность.

Все источники  угроз безопасности информации можно  разделить на три основные группы:

1) Обусловленные  действиями субъекта (антропогенные источники угроз).

2) Обусловленные  техническими средствами (техногенные  источники угрозы).

3) Обусловленные стихийными источниками. [6, 153]

Антропогенные источники угроз.

Антропогенными  источниками угроз безопасности информации выступают субъекты, действия которых могут быть квалифицированы как умышленные или случайные преступления. Только в этом случае можно говорить о причинении ущерба. Эта группа наиболее обширна и представляет наибольший интерес с точки зрения организации защиты, так как действия субъекта всегда можно оценить, спрогнозировать и принять адекватные меры. Методы противодействия в этом случае управляемы и напрямую зависят от воли организаторов защиты информации.

В качестве антропогенного источника угроз можно рассматривать  субъекта, имеющего доступ (санкционированный или несанкционированный) к работе со штатными средствами защищаемого объекта. Субъекты (источники), действия которых могут привести к нарушению безопасности информации могут быть как внешние, так и внутренние.

Внешние источники могут быть случайными или преднамеренными и иметь разный уровень квалификации. К ним относятся:

1) криминальные  структуры; 

2) потенциальные  преступники и хакеры;

3) недобросовестные  партнеры;

4) технический персонал поставщиков сетевых услуг;

5) представители  надзорных организаций и аварийных  служб; 

6) представители  силовых структур.

Внутренние  субъекты (источники), как правило, представляют собой высококвалифицированных специалистов в области разработки и эксплуатации программного обеспечения и технических средств, знакомы со спецификой решаемых задач, структурой и основными функциями и принципами работы программно-аппаратных средств защиты информации, имеют возможность использования штатного оборудования и технических средств сети. К ним относятся:

1) основной персонал (пользователи, программисты, разработчики);

2) представители  службы защиты информации;

3) вспомогательный  персонал (уборщики, охрана);

4) технический  персонал (жизнеобеспечение, эксплуатация).

Необходимо  учитывать также, что особую группу внутренних антропогенных источников составляют лица с нарушенной психикой и специально внедренные и завербованные агенты, которые могут быть из числа основного, вспомогательного и технического персонала, а также представителей службы защиты информации. Данная группа рассматривается в составе перечисленных выше источников угроз, но методы парирования угрозам для этой группы могут иметь свои отличия.  [9,178]

Техногенные источники  угроз.

Вторая группа содержит источники угроз, определяемые технократической деятельностью человека и развитием цивилизации. Однако, последствия, вызванные такой деятельностью вышли из под контроля человека и существуют сами по себе. Эти источники угроз менее прогнозируемые, напрямую зависят от свойств техники и поэтому требуют особого внимания. Данный класс источников угроз безопасности информации особенно актуален в современных условиях, так как в сложившихся условиях эксперты ожидают резкого роста числа техногенных катастроф, вызванных физическим и моральным устареванием технического парка используемого оборудования, а также отсутствием материальных средств на его обновление.

Технические средства, являющиеся источниками потенциальных  угроз безопасности информации так же могут быть внешними:

1) средства связи; 

2) сети инженерных коммуникации (водоснабжения, канализации);

3) некачественные  технические средства обработки  информации;

4) некачественные  программные средства обработки  информации;

5)вспомогательные средства (охраны, сигнализации, телефонии);

6) другие технические средства, применяемые в учреждении. [9,193]

Стихийные источники  угроз.

Третья группа источников угроз объединяет, обстоятельства, составляющие непреодолимую силу, то есть такие обстоятельства, которые  носят объективный и абсолютный характер, распространяющийся на всех. К непреодолимой силе в законодательстве и договорной практике относят стихийные бедствия или иные обстоятельства, которые невозможно предусмотреть или предотвратить или возможно предусмотреть, но невозможно предотвратить при современном уровне человеческого знания и возможностей. Такие источники угроз совершенно не поддаются прогнозированию и поэтому меры защиты от них должны применяться всегда.

Стихийные источники  потенциальных угроз информационной безопасности как правило являются внешними по отношению к защищаемому объекту и под ними понимаются прежде всего природные катаклизмы:

1) пожары;

2) землетрясения; 

3) наводнения;

4) ураганы; 

5) различные  непредвиденные обстоятельства;

6) необъяснимые  явления; 

7) другие форс-мажорные обстоятельства. [9,204]

2. Воздействия вредоносных программ

Программы с  потенциально опасными последствиями («вредные программы»,  
badware) названы в Уголовном кодексе РФ «вредоносные программы». 
Такая программа (осмысленный набор инструкций для какого-либо  
процессора) может выполнять следующие функции:

скрывать признаки своего присутствия в программной среде ОИ;

обладает способностью к самодублированию, ассоциированию себя с  
другими программами и/или переносу своих фрагментов в иные (не занимаемые  
изначально указанной программой) области оперативной или внешней памяти;

обладает способностью разрушать (искажать произвольным образом) код  
программ (отличных от нее) в оперативной памяти ОИ;

обладает способностью переносить (сохранять) фрагменты информации из  
оперативной памяти в некоторых областях оперативной или внешней памяти  
прямого доступа (локальных или удаленных);

имеет потенциальную  возможность искажать произвольным образом,  
блокировать и/или подменять выводимой во внешнюю память или в канал связи  
массив информации, образовавшийся в результате работы прикладных программ  
или уже находящиеся во внешней памяти массивы данных, либо изменять их  
параметры. [10,295]

Вредоносные программы можно условно разделить на:

- компьютерные «вирусы»;

- программы типа «программный червь « или «троянский конь» и фрагменты  
программ типа «логический люк»;

- программные  закладки или разрушающие программные воздействия (РПВ) -  
обобщенный класс программ (в смысле отсутствия конкретных признаков) с  
потенциально опасными последствиями.

Кроме того, программные  закладки можно классифицировать по методу и  
месту их внедрения и применения (то есть, по «способу доставки» в систему):

- закладки, ассоциированные с программно - аппаратной средой ОИ (основной  
или расширенные BIOS ПЭВМ);

- закладки, ассоциированные  с программами первичной загрузки (на- 
ходящиеся в Master Boot Record или BOOT - секторах активных разделов)

- загрузочные закладки;

- закладки, ассоциированные  с загрузкой драйверов операционной  среды,  
командного интерпретатора, сетевых драйверов т.е. c загрузкой  
операционной среды;

- закладки, ассоциированные  с прикладным программным обеспечением  
общего назначения (встроенные в клавиатурные и экранные драйверы,  
программы тестирования ПЭВМ, утилиты и оболочки типа NORTON);

- исполняемые модули, содержащие только код закладки (как правило,  
внедряемые в файлы пакетной обработки типа .BAT);

- модули-имитаторы,  совпадающие с некоторыми программами,  
требующими ввода конфиденциальной информации, по внешнему виду) -  
наиболее характерны для Unix-систем;

- закладки, маскируемые  под программные средства оптимизационного  
назначения (архиваторы, ускорители обмена с диском и т.д.);

- закладки, маскируемые под программные средства игрового и разв- 
лекательного назначения (как правило, используются для первичного  
внедрения закладок). [6,170]

Программные закладки имеют много общего с классическими  вирусами,  
особенно в части ассоциирования себя с исполняемым кодом (загрузочные вирусы,  
вирусы-драйверы, файловые вирусы).

Кроме того, программные закладки, как и многие известные вирусы  
классического типа, имеют развитые средства борьбы с отладчиками и ди- 
сассемблерами.

Нельзя упускать из вида, что доставка закладок с  развлекательным  
программами в автоматизированную систему организации - путь более чем  
реальный.

Для того, чтобы  закладка смогла выполнить какие-либо действия по  
отношении к прикладной программе или данным, она должна получить управление  
на себя т.е. процессор должен начать выполнять инструкции (команды),  
относящиеся к коду закладки.

Это возможно только при одновременном выполнении 2-х условий:

- закладка должна  находиться в оперативной памяти  до начала работы  
программы, которая является целью воздействия закладки - следовательно, она  
должна быть загружена раньше или одновременно с этой программой;

- закладка должна  активизироваться по некоторому  общему как для закладки,  
так и для программы событию, т.е. при выполнении ряда условий в программно- 
аппаратной среде управление должно быть передано на программу- «закладку».

Данное событие называется активизирующим. [9,237]

Обычно выполнение указанных условий достигается  путем анализа и  
обработки «закладкой» общих относительно «закладки» и прикладной программы  
воздействий - как правило, прерываний или сообщений. Типовой характер опосредованного НСД для информационной системы организации таков: нарушитель производит первичную модификацию «штатной» программно-аппаратной среды платежной системы.В принципе на этом атака может закончиться (так, неоднократно  
фиксировались попытки статической коррекции программ электронной цифровой  
подписи (ЭЦП), так чтобы при проверке подписи под документами она всегда  
оставалась либо верной, либо неверной).

Однако чаще всего на первом этапе нарушитель устанавливает в систему  
некоторый модуль накопления или анализа циркулирующей в банковской системе  
информации т.е. фактически перехватывает некоторую информацию.Нарушитель может накапливать конфиденциальную информацию на двух  
уровнях:

- информация  непосредственно клиентов (пароли, (для пластиковых карт  
ПИН-коды), номера счетов и суммы счетов и т.д.);

- персональная  информация ответственных исполнителей (ключи ЭЦП,  
личные пароли, содержание карт или персональных устройств доступа). 
После получения интересующей информации злоумышленник восстанав- 
ливает рабочую среду в исходное состояние, а перехваченную информацию  
использует сам, либо передает третьим лицам. [12,284]

Таким образом, осуществление опосредованного НСД (с применение  
закладок, либо путем коррекции рабочей среды) требует нескольких условий, а  
именно: физический доступ к аппаратным компонентам банковской системы (в  
ряде условий возможно удаленное воздействие по сети телекоммуникации),  
достаточное время, высокая квалификация нарушителя.

Из этого  следует, что нарушителем может быть сотрудник самой организации,  
имеющий доступ к ее программному обеспечению и ПЭВМ, либо сотрудник служб  
информатизации и телекоммуникации, технического обслуживания и ремонта.  
Возможна ситуация, когда нарушитель уже не имеет доступа к базам данных  
организации , но знает (будучи разработчиком каких-либо подсистем) конкретные  
его особенности и поддерживает контакт с действующим персоналом. 
Присутствующая в системе закладка может искажать параметры каких-либо  
операций, при этом выделяют статическое и динамическое искажение. 
Статическое искажение заключается в изменении параметров программной  
среды.

3. Реализации возникновения угроз безопасности баз данных

Долгое время  защита баз данных ассоциировалась  с защитой локальной сети предприятия  от внешних атак хакеров, борьбой с вирусами и т. п. Последние аналитические отчеты консалтинговых компаний выявили другие, более важные направления защиты информационных ресурсов компаний. Исследования убедительно показали, что от утечки информации со стороны персонала и злонамеренных действий «всесильных» администраторов баз данных не спасают ни межсетевые экраны, ни VPN, ни даже «навороченные» системы обнаружения атак и анализа защищенности.

1. Предупреждение кибератаки с помощью мониторинга активности базы данных.

Заранее выявлять несанкционированную деятельность благодаря непрерывному отслеживанию любой активности БД - без снижения производительности или модифицирования БД.

2. Мониторинг активности привилегированных пользователей.

Обнаружение или блокировка несанкционированные действия администраторов БД и другого персонала, не полагаясь на регистрационные журналы или механизмы, встроенные в СУБД.

3.Отслеживание активности пользователей корпоративных приложений на мошенничество.

Выявления случаев мошенничества конечных пользователей с помощью мониторинга многоуровневых сред (SAP, PeopleSoft, Cognos и т.д.) на уровне приложений.

4.Осуществление аудита и проверки соблюдения нормативных требований.

Упрощение процесса контроля над соблюдением требований законодательных актов с помощью предварительно настроенных отчетов и автоматизированных процессов контроля.

5.Контроль над изменениями в базе данных.

Обеспечение безопасного  управления и контроля данных путем предотвращения несанкционированного изменения критически важных значений, параметров или структуры БД.

6.Предотвращение утечек критической информации данных из базы данных.

Выявление и блокировка утечки информации в центре обработки данных с помощью трех основных процедур.

7.Обеспечение конфиденциальности и защита данных.

Целостный подход к защите данных обеспечивает конфединциальность информации и снижение затрат. [8, 32]

8.Управление доступом.

Этo cпocoб зaщиты инфopмaции с помощью peгулиpoвaния иcпoльзoвaния  
вcex pecуpcoв cиcтeмы (тexничecкиx, пpoгpaммныx cpeдcтв, элeмeнтoв бaз  
дaнныx). Упpaвлeниe дocтупoм включaeт cлeдующиe функции зaщиты:

- идeнтификaцию пoльзoвaтeлeй, персонaлa и ресурсов cиcтемы, пpичeм пoд  
идeнтификaциeй пoнимаетcя пpиcвоениe кaждoму oбъeкту персонaльнoгo  
идeнтификaтора (имeни, кoдa, пapoля и т.п.) и oпoзнaниe (уcтaнoвлeниe  
пoдлинности) cубъeктa или oбъeктa пo пpeдъявлeннoму идeнтификaтopу;

- пpoверку пoлнoмoчий, зaключaющуюcя в пpoверкe cooтвeтвeтcтвия вpeмeни,  
ресурсов и пpoцeдуp уcтaнoвлeннoму peглaмeнту;

- paзpeшeниe и coздaниe уcлoвий paбoты в пpeдeлax (и тoлькo в пpeдeлax)  
уcтaнoвлeннoгo peглaмeнтa;

- peгиcтpaцию (пpoтoкoлиpoвaниe) oбpaщeний к зaщищаемым ресурсам;

- peaгиpoвaниe (зaдержкa paбoт, oткaз, oтключeниe, cигнaлизaция) пpи  
пoпыткax несанкциoниpoвaнныx дeйcтвий.

Выводы по первой главе:

Защита баз данных является одной из самых сложных задач, стоящих перед подразделениями, отвечающими за обеспечение информационной безопасности. С одной стороны, для работы с базой необходимо предоставлять доступ к данным всем сотрудникам, кто по долгу службы должен осуществлять сбор, обработку, хранение и передачу конфиденциальных данных. С другой стороны, укрупнение баз данных далеко не всегда имеет централизованную архитектуру (наблюдается ярко выраженная тенденция к территориально распределенной системе), в связи с чем действия нарушителей становятся все более изощренными

Все источники  угроз безопасности информации можно  разделить на три основные группы:

1) Обусловленные  действиями субъекта (антропогенные  источники угроз).

2) Обусловленные техническими средствами (техногенные источники угрозы).

3) Обусловленные стихийными источниками.

Последние аналитические  отчеты консалтинговых компаний выявили  другие, более важные направления  защиты информационных ресурсов компаний.

1. Предупреждение кибератаки с помощью мониторинга активности базы данных.
2. Мониторинг активности привилегированных пользователей.
3. Отслеживание активности пользователей корпоративных приложений на мошенничество.
4. Осуществление аудита и проверки соблюдения нормативных требований.
5. Контроль над изменениями в базе данных.
6. Предотвращение утечек критической информации данных из базы данных.
7. Обеспечение конфиденциальности и защита данных.
8. Управление доступом.

ГЛАВА 2. ЗАЩИТА БАЗ ДАННЫХ И СИСТЕМА  УПРАВЛЕНИЯ  
БАЗАМИ ДАННЫХ

2.1. Основные понятия о базах  данных

База данных - это специальным образом организованное хранение информационных ресурсов в виде интегрированной совокупности файлов, обеспечивающей удобное взаимодействие между ними и быстрый доступ к данным.

База данных - это динамичный объект, меняющий значения при изменении состояния отражаемой предметной области (внешних условий по отношению к базе). Под предметной областью понимается часть реального мира (объектов, процессов), которая должна быть адекватно, в полном информационном объеме представлена в базе данных. Данные в базе организуются в единую целостную систему, что обеспечивает более производительную работу пользователей с большими объемами данных. С понятием базы данных тесно связано понятие системы управления базой данных (СУБД). [9, 229]

Система управления базой данных (СУБД) – это программное обеспечение, с помощью которого пользователи могут определять, создавать и поддерживать базу данных, а также осуществлять к ней контролируемый доступ. СУБД взаимодействует с прикладными программами пользователя и базой данных и обладает приведенными ниже возможностями:

1. Позволяет определять базу данных, что обычно осуществляется с помощью языка определения данных (DDL - Data Definition Language). Язык DDL предоставляет пользователям средства указания типа данных и их структуры, а также средства задания ограничений для информации, хранимой в базе данных.
2. Позволяет вставлять, обновлять, удалять и извлекать информацию из базы данных, что обычно осуществляется с помощью языка управления данными (DML - Data Manipulation Language). Наличие централизованного хранилища всех данных и их описаний позволяет использовать язык DML как общий инструмент организации запросов, который иногда называют языком запросов.
3. Предоставляет контролируемый доступ к базе данных с помощью: системы обеспечения безопасности, предотвращающей несанкционированный доступ к базе данных со стороны пользователей; системы поддержки целостности данных, обеспечивающей непротиворечивое состояние хранимых данных; системы управления параллельной работой приложений, контролирующей процессы их совместного доступа к базе данных; системы восстановления, позволяющей восстановить базу данных до предыдущего непротиворечивого состояния, нарушенного в результате сбоя аппаратного или программного обеспечения; доступного пользователям каталога, содержащего описание хранимой в базе данных информации.