Методы защиты информации в ЭИС

План

Введение         .         .         .         .         .        .         .         .         .            3

1.  Виды умышленных  угроз безопасности информации  .         .         5     

2.  Управление доступом  как один из методов защиты  информации  6

3.  Криптографические  методы защиты информации      .          .        10

4.  Противодействие атакам  вредоносных программ     .          .          13

Заключение    .         .         .         .         .         .         .        .          .          18  

Список использованной литературы    .         .         .          .         .       19        

Введение

В обществе хранится, передается и обрабатывается огромное количество информации и отчасти, поэтому современный  мир очень хрупок, взаимосвязан и  взаимозависим. Информация, циркулирующая  в системах управления и связи, способна вызвать крупномасштабные аварии, военные  конфликты, дезорганизацию деятельности научных центров и лабораторий, разорение банков и коммерческих организаций. Поэтому информацию нужно  уметь защищать от искажения, потери, утечки, нелегального использования.

Под безопасностью информационной системы  понимается защищенность системы  от случайного или преднамеренного  вмешательства в нормальный процесс  ее функционирования, от попыток хищения (несанкционированного получения) информации, модификации или физического  разрушения ее компонентов. Иначе говоря, это способность противодействовать различным возмущающим воздействиям на информационную систему.

  Под угрозой безопасности  информации понимаются события  или действия, которые могут привести  к искажению, несанкционированному  использованию или даже к разрушению  информационных ресурсов управляемой  системы, а также программных  и аппаратных средств. 

       Среди  угроз безопасности информации  следует выделять как один  из видов угрозы случайные,  или непреднамеренные. Их источником  могут быть выход из строя  аппаратных средств, неправильные  действия работников информационной  системы или ее пользователей,  непреднамеренные ошибки в программном  обеспечении и т.д. Такие угрозы  тоже следует держать во внимании, так как ущерб от них может  быть значительным.

Однако наибольшее внимание уделяется угрозам умышленным, которые, которые, в отличие от случайных,  преследуют цель нанесения ущерба управляемой системе или пользователям. Это делается нередко ради получения личной выгоды.

  Человека, пытающегося  нарушить работу информационной  системы или получить несанкционированный  доступ к информации, обычно называют  взломщиком, а иногда «компьютерным  пиратом» (хакером).

        В  своих противоправных действиях,  направленных на овладение чужими  секретами, взломщики стремятся  найти такие источники конфиденциальной  информации, которые бы давали  им наиболее достоверную информацию  в максимальных объемах с минимальными  затратами на ее получение.  С помощью различного рода  уловок и множества приемов  и средств подбираются пути  и подходы к таким источникам. В данном случае под источником  информации подразумевается материальный  объект, обладающий определенными  сведениями, представляющими конкретный  интерес для злоумышленников  или конкурентов. 

        Многочисленные  публикации последних лет показывают, что злоупотребления информацией,  циркулирующей в информационных  системах или передаваемой по  каналам связи, совершенствовались, не менее интенсивно, чем меры  защиты от них. В настоящее  время для обеспечения защиты  информации требуется не просто  разработка частных механизмов  защиты, а реализация системного  подхода, включающего комплекс  взаимосвязанных мер (использование  специальных технических и программных  средств, организационных мероприятий,  нормативно-правовых актов, морально- этических мер противодействия  и т.д.). Комплексный характер защиты  проистекает из комплексных действий  злоумышленников, стремящихся любыми  средствами добыть важную для  них информацию.

       Сегодня  можно утверждать, что рождается  новая современная технология  — технология защиты информации  в компьютерных информационных  системах и в сетях передачи  данных. Реализация этой технологии  требует увеличивающихся расходов  и усилий. Однако все это позволяет  избежать значительно превосходящих  потерь и ущерба, которые могут  возникнуть при реальном осуществлении  угроз информационных систем  и компьютерных технологий. 

Виды умышленных угроз безопасности информации

   Пассивные угрозы  направлены в основном на несанкционированное  использование информационных ресурсов  информационных систем, не оказывая  при этом влияния на ее функционирование. Например, несанкционированный доступ  к базам данных, прослушивание  каналов связи и т.д.

  Активные угрозы имеют целью нарушение нормального функционирования информационных систем путем целенаправленного воздействия на ее компоненты. К активным угрозам относятся, например, вывод из строя компьютера или его операционной системы, разрушение программного обеспечения компьютеров, нарушение работы линий связи и т.д. Источником активных угроз могут быть действия взломщиков, вредоносные программы и т.п.

К основным угрозам безопасности информации и нормального функционирования информационных систем относятся:

• утечка конфиденциальной информации;

•  компрометация информации;

•  несанкционированное использование информационных ресурсов;

• ошибочное использование информационных ресурсов;

• несанкционированный обмен информацией между абонентами;

•  отказ от информации;

• нарушение информационного обслуживания;

• незаконное использование привилегий.

Вследствие этого настоящая  работа посвящена именно проблеме обеспечения  информационной безопасности в электронных  информационных системах. Остановимся  подробнее на основных методах защиты информации в ЭИС.

Управление доступом как один из методов защиты информации

Управление доступом - это  метод защиты информации с помощью  регулирования использования всех ресурсов системы (технических, программных  средств, элементов баз данных). Управление доступом включает следующие функции  защиты:

- проверку полномочий, заключающуюся  в проверке cooтвeтвeтcтвия времени, ресурсов и процедур установленному регламенту;

- разрешение и создание  условий работы в пределах (и  только в пределах) установленного  регламента;

- регистрацию (протоколирование) обращений к защищаемым ресурсам;

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

- идентификацию пользователей,  персонала и ресурсов системы,  причем под идентификацией понимается  присвоение каждому объекту персонального  идентификатора (имени, кода, пароля  и т.п.) и опознание (установление  подлинности) субъекта или объекта  по предъявленному идентификатору.

Самым распространенным методом  установления подлинности является метод паролей. Он характеризуется  простотой реализации и использования  и низкой стоимостью. Пароль представляет собой строку символов, которую пользователю необходимо ввести (напечатать, набрать  на клавиатуре). Если пароль соответствует  тому, который хранится в памяти, то пользователь может пользоваться всей информацией, доступ к которой  ему разрешен. Пароль можно также  использовать независимо от пользователя для защиты файлов, записей, полей  данных внутри записей и т.д. Различаются  несколько типов паролей: простой  пароль, пароль однократного использования, пароль на основе метода «зaпрос-oтвeт», пароль на основе определённого алгоритма.

Простой пароль. Схема простого пароля очень легка для использования: пользователь только вводит c клавиатуры пароль после запроса, a компьютерная программа (или специальная микросхема) кодирует его и сравнивает c хранящимся в памяти ЭBM эталоном. Преимущество этого метода - нет необходимости записи пароля. Достаток - относительно простой метод, защита легко снимается. Рекомендуется использовать этот метод в случаях, когда защищаются данные c небольшим значением и стоимостью.

Пароль однократного использования. B схеме однократного пароля пользователю выдаётся список из N паролей, которые  хранятся в памяти ЭBM (обычно в зашифрованном виде). После использования пароль уничтожается в памяти, вычеркивается из списка. При этом перехват пароля становится бессмысленным - его значение не повторяется. Преимущество данного метода - он обеспечивает большую степень безопасности, но он является и более сложным. Meтoд не свободен от недостатков. Bo-первыx, необходимо где-то хранить список паролей, запоминать его практически невозможно. B случае ошибки в процессе передачи пользователь оказывается в затруднительном положении: он не знает, следует ли ему передать тот же самый пароль или послать следующий. Bo-втopыx, возникают чисто административные трудности: список может занимать достаточно большой объем памяти в ЭBM, его необходимо постоянно изменять и т.д.

Meтoд «запрос – ответ». B методе «зaпрос-oтвeт» пользователь должен дать правильные ответы на набор вопросов, который хранится в памяти ЭBM и управляется операционной системой. Иногда пользователям задается большое количество вопросов и от них требуют ответы на те, которые они сами выберут. Достоинство данного метода состоит в том, что пользователь может выбрать вопросы, a это дает весьма хорошую степень безопасности в процессе включения в работу.

Пароль на основе алгоритма. Пароль определяется на основе алгоритма, который хранится в памяти ЭВМ  и известен пользователю. Это часто называют процедурой «рукопожатия». Метод состоит в том, что система выводит на экран случайное число, а затем пользователь с одной стороны и ЭВМ с другой, вычисляют по определенному алгоритму пароль. Процедуры в режиме «рукопожатия» обеспечивают большую степень безопасности, чем многие другие схемы но вместе с тем являются более сложными и требующими дополнительных затрат времени для пользователя.

Метод паролей является самым  простым и дешевым, однако, не обеспечивает надежной защиты. Не секрет, что пароль можно подсмотреть или подобрать, используя метод проб и ошибок или специальные программы, и  получить доступ к данным. Более  того, основная уязвимость метода паролей  заключается в том, что пользователи зачастую выбирают очень простые  и легкие для запоминания (и тем  самым для разгадывания) пароли, которые не меняются длительное время, а нередко остаются прежними и  при смене пользователя. Несмотря на указанные недостатки, применение метода паролей во многих случаях  следует считать рациональным даже при наличии других аппаратных и  программных методов защиты. Обычно метод программных паролей сочетается с другими программными методами, определяющими ограничения по видам  и объектам доступа.

Проблема защиты информации от несанкционированного доступа особо  обострилась с широким распространением локальных и, особенно, глобальных компьютерных сетей. Вместе с этим, помимо контроля доступа, необходимым элементом  щиты информации в компьютерных сетях  является разграничение полномочий пользователей.

В компьютерных сетях при  организации контроля доступ разграничения  полномочий пользователей чаще всего  используются встроенные средства сетевых  операционных систем. Использование  защищенных операционных систем является одним из важнейших условий построения современных информационных систем. Например, операционная система UNIX позволяет  владельцу файлов предоставлять  права другим пользователям —  только читать или записывать, для  каждого из своих файлов. Наибольшее распространение в нашей стране получает операционная система Windows NT, в которой появляется все больше возможностей для построения сети, действительно защищенной от несанкционированного доступа к информации. Операционная система NetWare, помимо стандартных средств ограничения доступа, таких, как система паролей и разграничения полномочий, и ряд новых возможностей, обеспечивающих первый класс защиты данных, предусматривает, возможность кодирования данных по принципу «открытого ключа» (алгоритм RSA) с формированием электронной подписи для передаваемых по сети данных.

В то же время в такой  системе организации защиты все  равно остается слабое место: уровень  доступа и возможность входа  в систему определяются паролем. Для исключения возможности неавторизованного  входа в компьютерную сеть в последнее  время используется комбинированный  подход — пароль + идентификация  пользователя по персональному «ключу». В качестве «ключа» может использоваться пластиковая карта (магнитная или  со встроенной микросхемой — smart-card) или различные устройства для идентификации личности по биометрической информации — по радужной оболочке глаза или отпечатков пальцев, размерам кисти руки и так далее.

Пластиковые карточки с магнитной  полосой можно легко подделать. Более высокую степень надежности обеспечивают смарт-карты — так  называемые микропроцессорные карточки (МП-карточки). Этот подход значительно  надежнее применения паролей, поскольку, если пароль подглядели, пользователь об этом может не знать, если же пропала  карточка, можно принять меры немедленно.

Криптографические методы защиты информации

Готовое к передаче информационное сообщение, первоначально открытое и незащищенное, зашифровывается  и тем самым преобразуется  в шифрограмму, т. е. в закрытые текст или графическое изображение документа. В таком виде сообщение передается по каналу связи, даже и не защищенному. Санкционированный пользователь после получения сообщения дешифрует его (т. е. раскрывает) посредством обратного преобразования криптограммы, вследствие чего получается исходный, открытый вид сообщения, доступный для восприятия санкционированным пользователям.

  Методу преобразования в криптографической системе соответствует использование специального алгоритма. Действие такого алгоритма запускается уникальным числом (последовательностью бит), обычно называемым шифрующим ключом.

 Для большинства систем схема генератора ключа может представлять собой набор инструкций и команд либо узел аппаратуры, либо компьютерную программу, либо все это вместе, но в любом случае процесс шифрования (дешифрования) реализуется только этим специальным ключом. Чтобы обмен зашифрованными данными проходил успешно, как отправителю, так и получателю, необходимо знать правильную ключевую установку и хранить ее в тайне.

 Стойкость любой системы закрытой связи определяется степенью секретности используемого в ней ключа. Тем не менее, этот ключ должен быть известен другим пользователям сети, чтобы они могли свободно обмениваться зашифрованными сообщениями. В этом смысле криптографические системы также помогают решить проблему аутентификации (установления подлинности) принятой информации. Взломщик в случае перехвата сообщения будет иметь дело только с зашифрованным текстом, а истинный получатель, принимая сообщения, закрытые известным ему и отправителю ключом, будет надежно защищен от возможной дезинформации.

 Современная криптография знает два типа криптографических алгоритмов: классические алгоритмы, основанные на использовании закрытых, секретных ключей, и новые алгоритмы с открытым ключом, в которых используются один открытый и один закрытый ключ (эти алгоритмы называются также асимметричными). Кроме того, существует возможность шифрования информации и более простым способом — с использованием генератора псевдослучайных чисел.

Использование генератора псевдослучайных  чисел заключается в генерации  гаммы шифра с помощью генератора псевдослучайных чисел при определенном ключе и наложении полученной гаммы на открытые данные обратимым  способом.

 Надежность шифрования с помощью генератора псевдослучайных чисел зависит как от характеристик генератора, так и, причем в большей степени, от алгоритма получения гаммы.

Этот метод криптографической  защиты реализуется достаточно легко  и обеспечивает довольно высокую  скорость шифрования, однако недостаточно стоек к дешифрованию и поэтому  неприменим для таких серьезных  информационных систем, каковыми являются, например, банковские системы.

Для классической криптографии характерно использование одной  секретной единицы — ключа, который  позволяет отправителю зашифровать  сообщение, а получателю расшифровать его. В случае шифрования данных, хранимых на магнитных или иных носителях  информации, ключ позволяет зашифровать  информацию при записи на носитель и расшифровать при чтении с него.

 Наиболее перспективными системами криптографической защиты данных сегодня считаются асимметричные криптосистемы, называемые также системами с открытым ключом. Их суть состоит в том, что ключ, используемый для зашифровывания, отличен от ключа расшифровывания. При этом ключ зашифровывания не секретен и может быть известен всем пользователям системы. Однако расшифровывание с помощью известного ключа зашифровывания невозможно. Для расшифровывания используется специальный, секретный ключ. Знание открытого ключа не позволяет определить ключ секретный. Таким образом, расшифровать сообщение может только его получатель, владеющий этим секретным ключом.

 Известно несколько  криптосистем с открытым ключом. Наиболее разработана на сегодня  система RSA. RSA— это система  коллективного пользования, в  которой каждый из пользователей  имеет свои ключи зашифровывания  и расшифровывания данных, причем  секретен только ключ расшифровывания. 

  Специалисты считают, что системы с открытым ключом больше подходят для шифрования передаваемых данных, чем для защиты данных, хранимых на носителях информации.

Существует еще одна область  применения этого алгоритма —  цифровые подписи, подтверждающие подлинность  передаваемых документов и сообщений.

Из изложенного следует, что надежная криптографическая  система должна удовлетворять ряду определенных требований:

1. Процедуры зашифровывания и расшифровывания должны быть «прозрачны» для пользователя.

2.  Дешифрование закрытой информации должно быть максимально затруднено.

3. Содержание передаваемой информации не должно сказываться на эффективности криптографического алгоритма.

Противодействие атакам вредоносных программ

Одним из новых факторов, резко повысивших уязвимость данных хранящихся в информационных системах, является массовое производство программно-совместимых  персональных компьютеров, которое  можно назвать одной из причин появления нового класса программ вандалов — компьютерных вирусов.

Компьютерный вирус —  это специально написанная программа, способная самопроизвольно присоединяться к другим программам, создавать свои копии и внедрять их в системные  файлы, файлы других программ, вычислительные файлы с целью нарушения работы программ, порчи файлов и каталогов, создания всевозможных помех в работе персонального компьютера. На сегодняшний  день дополнительно к тысячам  уже известных вирусов появляется 100— 150 новых штаммов ежемесячно.

Учитывая алгоритмы работы и способы воздействия вирусов  на программное обеспечение их можно  условно классифицировать по следующим  признакам:

1. По среде обитания:

- файловые вирусы, поражающие  исполняемые файлы, т. е. файлы  с расширением com, exe, sys, bat;

- вирусы, поражающие загрузочные  секторы;

- сетевые, распространяющиеся по компьютерным сетям;

драйверные, порождающие драйвера устройств.

2. По особенностям алгоритма:

- простейшие вирусы паразитические, они изменяют содержимое файлов  и секторов диска и могут  быть достаточно легко обнаружены  и уничтожены;

- вирусы - репликаторы (черви)  — распространяются по компьютерным  сетям, вычисляют адреса сетевых  компьютеров и записывают по  этим адресам свои копии;

- вирусы-невидимки (стелс-вирусы) — перехватывают обращения операционной системы к пораженным файлам и секторам дисков и подставляют вместо своего тела незараженные участки диска;

- вирусы-мутанты, содержат  алгоритмы шифровки-расшифровки,  благодаря которым копии одного  и того же вируса не имеют  ни одной повторяющейся цепочки  байтов;

- квазивирусные или «троянские»  программы, маскируются под полезную  программу и разрушают загрузочный  сектор и файловую систему  дисков. Не способны к самораспространению, но очень опасны.

3. По способу заражения:

- резидентный вирус —  при заражении (инфицировании)  компьютера оставляет в оперативной  памяти свою резидентную часть,  которая потом перехватывает  обращение операционной системы  к объектам заражения (файлам, загрузочным секторам дисков  и т. п.) и внедряется в них.  Резидентные вирусы находятся  в памяти и являются активными  вплоть до выключения или перезагрузки  компьютера.

- нерезидентные вирусы не заражают память компьютера и являются активными ограниченное время.

4. По деструктивным особенностям:

- неопасные, не мешающие  работе компьютера, но уменьшающие  объем свободной оперативной  памяти и памяти на дисках, действия таких вирусов проявляются  в каких-либо графических или  звуковых эффектах;

- опасные вирусы, которые  могут привести к различным  нарушениям в работе компьютера;

- очень опасные, воздействие  которых может привести к потере  программ, уничтожению данных, стиранию  информации в системных областях  диска.

Каким бы не был вирус, пользователю необходимо знать основные методы защиты от компьютерных вирусов:

• общие средства защиты информации, которые полезны также и как страховка от физической порчи дисков, неправильно работающих программ или ошибочных действий пользователя. К ним относится копирование информации — создание копий файлов и системных областей дисков, и разграничение доступа;

• профилактические меры, позволяющие уменьшить вероятность заражения вирусом: работа с дискетами, защищенными от записи, минимизация периодов доступности дискетки для записи, раздельное хранение вновь полученных и эксплуатировавшихся ранее программ, хранение программ на «винчестере» в архивированном виде;

• организационные меры, состоящие в обучении персонала; обеспечение физической безопасности компьютера и магнитных носителей; создание и отработка плана восстановления «винчестера» и др;

• специализированные программы для защиты от вирусов.

Поскольку использование  антивирусных программ является основным средством защиты информации от компьютерных вирусов, то данный вопрос рассмотрим более подробно.

Выделяют следующие виды антивирусных программ: детекторы, доктора (фаги), ревизоры, доктора-ревизоры, фильтры  и вакцины (иммунизаторы).

Программы-детекторы позволяют  обнаруживать файлы, зараженные одним  из нескольких известных вирусов. Эти  программы проверяют, имеется ли в файлах на указанном пользователем  диске специфическая для данного  вируса комбинация байтов. При ее обнаружении  в каком-либо файле на экран выводится  соответствующее сообщение. Многие детекторы имеют режимы лечения  или уничтожения зараженных файлов. Следует подчеркнуть, что программы-детекторы  могут обнаруживать только те вирусы, которые ей «известны». Некоторые  программы-детекторы, например Norton AntiVirus или AVSP фирмы «Диалог-МГУ», могут настраивать на новые типы вирусов, им необходимо лишь указать комбинации байтов, присущие этим вирусам. Тем не мнение невозможно разработать такую программу, которая могла бы обнаруживать любой заранее неизвестный вирус.

Большинство программ-детекторов имеют функцию «доктора», т. е. они  пытаются вернуть зараженные файлы  или области диска в их исходное состояние. Те файлы, которые не удалось  восстановить, как правило, делаются неработоспособными или удаляются.

Программы-ревизоры имеют  две стадии работы. Сначала они  запоминают сведения о состоянии  программ и системных областей дисков (загрузочного сектора и сектора  с таблицей разбиения жесткого диска). Предполагается, что в этот момент про­граммы и системные области  дисков не заражены. После этого  с помощью программы-ревизора можно  в любой момент сравнить состояние  программ и системных областей дисков с исходным. О выявленных несоответствиях сообщается пользователю.

В последнее время появились  очень полезные гибриды ревизоров  и докторов, т. е. Доктора-ревизоры, —  программы, которые не только обнаруживают изменения в файлах и системных  областях дисков, но и могут в  случае изменений автоматически  вернуть их в исходное состояние. Такие программы могут быть гораздо  более универсальными, чем программы-доктора, поскольку при лечении они  используют заранее сохраненную  информацию о состоянии файлов и  областей дисков. Это позволяет им вылечивать файлы даже от тех вирусов, которые не были созданы на момент написания программы.

Существуют также программы-фильтры, которые располагаются резидентно в оперативной памяти компьютера и перехватывают те обращения  к операционной системе, которые  используются вирусами для размножения  и нанесения вреда, и сообщают о них пользователя. Пользователь может разрешить или запретить  выполнение соответствующей операции.

Программы-вакцины, или иммунизаторы, модифицируют программы и диски таким образом, что это не отражается на работе программ, но тот вирус, от которого производится вакцинация, считает эти программы или диски уже зараженными. Эти программы крайне неэффективны.

В настоящее время разделение антивирусных программ на виды не является жестким, многие антивирусные программы  совмещают различные функции. Производители  антивирусных программ начали создавать  не просто программы антивирусы, а  комплексные средства для борьбы с вирусами. Одна из наиболее популярных и наиболее универсальных антивирусных программ — DoctorWeb, антивирус Касперского Personal Pro, Norton AntiVirus Professional Edition. Это универсальные и перспективные антивирусные программы, сочетающие функции антивирусного сканера, резидентного сторожа и доктора.

В качестве перспективного подхода к защите от компьютерных вирусов в последние годы все  чаще применяется сочетание программных  и аппаратных методов защиты. Среди  аппаратных устройств такого плана  можно отметить специальные антивирусные платы, которые вставляются в  стандартные слоты расширения компьютера.

Заключение

Статистика показывает, что  во всех странах убытки от злонамеренных  действий непрерывно возрастают. Причем основные причины убытков связаны  с недостаточностью средств безопасности как таковых и с отсутствием  взаимосвязи между ними. Для осуществления  полноценной защиты информации необходима слаженная работа всех средств безопасности. Лишь в комплексе они могут  обеспечить полноценную защиту ценных данных. Поэтому необходимо опережающими темпами совершенствовать комплексные  средства защиты.