Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Основы информационной безопасности. 2

Материалы к лекции

по дисциплине «Информатика и математика»

Тема 11: Основы информационной безопасности.

Вопросы:

Защита информации от потери и разрушения.
Защита информации от несанкционированного доступа.
Обеспечение защиты информации в компьютерных сетях.
Организация защиты информации в корпоративных сетях.

Литература.

Веретенникова Е.Г., Патрушина С.М., Савельева Н.Г. Информатика: Учебное пособие. Серия «Учебный курс», - Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2002. – 416 с.
Гуде С.В., Ревин С.Б. Информационные системы. Учебное пособие. РЮИ МВД России. 2002.
Информатика и математика для юристов: Учебное пособие для вузов (Гриф МО РФ) / Под ред.проф. Х.А.Андриашина, проф. С.Я.Казанцева – М.:Юнити-Дана, 2002.- 463 с.
Информатика и вычислительная техника в деятельности органов внутренних дел. Учебное пособие под ред. проф. Минаева. М.: УМЦ при ГУК МВД РФ, 1995. – 48 с.
Информатика и математика для юристов: Учебное пособие для вузов (Гриф МО РФ) / Под ред.проф. Х.А.Андриашина, проф. С.Я.Казанцева – М.:Юнити-Дана, 2002.- 463 с.
Информатика и математика: Учебник / Под ред. Д.В. Захарова
Информатика: Учебник (Гриф МО РФ) / Каймин В.А.,2-е изд. перераб. И доп.- М: Инфра-М., 2002.- 272 с.
Информатика: Учебник (Гриф МО РФ) / Под ред. Н.В.Макаровой, 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Финансы и статистика, 2001.- 768 с.
Информатика: Учебник для вузов (Гриф МО РФ) / Острейковский В.А., М: Высшая школа, 2001.- 511 с.
Информатика: Учебник для вузов / Козырев А.А.- СПб: издательство Михайлова В.А., 2002.- 511 с.
Математика и информатика / Турецкий В.Я. – 3-е изд., испр. И доп. – М.: Инфра-М, 2000.- 560 с.
О.Э. Згадзай, С.Я.Казанцев, А.В.Филиппов. Информатика и математика. Учебник. – М.: ИМЦЙ ГУК МВД Росси, 2002. – 348 с.
Основы информатики и математики для юристов. В 2-х томах: краткий курс в таблицах, схемах и примерах. Учебник / Богатов Д.Ф., Богатов Ф.Г.- М.: Приор, 2000.- 144 с., 166 с.
Фундаментальные основы информатики: социальная информатика.: Учебное пособие для вузов / Колин К.К. – М.: Академ.проект: Деловая книга Екатеринбург, 2000.- 350 с.

Развитие компьютерной техники и ее широкое внедрение в различные сферы человеческой деятельности вызвало рост числа противозаконных действий, объектом или орудием совершения которых являются электронно-вычислительные машины. Путем различного рода манипуляций, т. е. внесения изменений в информацию на различных этапах ее обработки, в программное обеспечение, овладения информацией нередко удается получать значительные суммы денег, уклоняться от налогообложения, заниматься промышленным шпионажем, уничтожать программы конкурентов и т.д..

Защита информации вызывает необходимость системного подхода; т.е. здесь нельзя ограничиваться отдельными мероприятиями. Системный подход к защите информации требует, чтобы средства и действия, используемые для обеспечения информационной безопасности – организационные, физические и программно-технические – рассматривались как единый комплекс взаимосвязанных, взаимодополняющих и взаимодействующих мер. Один из основных принципов системного подхода к безопасности информации - принцип "разумной достаточности", суть которого: стопроцентной защиты не существует ни при каких обстоятельствах, поэтому стремиться стоит не к теоретически максимально достижимому уровню защиты, а к минимально необходимому в данных конкретных условиях и при данном уровне возможной угрозы.

1. Защита информации от потери и разрушения.

В настоящем разделе мы рассмотрим преимущественно моменты, связанные с защитой информации на персональном компьютере, не интегрированном в сеть. Потеря информации может произойти, например, по следующим причинам:

нарушение работы компьютера;
отключение или сбои питания;
повреждение носителей информации;
ошибочные действия пользователя;
действие компьютерных вирусов;
несанкционированные умышленные действия других лиц.

Защита от компьютерных вирусов и несанкционированного доступа будут рассматриваться в отдельных разделах. Предотвратить причины 1-4 можно резервированием данных, что является наиболее общим и простым выходом. Средства резервирования таковы:

программные средства, входящие в состав большинства комплектов утилит, для создания резервных копий – MS Backup, Norton Backup;
создание архивов на внешних носителях информации.

Резервирование рекомендуется делать регулярно – раз в день, месяц, после окончания работы с использованием соответствующих программных средств и устройств. Так, для резервирования больших массивов информации по стоимости на единицу хранения наиболее выгодны магнитные ленты. Они также отличаются повышенной надежностью.

В случае потери информации она может быть восстановлена:

с использованием резервных данных;
без использования резервных данных.

Во втором случае применяются следующие особенности удаления файлов и каталогов:

стирается первая буква имени файла;
из FAT стирается информация о занятых секторах ( сложности, если файл фрагментирован).
Для успешного восстановления данных необходимо чтобы:
после удаления файла на освободившееся место не была записана новая информация
файл не был фрагментирован (для этого необходимо регулярно выполнять операцию дефрагментации с помощью, например, утилиты Speedisk из пакета Norton Utilites)
Восстановление производится следующими программными средствами:
Undelete из пакета утилит DOS;
Unerase из комплекта утилит Norton Utilites.

Если данные представляют особую ценность для пользователя, то можно применять защиту от уничтожения:

присвоить файлам атрибут Read Only
использовать специальные программные средства для сохранения файлов после удаления его пользователем, имитирующие удаление, например утилиту SmartCan из пакета Norton Utilites. В этом случае при удалении файлы переписываются в скрытый каталог, где и хранятся определенное число дней, которое пользователь может установить сам. Размер каталога ограничен, и при заполнении его наиболее старые файлы стираются и замещаются вновь удаленными.

Необходимо отметить, что большую угрозу для сохранности данных представляют нарушения в системе подачи питания – отключение напряжения, всплески и падения напряжения, импульсные помехи и т.д..

2. Защита информации от несанкционированного доступа

Несанкционированный доступ - чтение, обновление или разрушение информации при отсутствии на это соответствующих полномочий.

Несанкционированный доступ осуществляется, как правило, с использованием чужого имени, изменением физических адресов устройств, использованием информации оставшейся после решения задач, модификацией программного и информационного обеспечения, хищением носителя информации, установкой аппаратуры записи.

Для успешной защиты своей информации пользователь должен иметь абсолютно ясное представление о возможных путях несанкционированного доступа. Перечислим основные типовые пути несанкционированного получения информации:

хищение носителей информации и производственных отходов;
копирование носителей информации с преодолением мер защиты;
маскировка под зарегистрированного пользователя;
мистификация (маскировка под запросы системы);
использование недостатков операционных систем и языков программирования;
использование программных закладок и программных блоков типа "троянский конь";
перехват электронных излучений;
перехват акустических излучений;
дистанционное фотографирование;
применение подслушивающих устройств;
злоумышленный вывод из строя механизмов защиты
и т.д..

Для защиты информации от несанкционированного доступа применяются:

Организационные мероприятия;
Технические средства;
Программные средства;
Криптография.

Организационные мероприятия включают в себя:

пропускной режим;
хранение носителей и устройств в сейфе (дискеты, монитор, клавиатура и т.д.);
ограничение доступа лиц в компьютерные помещения и т.д..
Под техническим способом защиты информации понимаются различные аппаратные способы защиты информации. Технические средства включают в себя:
фильтры, экраны на аппаратуру;
ключ для блокировки клавиатуры;
устройства аутентификации - для чтения отпечатков пальцев, формы руки, радужной оболочки глаза, скорости и приемов печати и т.д.;
электронные ключи на микросхемах
и т.д.

Под программным способом защиты информации понимается разработка специального программного обеспечения, которое бы не позволяло постороннему человеку, не знакомому с этим видом защиты, получать информацию из системы. Программные средства включают в себя:

парольный доступ - задание полномочий пользователя;
блокировка экрана и клавиатуры с помощью комбинации клавиш в утилите Diskreet из пакета Norton Utilites;
использование средств парольной защиты BIOS - на сам BIOS и на ПК в целом
и т.д.

Под криптографическим способом защиты информации подразумевается ее шифрование при вводе в компьютерную систему.

Основными видами несанкционированного доступа к данным являются следующие:

чтение;
запись.

и соответственно требуется защита данных:

от чтения;
от записи.

Защита данных от чтения автоматически подразумевает и защиту от записи, ибо возможность записи при отсутствии возможности чтения практически бессмысленна.

Защита от чтения осуществляется:

наиболее просто - на уровне DOS введением атрибута Hidden для файлов;
наиболее эффективно - шифрованием.

Защита от записи осуществляется:

установкой атрибута Read Only для файлов;
запрещением записи на дискету - рычажок или наклейка);
запрещением записи через установки BIOS - дисковод не установлен.

3. Обеспечение защиты информации в компьютерных сетях.

Опасность злоумышленных несанкционированных действий над информацией приняла особенно угрожающий характер с развитием компьютерных сетей. Большинство систем обработки информации создавалось как обособленные объекты: рабочие станции, ЛВС, большие универсальные компьютеры и т.д. Каждая система использует свою рабочую платформу (MS DOS, Windows, Novell), а также разные сетевые протоколы (TCP/IP, VMS, MVS). Сложная организация сетей создает благоприятные предпосылки для совершения различного рода правонарушений, связанных с несанкционированным доступом к конфиденциальной информации. Большинство операционных систем, как автономных, так и сетевых, не содержат надежных механизмов защиты информации.

Угрозы безопасности сети

Пути утечки информации и несанкционированного доступа в компьютерных сетях в основной своей массе совпадают с таковыми в автономных системах (см. выше). Дополнительные возможности возникают за счет существования каналов связи и возможности удаленного доступа к информации. К ним относятся:

электромагнитная подсветка линий связи;
незаконное подключение к линиям связи;
дистанционное преодоление систем защиты;
ошибки в коммутации каналов;
нарушение работы линий связи и сетевого оборудования.

Вопросы безопасности сетей решаются в рамках архитектуры безопасности, в структуре которой различают:

угрозы безопасности;
службы (услуги) безопасности;
механизмы обеспечения безопасности.

Под угрозой безопасности понимается действие или событие, которое может привести к разрушению, искажению или несанкционированному использованию ресурсов сети, включая хранимую, передаваемую и обрабатываемую информацию, а также программные и аппаратные средства.

Угрозы принято делить на:

непреднамеренные, или случайные;
умышленные.

Случайные угрозы возникают как результат ошибок в программном обеспечении, выхода из строя аппаратных средств, неправильных действий пользователей или администратора сети и т. п.

Умышленные угрозы преследуют цель нанесения ущерба пользователям и абонентам сети и в свою очередь подразделяются на активные и пассивные.

Пассивные угрозы направлены на несанкционированное использование информационных ресурсов сети, но при этом не оказывают влияния на ее функционирование. Примером пассивной угрозы является получение информации, циркулирующей в каналах сети, посредством прослушивания.

Активные угрозы имеют целью нарушение нормального процесса функционирования сети посредством целенаправленного воздействия на ее аппаратные, программные и информационные ресурсы. К активным угрозам относятся, например, разрушение или радиоэлектронное подавление линий связи, вывод из строя компьютера или операционной системы, искажение сведений в пользовательских базах данных или системной информации и т. п.

К основным угрозам безопасности относятся:

раскрытие конфиденциальной информации;
компроментация информации;
несанкционированный обмен информацией;
отказ от информации;
отказ в обслуживании;
несанкционированное использование ресурсов сети;
ошибочное использование ресурсов сети.

Угрозы раскрытия конфиденциальной информации реализуются путем несанкционированного доступа к базам данных.

Компрометация информации реализуется посредством внесения несанкционированных изменений в базы данных.

Несанкционированное использование ресурсов сети является средством раскрытия или компрометации информации, а также наносит ущерб пользователям и администрации сети.

Ошибочное использование ресурсов является следствием ошибок, имеющихся в программном обеспечении ЛВС.

Несанкционированный обмен информацией между абонентами сети дает возможность получать сведения, доступ к которым запрещен, т.е. по сути приводит к раскрытию информации.

Отказ от информации состоит в непризнании получателем или отправителем этой информации фактов ее получения или отправки.

Отказ в обслуживании представляет собой весьма распространенную угрозу, источником которой является сама сеть. Подобный отказ особенно опасен в случаях, когда задержка с предоставлением ресурсов сети может привести к тяжелым для абонента последствиям.

Службы безопасности сети

Службы безопасности сети указывают направления нейтрализации возможных угроз безопасности. Службы безопасности находят свою практическую реализацию в различных механизмах безопасности. Одна и та же служба безопасности может быть реализована с использованием разных механизмов безопасности или их совокупности.

Международная организация стандартизации (МОС) определяет следующие службы безопасности:

аутентификация (подтверждение подлинности);
обеспечение целостности;
засекречивание данных;
контроль доступа;
защита от отказов.

Механизмы безопасности

Среди механизмов безопасности сетей, предусмотренных МОС, обычно выделяют следующие основные:

шифрование;
контроль доступа;
цифровая подпись;

Шифрование применяется для реализации служб засекречивания и используется в ряде других служб.

Механизмы контроля доступа обеспечивают реализацию одноименной службы безопасности, осуществляют проверку полномочий объектов сети, т.е. программ и пользователей, на доступ к ресурсам сети. При доступе к ресурсу через соединение контроль выполняется в точке инициализации связи, в промежуточных точках, а также в конечной точке.

Самым распространенным и одновременно самым ненадежным методом аутентификации является парольный доступ. Более совершенными являются пластиковые карточки и электронные жетоны. Наиболее надежными считаются методы аутентификации по особым приметам личности, так называемые биометрические методы.

Цифровая подпись используется для реализации служб аутентифиации и защиты от отказов. По своей сути она призвана служить электронным аналогом реквизита подпись, используемого на бумажных документах. Механизм цифровой подписи базируется на использовании способа шифрования с открытым ключом. Знание соответствующего открытого ключа дает возможность получателю электронного сообщения однозначно опознать его отправителя.

Дополнительными механизмами безопасности, предусмотренными МОС, являются следующие:

обеспечение целостности данных;
аутентификация;
подстановка трафика;
управление маршрутизацией;
арбитраж.

4. Организация защиты информации в корпоративной сети

Обеспечение безопасности информации в крупных автоматизированных системах является сложной задачей. Реальную стоимость содержащейся в таких системах информации подсчитать сложно, а безопасность информационных ресурсов трудно измерить или оценить.

Объектом защиты в современных АИС выступает территориально распределенная гетерогенная сеть со сложной структурой, предназначенная для распределенной обработки данных, часто называемая корпоративной сетью. Характерной особенностью такой сети является то, что в ней функционирует оборудование самых разных производителей и поколений, а также неоднородное программное обеспечение, не ориентированное изначально на совместную обработку данных.

Решение проблем безопасности АИС заключается в построении целостной системы защиты информации. При этом защита от физических угроз, например доступа в помещения и утечки информации за счет ПЭМИ, не вызывает особых проблем. На практике приходится сталкиваться с рядом более общих вопросов политики безопасности, решение которых обеспечит надежное и бесперебойное функционирование информационной системы. Главными этапами построения политики безопасности являются следующие:

обследование информационной системы на предмет установления ее организационной и информационной структуры и угроз безопасности информации;
выбор и установка средств защиты;
подготовка персонала работе со средствами защиты;
организация обслуживания по вопросам информационной безопасности;
создание системы периодического контроля информационной безопасности ИС.

В результате изучения структуры ИС и технологии обработки данных в ней разрабатывается Концепция информационной безопасности ИС, на основе которых в дальнейшем проводятся все работы по защите информации в ИС. В концепции находят отражение следующие основные моменты:

организация сети организации;
существующие угрозы безопасности информации, возможности их реализации и предполагаемый ущерб от этой реализации;
организация хранения информации в ИС;
организация обработки информации; (на каких рабочих местах и с помощью какого программного обеспечения);
регламентация допуска персонала к той или иной информации;
ответственность персонала за обеспечение безопасности.

В конечном итоге на основе Концепции информационной безопасности ИС создается схема безопасности, структура которой должна удовлетворять следующим условиям:

Защита от несанкционированного проникновения в корпоративную сеть и возможности утечки информации по каналам связи.
Разграничение потоков информации между сегментами сети.
Защита критичных ресурсов сети.
Защита рабочих мест и ресурсов от несанкционированного доступа (НСД).
Криптографическая защита информационных ресурсов.

В настоящее время не существует однозначного решения, аппаратного или программного, обеспечивающего выполнение одновременно всех перечисленных условий. Требования конкретного пользователя по защите информации в ИС существенно разнятся, поэтому каждая задача решается часто индивидуально с помощью тех или иных известных средств защиты. Считается нормальным, когда 10 – 15% стоимости информации тратится на продукты, обеспечивающие безопасность функционирования сетевой информационной системы.

Защита от несанкционированного проникновения и утечки информации

Основным источником угрозы несанкционированного проникновения в АИС является канал подключения к внешней сети, например, к Internet. Вероятность реализации угрозы зависит от множества факторов, поэтому говорить о едином способе защиты в каждом конкретном случае не представляется возможным. Распространенным вариантом защиты является применение межсетевых экранов или брандмауэров.

Брандмауэр – барьер между двумя сетями: внутренней и внешней, обеспечивает прохождение входящих и исходящих пакетов в соответствии с правилами, определенными администратором сети. Брандмауэр устанавливается у входа в корпоративную сеть и все коммуникации проходят через него. Возможности межсетевых экранов позволяют определить и реализовать правила разграничения доступа как для внешних, так и для внутренних пользователей корпоративной сети, скрыть, при необходимости, структуру сети от внешнего пользователя, блокировать отправку информации по "запретным" адресам, контролировать использование сети и т.д. Вход в корпоративную сеть становится узким местом, прежде всего для злоумышленника.

Разграничение потоков информации между сегментами сети

В зависимости от характера информации, обрабатываемой в том или ином сегменте сети, и от способа взаимодействия между сегментами реализуют один из следующих вариантов.

В первом варианте не устанавливается никакого разграничения информационных потоков, т.е. защита практически отсутствует. Такой вариант оправдан в случаях, когда ни в одном из взаимодействующих сегментов не хранится и не обрабатывается критичная информация или когда сегменты сетевой информационной системы содержат информацию одинаковой важности и находятся в одном здании, в пределах контролируемой зоны.

Во втором варианте разграничение достигается средствами коммуникационного оборудования (маршрути-заторы, переключатели и т.п.). Такое разграничение не позволяет реализовать защитные функции в полном объеме поскольку, во-первых, коммуникационное оборудование изначально не рассматривается как средство защиты и, во-вторых, требуется детальное представление о структуры сети и циркулирующих в ней информационных потоков.