Безопасность и защита информационных систем

 

                  Министерство внутренних дел Российской Федерации

Краснодарский университет

 

Кафедра информатики и  математики

 

 

 

 

 

 

 

 

                                               КУРСОВАЯ РАБОТА

 

Тема: «Безопасность и защита информационных систем»

 

 

 

 

 

Выполнила: Щербакова Ю.В.,

факультет психологии, 1курс, 313 группа.

 

Научный руководитель:

канд. педагогических наук

старший преподаватель кафедры 

майор полиции Сопильняк Ю. Н.

 

Допущена к защите «__»________201_г.

____________________/Ю. Н. Сопильняк

 

Дата защиты «__»______________201_г.

Оценка_____________________________

____________________/Ю. Н. Сопильняк

 

 

 

 

Краснодар 2012

 

Оглавление

Введение 3

1.Понятие информационной системы 5

1.1.Процессы в информационной  системе 5

1.2.Примеры информационных  систем 6

2.Безопасность информационных систем 8

2.1.Понятие информационной безопасности 8

2.2.Свойства информации 8

2.3.Классификация угроз 10

2.4.Вредоносное программное  обеспечение 13

3.Защита  информации 20

3.1.Основные методы и средства защиты информации 20

3.2.Основные виды защиты информации 21

3.3.Классификация схем защиты информационных систем 22

3.4.Основные принципы построения системы защиты 24

Заключение 28

Список использованных источников 30

 

 

 

 

 

 

Введение

Информационная система  современной организации или  предприятия является сложным образованием, построенным в многоуровневой архитектуре  клиент-сервер, которое пользуется многочисленными внешними серверами, а также предоставляет во вне собственные серверы.

Современные информационные системы сложны, а значит, опасны уже сами по себе, даже без учета  вмешательства злоумышленников. Постоянно  обнаруживаются новые ошибки и уязвимые места в программном обеспечении. Приходится принимать во внимание чрезвычайно  широкий спектр аппаратного и  программного обеспечения, многочисленные связи между компонентами.

Современное понимание информационной системы предполагает использование  в качестве основного технического средства переработки информации персонального  компьютера. В крупных организациях наряду с персональным компьютером  в состав технической базы информационной системы может входить мэйнфрейм или суперЭВМ. Кроме того, техническое воплощение информационной системы само по себе ничего не будет значить, если не учтена роль человека, для которого предназначена производимая информация и без которого невозможно ее получение и представление.

Высокие темпы развития информационных технологий делают весьма актуально  проблему защиты информации, ее пользователей, информационных ресурсов и каналов  передачи данных, а также требуют  постоянного совершенствования  механизмов защиты.

Целью курсовой работы является рассмотрение вопросов безопасности информационных систем, анализ угроз, а так же определение  методов защиты информации.

В соответствии с намеченной целью основными задачи будут  являться: определение основных понятий, изучение теоретических материалов по выбранной теме и выработка  рекомендаций по проектированию системы  защиты данных.

Объектом исследования является информационная система.

Предметом исследования является безопасность и защита информационной системы.

 

1.Понятие информационной системы

Информационная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

1.1.Процессы в информационной системе

Процессы, обеспечивающие работу информационной системы любого назначения, условно можно представить в  виде схемы, состоящей из блоков:

- ввод информации из  внешних или внутренних источников;

- обработка входной информации  и представление ее в удобном  виде;

- вывод информации для  представления потребителям или  передачи в другую систему;

- обратная связь - это  информация, переработанная людьми  данной организации для коррекции  входной информации.

Информационная система  определяется следующими свойствами:

- любая информационная  система может быть подвергнута  анализу, построена и управляема  на основе общих принципов  построения систем;

- информационная система  является динамичной и развивающейся;

- при построении информационной  системы необходимо использовать  системный подход;

- выходной продукцией  информационной системы является  информация, на основе которой  принимаются решения;

- информационную систему  следует воспринимать как человеко-компьютерную  систему обработки информации.

В настоящее время сложилось  мнение об информационной системе как  о системе, реализованной с помощью  компьютерной техники. Хотя в общем  случае информационную систему можно  понимать и в некомпьютерном варианте. Общая структура информационной системы представлена на рисунке 1.

Чтобы разобраться в работе информационной системы, необходимо понять суть проблем, которые она решает, а также организационные процессы, в которые она включена.

 

Обратная связь

Ввод информации

Вывод информации

Аппаратная и программная часть  информационной системы

Обработка информации

 

Персонал или другая ИС

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.Общая структура  информационной системы

 

Так, например, при определении  возможности компьютерной информационной системы для поддержки принятия решений следует учитывать

- структурированность решаемых  управленческих задач;

- уровень иерархии управления  фирмой, на котором решение должно  быть принято;

- принадлежность решаемой  задачи к той или иной функциональной  сфере бизнеса;

- вид используемой информационной  технологии.

1.2.Примеры информационных систем

Информационная система  по отысканию рыночных ниш. При покупке товаров в некоторых фирмах информационная система регистрирует данные о покупателе, что позволяет:

- определять группы покупателей,  их состав и запросы, а затем  ориентироваться в своей стратегии  на наиболее многочисленную группу;

- посылать потенциальным  покупателям различные предложения,  рекламу, напоминания;

- предоставлять постоянным  покупателям товары и услуги  в кредит, со скидкой, с отсрочкой  платежей.

Информационные системы, ускоряющие потоки товаров. Предположим, фирма специализируется на поставках продуктов в определенное учреждение, например в больницу. Как известно, иметь большие запасы продуктов на складах фирмы очень невыгодно, а не иметь их невозможно. Для того чтобы найти оптимальное решение этой проблемы, фирма устанавливает терминалы в обслуживаемом учреждении и подключает их к информационной системе. Заказчик прямо с терминала вводит свои пожелания по предоставляемому ему каталогу. Эти данные поступают в информационную систему по учету заказов.

Менеджеры, делая выборки  по поступившим заказам, принимают  оперативные управленческие решения  по доставке заказчику нужного товара за короткий промежуток времени. Таким  образом, экономятся огромные деньги на хранение товаров, ускоряется и упрощается поток товаров, отслеживаются потребности  покупателей.

Информационные системы  по снижению издержек производства. Эти информационные системы, отслеживая все фазы производственного процесса, способствуют улучшению управления и контроля, более рациональному планированию и использованию персонала и, как следствие, снижению себестоимости производимой продукции и услуг.

Информационные системы  автоматизации технологии ("менеджмент уступок"). Суть этой технологии состоит в том, что, если доход фирмы остается в рамках рентабельности, потребителю делаются разные скидки в зависимости от количества и длительности контрактов. В этом случае потребитель становится, заинтересован во взаимодействии с фирмой, а фирма тем самым привлекает дополнительное число клиентов. Если же клиент не желает взаимодействовать с данной фирмой и переходит на обслуживание к другой, то его затраты могут возрасти из-за потери предоставляемых ему ранее скидок.

2.Безопасность информационных систем

2.1.Понятие информационной безопасности

Словосочетание "информационная безопасность" в  разных контекстах может иметь различный смысл.

В Доктрине информационной безопасности Российской Федерации  термин "информационная безопасность" используется в широком смысле. Имеется в виду состояние защищенности национальных интересов в информационной сфере, определяемых совокупностью сбалансированных интересов личности, общества и государства.

Под информационной безопасностью понимать защищенность информации и поддерживающей инфраструктуры от случайных или преднамеренных воздействий естественного или искусственного характера, которые могут нанести неприемлемый ущерб субъектам информационных отношений, в том числе владельцам и пользователям информации и поддерживающей инфраструктуры.

Спектр интересов  субъектов, связанных с использованием информационных систем, можно разделить на следующие категории: обеспечение доступности, целостности и конфиденциальности информационных ресурсов и поддерживающей инфраструктуры.

2.2.Свойства информации

Практически любая АС может  выступать в качестве объекта информационной атаки, которая может быть определена как совокупность действий злоумышленника, направленная на нарушение одного из трёх свойств информации - конфиденциальности, целостности или доступности. Рассмотрим эти свойства более подробно.

Свойство конфиденциальности позволяет не давать права на доступ к информации или не раскрывать ее неполномочным лицам, логическим объектам или процессам. Характерным примером нарушения конфиденциальности информации является кража из системы секретной информации с целью её дальнейшей перепродажи.

Целостность информации подразумевает её способность не подвергаться изменению или уничтожению в результате несанкционированного доступа. В качестве примера нарушения этого свойства можно привести ситуацию, при которой злоумышленник преднамеренно искажает содержимое одного из электронных документов, хранящихся в системе.

Доступность информации определяется,  как её свойство быть доступной и используемой по запросу со стороны любого уполномоченного пользователя. Так, например, злоумышленник сможет нарушить доступность Интернет-портала если ни один из легальных пользователей не сможет получить доступ к его содержимому. Таким образом, в результате нарушения конфиденциальности, целостности или доступности информации злоумышленник тем самым может нарушить бизнес-процессы компании, которые базируются на информационных ресурсах, которые являлись объектом атаки.

Для реализации информационной атаки нарушителю необходимо активизировать или, другими словами, использовать определённую уязвимость АС. Под уязвимостью принято понимать слабое место АС, на основе которого возможна успешная реализация атаки. Примерами уязвимостей АС могут являться: некорректная конфигурация сетевых служб АС, наличие ПО без установленных модулей обновления, использование нестойких к угадыванию паролей, отсутствие необходимых средств защиты информации и др.

Если вернуться  к анализу интересов различных  категорий субъектов информационных отношений, то почти для всех, кто  реально использует ИС, на первом месте стоит доступность. Практически не уступает ей по важности целостность,  — какой смысл в информационной услуге, если она содержит искаженные сведения? Наконец, конфиденциальные моменты есть также у многих организаций (даже в бюджетных организациях стараются не разглашать сведения о зарплате сотрудников) и отдельных пользователей (например, пароли).

2.3.Классификация угроз

Угроза - целенаправленное действие, которое повышает уязвимость накапливаемой, хранимой и обрабатываемой системой информации и приводит к ее случайному или предумышленному изменению или уничтожению.

Попытка реализации угрозы называется атакой, а тот, кто  предпринимает такую попытку, — злоумышленником. Потенциальные злоумышленники называются источниками угрозы.

Чаще всего  угроза является следствием наличия  уязвимых мест в защите информационных систем (таких, например, как возможность доступа посторонних лиц к критически важному оборудованию или ошибки в программном обеспечении).

Промежуток времени  от момента, когда появляется возможность  использовать слабое место, и до момента, когда пробел ликвидируется, называется окном опасности, ассоциированным с данным уязвимым Местом. Пока существует окно опасности, возможны успешные атаки на ИС.

Рассмотрим наиболее распространенные угрозы, которым подвержены современные информационные системы. Иметь представление о возможных угрозах, а также об уязвимых местах, которые эти угрозы обычно эксплуатируют, необходимо для того, чтобы выбирать наиболее экономичные средства обеспечения безопасности.

Угрозы бывают случайные (непреднамеренными) и умышленные (преднамеренные).

Случайные угрозы:

- ошибки обслуживающего  персонала и пользователей;

- случайное уничтожение  или изменение данных;

- сбои оборудования и  электропитания;

- сбои кабельной системы;

- сбои дисковых систем;

- сбои систем архивирования  данных;

- сбои работы серверов, рабочих станций, сетевого оборудования;

- некорректная работа  программного обеспечения;

- заражение системы компьютерными  вирусами;

- неправильное хранение  конфиденциальной информации.

Из случайных угроз  самыми частыми и самыми опасными (с точки зрения размера ущерба) является пресловутый «человеческий  фактор» - непреднамеренные ошибки штатных  пользователей, операторов, системных  администраторов и других лиц, обслуживающих  информационные системы. По опубликованным данным до 65% информации бесследно исчезает именно из-за этого.

Трудно предсказуемыми источниками  угроз информации являются аварии и  стихийные бедствия. На безопасность ИС существенное влияние оказывает  тот факт, что безошибочных программ, в принципе не существует. Это касается не только отдельных программ, но и  целого ряда программных продуктов  фирм, известных во всем мире, например, Microsoft.  Информационно-аналитический сайт www.securitylab.ru постоянно публикует информацию об уязвимостях, найденных в операционных системах и приложениях. По данным этого источника, ежедневно обнаруживаются в среднем 5-10 новых уязвимостей.

Преднамеренные угрозы:

- несанкционированный доступ  к информации и сетевым ресурсам;

- раскрытие и модификация  данных и программ, их копирование;

- раскрытие, модификация  или подмена трафика вычислительной  сети;

- разработка и распространение  компьютерных вирусов, ввод в  программное обеспечение логических  бомб;

- кража магнитных носителей  и технической документации;

- разрушение архивной  информации или умышленное ее  уничтожение;

- фальсификация сообщений,  отказ от факта получения информации  или изменение времени ее приема;

- перехват и ознакомление  с информацией, передаваемой по  каналам связи;

- незаконное использование  привилегий;

- несанкционированное использование  информационных ресурсов.

Несанкционированный доступ ( НСД ) - наиболее распространенный вид компьютерных нарушений. Он заключается в получении пользователем доступа к объекту, на который у него нет разрешения в соответствии с принятой в организации политикой безопасности. Обычно целью злоумышленника является нарушение конфиденциальности данных. Самое сложное - определить, кто и к каким данным может иметь доступ, а кто - нет. Наиболее распространенными путями несанкционированного доступа к информации являются:

- применения подслушивающих  устройств (закладок);

- перехват электронных  излучений;

- дистанционное фотографирование;

- перехват акустических  излучений и восстановление текста  принтера;

- чтение остаточной информации  в памяти системы после выполнения  санкционированных запросов;

- копирование носителей  информации с преодолением мер  защиты;

- маскировка под зарегистрированного  пользователя;

- маскировка под запросы  системы;

- использование программных  ловушек;

- использование недостатков  языков программирования;

- незаконное подключение  к аппаратуре и линиям связи  специально разработанных аппаратных  средств, обеспечивающих доступ  к информации;

- злоумышленный вывод  из строя механизмов защиты;

- информационные инфекции.

Перечисленные выше пути несанкционированного доступа требуют специальных  технических знаний и соответствующих  аппаратных и программных разработок. Однако есть и достаточно примитивные  пути несанкционированного доступа:

- хищение носителей информации  и документальных отходов;

- склонение к сотрудничеству  со стороны взломщиков;

- подслушивание,

- наблюдение и т.д.

Любые способы утечки конфиденциальной информации могут привести к значительному  материальному и моральному ущербу, как для организации, так и  для пользователей. Большинство  из перечисленных путей несанкционированного доступа поддаются надежной блокировке при правильно разработанной  и реализуемой на практике системе  обеспечения безопасности.

2.4.Вредоносное программное обеспечение

Анализируя возможные  угрозы с точки зрения наибольшей опасности, изощренности и разрушительности, следует выделить вредоносное программное  обеспечение. Вредоносное программное  обеспечение - это любая программа, написанная с целью нанесения  ущерба или для использования  ресурсов атакуемого компьютера. О  вредоносном программном обеспечении  известно больше, чем о каких-либо других опасностях и повреждениях компьютерной техники. Вредоносное программное  обеспечение можно разделить  на три группы: Компьютерные вирусы, хакерское ПО и спам.

Вирусы - самое старое вредоносное ПО, существует уже более 20 лет. Подробная классификация вирусов и их характеристика даны в курсе «Экономическая информатика»

Вредоносное действие вируса может проявиться в следующем:

-появление в процессе  работы компьютера неожиданных  эффектов (падение символов на  экране, неожиданные звуковые эффекты,  появление неожиданных картинок  и т.п.);

-замедление работы компьютера;

-сбои и отказы в  работе прикладных программ;

-порча исчезновение файлов  с магнитного диска;

-вывод из строя операционной  системы;

-разрушение файловой  системы компьютера;

-вывод из строя аппаратуры  компьютера.

Исторически сначала появились  вирусы , поражающие программные файлы, потом загрузочные вирусы, распространяющиеся через загрузочные области магнитных дисков. Основным средством распространения являются дискеты. Позднее появились макровирусы, распространяющиеся с документами офисных приложений, таких, как Microsoft Ехсе1. Для запуска вирусов этого вида достаточно открыть зараженный документ.

Наряду с совершенствованием механизмов распространения вирусов  авторы-вирусописатели улучшали и улучшают скрытность вирусов. Один из способов повышения скрытности вируса, затрудняющий его обнаружение, - это использование  шифрования. Шифрующиеся вирусы шифруют собственный код, используя различные ключи и алгоритмы шифрования. В результате каждая новая копия вируса приобретает новый вид. Внедрение ЛВС облегчило процедуру распространения вирусов. Достаточно заразить один компьютер и вирус начнет распространяться по сети, заражая все доступные сетевые диски.

Еще более благоприятную  почву для распространения вирусов  предоставляют Интернет и электронная  почта. Зараженную программу (почтовый вирус) можно получить как приложение к электронному письму. Существуют вирусы, которые могут распространяться через электронную почту без  использования приложений, так называемые черви. Для заражения машины не требуется  запускать какой-либо приложенный  файл, достаточно лишь просмотреть  письмо. В его html-коде содержится автоматически запускающийся скрипт, выполняющий вредоносное действие. После активации червь рассылает письмо-ловушку по всем записям, находящимся в адресной книге на зараженном компьютере.

Сеть Интернет предоставляет  дополнительные возможности для  распространения вирусов. Использование  технологии объектов Active Х создает потенциальную угрозу проникновения вирусов. Такой объект размещается на сервере WWW и при обращении к нему загружается в память удаленного компьютера. Объект Active Х представляет собой программу, которая автоматически запускается на компьютере удаленного пользователя и может делать там практически все что угодно. В частности, не исключено, что она может получить доступ к файловой системе и заразить компьютер вирусом.

Программы, составленные на языке Java, не представляют угрозу для распространения вирусов, так как они не имеют доступа к файловой системе удаленного компьютера. Плата за безопасность - меньшая функциональность по сравнению с объектами Active Х.

Хакерское ПО - это инструмент для взлома и хищения конфиденциальных данных. Существуют инструменты для сбора данных о потенциальных жертвах и поиска уязвимостей в компьютерных сетях. К ним относятся программы для сканирования сети с целью определения IР-адресов компьютеров и «открытых» портов. Программы «прослушивания» сетевого трафика незаметно перехватывают IР-пакеты в сети и анализируют их в целях определения адресов отправителей и получателей и, может быть, выявления секретных данных типа имен и паролей, передаваемых в открытом виде. Формат почтовых сообщений является открытым, следовательно, электронное письмо может быть легко прочитано.

Есть инструменты хакеров, предназначенные для взлома компьютеров  и сетей. К ним относятся программы  подбора паролей, фальсификации  IР-пакетов путем подмены адреса отправителя/ получателя. Отдельного рассмотрения требуют программы-троянцы (трояны), представляющие в настоящее время главную угрозу и занимающие лидирующее положение среди вредоносного ПО.

Название «троян» («троянский конь») возникло из-за того, что вначале  вредоносный код маскировался в  некоторой полезной или интересной программе, которую пользователь по доброй воле устанавливал на компьютер. Это могла быть какая-либо утилита, повышающая удобство работы на компьютере, или компьютерная игра. Сейчас троянцы распространяются и по электронной почте, также их можно загрузить на рабочий компьютер с какого-нибудь сайта, просматривая интересные страницы.

Троян незаметно для пользователя (под «прикрытием» полезной программы  или будучи внедренным в операционную систему) выполняет ряд действий в интересах хакера:

- соединение с сервером  хакера и пересылка на него  всех вводимых с клавиатуры  данных, адресов электронной почты;

- рассылка электронной  почты по заданным адресам;

- выполнение команд, получаемых  с хакерского сервера.

Таким образом, троян «открывает»  компьютерную сеть или отдельный  компьютер для хакера.

Спам заслуженно считается одной из важных проблем Интернета. Более 80% всех получаемых электронных писем являются спамом, т.е. ненужными пользователю. Природа спама такая же, как у телевизионной рекламы, и пока рассылка спама приносит деньги, вряд ли он может быть искоренен. Пользователю спам причиняет гораздо меньший вред, чем ранее рассмотренные вредоносные программы. В конечном итоге, удаление ненужных писем занимает не очень много времени - обычно несколько минут. Побочный эффект спама - удаление в общей массе мусора «нужных» писем. Но методы рассылки спама заслуживают внимания, так как в этот процесс может быть непроизвольно вовлечен компьютер пользователя.

Если раньше спамеры осуществляли рассылку писем со своих компьютеров и самостоятельно формировали списки рассылки, то теперь для этого используется вредоносное ПО. В качестве примера приведем схему работы спам-бота. Спам-бот - это троянская программа, осуществляющая рассылку спама с зараженного компьютера. Для распространения спам-ботов применяются почтовые и сетевые черви. После своего внедрения спам-бот устанавливает соединение с одним из заранее ему известных серверов, принадлежащих спамеру, и получает информацию об адресах серверов, с которых он должен запрашивать данные для рассылки. Далее он связывается с этими серверами, получает е-mail-адреса и шаблоны для писем и производит рассылку. В дополнение спам-бот отправит на сервер спамера отчет о недоставленных письмах и адреса из адресной книги зараженного компьютера для актуализации списков рассылки, используемых спамером.

Помимо специального ПО для  взлома компьютерных сетей и внедрения  вредоносного ПО хакеры активно применяют  методы социальной инженерии. Самый простой пример - рассылка зараженных писем, в которых указана тема, интересующая получателя ели вызывающая у него любопытство (поздравительная открытка, приглашение куда-нибудь и т.п.). Главная задача - спровоцировать получателя открыть письмо.

Метод фишинга используется для того, чтобы «выудить» у пользователя сведения для доступа к каким-либо ресурсам. Например, можно получить письмо, адрес отправителя в котором очень похож на адрес провайдера услуг Интернета, содержащее просьбу администратора подтвердить login и пароль. Серьезную угрозу фишинг представляет для клиентов интернет-банков. Злоумышленник посылает письмо с подделанным обратным адресом, т.е. внешне письмо выглядит как посланное из банка. В письме сообщается, что требуется сменить пароль, и указан адрес сайта, на котором необходимо выполнить это действие. Перейдя по этой ссылке, клиент попадает на сайт, внешне не отличающийся от настоящего, и благополучно раскрывает свои персональные данные.