Безопасность информационных технологий. 2

Содержание

Введение………………………………………………………………………. 2

     Глава 1. Основные понятия и методы оценки безопасности………………3                                                   

Глава 2. Основополагающие документы основных понятий, методов, требований системы информационной безопасности…………………….10

2.1."Оранжевая книга" Национального центра защиты компьютеров США………………………………………………………………………….10

2.2. Гармонизированные критерии Европейских стран (ITSEC)………… 16

2.3. Концепция защиты от НСД Госкомиссии при Президенте РФ……... 18

2.4. Рекомендации X.800…………………………………………………… 22

Глава 3. Проектирование системы защиты данных……………………… 25

Заключение………………………………………………………………….. 29

Список литературы…………………………………………………………. 30

Введение

   Интерес к вопросам безопасности информационных систем в последнее время вырос, что связывают с возрастанием роли информационных ресурсов в конкурентной борьбе, расширением использования сетей, а, следовательно, и возможностей несанкционированного доступа к хранимой и передаваемой информации. Развитие средств, методов и форм автоматизации процессов хранения и обработки информации и массовое применение персональных компьютеров делают информацию гораздо более уязвимой. Информация, циркулирующая в них, может быть незаконно изменена, похищена или уничтожена.

   Вопросы разработки способов и методов защиты данных в информационной системе являются только частью проблемы проектирования защиты системы и в настоящее время получили большую актуальность. Этим вопросам посвящено много работ, но наиболее полно и системно они изложены в работах Титоренко Г.А., Гайковича В., Першина А. и Левина В.К.

    Чтобы разработать систему защиты, необходимо, прежде всего, определить, что такое "угроза безопасности информации", выявить возможные каналы утечки информации и пути несанкционированного доступа к защищаемым данным. B литературе предложены различные определения угрозы в зависимости от ee специфики, среды проявления, результата ее воздействия, приносимого ею ущерба и т. д.

   Для реализации мер безопасности используются различные способы шифрования (криптографии), суть которых заключается в том, что данные, отправляемые на хранение, или сообщения, готовые для передачи, зашифровываются и тем самым преобразуются в шифрограмму или закрытый текст. Санкционированный пользователь получает данные или сообщение, дешифрует их или раскрывает посредством обратного преобразования криптограммы, в результате чего получается исходный открытый текст.

   Основные понятия, требования, методы и средства проектирования и оценки системы информационной безопасности для информационных систем (ИС) отражены в следующих основополагающих документах:

* "Оранжевая книга"  Национального центра защиты  компьютеров

США (TCSEC);

* "Гармонизированные  критерии Европейских стран (ITSEC)";

* Рекомендации X.800;

* Концепция защиты от  НСД¹ Госкомиссии при Президенте РФ.

   Остановимся на кратком рассмотрении состава основных понятий и подходов к проектированию и оценке системы защиты информации в ИС, изложенных в этих документах.

   Степень доверия, или надежность проектируемой или используемой системы защиты или ее компонентов, оценивается по двум основным критериям: концепция безопасности; гарантированность.

   Если понимать систему безопасности узко, т.е. как правила разграничения доступа, то механизм подотчетности является дополнением подобной системы. Цель подотчетности - в каждый момент времени знать, кто работает в системе и что он делает.

  Принципиально важной чертой европейских критериев является отсутствие априорных требований к условиям, в которых должна работать информационная система.

   Цель работы - раскрыть понятие безопасности информационных систем.

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.

Глава 1. Основные понятия и методы оценки безопасности информационных систем

  Чтобы разработать систему защиты, необходимо, прежде всего, определить, что такое "угроза безопасности информации", выявить возможные каналы утечки информации и пути несанкционированного доступа к защищаемым данным. B литературе предложены различные определения угрозы в зависимости от ee специфики, среды проявления, результата ее воздействия, приносимого ею ущерба и т. д.

   Так в работе под угрозой понимается целенаправленное действие, которое повышает уязвимость нaкaпливaeмoй, xpaнимoй и oбpaбaтывaeмoй в системе инфopмaции и приводит к ее случайному или предумышленному изменению или уничтожению.

   В работе² предлагается под "угрозой безопасности информации" понимать "действие или событие, которое может привести к разрушению, искажению или несанкционированному использованию информационных ресурсов, включая хранимую, передаваемую и обрабатываемую информацию, а также программные и обрабатываемые средства".

  Под "несанкционированным³ доступом" понимается нарушение установленных правил разграничения доступа, последовавшее в результате случайных или преднамеренных действий пользователей или других субъектов системы разграничения, являющейся составной частью системы защиты информации. С точки зрения защиты информации несанкционированный доступ может иметь следующие последствия: утечка обрабатываемой конфиденциальной информации, а также ее искажение или разрушение в результате умышленного разрушения работоспособности системы.

   Под "каналом несанкционированного доступа" к информации понимается последовательность действий лиц и выполняемых ими технологических процедур, которые либо выполняются несанкционированно, либо обрабатываются неправильно в результате ошибок персонала или сбоя оборудования, приводящих к несанкционированному доступу. Для обеспечения защиты хранимых данных используется несколько методов и механизмов их реализации.

Каналы  утечки информации

• ошибки конфигурации (прав доступа, файрволов, ограничений на массовость запросов к базам данных),
• слабая защищённость средств авторизации (хищение паролей, смарт-карт, физический доступ к плохо охраняемому оборудованию, доступ к незаблокированным рабочим местам сотрудников в отсутствие сотрудников),
• ошибки в программном обеспечении,
• злоупотребление служебными полномочиями (воровство резервных копий, копирование информации на внешние носители при праве доступа к информации),
• Прослушивание каналов связи при использовании незащищённых соединений внутри ЛВС,
• Использование клавиатурных шпионов, вирусов на компьютерах сотрудников

В литературе выделяют следующие  способы защиты:

   Физические способы защиты основаны на создании физических препятствий для злоумышленника, преграждающих ему путь к защищаемой информации (строгая система пропуска на территорию и в помещения с аппаратурой или с носителями информации). Эти способы дают защиту только от "внешних" злоумышленников и не защищают информацию от тех лиц, которые обладают правом входа в помещение.

   Законодательные средства защиты составляют законодательные акты, которые регламентируют правила использования и обработки информации ограниченного доступа и устанавливают меры ответственности за нарушения этих правил.

   Управление доступом представляет способ защиты информации путем регулирования доступа ко всем ресурсам системы (техническим, программным, элементам баз данных).

Управление доступом предусматривает  следующие функции защиты:

* идентификацию⁴ пользователей, персонала и ресурсов системы (присвоение каждому объекту персонального идентификатора: имени, кода, пароля и т. п.);

* аутентификацию - опознание  (установление подлинности) объекта  или субъекта по предъявляемому  им идентификатору;

* авторизацию⁵ - проверку полномочий (проверка соответствия дня недели, времени суток, запрашиваемых ресурсов и процедур установленному регламенту);

* разрешение и создание  условий работы в пределах  установленного регламента;

* регистрацию (протоколирование) обращений к защищаемым ресурсам;

* реагирование (сигнализация, отключение, задержка работ, отказ  в запросе) при попытках несанкционированных  действий.

   Для реализации мер безопасности используются различные способы шифрования (криптографии), суть которых заключается в том, что данные, отправляемые на хранение, или сообщения, готовые для передачи, зашифровываются и тем самым преобразуются в шифрограмму или закрытый текст. Санкционированный пользователь получает данные или сообщение, дешифрует их или раскрывает посредством обратного преобразования криптограммы, в результате чего получается исходный открытый текст.

   Основные понятия, требования, методы и средства проектирования и оценки системы информационной безопасности для информационных систем (ИС) отражены в следующих основополагающих документах:

* "Оранжевая книга"  Национального центра защиты  компьютеров

США (TCSEC);

* "Гармонизированные  критерии Европейских стран (ITSEC)";

* Рекомендации X.800;

* Концепция защиты от  НСД⁶ Госкомиссии при Президенте РФ.

   Остановимся на кратком рассмотрении состава основных понятий и подходов к проектированию и оценке системы защиты информации в ИС, изложенных в этих документах.

Информационная технология – совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации для снижения трудоемкости процессов использования информационных ресурсов, повышения их надежности и оперативности.

Разберем подробнее составные  части информационной технологии:

Совокупность методов и производственных процессов экономических информационных систем определяет принципы, приемы, методы и мероприятия, регламентирующие проектирование и использование программно-технических средств для обработки данных в предметной области.

Цель применения информационных технологий – снижение трудоемкости использования информационных ресурсов. Под информационными ресурсами понимается совокупность данных, представляющих ценность для организации (предприятия) и выступающих в качестве материальных ресурсов. К ним относятся файлы данных, документы, тексты, графики, знания, аудио- и видеоинформация, позволяющие изобразить на экране ПК объекты реального мира.

Процесс обработки данных в ЭИС невозможен без использования технических средств, которые включают компьютер, устройства ввода-вывода, оргтехнику, линии связи, оборудование сетей.

Программные средства обеспечивают обработку данных в ЭИС и состоят из общего и прикладного программного обеспечения и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ.

Информация является одним  из ценнейших ресурсов общества наряду с такими традиционными материальными  видами ресурсов, как нефть, газ, полезные ископаемые и др., а значит, процесс  ее переработки по аналогии с процессами переработки материальных ресурсов можно воспринимать как технологию. Тогда справедливо следующее  определение:

Информационная технология – процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта).

Информационные технологии реализуются в автоматизированном и традиционном (бумажном) видах. Объем  автоматизации, тип и характер использования технических средств зависят от характера конкретной технологии.

Автоматизация – замена деятельности человека работой машин и механизмов. Степень автоматизации может меняться в широких пределах: от систем, в которых процесс управления полностью осуществляется человеком, до таких, где он реализуется автоматически.

Необходимость автоматизации. Автоматизация управления, а значит и автоматизация информационной системы, автоматизация технологий необходимы в следующих случаях:

* физиологические и психологические возможности человека для управления данным процессом недостаточны;

* система управления находится в среде, опасной для жизни и здоровья человека;

* участие человека в управлении процессом требует от него слишком высокой квалификации;

* процесс, которым надо управлять, переживает критическую или аварийную ситуацию.

Автоматизированная информационная технология предполагает существование комплекса соответствующих технических средств, реализующих информационный процесс, и системы управления этим комплексом технических средств (как правило, это программные средства и организационно-методическое обеспечение, увязывающее действия персонала и технических средств в единый технологический процесс). Поскольку существенную часть технических средств для реализации информационных технологий занимают средства компьютерной техники, то часто под информационными технологиями, особенно под новыми информационными технологиями, понимаются компьютерные информационные технологии, хотя понятие «информационная технология» относится ко всякому преобразованию информации, в том числе и на бумажной основе.

Глава 2. Основополагающие документы основных понятий, методов, требований системы информационной безопасности

 2.1 "Оранжевая книга" Национального центра защиты компьютеров США (TCSEC)

   "Оранжевая книга" - это название документа, который был впервые опубликован в августе 1983 г. в Министерстве обороны США⁷. В этом документе дается пояснение понятия "безопасной системы", которая "управляет посредством соответствующих средств доступом к информации так, что только должным образом авторизованные лица или процессы, действующие от их имени, получают право читать, писать, создавать и удалять информацию". Очевидно, однако, что абсолютно безопасных систем не существует, и речь идет не о безопасных, а о надежных системах.⁸

   В "Оранжевой книге" надежная система определяется как "система, использующая достаточные аппаратные и программные средства, чтобы обеспечить одновременную обработку информации разной степени секретности группой пользователей без нарушения прав доступа". Степень доверия, или надежность проектируемой или используемой системы защиты или ее компонентов, оценивается по двум основным критериям:

1) концепция безопасносности;

2) гарантированность.

Концепция безопасности системы защиты

   Концепция безопасности разрабатываемой системы - "это набор законов, правил и норм поведения, определяющих, как организация обрабатывает, защищает и распространяет информацию. В частности, правила определяют, в каких случаях пользователь имеет право оперировать с определенными наборами данных. Чем надежнее система, тем строже и многообразнее должна быть концепция безопасности. В зависимости от сформулированной концепции можно выбирать конкретные механизмы, обеспечивающие безопасность системы.

   Концепция безопасности - это активный компонент защиты, включающий в себя анализ возможных угроз и выбор мер противодействия".

Концепция безопасности разрабатываемой  системы согласно "Оранжевой книге" должна включать в себя следующие  элементы:

* произвольное управление доступом;

* безопасность повторного использования  объектов;

* метки безопасности;

* принудительное управление доступом.

   Рассмотрим содержание перечисленных элементов.

     Произвольное управление доступом - это метод ограничения доступа к объектам, основанный на учете личности субъекта или группы, в которую субъект входит. Произвольность управления состоит в том, что некоторое лицо (обычно владелец объекта) может по своему усмотрению давать другим субъектам или отбирать у них права доступа к объекту.

   Главное достоинство произвольного управления доступом - гибкость, главные недостатки - рассредоточенность управления и сложность централизованного контроля, а также оторванность прав доступа от данных, что позволяет копировать секретную информацию в общедоступные файлы.

Безопасность повторного использования  объектов - важное на практике дополнение средств управления доступом, предохраняющее от случайного или преднамеренного  извлечения секретной информации из "мусора".

   Безопасность повторного использования должна гарантироваться для областей оперативной памяти (в частности, для буферов с образами экрана, расшифрованными паролями и т.п.), для дисковых блоков и магнитных носителей в целом.

   Метки безопасности ассоциируются с субъектами и объектами для реализации принудительного управления доступом.

   Метка субъекта описывает его благонадежность, метка объекта - степень закрытости содержащейся в нем информации. Согласно "Оранжевой книге" метки безопасности состоят из двух частей - уровня секретности и списка категорий.

   Главная проблема, которую необходимо решать в связи с метками, - это обеспечение их целостности. Во-первых, не должно быть непомеченных субъектов и объектов, иначе в меточной безопасности появятся легко используемые бреши. Во-вторых, при любых операциях с данными метки должны оставаться правильными.

   Одним из средств обеспечения целостности меток безопасности является разделение устройств на многоуровневые и одноуровневые. На многоуровневых устройствах может храниться информация разного уровня секретности (точнее, лежащая в определенном диапазоне уровней). Одноуровневое устройство можно рассматривать как вырожденный случай многоуровневого, когда допустимый диапазон состоит из одного уровня. Зная уровень устройства, система может решить, допустимо ли записывать на него информацию с определенной меткой.⁹

   Принудительное управление доступом основано на сопоставлении меток безопасности субъекта и объекта. Этот способ управления доступом называется принудительным, поскольку он не зависит от воли субъектов (даже системных администраторов). Принудительное управление доступом реализовано во многих вариантах операционных систем и СУБД, отличающихся повышенными мерами безопасности.

   Если понимать систему безопасности узко, т.е. как правила разграничения доступа, то механизм подотчетности является дополнением подобной системы. Цель подотчетности - в каждый момент времени знать, кто работает в системе и что он делает. Средства подотчетности делятся на три категории:

*идентификация и аутентификация (проверка подлинности);

* предоставление надежного пути;

* анализ регистрационной информации (аудит).

Гарантированность системы защиты.

  Гарантированность - "мера доверия, которая может быть оказана архитектуре и реализации системы. Гарантированность может проистекать как из тестирования, так и из проверки (формальной или нет) общего замысла и исполнения системы в целом и ее компонентов.

   Гарантированность показывает, насколько корректны механизмы, отвечающие за проведение в жизнь выбранной концепции безопасности.

Гарантированность можно считать  пассивным компонентом защиты, надзирающим за самими защитниками".

   Гарантированность - это мера уверенности, с которой можно утверждать, что для проведения в жизнь сформулированной концепции безопасности выбран подходящий набор средств и что каждое из этих средств правильно исполняет отведенную ему роль. В "Оранжевой книге" рассматриваются два вида гарантированности - операционная и технологическая. Операционная гарантированность относится к архитектурным и реализационным аспектам системы, в то время как технологическая - к методам построения и сопровождения.

   Операционная гарантированность - это способ убедиться в том, что архитектура системы и ее реализация действительно проводят в жизнь избранную концепцию безопасности и включает в себя проверку следующих элементов:

* архитектуры системы;

* целостности системы;

* анализа тайных каналов передачи  информации;

* надежного администрирования;

* надежного восстановления после  сбоев;

* операционной гарантированности.

   Архитектура системы должна способствовать реализации мер безопасности или прямо поддерживать их.

   Целостность системы в данном контексте означает, что аппаратные и программные компоненты надежной вычислительной базы работают должным образом и что имеется аппаратное и программное обеспечение для периодической проверки целостности.

   Анализ тайных каналов передачи информации - тема, специфичная для режимных систем, когда главное - обеспечить конфиденциальность информации. Тайным называется канал передачи информации, не предназначенный для обычного использования.

   Надежное администрирование в трактовке "Оранжевой книги" означает, что должны быть логически выделены три роли - системного администратора, системного оператора и администратора безопасности.

Надежное восстановление после  сбоев - метод обеспечения гарантированности, при котором должна быть сохранена  целостность информации и, в частности, целостность меток безопасности.

   Технологическая гарантированность охватывает весь жизненный цикл системы, т.е. этапы проектирования, реализации, тестирования, внедрения и сопровождения. Все перечисленные действия должны выполняться в соответствии с жесткими стандартами, чтобы обезопаситься от утечки информации и нелегальных "закладок".

   Критерии, изложенные в "Оранжевой книге", позволили специалистам ранжировать информационные системы защиты информации по степени надежности. В этом документе определяется четыре уровня безопасности (надежности) - D, C, B и A. Уровень D предназначен для систем, признанных неудовлетворительными. В настоящее время он содержит две подсистемы управления доступом. По мере перехода от уровня C к A к надежности систем предъявляются все более жесткие требования. Уровни C и B подразделяются на классы (C1,C2, B1, B2, B3) с постепенным возрастанием надежности. Таким образом, всего имеется шесть классов безопасности - C1, C2, B1, B2, B3,A1. Чтобы система в результате процедуры сертификации могла быть отнесена к некоторому классу, ее концепция безопасности и гарантированность должны удовлетворять разработанной системе требований, соответствующей этому классу.

Возможности

Наличие доверенной среды для аутентификации, контроля целостности и настройки СЗИ вне защищаемой операционной системы. Усиление аутентификации с помощью так называемого "пароля на загрузку". В этом случае доверенная среда СЗИ зашифрована на данном пароле и без него загрузка любого пользователя невозможна.

Многоуровневый контроль целостности  информационных объектов вычислительной системы. Контроль целостности объектов файловой системы и реестра до загрузки защищаемой ОС, в том числе  на прозрачно шифрованных дисках. Возможность настройки реакции  СЗИ на нарушение контроля целостности.

Контроль доступа к устройствам, файлам и папкам;

Управление печатью, автоматическая маркировка и учет документов. Возможность  создания своего шаблона для маркировки печатаемых документов.

Прозрачное кодирование (шифрование) жёстких дисков, съемных носителей и виртуальных дисков. Экспорт/импорт ключей кодирования на электронный ключ или внешний носитель.

Достоверное уничтожение информационных объектов. Возможность гибкой настройки  метода затирания (выбор байта заполнения- определённое значение, случайный; количество проходов; настройка затирания с учётом особенностей файловой системы.)

Регистрация действий пользователя и  событий в системных журналах;

Идентификация и аутентификация пользователей в доверенной среде с применением электронных устройств Rutoken.

Блокировка консоли по таймауту, извлечению электронного ключа, при  загрузке защищаемой операционной системы. Разблокировка по электронному ключу  или паролю.

2.2 Гармонизированные критерии Европейских стран (ITSEC)

   Следуя по пути интеграции, Европейские страны приняли согласованные (гармонизированные) критерии оценки безопасности информационных технологий (Information Technology Security Evaluation Criteria, ITSEC), опубликованных в июне 1991 г. от имени соответствующих органов четырех стран - Франции, Германии, Нидерландов и Великобритании.

   Принципиально важной чертой европейских критериев является отсутствие априорных¹⁰ требований к условиям, в которых должна работать информационная система. Организация, запрашивающая сертификационные услуги, формулирует цель оценки, т.е. описывает условия, в которых должна работать система, возможные угрозы ее безопасности и предоставляемые ею защитные функции. Задача органа сертификации - оценить, насколько полно достигаются поставленные цели разработанными функциями, т.е. насколько корректны и эффективны архитектура и реализация механизмов безопасности в описанных разработчиком условиях.

   Европейские критерии рассматривают следующие основные понятия составляющие базу информационной безопасности:

* конфиденциальность, т.е. защиту  от несанкционированного получения  информации;

* целостность, т.е. защиту от  несанкционированного изменения  информации;

* доступность, т.е. защиту от  несанкционированного удержания  информации и ресурсов.

    Критерии рекомендуют выделить в спецификациях реализуемых функций обеспечения безопасности более расширенный, по сравнению с "Оранжевой книгой", состав разделов или классов функций.