Информационная безопасность. 10

Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО «Шадринский государственный педагогический институт»

Кафедра Прикладной информатики и экономики

 

 

 

Эффективность системы защиты. Оценка эффективности систем защиты.

Курсовая работа по дисциплине

«Информационная безопасность»

 

Специальность: 080801.65 «Прикладная информатика (в экономике)»

 

 

Выполнил:

студент 486 группы

факультета информатики,

математики и физики

Берсенев В.А

Руководитель:

к.п.н, доцент

Парфенов С.Ю.

Оценка:

__________________________

Подпись руководителя:

__________________________

Нормаконтроль:

__________________________

 

 

Шадринск, 2012

Оглавление

Введение…………………………………………………………….…………..3

1. Анализ угроз безопасности систем защиты……………………….……….4

2. Общая характеристика программ …………………...……..…….................9

2.1 «Secret Net 4.0»……………………………………...…………..…………..9

2.2 СКЗИ "Верба - ОW"……………………………………...……………..…12

3. Оценка экономической эффективности систем защиты………………....21

3.1 Методическое обеспечение……………………………………………….21

3.2 Количественная оценка эффективности………………………………....23

Заключение…………………………………………………………………….25

Список используемых источников………………………………………….26

 

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире идет быстрое развитие информациооных технологий. Наряду с этим так же в быстром темпе развиваются и виды угроз для информации. Ведь не зря говорят:”Кто владеет информацией, тот владеет всем”. Это очень актуально на данный момент, так как все современное обшество переход на информациооное обеспечение своей деятельности. Создаются множество программных продуктов которые работают с конфеденциальной информацией, денежными операциями. И делается все что бы не происходило “утечек информации”. Ежегодно на компьютерную безопасность тратятся большие суммы денег, но злоумышленников это никак не останавливает. Разрабатываются новые механизмы взломов компьютернных сетей. В связи с этим разрабатываются новые программы защиты систем и усовершенствуются старые. Которые должны обезопасить информацию от злоумышленников.

Объектом данной курсовой работы является системы защиты информации «Secret Net 4.0», «СКЗИ «Верба - ОW».

Предметом является изучения новых механизмов обеспечения безопасности выше указаных програмнно-аппаратных комплексов.

Цель работы: выявить и проанализировать особенности систем защиты информации.

Задачи работы:

-провести анализ угроз безопасности систем защиты;

- дать общую характеристику «Secret Net 4.0», «СКЗИ «Верба - ОW».;

- выявить усовершенствования;

- дать оценку экономической эффективности систем защиты.

 

1 Анализ угроз безопасности систем защиты

Угроза - это потенциально возможно событие, действие (воздействие), процесс или явление, которое может привести к нанесению ущерба чьим-либо интересам.

Угрозой информационной безопасности АС называется возможность реализации воздействия на информацию, обрабатываемую АС, приводящего к искажению, уничтожению, копированию, блокированию доступа к информации, а также возможность воздействия на компоненты АС, приводящего к утрате, уничтожению или сбою функционирования носителя информации, средства взаимодействия с носителем или средства его управления.

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 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.

Если речь идет об ошибках в ПО, то окно опасности "открывается" с появлением средств использования ошибки и ликвидируется при наложении заплат, ее исправляющих.

Для большинства уязвимых мест окно опасности существует сравнительно долго (несколько дней, иногда - недель), поскольку за это время должны произойти следующие события:

• должно стать известно о средствах использования пробела в защите;
• должны быть выпущены соответствующие заплаты;
• заплаты должны быть установлены в защищаемой ИС.

Новые уязвимые места и средства их использования появляются постоянно; это значит, во-первых, что почти всегда существуют окна опасности и, во-вторых, что отслеживание таких окон должно производиться постоянно, а выпуск и наложение заплат - как можно более оперативно.

Некоторые угрозы нельзя считать следствием каких-то ошибок или просчетов; они существуют в силу самой природы современных ИС. Например, угроза отключения электричества или выхода его параметров за допустимые границы существует в силу зависимости аппаратного обеспечения ИС от качественного электропитания.

Угрозы можно классифицировать по нескольким критериям:

• по аспекту информационной безопасности (доступность, целостность, конфиденциальность), против которого угрозы направлены в первую очередь;
• по компонентам информационных систем, на которые угрозы нацелены (данные, программы, аппаратура, поддерживающая инфраструктура);
• по способу осуществления (случайные/преднамеренные действия природного/техногенного характера);
• по расположению источника угроз (внутри/вне рассматриваемой ИС).

Необходимость классификации угроз ИБ АС обусловлена тем, что архитектура современных средств автоматизированной обработки информации, организационное, структурное и функциональное построение информационно-вычислительных систем и сетей, технологии и условия автоматизированной обработки информации такие, что накапливаемая, хранимая и обрабатываемая информация подвержена случайным влияниям чрезвычайно большого числа факторов, в силу чего становится невозможным формализовать задачу описания полного множества угроз. Как следствие, для защищаемой системы определяют не полный перечень угроз, а перечень классов угроз.

 

Причины и виды утечки информации

Основными причинами утечки информации являются:

1. несоблюдение персоналом норм, требований, правил эксплуатации АС;
2. ошибки в проектировании АС и систем защиты АС;
3. ведение противостоящей стороной технической и агентурной разведок.

Несоблюдение персоналом норм, требований, правил эксплуатации АС может быть как умышленным, так и непреднамеренным. От ведения противостоящей стороной агентурной разведки этот случай отличает то, что в данном случае лицом, совершающим несанкционированные действия, двигают личные побудительные мотивы. Причины утечки информации достаточно тесно связаны с видами утечки информации. В соответствии с ГОСТ Р. 50922-96 рассматриваются три вида утечки информации: разглашение; несанкционированный доступ к информации; получение защищаемой информации разведками.

Разглашение информации - это несанкционированное доведение защищаемой информации до потребителей, не имеющих права доступа к защищаемой информации.

Под несанкционированным доступом понимается получение защищаемой информации заинтересованным субъектом с нарушением установленных правовыми документами или собственником, владельцем информации прав или правил доступа к защищаемой информации. При этом заинтересованным субъектом, осуществляющим несанкционированный доступ к информации, может быть: государство, юридическое лицо, группа физических лиц, в том числе общественная организация, отдельное физическое лицо.

Получение защищаемой информации разведками может осуществиться с помощью технических средств (техническая разведка) или агентурными методами (агентурная разведка).

Канал утечки информации - совокупность источника информации, материального носителя или среды распространения несущего указанную информацию сигнала и средства выделения информации из сигнала или носителя. Одним из основных свойств канала является месторасположение средства выделения информации из сигнала или носителя, которое может располагаться в пределах контролируемой зоны, охватывающей или вне ее.

Применительно к АС выделяют следующие каналы утечки:

1.Электромагнитный канал. Причиной его возникновения является электромагнитное поле, связанное с протеканием электрического тока в аппаратных компонентах АС и индукцией в близко расположенных проводных линиях (наводки). Электромагнитный канал в свою очередь делится на:

• радиоканал (высокочастотное излучение);
• низкочастотный канал;
• сетевой канал (наводки на сеть электропитания);
• канал заземления (наводки на провода заземления);
• линейный канал (наводки на линии связи между компьютерами).

2. Акустический (виброакустический) канал. Связан с распространением звуковых волн в воздухе или упругих колебаний в других средах, возникающих при работе устройств отображения информации АС. 
3. Визуальный канал. Связан с возможностью визуального наблюдения злоумышленником за работой устройств отображения информации без проникновения в помещения, где расположены компоненты системы. В качестве средств выделения информации могут рассматриваться фото/видеокамеры и др.

4. Информационный канал. Связан с доступом (непосредственным и телекоммуникационным) к элементам АС, к носителям информации, к самой вводимой и выводимой информации (и результатам), к программному обеспечению (в том числе к операционным системам), а также с подключено к линиям связи. Информационный канал может быть разделен на следующие каналы:

• канал коммутируемых линий связи,
• канал выделенных линий связи,
• канал локальной сети,
• канал машинных носителей информации,
• канал терминальных и периферийных устройств.

В данном пункте были проанализированы и рассмотрены основные виды угроз, такие как: технические угрозы, технические средства съема информации, которые могут мешать нормальной работе системе защиты.

 

2 Общая характеристика программ

«Secret Net 4.0», «СКЗИ «Верба - ОW».

2.1 «Secret Net 4.0»

Программно-аппаратный комплекс для обеспечения информационной безопасности в локальной вычислительной сети, рабочие станции и сервера которой работают под управлением следующих операционных систем: Windows'9x; Windows NT версии 4.0; UNIX MP-RAS версии 3.02.00.

Безопасность рабочих станций и серверов сети обеспечивается с помощью всевозможных механизмов защиты:

- усиленная идентификация и аутентификация,

- полномочное и избирательное разграничение доступа,

- замкнутая программная среда,

- криптографическая защита данных,

- другие механизмы защиты.

Администратору безопасности предоставляется единое средство управления всеми защитными механизмами, позволяющее централизованно управлять и контролировать исполнение требований политики безопасности.

Вся информация о событиях в информационной системе, имеющих отношение к безопасности, регистрируется в едином журнале регистрации. О попытках свершения пользователями неправомерных действий администратор безопасности узнает немедленно. Существуют средства генерации отчетов, предварительной обработки журналов регистрации, оперативного управления удаленными рабочими станциями.

Система Secret Net состоит из трех компонент:

• Клиентская часть
• Сервер безопасности
• Подсистема управления

Особенностью системы Secret Net является клиент-серверная архитектура, при которой серверная часть обеспечивает централизованное хранение и обработку данных системы защиты, а клиентская часть обеспечивает защиту ресурсов рабочей станции или сервера и хранение управляющей информации в собственной базе данных.

Клиент Secret Net (как автономный вариант, так и сетевой) устанавливается на компьютер, содержащий важную информацию, будь то рабочая станция в сети или какой-либо сервер (в том числе и сервер безопасности). Основное назначение клиента Secret Net:

1. Защита ресурсов компьютера от несанкционированного доступа и разграничение прав зарегистрированных пользователей.
2. Регистрация событий, происходящих на рабочей станции или сервере сети, и передача информации на сервер безопасности.
3. Выполнение централизованных и децентрализованных управляющих воздействий администратора безопасности.
4. Клиенты Secret Net оснащаются средствами аппаратной поддержки (для идентификации пользователей по электронным идентификаторам и управления загрузкой с внешних носителей).

Сервер безопасности устанавливается на выделенный компьютер или контроллер домена и обеспечивает решение следующих задач: 
Ведение центральной базы данных (ЦБД) системы защиты, функционирующую под управлением СУБД Oracle 8.0 Personal Edition и содержащую информацию, необходимую для работы системы защиты. Сбор информации о происходящих событиях со всех клиентов Secret Net в единый журнал регистрации и передача обработанной информации подсистеме управления. Взаимодействие с подсистемой управления и передача управляющих команд администратора на клиентскую часть системы защиты.

Подсистема управления Secret Net устанавливается на рабочем месте администратора безопасности и предоставляет ему следующие возможности:

1. Централизованное управление защитными механизмами клиентов Secret Net. Контроль всех событий имеющих отношение к безопасности информационной системы.
2. Контроль действий сотрудников в ИС организации и оперативное реагирование на факты и попытки НСД.
3. Планирование запуска процедур копирования ЦБД и архивирования журналов регистрации.
4. Схема управления, реализованная в Secret Net, позволяет управлять информационной безопасностью в терминах реальной предметной области и в полной мере обеспечить жесткое разделение полномочий администратора сети и администратора безопасности.

Система защиты информации Secret Net выпускается в автономном и сетевом вариантах. Автономный вариант - состоит только из клиентской части Secret Net и предназначен для обеспечения защиты автономных компьютеров или рабочих станций и серверов сети, содержащих важную информацию. Сетевой вариант - состоит из клиентской части, подсистемы управления, сервера безопасности и позволяет реализовать защиту, как всех компьютеров сети, так и только тех рабочих станций и серверов, которые хранят и обрабатывают важную информацию. Причем в сетевом варианте, благодаря наличию сервера безопасности и подсистемы управления, будет обеспечено централизованное управление и контроль работы всех компьютеров, на которых установлены клиенты Secret Net.

Основными сферами применения системы Secret Net являются:

• защита информационных ресурсов;
• централизованное управление информационной безопасностью;
• контроль состояния информационной безопасности.

Семейство средств защиты информации Secret Net имеет все необходимые сертификаты Гостехкомиссии России и Федерального агентства правительственной связи и информации России. Система защиты информации Secret Net 4.0 сертифицирована Гостехкомиссией России по 3 классу защищенности. Это означает, что Secret Net 4.0 можно применять для защиты информации, содержащей сведения, составляющие государственную тайну.

 

2.2. Система криптографической защиты информации

«Верба - ОW»

Защита данных с помощью криптографических преобразований (преобразование данных шифрованием и (или) выработкой имитовставки) - одно из возможных решений проблемы их безопасности.

Шифрование данных производится с целью скрыть содержание представляемой ими информации. Зашифрованные данные становятся доступными только для того, кто знает соответствующий ключ, с помощью которого можно расшифровать сообщение, и поэтому похищение зашифрованных данных без знания ключа является бессмысленным занятием.

Передаваемые по каналам связи зашифрованные данные критичны к искажениям. Используемые в СКЗИ «Верба-ОW» методы шифрования гарантируют не только высокую секретность, но и эффективное обнаружение искажений или ошибок в передаваемой информации.

Криптография обеспечивает надежную защиту данных. Однако необходимо понимать, что ее применение не является абсолютным решением всех проблем защиты информации. Для эффективного решения проблемы защиты информации необходим целый комплекс мер, который включает в себя соответствующие организационно-технические и административные мероприятия, связанные с обеспечением правильности функционирования технических средств обработки и передачи информации, а также установление соответствующих правил для обслуживающего персонала, допущенного к работе с конфиденциальной информацией.

Основными компонентами криптографии являются данные, криптографическое преобразование и ключ:

1. данные - при зашифровании исходными данными будет сообщение, а результирующими - зашифрованное сообщение. При расшифровании они меняются местами. Сообщения могут быть различных типов: текст, видеоизображение и т.п.;
2. криптографическое преобразование - под криптографическим преобразованием понимают преобразование данных при помощи алгоритма шифрования или выработки электронно-цифровой подписи. Считается, что криптографическое преобразование известно всем, но, не зная ключа, с помощью которого пользователь закрыл сообщение, практически невозможно восстановить содержание сообщения или подделать электронно-цифровую подпись. Термин "шифрование" объединяет в себе два процесса: зашифрование и расшифрование информации. Если зашифрование и расшифрование осуществляются с использованием одного и того же ключа, то такой алгоритм криптографического преобразования называется симметричным, в противном случае- асимметричным. В СКЗИ "Верба-OW" используется симметричный алгоритм криптографического преобразования;
3. ключ шифрования (ключ связи) - конкретное секретное состояние некоторых параметров алгоритма криптографического преобразования данных. В данном случае термин "ключ" означает уникальный битовый шаблон.

При зашифровании сообщения криптографическое преобразование использует ключ. Он используется аналогично обычному ключу, которым запирают дверь, и закрывает сообщение от посторонних глаз. Для расшифрования сообщения нужен соответствующий ключ. Важно ограничить доступ к ключам шифрования, так как любой, кто обладает ключом шифрования, может прочитать зашифрованное Вами сообщение.

В СКЗИ «Верба-OW» используется механизм открытого распределения ключей, при котором для формирования ключа связи используется пара ключей: открытый и секретный ключи шифрования.

В СКЗИ «Верба-ОW» используется симметричный алгоритм криптографического преобразования данных, определенный ГОСТ28147-89. Данный алгоритм предназначен для аппаратной и программной реализации и удовлетворяет необходимым криптографическим требованиям. ГОСТ28147-89 предусматривает несколько режимов работы алгоритма криптографического преобразования. В СКЗИ «Верба-ОW» используется алгоритм шифрования, основанный на принципе гаммирования, который подразумевает процесс наложения по определенному закону гаммы шифра на открытые данные (под гаммой понимается псевдослучайная двоичная последовательность, вырабатываемая по заданному алгоритму). ГОСТ 28147-89 также определяет процесс выработки имитовставки. Имитовставка - это последовательность данных фиксированной длины, которая вырабатывается по определенному правилу из открытых данных и ключа шифрования. Выработка имитовставки обеспечивает защиту информации от случайных или преднамеренных искажений в канале связи. Выработка имитовставки обеспечивает защиту от навязывания ложных данных. Вероятность навязывания ложных помех равна 10-9. Имитовставка передается по каналу связи вместе с зашифрованным сообщением. Поступившие зашифрованные данные расшифровываются, и из полученных блоков данных вырабатывается контрольная имитовставка, которая затем сравнивается с имитовставкой, полученной из канала связи. В случае несовпадения имитовставок все расшифрованные данные считаются ложными.

В последнее время широкое распространение получили криптографические системы с открытым распределением ключей. В таких системах каждый пользователь формирует два ключа: открытый и секретный. Секретный ключ шифрования должен храниться в тайне. Открытый ключ шифрования не является секретным и может быть опубликован для использования всеми пользователями системы, которые обмениваются сообщениями. Знание открытого ключа шифрования не дает практической возможности определить секретный ключ.

Общий секретный ключ связи (длиной 256 бит согласно требованиям ГОСТ 28147-89) вырабатывается после того, как абоненты сети обменялись своими открытыми ключами.

СКЗИ «Верба-ОW» является системой с открытым распределением ключей. Каждый пользователь вырабатывает свой секретный ключ, из которого затем с помощью некоторой процедуры формируется открытый ключ. Открытые ключи объединяются в справочник.

В СКЗИ «Верба-ОW» ключ зашифрования совпадает с ключом расшифрования. При зашифровании сообщения i-ым абонентом для j-ого абонента общий секретный ключ связи вырабатывается на основе секретного ключа шифрования i-ого абонента и открытого ключа шифрования j-ого абонента. Соответственно, для расшифрования этого сообщения j-ым абонентом формируется секретный ключ связи на основе секретного ключа шифрования j-ого абонента и открытого ключа шифрования i-ого абонента.

Таким образом, для обеспечения связи с другими абонентами каждому пользователю необходимо иметь:

• собственный секретный ключ шифрования;
• справочник открытых ключей шифрования пользователей сети конфиденциальной связи.

Примем следующее соглашение. Абонента, который зашифровывает сообщение, будем в дальнейшем называть отправителем; абонента, который расшифровывает закрытое сообщение- получателем.

Электронная цифровая подпись- это средство, позволяющее на основе криптографических методов надежно установить авторство и подлинность электронного документа. Электронная цифровая подпись позволяет заменить при безбумажном документообороте традиционные печать и подпись. При построении цифровой подписи вместо обычной связи между печатью или рукописной подписью и листом бумаги выступает сложная математическая зависимость между электронным документом, секретным и общедоступным ключами. Практическая невозможность подделки электронной цифровой подписи опирается на очень большой объем определенных математических вычислений.

Проставление подписи под документом не меняет самого документа, она только дает возможность проверить подлинность и авторство полученной информации.

В СКЗИ «Верба-ОW» реализована система электронной цифровой подписи на базе криптографического алгоритма, соответствующего ГОСТ Р34.10-94. Секретный ключ подписи используется для выработки электронной цифровой подписи. Только сохранение пользователем в тайне своего секретного ключа гарантирует невозможность подделки злоумышленником документа и цифровой подписи от имени заверяющего.

Открытый ключ подписи вычисляется как значение некоторой функции от секретного ключа, но знание открытого ключа не дает возможности определить секретный ключ. Открытый ключ может быть опубликован и используется для проверки подлинности подписанного документа, а также для предупреждения мошенничества со стороны заверяющего в виде отказа его от подписи документа.

При работе с СКЗИ «Верба-ОW» каждый пользователь, обладающий правом подписи, самостоятельно формирует личные секретный и открытый ключи подписи. Открытые ключи подписи всех пользователей объединяются в справочники открытых ключей сети конфиденциальной связи.

Каждому пользователю, обладающему правом подписи, необходимо иметь:

• секретный ключ подписи;
• справочник открытых ключей подписи пользователей сети.

В СКЗИ "Верба-ОW" реализована система электронной цифровой подписи на базе асимметричного криптографического алгоритма согласно ГОСТ Р 34.10-94. Электронная цифровая подпись вырабатывается на основе электронного документа, требующего заверения, и секретного ключа. Согласно стандарту документ "сжимается" с помощью функции хеширования Однонаправленная хэш-функция получает на входе исходное сообщение произвольной длины и преобразует его в хеш-значение фиксированной длины (256 бит согласно ГОСТ Р34.11-94). Значение хэш-функции сложным образом зависит от содержания документа, но не позволяет восстановить сам документ. Хэш-функция чувствительна к всевозможным изменениям в тексте. Кроме того, для данной функции нельзя вычислить, какие два исходные сообщения могут генерировать одно и то же хеш-значение, поскольку хеш-значения двух 256-битовых документов могут совпасть в одном из 2256 (1077) случаев. Далее к полученному хеш-значению применяется некоторое математическое преобразование, в результате которого и получается собственно цифровая подпись электронного документа.

При проверке подписи проверяющий должен располагать открытым ключом пользователя, поставившего подпись. Проверяющий должен быть полностью уверен в подлинности открытого ключа (а именно в том, что имеющийся у него открытый ключ соответствует открытому ключу конкретного пользователя). Процедура проверки подписи состоит из вычисления хеш-значения документа и проверки некоторых соотношений, связывающих хеш-значение документа, подпись под этим документом и открытый ключ подписавшего пользователя. Документ считается подлинным, а подпись правильной, если эти соотношения выполняются. В противном случае подпись под документом считается недействительной.

Для разрешения споров между отправителем и получателем информации, связанных с возможностью искажения пересылаемого документа или открытого ключа проверки подписи, достоверная копия этого ключа может выдаваться третьей стороне (арбитру) и применяться им при возникновении конфликта между отправителем и получателем. Наличие у абонента секретного ключа не позволяет ему самому сменить свой номер в сети или выработать подпись под номером другого абонента.