Предметная область информационной безопасности. 2

          Всероссийский заочный финансово-экономический институт 
 
 
 
 
 
 

                                         КУРСОВАЯ РАБОТА

                                  Дисциплина: «Информатика»

      На тему: «Предметная область информационной безопасности»             
 
 
 
 
 
 
 

Исполнитель

Студент                                                                                     2 курса

Специальность                                                                       ГиМУ

№ зач. книжки                                                                        09МГД11920

Преподаватель                                                                        Шиляев А.В. 
 
 
 
 
 

                                                        Киров

                                                        2011 г.

                                                     Оглавление 

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

I. Теоретическая часть…………………………………………………………….4

Введение…………………………………………………………………………...4

1. Понятие информационной безопасности……………………………………..5

2. Угрозы информационной безопасности………………………………………7

2.1. Понятие и классификация угроз…………………………………………….7

2.2. Виды угроз безопасности…………………………………………………….9

3. Методы и средства защиты информации……………………………………14

3.1. Общая характеристика средств и методов защиты……………………….14

3.2. Защита информации от случайных угроз………………………………….15

3.3. Защита КС от несанкционированного вмешательства…………………...17

3.4. Криптографические методы защиты информации

       и межсетевые экраны…..…………………………..……………………….20

Заключение……………………………………………………………………….23

II. Практическая часть…………………………………………………………...24

1. Общая характеристика  задачи………………………………………………..24

2. Алгоритм решения задачи……………………………………………………25

3. Выбор ППП……………………………………………………………………26

4. Описание алгоритма решения задачи………………………………………..27

5. Результаты выполнения контрольного примера в расчётном виде………..35

Список литературы………………………………………………………………36 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                          Введение

     Вступление человечества в XXI век знаменуется бурным развитием информационных технологий во всех сферах общественной жизни. Информация все в большей мере становится стратегическим ресурсом государства, производительной силой и дорогим товаром. Подобно любым другим существующим товарам, информация также нуждается в своей сохранности и надежной защите.

     Уязвимость информации в компьютерных  системах (КС) обусловлена большой  концентрацией вычислительных ресурсов, их территориальной рассредоточенностью, долговременным хранением больших объемов данных, одновременным доступом к ресурсам КС многочисленных пользователей. Каждый день появляются все новые и новые угрозы (сетевые атаки, несанкционированные вмешательства в КС), поэтому острота проблемы информационной безопасности с течением времени не уменьшается, а наоборот приобретает все большую актуальность.

     В предметную область информационной  безопасности входят такие вопросы,  как: классификация и анализ угроз безопасности, политика информационной безопасности, средства и методы защиты информации, а также управление ими.

     В практической части работы будут представлены необходимые вычисления, как с помощью арифметических действий, так и с использова-нием встроенных функций. Результаты вычислений будут представлены в графическом виде.

     Краткие характеристики ПК и программного обеспечения, использованных для выполнения и оформления данной работы: 
процессор: Intel Pentium-4 / оперативная память -1024 Мб/ винчестер – 160 Гб/ видеокарта – GeForce 6800 XT 128 Мб/ DVD +/- RW  NEC ND-3550A/ клавиатура / мышь/ ОС Windows XP Professional/ ППП Microsoft Office 2003: Word, Excel/.  

  I. Теоретическая часть

                                                         Введение

     Проблема информационной безопасности занимает важное место в изучении дисциплины «Информатика», так как применение информационных технологий немыслимо без повышенного внимания к вопросам защиты информации. Противоборство государств в области информационных технологий, стремление криминальных структур противоправно использовать информационные ресурсы, необходимость обеспечения прав граждан в информационной среде, наличие множества угроз вызывают острую необходимость обеспечения защиты информации в компьютерных системах. Ущерб от нарушения (или отсутствия) информационной безопасности может привести к крупным финансовым потерям.

      Объектом изучения данной курсовой  работы является информационная  безопасность. В связи с этим, основной целью данной работы является попытка собрать необходимую информацию о существующих угрозах информационной безопасности, методах и средствах борьбы с ними, входящих в предметную область изучаемого объекта.

     Задача данной работы – определить  сущность информационной безопасности, охарактеризовать основные виды угроз, рассмотреть существующие методы и средства защиты информации.

     Информационной базой курсовой  работы являются учебники, учебные  пособия, литературные издания по соответствующей теме, статьи журналов.

1. Понятие информационной  безопасности

     Создание всеобщего информационного пространства и практически повсеместное применение персональных компьютеров, и внедрение компьютерных систем породило необходимость решения комплексной проблемы защиты информации.

     Под защитой информации в КС понимается регулярное использование средств и методов, принятие мер и осуществление мероприятий с целью системного обеспечения требуемой надежности информации, хранимой и обрабатываемой с использованием средств КС [3; 79]. Объектом защиты является информация, или носитель, или информационный процесс, в отношении которого необходимо обеспечить защиту в соответствии с поставленной целью защиты информации. Защита компьютерной информации включает меры предотвращения и отслеживания несанкционированного доступа (НСД) неавторизованных лиц, неправомерного использования, повреждения, уничтожения, искажения, копирования, блокирования информации в формах и носителях, связанных именно с компьютерными средствами и технологиями хранения, обработки, передачи и доступа. Для обеспечения безопасности информации в КС требуется защита: информационных массивов, представленных на различных машинных носителях; технических средств обработки и передачи данных; программных средств, реализующих соответствующие методы, алгоритмы и технологию обработки информации; пользователей.

     Под информационной безопасностью понимают защищенность информации от незаконного ознакомления, преобразования и уничтожения, а также защищенность информационных ресурсов от воздействий, направленных на нарушение их работоспособности [8; 27]. Информационная безопасность достигается обеспечением конфиденциальности, целостности и достоверности обрабатываемых данных, а также доступности и целостности информационных компонентов и ресурсов КС.

     Конфиденциальность – это свойство, указывающее на необходимость введения ограничения доступа к данной информации для определенного круга лиц [3;8]. Другими словами, это гарантия того, что в процессе передачи данные могут быть известны только легальным пользователям.

     Целостность – это свойство информации сохранять свою структуру и/или содержание в процессе передачи и хранения в неискаженном виде по отношению к некоторому фиксированному состоянию. Информацию может создавать, изменять или уничтожать только авторизованное лицо (законный, имеющий право доступа пользователь).

     Достоверность – это свойство информации, выражающееся в строгой принадлежности субъекту, который является ее источником, либо тому субъекту, от которого эта информация принята.

     Доступность – это свойство информации, характеризующее способность обеспечивать своевременный и беспрепятственный доступ пользователей к необходимой информации. [5; 78].

     Информационная безопасность достигается проведением руководством соответствующего уровня политики информационной безопасности. Основным документом, на основе которого проводится политика информационной безопасности, является программа информационной безопасности. Этот документ разрабатывается как официальный руководящий документ высшими органами управления государством, ведомством, организацией. В документе приводятся цели политики информационной безопасности и основные направления решения задач защиты информации в КС. В программах информационной безопасности содержатся также общие требования и принцип построения систем защиты информации в КС.

2. Угрозы информационной  безопасности

2.1. Понятие и классификация  угроз информационной безопасности    

     Для того чтобы обеспечить эффективную защиту информации, необходимо в первую очередь рассмотреть и проанализировать все факторы, представляющие угрозу информационной безопасности.

     Под угрозой информационной безопасности КС обычно понимают потенциально возможное событие, действие, процесс или явление, которое может оказать нежелательное воздействие на систему и информацию, которая в ней хранится и обрабатывается [1; 393]. Такие угрозы, воздействуя на информацию через компоненты КС, могут привести к уничтожению, искажению, копированию, несанкционированному распространению информации, к ограничению или блокированию доступа к ней. В настоящее время известен достаточно обширный перечень угроз, который классифицируют по нескольким признака.

По  природе возникновения различают:

-- естественные угрозы, вызванные воздействиями на КС объективных физических процессов или стихийных природных явлений;

-- искусственные  угрозы безопасности, вызванные  деятельностью человека.

По  степени преднамеренности проявления различают случайные и преднамеренные угрозы безопасности.

По  непосредственному источнику угроз. Источниками угроз могут быть:

-- природная  среда, например, стихийные бедствия;

-- человек,  например, разглашение конфиденциальных  данных;

-- санкционированные  программно-аппаратные средства, например, отказ в работе операционной системы;

-- несанкционированные  программно-аппаратные средства, например, заражение компьютера вирусами.

По  положению источника угроз. Источник угроз может быть расположен:

-- вне  контролируемой зоны КС, например, перехват данных, передаваемых по каналам связи;

-- в  пределах контролируемой зоны  КС, например, хищение распечаток, носителей  информации;

-- непосредственно  в КС, например, некорректное использование  ресурсов.

По  степени воздействия на КС различают:

-- пассивные  угрозы, которые при реализации ничего не меняют в структуре и содержании КС (угроза копирования данных);

-- активные  угрозы, которые при воздействии  вносят изменения в структуру  и содержание КС (внедрение аппаратных  и программных спецвложений).

По  этапам доступа пользователей или программ к ресурсам КС:

-- угрозы, которые могут проявляться на  этапе доступа к ресурсам КС;

-- угрозы, проявляющиеся после разрешения  доступа (несанкционированное использование  ресурсов).

По  текущему месту расположения информации в КС:

-- угроза  доступа к информации на внешних  запоминающих устройствах (ЗУ), например, копирование данных с жесткого  диска;

-- угроза  доступа к информации в оперативной памяти (несанкционированное обращение к памяти);

-- угроза  доступа к информации, циркулирующей в линиях связи (путем незаконного подключения).

По  способу доступа к ресурсам КС:

-- угрозы, использующие прямой стандартный  путь доступа к ресурсам с  помощью незаконно полученных  паролей или путем несанкционированного  использования терминалов законных пользователей;

-- угрозы, использующие скрытый нестандартный  путь доступа к ресурсам КС в обход существующих средств защиты.

По  степени зависимости от активности КС различают:

-- угрозы, проявляющиеся независимо от активности КС (хищение носителей информации);

-- угрозы, проявляющиеся только в процессе  обработки данных (распространение  вирусов).

2.2. Виды угроз безопасности

     Все множество потенциальных  угроз безопасности информации в КС может быть разделено на 2 основных класса (рис.1).

                                                Рис.1 Угрозы безопасности в КС

     Угрозы, которые не связаны с  преднамеренными действиями злоумышленников  и реализуются в случайные  моменты времени, называют  случайными или непреднамеренными. Механизм реализации случайных угроз в целом достаточно хорошо изучен, накоплен значительный опыт противодействия этим угрозам.

     Стихийные бедствия и аварии чреваты наиболее разрушительными последствиями для КС, так как последние подвергаются физическому разрушению, информация утрачивается или доступ к ней становится невозможен.

     Сбои и отказы сложных систем неизбежны. В результате сбоев и отказов нарушается работоспособность технических средств, уничтожаются и искажаются данные и программы, нарушается алгоритм работы устройств.

     Ошибки при разработке КС, алгоритмические и программные ошибки приводят к последствиям, аналогичным последствиям сбоев и отказов технических средств. Кроме того, такие ошибки могут быть использованы злоумышленниками для воздействия на ресурсы КС.

     В результате ошибок пользователей и обслуживающего персонала нарушение безопасности происходит в 65% случаев [4; 19]. Некомпетентное, небрежное или невнимательное выполнение функциональных обязанностей сотрудниками приводит к уничтожению, нарушению целостности и конфиденциальности информации.

     Преднамеренные угрозы связаны с целенаправленными действиями нарушителя. Данный класс угроз изучен недостаточно, очень динамичен и постоянно пополняется новыми угрозами.

     Методы и средства шпионажа и диверсий чаще всего используются для получения сведений о системе защиты с целью проникновения в КС, а также для хищения и уничтожения информационных ресурсов. К таким методам относят подслушивание, визуальное наблюдение, хищение документов и машинных носителей информации, хищение программ и атрибутов системы защиты, сбор и анализ отходов машинных носителей информации, поджоги.

     Несанкционированный доступ к информации (НСД) происходит обычно с использованием штатных аппаратных и программных средств КС, в результате чего нарушаются установленные правила разграничения доступа пользователей или процессов к информационным ресурсам. Под правилами разграничения доступа понимается совокупность положений, регламенти-рующих права доступа лиц или процессов к единицам информации. Наиболее распространенными нарушениями являются:

-- перехват  паролей – осуществляется специально  разработанными   

   программами;

-- “маскарад” – выполнение каких-либо действий одним пользователем от   

   имени другого;

-- незаконное  использование привилегий – захват привилегий законных пользователей нарушителем.

     Процесс обработки и передачи  информации техническими средствами  КС сопровождается электромагнитными  излучениями в окружающее пространство  и наведением электрических сигналов в линиях связи. Они получили названия побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН). С помощью специального оборудования сигналы принимаются, выделяются, усиливаются и могут либо просматриваться, либо записываться в запоминающихся устройствах (ЗУ). Электромагнитные излучения используются злоумышленниками не только для получения информации, но и для ее уничтожения.

     Большую угрозу безопасности  информации в КС представляет  несанкционированная модификация алгоритмической, программной и технической структур системы, которая получила название “закладка”. Как правило, “закладки” внедряются в специализированные системы и используются либо для непосредственного вредительского воздействия на КС, либо для обеспечения неконтролируемого входа в систему.

     Одним из основных источников  угроз безопасности является  использование специальных программ, получивших общее название  “вредительские программы”. К таким программам относятся:

-- “компьютерные вирусы” – небольшие программы, которые после внедрения в ЭВМ самостоятельно распространяются путем создания своих копий, а при выполнении определенных условий оказывают негативное воздействие на КС [8; 58];

-- “черви” – программы, которые выполняются каждый раз при загрузке системы, обладающие способностью перемещаться в КС или сети и самовоспроизводить копии. Лавинообразное размножение программ приводит к перегрузке каналов связи, памяти, а затем к блокировке системы;

-- “троянские кони” – программы, которые имеют вид полезного приложения, а на деле выполняют вредные функции (разрушение программного обеспечения, копирование и пересылка злоумышленнику файлов с конфиденциальной информацией и т.п.)

   Кроме указанных выше угроз  безопасности, существует также  угроза утечки информации, которая с каждым годом становится все более значимой проблемой безопасности. Чтобы эффективно справляться с утечками, необходимо знать каким образом они происходят (рис.2) [10; 29].   

                                Рис.2 Распределение утечек по основным типам угроз

     На четыре основных типа утечек  приходится подавляющее большинство  (84%) инцидентов, причем половина  этой доли (40%) приходится на самую  популярную угрозу – кражу  носителей. 15% составляет инсайд. К данной категории относятся инциденты, причиной которых стали действия сотрудников, имевших легальный доступ к информации. Например, сотрудник не имел права доступа к сведениям, но сумел обойти системы безопасности. Или инсайдер имел доступ к информации и вынес ее за пределы организации. На хакерскую атаку также приходится 15% угроз. В эту обширную группу инцидентов попадают все утечки, которые произошли вследствие внешнего вторжения. Не слишком высокая доля хакерских вторжений объясняется тем, что сами вторжения стали незаметнее. 14% составила веб-утечка. В данную категорию попадают все утечки, связанные с публикацией конфиденциальных сведений в общедоступных местах, например, в Глобальных сетях. 9% - это бумажная утечка. По определению бумажной утечкой является любая утечка, которая произошла в результате

печати  конфиденциальных сведений на бумажных носителях. 7% составляют другие возможные  угрозы. В данную категорию попадают инциденты, точную причину которых  установить не удалось, а также утечки, о которых стало известно постфактум, после использования персональных сведений в незаконных целях.

     Кроме того, в настоящее время  активно развивается фишинг – технология Интернет-мошенничества, которая заключается в краже личных конфиденциальных данных, таких как пароли доступа, номера кредитных карт, банковских счетов и другой персональной информации. Фишинг (от анг. Fishing - рыбалка) расшифровывается как выуживание пароля и использует не технические недостатки КС, а легковерность пользователей Интернета. Злоумышленник закидывает в Интернет приманку и “вылавливает всех рыбок” – пользователей, которые на это клюнут [9; 54].

     Не зависимо от специфики конкретных  видов угроз, информационная безопасность  должна сохранять целостность,  конфиденциальность, доступность. Угрозы нарушения целостности, конфиденциальности и доступности являются первичными. Нарушение целостности включает в себя любое умышленное изменение информации, хранящейся в КС или передаваемой из одной системы в другую. Нарушение конфиденциальности может привести к ситуации, когда информация становится известной тому, кто не располагает полномочия доступа к ней. Угроза недоступности информации возникает всякий раз, когда в результате преднамеренных действий других пользователей или злоумышленников блокируется доступ к некоторому ресурсу КС.

     Еще одним видом угроз информационной  безопасности является угроза  раскрытия параметров КС. В результате  ее реализации не причиняется  какой-либо ущерб обрабатываемой  в КС информации, но при этом существенно усиливаются возможности проявления первичных угроз. 
 

3. Методы и средства  защиты информации

3.1. Общая характеристика  средств и методов  защиты

     Противодействие многочисленным угрозам информационной безопасности предусматривает комплексное использование различных способов и мероприятий организационного, правового, инженерно-технического, программно-аппаратного, криптографического характера и т.п.

     Организационные мероприятия по защите включают в себя совокупность действий по подбору и проверке персонала, участвующего в подготовке и эксплуатации программ и информации, строгое регламентирование процесса разработки и функционирования КС [5; 417].

     К правовым мерам и средствам защиты относятся действующие в стране законы, нормативные акты, регламентирующие правила обращения с информацией и ответственность за их нарушение.

     Инженерно-технические средства защиты достаточно многообразны и включают в себя физико-технические, аппаратные, технологические, программные, криптографические и другие средства. Данные средства обеспечивают следующие рубежи защиты: контролируемая территория, здание, помещение, отдельные устройства вместе с носителями информации.

     Программно-аппаратные средства защиты непосредственно применяются в компьютерах и компьютерных сетях, содержат различные встраиваемые в КС электронные, электромеханические устройства. Специальные пакеты программ или отдельные программы реализуют такие функции защиты, как разграничение и контроль доступа к ресурсам, регистрация и анализ протекающих процессов, событий, пользователей, предотвращение возможных разрушительных воздействий на ресурсы и другие [6; 87].

     Суть криптографической защиты заключается в приведении (преобразовании) информации к неявному виду с помощью специальных алгоритмов либо аппаратных средств и соответствующих кодовых ключей. 

3.2. Защита информации от случайных угроз

     Для блокирования (парирования) случайных угроз безопасности в КС должен быть решен комплекс задач (рис.3).

                               Рис.3 Задачи защиты информации  в КС от случайных угроз 

     Дублирование информации является одним из самых эффективных способов обеспечения целостности информации. Оно обеспечивает защиту информации, как от случайных угроз, так и от преднамеренных воздействий. Для дублирования информации могут применяться не только несъемные носители информации или специально разработанные для этого устройства, но и обычные устройства со съемными машинными носителями. Распространенными методами дублирования данных в КС являются использование выделенных областей памяти на рабочем диске и зеркальных дисков (жесткий диск с информацией, идентичной как на рабочем диске).

     Под надежностью понимается свойство системы выполнять возложенные на нее функции в определенных условиях обслуживания и эксплуатации [7; 77]. Надежность КС достигается на этапах разработки, производства, эксплуатации. Важным направлением в обеспечении надежности КС является своевременное обнаружение и локализация возможных неисправностей в работе ее технических средств. Значительно сократить возможности внесения субъективных ошибок разработчиков позволяют современные технологии программирования.