Министерство  образования и науки РФ

ГОУ ВПО  «Саратовский государственный технический  университет»

КУРСОВАЯ  РАБОТА 

на тему:

«Защита секретных данных интернет приложений»

                                               Выполнил: студент гр. КИБ-51

                                                                             Бикбулатов Е.И.

                                           Проверил:  Губенков А.А.

Саратов 2011

Содержание

Введение

     Internet - глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир. Internet образует  как бы ядро, обеспечивающее связь  различных информационных сетей,  принадлежащих различным учреждениям  во всем мире, одна с другой.

     Если  ранее сеть использовалась исключительно в качестве среды передачи файлов и сообщений электронной почты, то сегодня решаются более сложные задачи распределенного доступа к ресурсам. Около двух лет назад были созданы оболочки, поддерживающие функции сетевого поиска и доступа к распределенным информационным ресурсам, электронным архивам.

     Internet, служивший когда-то исключительно  исследовательским и учебным  группам, чьи интересы простирались  вплоть до доступа к суперкомпьютерам, становится все более популярной  в деловом мире.

     Компании  соблазняют быстрота, дешевая глобальная связь, удобство для проведения совместных работ, доступные программы, уникальная база данных сети Internet. Они рассматривают глобальную сеть как дополнение к своим собственным локальной сетям.

     Фактически Internet состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям, связанных между собой различными линиями связи. Internet можно представить себе в виде мозаики сложенной из небольших сетей разной величины, которые активно взаимодействуют одна с другой, пересылая файлы, сообщения и т.п. В архивах свободного доступа сети Internet можно найти информацию практически по всем сферам человеческой деятельности, начиная с новых научных открытий до прогноза погоды на завтра.

     Кроме того, Internet предоставляет уникальные возможности дешевой, надежной и конфиденциальной глобальной связи по всему миру. Это оказывается очень удобным для фирм имеющих свои филиалы по всему миру, транснациональных корпораций и структур управления.

     Электронная почта - самая распространенная услуга сети Internet. В настоящее время свой адрес по электронной почте имеют приблизительно 20 миллионов человек.

     В настоящее время Internet испытывает период подъема, во многом благодаря активной поддержке со стороны правительств европейских стран и США.

     Однако, государственное финансирование - лишь небольшая часть поступающих  средств, т.к. все более заметной становится "коммерцизация" сети (80-90% средств поступает из частного сектора).

1. Общая характеристика сети Internet

       Интернет представляет собой всемирную информационную компьютерную сеть, которая объединяет в единое целое множество компьютерных сетей, работающих по единым правилам. Интернет не является коммерческой организацией и никому не принадлежит.

       Прообраз сети Интернет был создан в конце шестидесятых годов по заказу Министерства обороны США. 

       Днем рождения Интернета можно назвать 2 января 1969 года. В этот день Управление перспективных исследований (ARPA - Advanced Research Projects Agency), являющееся одним из подразделений Министерства обороны США, начало работу над проектом связи компьютеров оборонных организаций. В результате исследований была создана сеть ARPANet, в основе которой лежали принципы, на которых позже был построен Интернет.

       В России Интернет появился совсем недавно. Подавляющее большинство пользователей могло лишь получать и отправлять электронные письма, но не могли подключаться к Интернету и использовать все его возможности. Бурный рост числа пользователей Интернета в России начался в 1996 году. Сегодня и в нашей стране Интернет превратился из диковинки в повседневный инструмент. Для того чтобы воспользоваться какими-либо коммуникационными и информационными услугами Интернет, требуется обеспечить соединение компьютера пользователя с сетью, имеющей связь с Интернет и предоставляющей необходимый сервис, а также иметь на этом компьютере необходимое программное обеспечение. Услуги, связанные с доступом в Интернет, предоставляются организациями, которые называются сервис-провайдерами, или поставщиками услуг Интернет (Internet Service Provider, ISP). Провайдер располагает компьютерной сетью, имеющей постоянное соединение с Интернет и включающей компьютеры (серверы доступа), через которые осуществляется подключение абонентов - отдельных пользователей или локальных сетей.

       Существуют  различные варианты соединения с  Интернетом и способы работы, выбор которых определяется многими факторами: физическими линиями связи с провайдером, имеющимся аппаратно-программным обеспечением, необходимыми видами сервиса, требованиями к скорости передачи данных и, наконец, (но не в последнюю очередь) финансовыми возможностями абонента. Самые распространенные варианты подключения к Интернету:

• постоянное IP-подключение по выделенной линии;
• сеансовое IP-подключение по коммутируемой (телефонной) линии;

Другие  виды доступа не так распространены, они либо устаревают, либо еще не вошли на рынок услуг доступа  в Интернет.

2. Защита данных в сети Internet

2.1 Проблемы  защиты информации

     Internet и информационная безопасность несовместны по самой природе Internet. Как известно, чем проще доступ в Сеть, тем хуже ее информационная безопасность, поэтому с полным основанием можно сказать, что изначальная простота доступа в Internet - хуже воровства, так как пользователь может даже и не узнать, что у него были скопированы - файлы и программы, не говоря уже о возможности их порчи и корректировки.

     Платой  за пользование Internet является всеобщее снижение информационной безопасности, поэтому для предотвращения несанкционированного доступа к своим компьютерам все корпоративные и ведомственные сети, а также предприятия, использующие технологию internet, ставят фильтры (fire-wall) между внутренней сетью и Internet, что фактически означает выход из единого адресного пространства. Еще большую безопасность даст отход от протокола TCP/IP и доступ в Internet через шлюзы.

     Этот  переход можно осуществлять одновременно с процессом построения всемирной  информационной сети общего пользования, на базе использования сетевых компьютеров, которые с помощью сетевой карты 10Base-T и кабельного модема обеспечивают высокоскоростной доступ (10 Мбит/с) к локальному Web- серверу через сеть кабельного телевидения.

     Для решения этих и других вопросов при  переходе к новой архитектуре Internet нужно предусмотреть следующее:

     Во-первых, ликвидировать физическую связь  между будущей Internet (которая превратится  во Всемирную информационную сеть общего пользования) и корпоративными и  ведомственными сетями, сохранив между  ними лишь информационную связь через  систему World Wide Web.

     Во-вторых, заменить маршрутизаторы на коммутаторы, исключив обработку в узлах IP-протокола  и заменив его на режим трансляции кадров Ethernet, при котором процесс  коммутации сводится к простой операции сравнения MAC- адресов.

     В-третьих, перейти в новое единое адресное пространство на базе физических адресов доступа к среде передачи (MAC-уровень), привязанное к географическому расположению сети, и позволяющее в рамках 48-бит создать адреса для более чем 64 триллионов независимых узлов.

     В области информации дилемма безопасности формулируется следующим образом: следует выбирать между защищенностью системы и ее открытостью. Правильнее, впрочем, говорить не о выборе, а о балансе, так как система, не обладающая свойством открытости, не может быть использована.

2.2 Информационная безопасность в Internet

      Архитектура Internet подразумевает подключение к внешним открытым сетям, использование внешних сервисов и предоставление собственных сервисов вовне, что предъявляет повышенные требования к защите информации.

      В Intranet-системах используется подход клиент-сервер, а главная роль на сегодняшний  день отводится Web-сервису. Web-серверы  должны поддерживать традиционные защитные средства, такие как аутентификация и разграничение доступа; кроме  того, необходимо обеспечение новых свойств, в особенности безопасности программной среды и на серверной, и на клиентской сторонах.

      Формирование  режима информационной безопасности - проблема комплексная.

Меры  по ее решению можно разделить  на четыре уровня:

•  законодательный (законы, нормативные акты, стандарты и т.п.);

•  административный (действия общего характера, предпринимаемые  руководством организации);

•  процедурный (конкретные меры безопасности, имеющие  дело с людьми);

•  программно-технический (конкретные технические меры).

      В настоящее время наиболее подробным  законодательным документом в области  информационной безопасности является Уголовный кодекс, точнее говоря, его  новая редакция, вступившая в силу в мае 1996 года.

Уголовный кодекс стоит на страже всех аспектов информационной безопасности - доступности, целостности, конфиденциальности, предусматривая наказания за “уничтожение, блокирование, модификацию и копирование информации, нарушение работы ЭВМ, системы ЭВМ или их сети”.

      Политика  безопасности определяется как совокупность документированных управленческих решений, направленных на защиту информации и ассоциированных с ней ресурсов.

При разработке и проведении ее в жизнь целесообразно  руководствоваться следующими принципами:

•  невозможность  миновать защитные средства;

•  усиление самого слабого звена;

•  невозможность  перехода в небезопасное состояние;

•  минимизация  привилегий;

•  разделение обязанностей;

•  эшелонированность  обороны;

•  разнообразие защитных средств;

•  простота и управляемость информационной системы;

•  обеспечение  всеобщей поддержки мер безопасности.

      Анализ  рисков - важнейший этап выработки  политики безопасности. При оценке рисков, которым подвержены Intranet-системы, нужно учитывать следующие обстоятельства:

•  новые  угрозы по отношению к старым сервисам, вытекающие из возможности пассивного или активного прослушивания сети. Пассивное прослушивание означает чтение сетевого трафика, а активное - его изменение (кражу, дублирование или модификацию передаваемых данных). Например, аутентификация удаленного клиента с помощью пароля многократного использования не может считаться надежной в сетевой среде, независимо от длины пароля;

•  новые (сетевые) сервисы и ассоциированные  с ними угрозы.

      Как правило, в Internet-системах следует придерживаться принципа “все, что не разрешено, запрещено”, поскольку “лишний” сетевой сервис может предоставить канал проникновения в корпоративную систему. В принципе, ту же мысль выражает положение “все непонятное опасно”.

      В общем и целом Internet-технология не предъявляет каких-либо специфических требований к мерам процедурного уровня. На наш взгляд, отдельного рассмотрения заслуживают лишь два обстоятельства:

•  описание должностей, связанных с определением, наполнением и поддержанием корпоративной  гипертекстовой структуры официальных документов;

•  поддержка  жизненного цикла информации, наполняющей  Internet.

В многопрофильных  издательствах существуют редакции, занимающиеся конкретными направлениями (математические книги, книги для детей и т.п.).  Аналогично, в Internet целесообразно выделить должность публикатора, ведающего появлением документов отдельных подразделений и определяющего перечень и характер публикаций.

      У каждой книги есть титульный редактор, отвечающий перед издательством  за свою работу. В Internet редакторы занимаются вставкой документов в корпоративное дерево, их коррекцией и удалением. В больших организациях “слой” публикатор/редактор может состоять из нескольких уровней.

      Наконец, и в издательстве, и в Internet должны быть авторы, создающие документы. Подчеркнем, что они не должны иметь прав на модификацию корпоративного дерева и отдельных документов. Их дело - передать свой труд редактору.

      Кроме официальных, корпоративных, в Internet могут присутствовать групповые и личные документы, порядок работы с которыми (роли, права доступа) определяется, соответственно, групповыми и личными интересами.

      Мы  переходим к рассмотрению мер  программно-технического уровня, направленных на обеспечение информационной безопасности систем, построенных в технологии Internet. На первое место среди таких мер мы поставим межсетевые экраны - средство разграничения доступа, служащее для защиты от внешних угроз и от угроз со стороны пользователей других сегментов корпоративных сетей.

      Отметим, что бороться с угрозами, присущими  сетевой среде, средствами универсальных  операционных систем не представляется возможным.  Универсальная ОС - это  огромная программа, наверняка содержащая, помимо явных ошибок, некоторые особенности, которые могут быть использованы для получения нелегальных привилегий. Современная технология программирования не позволяет сделать столь большие программы безопасными. Кроме того, администратор, имеющий дело со сложной системой, далеко не всегда в состоянии учесть все последствия производимых изменений (как и врач, не ведающий всех побочных воздействий рекомендуемых лекарств). Наконец, в универсальной многопользовательской системе бреши в безопасности постоянно создаются самими пользователями (слабые и/или редко изменяемые пароли, неудачно установленные права доступа, оставленный без присмотра терминал и т.п.).

      Как указывалось выше, единственный перспективный  путь связан с разработкой специализированных защитных средств, которые в силу своей простоты допускают формальную или неформальную верификацию. Межсетевой экран как раз и является таким средством, допускающим дальнейшую декомпозицию, связанную с обслуживанием различных сетевых протоколов.

      Межсетевой экран - это полупроницаемая мембрана, которая располагается между защищаемой (внутренней) сетью и внешней средой (внешними сетями или другими сегментами корпоративной сети) и контролирует все информационные потоки во внутреннюю сеть и из нее. Контроль информационных потоков состоит в их фильтрации, то есть в выборочном пропускании через экран, возможно, с выполнением некоторых преобразований и извещением отправителя о том, что его данным в пропуске отказано. Фильтрация осуществляется на основе набора правил, предварительно загруженных в экран и являющихся выражением сетевых аспектов политики безопасности организации.

      Целесообразно разделить случаи, когда экран  устанавливается на границе с  внешней (обычно общедоступной) сетью  или на границе между сегментами одной корпоративной сети.

      Как правило, при общении с внешними сетями используется исключительно  семейство протоколов TCP/IP. Поэтому  внешний межсетевой экран должен учитывать специфику этих протоколов. Для внутренних экранов ситуация сложнее, здесь следует принимать во внимание помимо TCP/IP по крайней мере протоколы SPX/IPX, применяемые в сетях Novell NetWare. Иными словами, от внутренних экранов нередко требуется многопротокольность.

Ситуации, когда корпоративная сеть содержит лишь один внешний канал, является, скорее, исключением, чем правилом. Напротив, типична ситуация, при которой корпоративная сеть состоит из нескольких территориально разнесенных сегментов, каждый из которых подключен к сети общего пользования. В этом случае каждое подключение должно защищаться своим экраном. Точнее говоря, можно считать, что корпоративный внешний межсетевой экран является составным, и требуется решать задачу согласованного администрирования (управления и аудита) всех компонентов.

      При рассмотрении любого вопроса, касающегося сетевых технологий, основой служит семиуровневая эталонная модель ISO/OSI. Межсетевые экраны также целесообразно классифицировать по тому, на каком уровне производится фильтрация - канальном, сетевом, транспортном или прикладном.  Соответственно, можно говорить об экранирующих концентраторах (уровень 2), маршрутизаторах (уровень 3), о транспортном экранировании (уровень 4) и о прикладных экранах (уровень 7). Существуют также комплексные экраны, анализирующие информацию на нескольких уровнях.

      При принятии решения “пропустить / не пропустить”, межсетевые экраны могут использовать не только информацию, содержащуюся в фильтруемых потоках, но и данные, полученные из окружения, например текущее время.

      Таким образом, возможности межсетевого  экрана непосредственно определяются тем, какая информация может использоваться в правилах фильтрации и какова может быть мощность наборов правил. Вообще говоря, чем выше уровень в модели ISO/OSI, на котором функционирует экран, тем более содержательная информация ему доступна и, следовательно, тем тоньше и надежнее экран может быть сконфигурирован. В то же время фильтрация на каждом из перечисленных выше уровней обладает своими достоинствами, такими как дешевизна, высокая эффективность или прозрачность для пользователей. В силу этой, а также некоторых других причин, в большинстве случаев используются смешанные конфигурации, в которых объединены разнотипные экраны. Наиболее типичным является сочетание экранирующих маршрутизаторов и прикладного экрана.

      Помимо  выразительных возможностей и допустимого  количества правил качество межсетевого  экрана определяется еще двумя очень  важными характеристиками - простотой  применения и собственной защищенностью. В плане простоты использования  первостепенное значение имеют наглядный интерфейс при задании правил фильтрации и возможность централизованного администрирования составных конфигураций.

      Собственная защищенность межсетевого экрана обеспечивается теми же средствами, что и защищенность универсальных систем. При выполнении централизованного администрирования следует еще позаботиться о защите информации от пассивного и активного прослушивания сети, то есть обеспечить ее (информации) целостность и конфиденциальность.

      Идея  сетей с так называемыми активными  агентами, когда между компьютерами передаются не только пассивные, но и активные исполняемые данные (то есть программы), разумеется, не нова. Первоначально цель состояла в том, чтобы уменьшить сетевой трафик, выполняя основную часть обработки там, где располагаются данные (приближение программ к данным). На практике это означало перемещение программ на серверы. Классический пример реализации подобного подхода - это хранимые процедуры в реляционных СУБД.

Для Web-серверов аналогом хранимых процедур являются программы, обслуживающие общий шлюзовый интерфейс (Common Gateway Interface - CGI).

      CGI-процедуры  располагаются на серверах и  обычно используются для динамического  порождения HTML-документов. Политика  безопасности организации и процедурные  меры должны определять, кто имеет право помещать на сервер CGI-процедуры. Жесткий контроль здесь необходим, поскольку выполнение сервером некорректной программы может привести к сколь угодно тяжелым последствиям. Разумная мера технического характера состоит в минимизации привилегий пользователя, от имени которого выполняется Web-сервер.

      В технологии Intranet, если заботиться о  качестве и выразительной силе пользовательского  интерфейса, возникает нужда в  перемещении программ с Web-серверов на клиентские компьютеры - для создания анимации, выполнения семантического контроля при вводе данных и т.д. Вообще, активные агенты - неотъемлемая часть технологии Intranet.

      В каком бы направлении ни перемещались программы по сети, эти действия представляют повышенную опасность, т.к. программа, полученная из ненадежного источника, может содержать непреднамеренно внесенные ошибки или целенаправленно созданный зловредный код. Такая программа потенциально угрожает всем основным аспектам информационной безопасности:

•  доступности (программа может поглотить все наличные ресурсы);

•  целостности (программа может удалить или  повредить данные);

•  конфиденциальности (программа может прочитать данные и передать их по сети).

      Проблему  ненадежных программ осознавали давно, но, пожалуй, только в рамках системы программирования Java впервые предложена целостная концепция ее решения.

Java предлагает  три оборонительных рубежа:

•  надежность языка;

•  контроль при получении программ;

•  контроль при выполнении программ.

      Впрочем, существует еще одно, очень важное средство обеспечения информационной безопасности - беспрецедентная открытость Java-системы.  Исходные тексты Java-компилятора и интерпретатора доступны для проверки, поэтому велика вероятность, что ошибки и недочеты первыми будут обнаруживать честные специалисты, а не злоумышленники.

В концептуальном плане наибольшие трудности представляет контролируемое выполнение программ, загруженных по сети. Прежде всего, необходимо определить, какие действия считаются для таких программ допустимыми. Если исходить из того, что Java - это язык для написания клиентских частей приложений, одним из основных требований к которым является мобильность, загруженная программа может обслуживать только пользовательский интерфейс и осуществлять сетевое взаимодействие с сервером. Программа не может работать с файлами хотя бы потому, что на Java-терминале их, возможно, не будет.  Более содержательные действия должны производиться на серверной стороне или осуществляться программами, локальными для клиентской системы.

      Интересный  подход предлагают специалисты компании Sun Microsystems для обеспечения безопасного выполнения командных файлов. Речь идет о среде Safe-Tcl (Tool Comman Language, инструментальный командный язык). Sun предложила так называемую ячеечную модель интерпретации командных файлов.  Существует главный интерпретатор, которому доступны все возможности языка.

Если  в процессе работы приложения необходимо выполнить сомнительный командный  файл, порождается подчиненный командный  интерпретатор, обладающий ограниченной функциональностью (например, из него могут быть удалены средства работы с файлами и сетевые возможности). В результате потенциально опасные программы оказываются заключенными в ячейки, защищающие пользовательские системы от враждебных действий. Для выполнения действий, которые считаются привилегированными, подчиненный интерпретатор может обращаться с запросами к главному. Здесь, очевидно, просматривается аналогия с разделением адресных пространств операционной системы и пользовательских процессов и использованием последними системных вызовов.  Подобная модель уже около 30 лет является стандартной для многопользовательских ОС.

      Наряду  с обеспечением безопасности программной  среды (см. предыдущий раздел), важнейшим  будет вопрос о разграничении  доступа к объектам Web-сервиса.

      В Web-серверах объектами доступа выступают  универсальные локаторы ресурсов (URL - Uniform (Universal) Resource Locator). За этими локаторами могут стоять различные сущности - HTML-файлы, CGI-процедуры и т.п.

      Как правило, субъекты доступа идентифицируются по IP-адресам и/или именам компьютеров и областей управления. Кроме того, может использоваться парольная аутентификация пользователей или более сложные схемы, основанные на криптографических технологиях.

      В большинстве Web-серверов права разграничиваются с точностью до каталогов (директорий) с применением произвольного управления доступом. Могут предоставляться права на чтение HTML-файлов, выполнение CGI-процедур и т.д.

      Для раннего выявления попыток нелегального проникновения в Web-сервер важен  регулярный анализ регистрационной информации.

      Разумеется, защита системы, на которой функционирует Web-сервер, должна следовать универсальным  рекомендациям, главной из которых  является максимальное упрощение. Все  ненужные сервисы, файлы, устройства должны быть удалены. Число пользователей, имеющих прямой доступ к серверу, должно быть сведено к минимуму, а их привилегии - упорядочены в соответствии со служебными обязанностями.