Защита информации в персональном компьютере

Содержание:

1. Защита информации  в персональных ЭВМ                                    2

 

1.2 Особенности защиты информации в персональных ЭВМ                                       2

 

1.3. Обеспечение физической целостности                                               4

 

2. Предупреждение  несанкционированной модификации.                5

 

3. Угрозы информации  в персональных ЭВМ                                    6

 

4. Физическая защита ПК и носителей информации                         8

 

5. Защита в средах Windows                                                                 11

 

6. Защита ПК от вредоносных закладок                                            18

 

6.1 Классификация закладок и их характеристики.                               19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Защита информации в персональных ЭВМ

Защита информации имеет  огромное значение в повседневной жизни, тем более в персональных компьютерах. Статья содержит теоретический и  практический материал по обеспечению  защиты информации,

 

 освещая следующие вопросы: особенности защиты информации в персональных ЭВМ, предупреждение несанкционированной модификации, угрозы информации в персональных ЭВМ, обеспечение целостности информации в ПК, защита ПК от несанкционированного доступа, физическая защита ПК и носителей информации, опознавание (аутентификация) пользователей, разграничение доступа к элементам защищаемой информации, криптографическое закрытие защищаемой информации, регистрация всех обращений к защищаемой информации, защита информации от копирования

 

1.2. Особенности защиты информации в персональных ЭВМ

Персональные компьютеры (ПК) обладают всеми свойствами ЭВМ  других классов, поэтому, вообще говоря, все проблемы защиты информации в  построенных на их основе системах и подходы к защите аналогичны другим классам. Однако персональным компьютерам  присущ ряд таких свойств, которые, с одной стороны, благоприятствуют защите, а с другой — затрудняют ее и усложняют.

 

К основным из указанных свойств относятся:

• малые габариты и вес, что делает их не просто транспортабельными, а легко переносимыми;
• наличие встроенного внутреннего ЗУ большого объема, сохраняющего записанные данные после выключения питания;
• наличие сменного ЗУ большого объема и малых габаритов;
• наличие устройств сопряжения с каналами связи;
• оснащенность программным обеспечением с широкими функциональными возможностями;
• массовость производства и распространения;
• относительно низкая стоимость.

 

Перечисленные и некоторые  другие особенности создали объективные  предпосылки для массового распространения  ПК практически во всех сферах деятельности современного общества, резкого повышения  интенсивности циркуляции информации, децентрализации процессов ее хранения и обработки, существенного изменения  структуры и содержания информационных технологий.

 

С точки зрения общих подходов к защите особенно существенными  являются две особенности ПК. Как  известно, в АСОД, базирующихся на больших  ЭВМ, наряду с зашитой информации непосредственно в ЭВМ такое  же решающее (если не большее) значение имеет общая организация защиты: организация и обеспечение технологических  процессов циркуляции и обработки  потоков информации; охрана территории, зданий и помещений; подбор, обучение и организация работы персонала  и т.п.

В АСОД с большими ЭВМ  основные вопросы защиты, как правило, решают специалисты-профессионалы  в области защиты информации. Для персональных же ЭВМ, во-первых, вопросы общей организации защиты могут быть решены физической изоляцией (например, размещением ПК в отдельной комнате, закрываемой на замок), поэтому превалирующую роль играет внутренняя защита, во-вторых, в большинстве случаев заботу о защите информации должны проявлять сами пользователи, которые не только не являются профессионалами в области защиты, но нередко вообще имеют лишь навыки непосредственного решения ограниченного набора задач. Этими особенностями и обусловлена необходимость самостоятельного рассмотрения вопросов защиты информации в персональных ЭВМ с акцентированием внимания именно на внутренней защите.

На формирование множества  возможных подходов к защите информации в ПК и выбор наиболее целесообразного  из них в конкретных ситуациях  определяющее влияние оказывают  следующие факторы:

• цели защиты;
• потенциально возможные способы защиты;
• имеющиеся средства защиты.

Основные цели защиты информации:

• обеспечение физической целостности;
• обеспечение логической целостности;
• предупреждение несанкционированного получения;
• предупреждение несанкционированной модификации;
• предупреждение несанкционированного копирования.

 

Обеспечение логической целостности  информации для ПК малоактуально, другие же цели применительно к ПК могут быть конкретизированы следующим образом.

 

1.3. Обеспечение физической целостности.

Физическая целостность  информации в ПК зависит от целостности  самой ПК, целостности дисков и  дискет, целостности информации на дисках, дискетах и полях оперативной  памяти. В широком спектре угроз  целостности, информации в ПК следует  обратить особое внимание на угрозы, связанные  с недостаточно высокой квалификацией  большого числа владельцев ПК. В  этом плане особо опасной представляется возможность уничтожения или искажения данных на жестком диске (винчестере), на котором могут накапливаться очень большие объемы данных, самим пользователем.

 

 

 

 

 

 

 

2. Предупреждение несанкционированной модификации.

Весьма опасной разновидностью несанкционированной модификации  информации в ПК является действие вредоносных программ (компьютерных вирусов), которые могут разрушать  или уничтожать программы или  массивы данных. Данная опасность  приобретает актуальность в связи  с тем, что среди владельцев ПК общепринятой становится практика обмена дискетами. В получаемой дискете  может содержаться весьма неприятный сюрприз.

Предупреждение несанкционированного получения информации, находящейся  в ПК.

Данная цель защиты приобретает  особую актуальность в тех случаях, когда хранимая или обрабатываемая информация содержит тайну того или  иного характера (государственную, коммерческую и т. п.). Возможности  несанкционированного получения информации в современных ПК очень широки и разнообразны, поэтому данный вид  защиты требует серьезного внимания.

Предупреждение несанкционированного копирования информации.

Актуальность данной разновидности  защиты определяется следующими тремя  обстоятельствами:

• накопленные массивы информации все больше становятся товаром;
• все более широкое распространение получает торговля компьютерными программами;
• накопители на гибких МД и оптические дисководы с перезаписью создают весьма благоприятные условия для широкомасштабного копирования информации ПК.

 

 

 

 

 

 

 

3. Угрозы информации в персональных ЭВМ

Применительно к защите информации в ПК справедливо практически  все сказанное ранее относительно защиты ее в АСОД вообще. Естественно, это относится и к вопросу  об угрозах информации. Однако специфические  особенности архитектурного построения и способов использования ПК позволяют  конкретизировать значительную часть  угроз (каналов утечки) информации. Характерные для ПК каналы принято  классифицировать по типу средств, которые  используются в целях несанкционированного получения по ним информации, причем выделяются три типа средств: человек, аппаратура, программа.

 

Группу каналов, в которых  основным средством несанкционированного получения информации является человек, составляют:

 

• хищение носителей информации (магнитных дисков и дискет, распечаток и т. д.);
• чтение или фотографирование информации с экрана;
• чтение или фотографирование информации с распечаток. В группе каналов, основным средством использования которых служит аппаратура, выделяют:
• подключение к устройствам ПК специальной аппаратуры, с помощью которой можно уничтожать или регистрировать защищаемую информацию;
• регистрацию с помощью специальных средств электромагнитных излучений устройств ПК в процессе обработки" защищаемой информации.

 

Наконец, третью группу каналов (основное средство использования которых  — программы) образуют:

 

• программный несанкционированный доступ к информации;
• уничтожение (искажение) или регистрация защищаемой информации с помощью программных закладок или ловушек;
• чтение остаточной информации из ОЗУ;
• программное копирование информации с магнитных носителей.

 

Как известно, современные  ЭВМ могут работать как локально (изолированно), так и в сопряжении с другими ЭВМ, причем как в  пределах одной АСОД, так и в  сопряженном режиме с другими  АСОД. По способу реализации сопряжение может быть организационным (посредством  машинных носителей) и техническим (посредством автоматизированного  канала связи).

 

Тогда полный базовый перечень тех участков (мест), в которых  могут находиться защищаемые данные, может быть представлен в следующем  виде: системные платы ПК; накопители на гибких магнитных дисках (НГМД); ВЗУ  типа «Винчестер»; дисплей; печатающее устройство; каналы сопряжения. Защите подлежат данные, находящиеся в каждом из перечисленных мест.

 

Носители информации могут  быть персонального, группового и общего использования.

 

Для разработки мероприятий  защиты информации необходимы следующие  исходные характеристики элементов  защиты:

 

• возможные объемы находящейся в них информации;
• возможная продолжительность пребывания информации;
• возможные угрозы информации;
• возможные средства защиты.

 

Как и для объектов защиты, значения этих характеристик для  всех элементов защиты целесообразно  свести в специальный каталог.

В соответствии с изложенным каждый пользователь ПК может применительно  к своим условиям составить перечень потенциально возможных угроз его  информации и на этой основе целенаправленно решать вопросы надежной ее защиты.

 

3.1. Обеспечение целостности информации в ПК.

Актуальность данного  вида защиты информации в ПК носит  общий характер независимо от того, какая информация обрабатывается, поэтому  знания и навыки обеспечения целостности  необходимы всем пользователям ПК.

 

Прежде всего, следует  знать и помнить, что угрозы целостности  информации в ПК, как и в любой  другой автоматизированной системе, могут  быть случайными и преднамеренными. Основными разновидностями случайных  угроз являются отказы, сбои, ошибки, стихийные бедствия и побочные явления, а конкретными источниками их проявления — технические средства, программы и пользователи. С учетом современного состояния технических  и программных средств ПК, а  также способов и средств их использования  к наиболее реальным угрозам целостности  информации случайного характера следует  отнести ошибки пользователей. Основными  из этих ошибок являются неправильные обращения к серийным компонентам  программного обеспечения.

 

Гораздо большую опасность целостности информации в ПК представляют преднамеренные угрозы, создаваемые людьми в злоумышленных целях. Такая угроза может быть непосредственной, если злоумышленник получает доступ к ПК, и опосредованной, когда угроза создается с помощью промежуточного носителя, чаще всего с помощью дискеты. Из преднамеренных угроз наибольшее распространение получили так называемые разрушающие программные средства (РПС): электронные вирусы, черви, троянские кони и др. Они же представляют и наибольшую опасность целостности информации в ПК.

Защита ПК от несанкционированного доступа.

 

Как показывает практика, несанкционированный  доступ (НСД) представляет одну из наиболее серьезных угроз для злоумышленного завладения защищаемой информацией  в современных АСОД. Как ни покажется странным, но для ПК опасность данной угрозы по сравнению с большими ЭВМ повышается, чему способствуют следующие объективно существующие обстоятельства:

 

• подавляющая часть ПК располагается непосредственно в рабочих комнатах специалистов, что создает благоприятные условия для доступа к ним посторонних лиц;
• многие ПК служат коллективным средством обработки информации, что обезличивает ответственность, в том числе и за защиту информации;
• современные ПК оснащены несъемными накопителями на ЖМД очень большой емкости, причем информация на них сохраняется даже в обесточенном состоянии;
• накопители на ГМД производятся в таком массовом количестве, что уже используются для распространения информации так же, как и бумажные носители;
• первоначально ПК создавались именно как персональное средство автоматизации обработки информации, а потому и не оснащались специально средствами защиты от НСД.

 

В силу сказанного те пользователи, которые желают сохранить конфиденциальность своей информации, должны особенно позаботиться Об оснащении используемой ПК высокоэффективными средствами защиты от НСД.

 

Основные механизмы защиты ПК от НСД могут быть представлены следующим перечнем:

• физическая защита ПК и носителей информации;
• опознавание (аутентификация) пользователей и используемых компонентов обработки информации;
• разграничение доступа к элементам защищаемой информации;
• криптографическое закрытие защищаемой информации, хранимой на носителях (архивация данных);
• криптографическое закрытие защищаемой информации в процессе непосредственной ее обработки;
• регистрация всех обращений к защищаемой информации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Физическая защита ПК и носителей информации.

Содержание физической защиты общеизвестно, поэтому детально обсуждать  ее здесь нет необходимости. Заметим  только, что ПК лучше размещать  в надежно запираемом помещении, причем, в рабочее время помещение  должно быть закрыто или ПК должен быть под наблюдением законного  пользователя. При обработке закрытой информации в помещении могут  находиться только лица, допущенные к  обрабатываемой информации. В целях  повышения надежности физической защиты в нерабочее время ПК следует  хранить в опечатанном сейфе.

 

Опознавание (аутентификация) пользователей и используемых компонентов  обработки информации.

 

В концептуальном плане решение  данной задачи принципиально не отличается от аналогичной задачи, решаемой в  любой АСОД:

 

система защиты должна надежно  определять законность каждого обращения  к ресурсам, а законный пользователь должен иметь возможность, убедиться, что ему предоставляются именно те компоненты (аппаратура, программы, массивы данных), которые ему необходимы.

 

Для опознавания пользователей  к настоящему времени разработаны  и нашли практическое применение следующие способы:

• с использованием простого пароля;
• в диалоговом режиме с использованием нескольких паролей и/или персональной информации пользователей;
• по индивидуальным особенностям и физиологическим характеристикам человека (отпечатки пальцев, геометрия руки, голос, персональная роспись, структура сетчатки глаза, фотография и некоторые другие);
• с использованием радиокодовых устройств;
• с использованием электронных карточек.

 

Рассмотрим коротко перечисленные  способы.

Распознавание по простому паролю заключается в том, что  каждому зарегистрированному пользователю выдается персональный пароль, который  он должен держать в тайне и  вводить в ЗУ ЭВМ, при каждом обращении  к ней. Специальная программа  сравнивает введенный пароль с эталоном, хранящимся в ЗУ ЭВМ, и при совпадении паролей запрос пользователя принимается  к исполнению. Простота способа очевидна, но очевидны и явные недостатки: пароль может быть утерян или подобран перебором возможных комбинаций, а искусный злоумышленник может  проникнуть в ту область ЗУ, в  которой хранятся эталонные пароли.

Попытки преодолеть указанные  недостатки, естественно, ведут к  усложнению способа.

Опознавание в диалоговом режиме может быть осуществлено по следующей схеме. В файлах механизмов защиты заблаговременно создаются  записи, содержащие персонифицирующие  данные пользователя (дата рождения, рост, имена и даты рождения родных и  близких и т. п.) или достаточно большой и упорядоченный набор  паролей. При обращении пользователя программа механизма защиты предлагает пользователю назвать некоторые  данные из имеющейся записи, которые  сравниваются с данными, хранящимися  в файле. По результатам сравнения  принимается решение о допуске. Для повышения надежности опознавания  каждый раз запрашиваемые у пользователя данные могут выбираться разные. Достоинства  и недостатки данного способа  очевидны.

 

Опознавание по индивидуальным особенностям и физиологическим  характеристикам может быть весьма надежным, но для его реализации необходима специальная аппаратура для съема и ввода соответствующих  параметров и достаточно сложные  программы их обработки и сравнения  с эталоном. Все это в настоящее  время вполне разрешимо, однако сопряжено  с удорожанием и усложнением  аппаратуры и программ ПК. В силу сказанного данный способ применительно к ПК пока не получил сколько-нибудь значительного распространения. Заманчивым по сравнительной простоте и доступности может оказаться опознавание пользователя по параметрам его работы с клавиатурой ПК (скорость набора текста, интервалы между нажатием клавиш и др.), которые тоже носят сугубо индивидуальный характер.

Опознавание по радиокодовым устройствам, как это следует из самого названия, заключается в том, что изготавливаются специальные устройства, каждое из которых может генерировать радиосигналы, имеющие индивидуальные характеристики. ПК оснащается программно-аппаратными средствами приема (например, при приближении устройства к экрану дисплея), регистрации и обработки генерируемых сигналов. Каждому зарегистрированному пользователю выдается такое устройство, а его параметры заносятся в ЗУ механизмов защиты. Надежность опознавания по данному способу может быть высокой, однако такие устройства персонифицируют владельца, а не персону, поэтому похищение устройства дает злоумышленнику реальные шансы несанкционированного доступа.

Опознавание по специальным  идентификационным карточкам заключается  в том, что изготавливаются специальные  карточки, на которые наносятся данные, персонифицирующие пользователя:

 

персональный идентификационный  номер, специальный шифр или код  и т. п. Эти данные на карточку заносятся  в зашифрованном виде, причем ключ шифрования может быть дополнительным идентифицирующим параметром, поскольку  он может быть известен только пользователю, вводится им каждый раз при обращении к системе и уничтожается сразу же после использования. Опознавание по карточкам может быть очень надежным, однако для его реализации необходимы предприятия — изготовители карточек, а ПК должна быть оснащена устройством считывания данных с карточки.

Поскольку все это сопряжено  со значительными дополнительными  расходами, то данный способ опознавания  оказывается эффективным при  его использовании в больших территориально распределенных сетях, где он в последнее время находит все большее применение, особенно в автоматизированных банковских системах.

 

Для опознавания компонентов  обработки данных, т. е. ЭВМ, ОС, программ функциональной обработки, массивов данных (такое опознавание особенно актуально  при работе в сети ЭВМ), используются следующие средства:

 

• специальные аппаратные блоки-приставки (для опознавания ЭВМ, терминалов, внешних устройств);
• специальные .программы, реализующие процедуру «запрос-ответ»;
• контрольные суммы (для опознавания программ и массивов данных).

 

Опознавание с помощью  блоков-приставок заключается в  том, что технические средства оснащаются специальными устройствами, генерирующими  индивидуальные сигналы. В целях  предупреждения перехвата этих сигналов и последующего их злоумышленного использования  они могут передаваться в зашифрованном  виде, причем периодически может меняться не только ключ шифрования, но и используемый способ (алгоритм) криптографического преобразования.

 

Программное опознавание  по процедуре «запрос-ответ» заключается  в том, что в ЗУ опознающего  и опознаваемого объектов заблаговременно  вносятся достаточно развитые массивы  идентифицируемых данных. Тогда опознающий объект в диалоговом режиме запрашивает  те или иные данные из массива опознаваемого  объекта и сравнивает их с соответствующими данными своего массива.

Опять-таки в целях предупреждения перехвата и злоумышленного использования  передаваемых идентифицирующих данных может осуществляться их криптографическое  закрытие.

 

Опознавание по контрольной  сумме заключается в том, что  для программ и массивов данных заблаговременно  вычисляются их контрольные суммы (или другие величины, зависящие  от содержания опознаваемых объектов). Дальнейшая процедура опознавания  очевидна.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Защита в средах Windows.

Для установки уровня защиты от несанкционированного доступа к  компьютеру при его оставлении без  завершения сеанса работы в среде Windows 3.XX необходимо выполнить следующие действия:

 

• двойным щелчком кнопкой мыши запустить в Windows программу Панель управления и далее «Оформление»;
• выбрать любой хранитель экрана в группе элементов «Хранитель экрана», обеспечивающий защиту паролем, например Marquee, Flying Windows или Starfiefd Simulation;
• в поле Задержка установить требуемое время бездействия пользователя, по истечении которого будет активизироваться хранитель экрана;
• нажать кнопку Параметры, установить флажок Защита паролем и определить пароль;
• подтвердить нажатиями кнопок Ok внесенные изменения и закрыть Панель управления.

 

После выполнения указанных  настроек по истечении установленного времени бездействия пользователя будет активизирован хранитель  экрана, который не позволит вернуться  в систему без ввода заданного  в Панели управления пароля. Изменение  пароля возврата в систему осуществляется по аналогии с процессом его установки.

 

Установка параметров защиты от несанкционированного доступа к компьютеру при его оставлении без завершения сеанса работы для операционной среды Windows 95/98/NT/XP/2000 выполняется следующими действиями:

 

• активизация Панели управления Windows 95/98/NT и запуск программного компонента Экран, предназначенного для настройки параметров экрана;
• активизация листа свойств «Заставка» и выбор понравившегося хранителя экрана;
• установка в поле Интервал требуемого времени бездействия пользователя, по истечении которого будет активизироваться хранитель экрана;
• установка флажка Пароль;
• определение пароля с помощью кнопки Сменить;
• подтверждение нажатием кнопки Ok внесенных изменений и закрытие Панели управления.

 

После выполнения указанных  настроек по истечении установленного времени бездействия пользователя будет активизирован хранитель  экрана, который не позволит вернуться  в систему без ввода заданного  в Панели управления пароля. Изменение  пароля возврата в систему осуществляется по аналогии с процессом его установки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Защита ПК от вредоносных закладок.

К основным разновидностям вредоносного воздействия относятся  воздействие на информацию (уничтожение, искажение, модификация) и воздействие  на систему (вывод из строя, ложное инициирование  действия, модификация содержания выполняемых  функций, создание помех в работе). Более детально возможный характер воздействия закладок будет представлен  ниже при рассмотрении вопроса об их классификации.

 

Данный вид защиты для  ПК имеет особое значение по ряду причин, а именно:

 

• он актуален для всех без исключения пользователей-ПК независимо от того, конфиденциальная или открытая информация ими обрабатывается;
• заражение разрушающими программными средствами (РПС) представляет угрозу повышенной опасности для ПК, чему особенно способствует высокий динамизм обмена информацией как по каналам связи (в сетях ЭВМ), так и посредством гибких дисков;
• защита ПК от РПС требует особого профессионализма, поскольку многие из них носят специфический индивидуальный характер, а их нейтрализация и устранение сопряжены с программными манипуляциями нередко весьма сложного и даже искусного характера.

Известные в настоящее  время закладки осуществляются аппаратным или программным путем.

 

Аппаратные закладки могут  быть осуществлены в процессе изготовления ПК, ее ремонта или проведения профилактических работ. Реальная угроза таких закладок создается массовым и практически  неконтролируемым распространением ПК. Особая опасность аппаратных закладок заключается в том, что они  могут длительное время не проявлять  своих вредоносных воздействий, а затем начать их осуществление  или по истечении определенного  времени, или при наступлении  некоторого состояния ПК (например, при заполнении данными жесткого магнитного диска до заданного уровня), или по специальной, подаваемой дистанционно команде. Заблаговременное обнаружение аппаратных закладок возможно только в условиях проверок с использованием специальных методов и средств.

 

Программные закладки (РПС) с точки зрения массового пользователя представляются особо опасными в  силу сравнительной (относительно аппаратных) простоты их осуществления, высокой  динамичности их распространения и  повышенной трудности защиты от них. Так, если в итоге специальных проверок аппаратные закладки не были обнаружены или они были ликвидированы (нейтрализована возможность их действия), то с высокой степенью можно быть уверенными в их отсутствии в соответствующей ПК. Программные же закладки могут появиться в любое время, чему особенно способствуют следующие обстоятельства: