7.4. Угрозы информационной безопасности

Угрозы информационной безопасности делятся на два ти­па — естественные и искусственные. Естественные угрозы обусловливаются природными факторами (наводнения, зем­летрясения и другие стихийные бедствия), последствиями техногенных катастроф (пожары, взрывы и др.). Чаще все ИС страдают от искусственных угроз (преднамеренных Знание возможных угроз и уязвимых мест информационные системы необходимо для того, чтобы выбрать наиболее эффективные средства обеспечения безопасности.

Угроза характеризуется следующими параметрами: источник угрозы, метод воздействия, уязвимые места, которые могут быть использованы, ресурсы (активы), которые мог пострадать.

Источники угроз безопасности могут находиться к внутри информационной системы (внутренние), так и вне

200

(внешние). Для одной и той же угрозы (например, кражи) методы противодействия для внешних и внутренних источ­ников будут разными.

Самыми частыми и опасными (с точки зрения размера ущерба) являются непреднамеренные ошибки пользовате­лей, операторов, системных администраторов и других лиц, обслуживающих ИС. Иногда такие ошибки приводят к пря­мому ущербу (неправильно введенные данные, ошибка в программе, вызвавшая остановку или разрушение системы) u/или созданию «слабых» мест, которыми могут воспользо­ваться злоумышленники. Согласно данным Национального института стандартов и технологий США, 55 % случаев на­рушения безопасности информационной системы являются следствием непреднамеренных ошибок (рис. 7.1). Работа в сети Интернет делает этот фактор достаточно актуальным, причем источником ущерба могут быть действия как отдель­ных пользователей и организаций, так и технологии сети Интернет, что особенно опасно.

Большой ущерб наносят кражи и подлоги, где в большин­стве расследованных случаев виновниками оказывались штатные сотрудники организаций, отлично знакомые с ре­жимом работы и защитными мерами.

Преднамеренные попытки получения несанкционирован­ного доступа через внешние коммуникации занимают в нас­тоящее время около 10 % всех возможных нарушений. В сети Интернет почти каждый Интернет-сервер по нескольку раз в день подвергается попыткам проникновения.

Угрозы информационной безопасности можно разделить:

• на конструктивные — основной целью несанкциониро­ванного доступа является получение копии конфиденциаль­ной информации;

• деструктивные — несанкционированный доступ приво­дит к потере (изменению) данных или прекращению сервиса.

В общем случае источники угроз определить нелегко. Они могут варьироваться от неавторизованных вторжений злоумышленников до компьютерных вирусов.

Классификация угроз информационной безопасности при­ведена в табл. 7.1.

Таблица 7.1 Классификация угроз информационной безопасности

202

Окончание табл. 7.1

Утечка конфиденциальной информации — это бескон­трольный выход конфиденциальной информации за пределы ИС или круга лиц, которым она была доверена по службе. Пути утечки конфиденциальной информации: разглашение, уход информации по различным техническим каналам, не­санкционированный доступ.

Появляется множество вредоносных программ, что не позволяет разработать постоянные и надежные средства за­щиты от них. Разновидности вредоносных программ (компь­ютерных вирусов) приведены в табл. 7.2.

Таблица 7.2 Классификация вредоносных программ

Окончание табл. 7.2

Источниками угроз могут выступать: сама ИС (нару­шение информационного обслуживания — задержка пре­доставления информационных ресурсов абоненту, вызыва­ющая нерациональные действия пользователя); пользовате­ли при незаконном захвате привилегий.

На угрозы ИБ влияют различные факторы:

• политические: изменение геополитической обстанов­ки, информационная экспансия, изменение политической системы, системы управления, нарушение информационных связей в результате образования новых государств, стремле­ние стран к более тесному сотрудничеству, низкая общая правовая и информационная культура в обществе;

• экономические: переход к рыночной экономике, кри­тическое состояние отраслей «промышленности, расширя­ющаяся кооперация с зарубежными странами;

• организационно-технические: недостаточная норматив­но-правовая база в сфере информационных отношений, рост объемов информации, передаваемой по каналам связи, обо­стрение криминогенной обстановки и др.

В последнее время широкое распространение получила компьютерная преступность — любые незаконные, непра­вомерные, неэтичные действия, связанные с автоматической обработкой и передачей данных. Существенными причина­ми активизации компьютерных преступлений являются:

• переход от традиционной «бумажной» технологии хра­нения и передачи сведений на электронную при недостаточ­ном развитии технологий защиты информации;

• объединение вычислительных систем, создание гло­бальных сетей и расширение доступа к информационным ре­сурсам;

• усложнение программных средств и связанное с этим уменьшение их надежности и увеличение числа уязвимых мест.

Превращение компьютерной преступности в мировое яв­ление потребовало международного сотрудничества и совмест­ного противодействия компьютерным преступникам. В этих целях совершенствуется правовая база, в частности, вслед за европейскими странами в рамках СНГ заключаются меж­государственные договоры и соглашения, направленные на борьбу с компьютерной преступностью. Страны СНГ обязу­ются сотрудничать в целях обеспечения эффективного пред­упреждения, выявления, пресечения, раскрытия и расследо­вания преступлений в сфере компьютерной информации, обеспечивать гармонизацию национального законодательства в области борьбы с преступлениями в сфере компьютер­ной информации. Преступление в сфере компьютерной ин­формации — уголовно наказуемое деяние, предметом пося­гательства которого является компьютерная информация.

По соглашению стран СНГ в качестве уголовно наказуе­мых признаются совершаемые умышленно действия:

• неправомерный доступ к охраняемой законом компью­терной информации, если это повлекло уничтожение, блоки­рование, модификацию, копирование информации, наруше­ние работы компьютера или сети;

• создание, использование или распространение вредо­носных программ;

• нарушение правил эксплуатации компьютера или сети имеющим доступ лицом, повлекшее уничтожение, блокиро­вание или модификацию охраняемой законом информации и причинение существенного вреда или тяжкие последствия;

• незаконное использование компьютерных программ и баз данных, являющихся объектами авторского права, при­своение авторства, если это причинило существенный ущерб.

Сотрудничество осуществляется в формах обмена инфор­мацией; запросов о проведении оперативпо-розыскных ме­роприятий; планирования и проведения скоординированных мероприятий и операций по предупреждению, выявлению, пресечению, раскрытия и расследования преступлений в сфе­ре компьютерной информации; создания информационных систем, обеспечивающих выполнение задач по предупрежде­нию, выявлению, пресечению, раскрытию и расследованию преступлений в сфере компьютерной информации; проведе­ния совместных научных исследований по представляющим взаимный интерес проблемам борьбы с преступлениями в сфе­ре компьютерной информации; обмена нормативными пра­вовыми актами, научно-технической литературой по борьбе с преступлениями в сфере компьютерной информации и др.

7.5. Методы и средства защиты информации

Выделяют два подхода к обеспечению ИБ:

• фрагментарный — направлен на противодействие чет­ко определенным угрозам в заданных условиях (например, 206

средства управления доступом, автономные средства шиф­рования, специализированные антивирусные программы и т.п.). Его достоинством является высокая избирательность к конкретной угрозе. Существенным недостатком — отсут­ствие единой защищенной среды обработки информации, не­большое видоизменение угрозы ведет к потере эффективно­сти защиты;

• комплексный — ориентирован на создание защищен­ной среды обработки информации, объединяющей в единый комплекс разнородные меры противодействия угрозам, что позволяет гарантировать определенный уровень безопасно­сти и является несомненным достоинством комплексного подхода. К недостаткам этого подхода относят: ограничения на свободу действий пользователей, чувствительность к ошиб­кам установки и настройки средств защиты, сложность уп­равления. Данный подход использует большинство госу­дарственных и крупных коммерческих предприятий и уч­реждений.

Защиту информации следует рассматривать как регуляр­ный процесс, осуществляемый путем комплексного исполь­зования технических, программных средств и организаци­онных мероприятий на всех этапах разработки, испытаний и эксплуатации ИС. Требования по защите, предъявляемые к информационной системе, должны рассматриваться как часть общих функциональных требований к ней. В мировой практике используется понятие комплексная система защи­ты — совокупность законодательных, организационных и технических мер, направленных на выявление, отражение и ликвидацию различных видов угроз безопасности.

Комплексная информационная безопасность — такое состояние условий функционирования человека, объектов, технических средств и систем, при котором они надежно за­щищены от всех возможных видов угроз в ходе непрерывно­го процесса подготовки, хранения, передачи и обработки ин­формации.

Корпоративные проекты информационной безопасно­сти разрабатываются при объединении различных ИС и их компонент, подсистем связи, подсистем обеспечения безопасности в единую информационную систему с общими тех­ническими средствами, каналами связи, ПО и базами дан­ных, что предполагает обязательную непрерывность процес­са обеспечения безопасности как во времени (в течение всей жизни ИС), так и в пространстве (по всему технологическому циклу деятельности) с обязательным учетом всех возмож­ных видов угроз.

По какой бы технологии не строилась комплексная систе­ма информационной безопасности, требуется решение ряда сложных разноплановых частных задач в их тесной взаимо­связи (принцип системности и комплексности). Наиболее очевидными из них являются задачи разграничения доступа к информации, ее технического и криптографического «за­крытия», устранение «паразитных» излучений технических средств, технической и физической укрепленности объек­тов, охраны и оснащения их тревожной сигнализацией. Стандартный набор средств защиты информации в составе современной ИС обычно содержит средства, реализующие методы программно-технической защиты информации.

Современные комплексные системы защиты осуществля­ют полный спектр управления всеми процессами, происхо­дящими в ИС. Они позволяют:

• собирать информацию со всех устройств идентифика­ции и контроля, обрабатывать ее и управлять исполнитель­ными устройствами;

• собирать и обрабатывать информацию с оборудования охранных систем сигнализации, систем видеонаблюдения, пожаротушения, вентиляции, энергосбережения и др.;

• создавать журналы учета состояния этих систем и про­исхождения изменений, демонстрировать оператору состоя­ние систем и аварийные ситуации;

• контролировать состояние всей структуры в режиме ре­ального времени при подключении информационных кана­лов, связывающих главный объект с филиалами или други­ми объектами.

Для обеспечения ИБ используются следующие методы: законодательные (законы, нормативные акты, стандарты и т.п.); административно-организационные (действия обще­го характера, предпринимаемые руководством организации, и конкретные меры безопасности, направленные на работу с людьми); программно-технические.

К законодательным методам относят комплекс мер, направленных на создание и поддержание в обществе нега­тивного (в том числе карательного) отношения к нарушени­ям и нарушителям информационной безопасности.

Административно-организационные методы — адми­нистрация организации должна сознавать необходимость поддержания режима безопасности и выделять на эти цели соответствующие ресурсы; основой защиты является поли­тика безопасности и комплекс организационных мер (уп­равление персоналом, физическая защита, поддержание работоспособности, реагирование на нарушения режима бе­зопасности, планирование восстановительных работ). В лю­бой организации должен существовать набор регламентов, определяющих действия персонала в соответствующих си­туациях.

Программно-технические методы и средства:

• защищенные виртуальные частные сети для защиты информации, передаваемой по открытым каналам связи;

• межсетевые экраны для защиты корпоративной сети от внешних угроз при подключении к общедоступным сетям связи;

• управление доступом на уровне пользователей и защи­та от несанкционированного доступа к информации;

• гарантированная идентификация пользователей путем применения токенов (смарт-карты, touch-memory, ключи для USB-портов и т.п.) и других средств аутентификации;

• защита информации на файловом уровне (шифрова­ние файлов и каталогов) для обеспечения ее надежного хра­нения;

• защита от вирусов с использованием специализирован­ных комплексов антивирусной профилактики и защиты;

• обнаружение вторжений и активного исследования за­щищенности информационных ресурсов;

• криптографическое преобразование данных для обеспе­чения целостности, подлинности и конфиденциальности ин­формации.

В настоящее время для организации защищенных VPN-каналов широко используется комплекс стандартов сети Ин­тернет — IPSec (IP Security), поддержка которого является обязательным условием для перспективных VPN-продуктов. Средства VPN предприятия могут эффективно поддерживать защищенные каналы трех типов: с удаленными и мобильны­ми сотрудниками (защищенный удаленный доступ), сетями филиалов предприятий (защита intranet), сетями предприя­тий-партнеров (защита extranet).

Для защиты VPN применяются межсетевые экраны, ко­торые реализуют следующую схему доступа:

• доступ контролируется в одной точке, располагающей­ся на пути соединения внутренней сети с сетью Интернет или другой публичной сетью, являющейся источником потенци­альных угроз;

• все субъекты доступа делятся на группы по IP-адресам (внутренние и внешние пользователи); внешним пользовате­лям разрешается для доступа к внутренним ресурсам сети использовать Один-два сервиса, например электронную поч­ту, а трафик остальных сервисов отсекается.

Применение нескольких межсетевых экранов в пределах одной внутренней сети требует организации их скоордини­рованной работы на основе единой политики доступа, что позволяет корректно обрабатывать пакеты пользователей не­зависимо от того, через какую точку доступа проходит их маршрут.

При предоставлении информации в сети для гарантиро­ванной идентификации пользователей необходим специаль­ный механизм, состоящий из следующих процедур:

• идентификация — распознавание пользователя по его идентификатору (имени), который пользователь сообщает сети по запросу, сеть проверяет его наличие в своей базе данных;

• аутентификация — проверка подлинности заявленного пользователя, которая позволяет достоверно убедиться, что пользователь именно тот, кем себя объявляет (пароль);

• авторизация — процедура предоставления пользова­телю определенных полномочий и ресурсов сети, т.е. устанавливается сфера действия пользователя и доступные ему ресурсы.

Эффективным средством повышения надежности защи­ты данных на основе гарантированной идентификации поль­зователя являются электронные токены, которые хранят персональные данные пользователя системы.

Антивирусная защита должна устанавливаться в узлах, на которых информация хранится, обрабатывается и переда­ется в открытом виде.

Постоянные изменения ИС (реконфигурация програм­мных средств, подключение новых рабочих станций и т.п.) могут привести к появлению новых угроз и уязвимых мест в системе защиты. В связи с этим особенно важно своевре­менное их выявление и внесение изменений в соответству­ющие настройки системы информационной безопасности, для чего используются средства обнаружения вторжений, которые дополняют защитные функции межсетевых экра­нов. Межсетевые экраны пытаются отсечь потенциально опасный трафик и не пропустить его в защищаемые сегмен­ты, в то время как средства обнаружения вторжений анали­зируют результирующий трафик в защищаемых сегментах и выявляют атаки на ресурсы сети или потенциально опас­ные действия и могут использоваться в незащищенных сег­ментах, например перед межсетевым экраном, для получения общей картины об атаках, которым подвергается сеть извне.

Особую роль в программно-технических методах защиты информации играют криптографические преобразования дан­ных и электронная цифровая подпись.

Криптографический алгоритм, или шифр, — это матема­тическая формула, описывающая процессы зашифрования и расшифрования. Для того чтобы зашифровать открытый текст, криптоалгоритм работает в сочетании с ключом — словом, числом или фразой. Одно и то же сообщение одним алгоритмом, но с разными ключами будет преобразовывать­ся в разный шифротекст. Защищенность шифротекста це­ликом зависит от стойкости криптоалгоритм и секретности ключа.

В традиционной криптографии один и тот же ключ ис­пользуется как для зашифрования, так и для расшифрования данных (рис. 7.2). Такой ключ называется симметрич­ным ключом (закрытым). Data Encryption Standart (DES) — пример симметричного алгоритма, широко применявшегося на Западе с 70-х гг. XX в. в банковской и коммерческой сфе­рах. Алгоритм шифрования был реализован в виде интег­ральной схемы с длиной ключа в 64 бита. В настоящее время стандарт DES сменяется стандартом Advanced Encryption Standard (AES), где длина ключа до 256 битов.

Симметричное шифрование обеспечивает скорость выпол­нения криптографических операций, но имеет два сущест­венных недостатка, во-первых, большое количество необхо­димых ключей (каждому пользователю отдельный ключ); во-вторых, сложности передачи закрытого ключа.

Для установления шифрованной связи с помощью сим­метричного алгоритма отправителю и получателю нужно предварительно согласовать ключ и держать его в тайне. Если они находятся в географически удаленных местах, то должны прибегнуть к помощи доверенного посредника, что­бы избежать компрометации ключа в период транспортиров­ки. Злоумышленник, перехвативший ключ, сможет читать, изменять и подделывать любую информацию, зашифрован­ную или заверенную этим ключом.

Хотя открытый и закрытый ключ математически связа­ны, однако вычисление закрытого ключа из открытого прак­тически невыполнимо.

Асимметричное шифрование позволяет людям, не име­ющим договоренности о безопасности, обмениваться секретны­ми сообщениями. Необходимость отправителю и получателю согласовывать тайный ключ по специальному защищенному каналу полностью отпала. Все коммуникации затрагивают только открытые ключи, тогда как закрытые хранятся в без­опасности. Примерами криптосистем с открытым ключом являются Elgamal, RSA, Diffie-Hellman, DSA и др.

Использование криптосистем с открытым ключом пре­доставляет возможность создания электронных цифровых подписей (ЭЦП). Электронная цифровая подпись — это рек­визит электронного документа, предназначенный для удо­стоверения источника данных и защиты электронного доку­мента от подделки. Цифровая подпись позволяет получателю сообщения убедиться в аутентичности источника информа­ции (в том, кто является автором информации), проверить, была ли информация изменена (искажена), пока находилась в пути. Таким образом, цифровая подпись является сред­ством аутентификации и контроля целостности данных и служит той же цели, что печать или собственноручный ав­тограф на бумажном листе. Сравнительные характеристики цифровой и обычной подписей приведены в табл. 7.3.

Простой способ генерации цифровых подписей показан на рис. 7.4.

Вместо шифрования информации открытым ключом ин­формация шифруется собственным закрытым с одновремен­ной генерацией открытого ключа. Если информация может быть расшифрована открытым ключом автора документа, то этим подтверждается авторство. В противном случае под­пись считается поддельной.

Каждая личность использует ин­дивидуальные, только ей прису­щие характеристики — почерк, давление на ручку и т.д. Попытка подделки подписи обна­руживается с помощью графоло­гической экспертизы

Подпись и подписываемый доку­мент передаются только вместе на одном листе бумаги Передать подпись отдельно от до­кумента нельзя

Подпись не зависит от содержания документа, на котором она постав­лена

Копии подписанного документа недействительны, если каждая из этих копий не имеет своей настон-щей, а не скопированной подписи

Каждая личность использует для подписи документов свой уникаль­ный секретный ключ

Любая попытка подписать доку­мент без знания соответствующего секретного ключа практически не имеет успеха

Цифровая подпись документа есть функция от содержания этого до­кумента и секретного ключа Цифровая подпись может переда­ваться отдельно от документа Копия цифрового подписанного документа не отличается от его оригинала

Для того чтобы не зашифровывать весь текст и затем пе­ресылать его в зашифрованном виде, при формировании ЭЦП используется новый компонент — односторонняя хэш-функция, которая выбирает фрагмент произвольной длины, называемый прообразом (сообщение любого размера) и гене­рирует строго зависящий от прообраза код фиксированной длины. Хэш-функция гарантирует, что если информация бу­дет каким-либо образом изменена, то в результате получится совершенно иное хэш-значение (дайджест сообщения). По­лученный дайджест зашифровывается закрытым ключом отправителя и представляет собой электронную подпись, ко­торая может прикрепляться к документу и передаваться вместе с исходным сообщением или же передаваться отдель­но от него. При получении сообщения заново вычисляется дайджест подписанных данных, расшифровывается ЭЦП от­крытым ключом отправителя, тем самым сверяется целост­ность данных и их источник. Если вычисленный и получен­ный с сообщением дайджесты совпадают, то информация после подписания не была изменена.

Если в процессе формирования ЭЦП применяется стой­кая односторонняя хэш-функция, то нет никакого способа взять чью-либо подпись с одного документа и прикрепить ее к другому или же любым образом изменить подписанное со­общение. Малейшее изменение в подписанном документе бу­дет обнаружено в процессе сверки ЭЦП (рис. 7.5).

Цифровой сертификат ключа — это информация, при­крепленная к открытому ключу пользователя и дающая воз­можность другим установить, является ли ключ подлинным и верным. Цифровые сертификаты ключей упрощают задачу определения принадлежности открытых ключей предпола­гаемым владельцам и аналогичны физическому сертифика­ту (паспорту, водительскому удостоверению и пр.). Они нуж­ны для того чтобы сделать невозможной попытку выдать ключ одного человека за ключ другого. ЭЦП на сертификате указывает, что сведения сертификата были заверены дове­ренным третьим лицом или организацией. Система сертификации может реализовываться в виде хранилища-депозитария, называемого сервером сертифика­тов (сервером-депозитарием открытых ключей), или инфра­структурой открытых ключей, предполагающего дополни­тельные возможности администрирования ключей. Сервер-депозитарий — это сетевая база данных, санкцио­нирующая пользователей на включение и извлечение из нее цифровых сертификатов. Он может выполнять некоторые функции администрирования, необходимые организации для поддержания политики безопасности, например хранить только ключи, удовлетворяющие определенным критериям. В настоящее время создаются Центры сертификации (ЦС), которые издают цифровые сертификаты и подписыва­ют их своим закрытым ключом. Используя открытый ключ ЦС, любой пользователь, желающий проверить подлинность конкретного сертификата, сверяет подпись Центра сертифи­кации и удостоверяется в целостности содержащейся в сер­тификате информации и, что более важно, во взаимосвязно­сти сведений сертификата и открытого ключа. По мнению многих специалистов, будущее системы за­щиты — это централизованное управление и единственные «точки входа» для пользователей. В таких централизованных системах администратор может управлять доступом и про­веркой полномочий из одного пункта, а сервер санкциониро­вания или единый сервер паролей должен содержать не толь ко БД паролей, но и правила ограничения прав доступа.