5.4 Классы безопасности компьютерных систем

В критериях впервые введены четыре уровня доверия — D, C, B и A, которые подразделяются на классы. Классов безопасности всего шесть — C1, C2, B1, B2, B3, A1 (перечислены в порядке ужесточения требований).

Уровень D. Данный уровень предназначен для систем, признанных неудовлетворительными.

Уровень C. Иначе — произвольное управление доступом.

Класс C1

Политика безопасности и уровень гарантированности для данного класса должны удовлетворять следующим важнейшим требованиям:

Доверенная вычислительная база должна управлять доступом именованных пользователей к именованным объектам.

Пользователи должны идентифицировать себя, причем аутентификационная информация должна быть защищена от несанкционированного доступа.

Доверенная вычислительная база должна поддерживать область для собственного выполнения, защищенную от внешних воздействий;

Должны быть в наличии аппаратные или программные средства, позволяющие периодически проверять корректность функционирования аппаратных и микропрограммных компонентов доверенной вычислительной базы.

Защитные механизмы должны быть протестированы (нет способов обойти или разрушить средства защиты доверенной вычислительной базы).

Должны быть описаны подход к безопасности и его применение при реализации доверенной вычислительной базы.

Класс C2

В дополнение к C1:

Права доступа должны гранулироваться с точностью до пользователя. Все объекты должны подвергаться контролю доступа.

При выделении хранимого объекта из пула ресурсов доверенной вычислительной базы необходимо ликвидировать все следы его использования.

Каждый пользователь системы должен уникальным образом идентифицироваться. Каждое регистрируемое действие должно ассоциироваться с конкретным пользователем.

Доверенная вычислительная база должна создавать, поддерживать и защищать журнал регистрационной информации, относящейся к доступу к объектам, контролируемым базой.

Тестирование должно подтвердить отсутствие очевидных недостатков в механизмах изоляции ресурсов и защиты регистрационной информации.

Уровень B также именуется принудительное управление доступом.

Класс B1 в дополнение к C2:

Доверенная вычислительная база должна управлять метками безопасности, ассоциируемыми с каждым субъектом и хранимым объектом.

Доверенная вычислительная база должна обеспечить реализацию принудительного управления доступом всех субъектов ко всем хранимым объектам.

Доверенная вычислительная база должна обеспечивать взаимную изоляцию процессов путем разделения их адресных пространств.

Группа специалистов, полностью понимающих реализацию доверенной вычислительной базы, должна подвергнуть описание архитектуры, исходные и объектные коды тщательному анализу и тестированию.

Должна существовать неформальная или формальная модель политики безопасности, поддерживаемой доверенной вычислительной базой.

Класс B2в дополнение к B1:

Снабжаться метками должны все ресурсы системы (например, ПЗУ), прямо или косвенно доступные субъектам.

К доверенной вычислительной базе должен поддерживаться доверенный коммуникационный путь для пользователя, выполняющего операции начальной идентификации и аутентификации.

Должна быть предусмотрена возможность регистрации событий, связанных с организацией тайных каналов обмена с памятью.

Доверенная вычислительная база должна быть внутренне структурирована на хорошо определенные, относительно независимые модули.

Системный архитектор должен тщательно проанализировать возможности организации тайных каналов обмена с памятью и оценить максимальную пропускную способность каждого выявленного канала.

Должна быть продемонстрирована относительная устойчивость доверенной вычислительной базы к попыткам проникновения.

Модель политики безопасности должна быть формальной. Для доверенной вычислительной базы должны существовать описательные спецификации верхнего уровня, точно и полно определяющие её интерфейс.

В процессе разработки и сопровождения доверенной вычислительной базы должна использоваться система конфигурационного управления, обеспечивающая контроль изменений в описательных спецификациях верхнего уровня, иных архитектурных данных, реализационной документации, исходных текстах, работающей версии объектного кода, тестовых данных и документации.

Тесты должны подтверждать действенность мер по уменьшению пропускной способности тайных каналов передачи информации.

Класс B3в дополнение к B2:

Для произвольного управления доступом должны обязательно использоваться списки управления доступом с указанием разрешенных режимов.

Должна быть предусмотрена возможность регистрации появления или накопления событий, несущих угрозу политике безопасности системы. Администратор безопасности должен немедленно извещаться о попытках нарушения политики безопасности, а система, в случае продолжения попыток, должна пресекать их наименее болезненным способом.

Доверенная вычислительная база должна быть спроектирована и структурирована таким образом, чтобы использовать полный и концептуально простой защитный механизм с точно определенной семантикой.

Процедура анализа должна быть выполнена для временных тайных каналов.

Должна быть специфицирована роль администратора безопасности. Получить права администратора безопасности можно только после выполнения явных, протоколируемых действий.

Должны существовать процедуры и/или механизмы, позволяющие произвести восстановление после сбоя или иного нарушения работы без ослабления защиты.

Должна быть продемонстрирована устойчивость доверенной вычислительной базы к попыткам проникновения.

Уровень A — верифицируемая безопасность.

Класс A1 в дополнение к B3:

Тестирование должно продемонстрировать, что реализация доверенной вычислительной базы соответствует формальным спецификациям верхнего уровня.

Помимо описательных, должны быть представлены формальные спецификации верхнего уровня. Необходимо использовать современные методы формальной спецификации и верификации систем.

Механизм конфигурационного управления должен распространяться на весь жизненный цикли все компоненты системы, имеющие отношение к обеспечению безопасности.

Должно быть описано соответствие между формальными спецификациями верхнего уровня и исходными текстами.

Такова классификация, введенная в «Оранжевой книге». Коротко её можно сформулировать так:

уровень C — произвольное управление доступом;

уровень B — принудительное управление доступом;

уровень A — верифицируемая безопасность.

Публикация «Оранжевой книги» стала эпохальным событием в области информационной безопасности. Появился общепризнанный понятийный базис, без которого даже обсуждение проблем ИБ было бы затруднительным.

Отметим, что огромный идейный потенциал «Оранжевой книги» пока во многом остается невостребованным. Прежде всего это касается концепции технологической гарантированности, охватывающей весь жизненный цикл системы — от выработки спецификаций до фазы эксплуатации. При современной технологии программирования результирующая система не содержит информации, присутствующей в исходных спецификациях, теряется информация о семантике программ.

Для реализации функций безопасности могут использоваться следующие механизмы и их комбинации.

Криптография – наука о математических методах обеспечения конфеденциальности информации, подлинности авторства и невозможности отказа от него. Она изучает методы шифрования информации – обратимого преобразования исходного текста на основе секретного алгоритма и/или ключа в шифрованный текст.

В криптографии используются симметричные и асимметричные методы шифрования, системы электронной цифровой подписи (ЭЦП), хеш-функции, управление ключами, получение скрытой информации, квантовая криптография. Ключ представляет собой параметр шифра, определяющий выбор конкретного преобразования данного текста. В современных шифрах алгоритм шифрования известен и криптографическая стойкость шифра определяется секретностью ключа.

В зависимости от структуры используемых ключей методы шифрования делятся на:

симметричное шифрование – симметричные алгоритмы шифрования используют один и тот же ключ для шифрования и расшифровки сообщений.

асимметричное шифрование основано на использовании пары криптографических ключей, один из которых является частным и известен только конечным пользователям, другой (публичный) может быть доступен всем.

электронная цифровая подпись (ЭЦП) — реквизит электронного документа, предназначенный для защиты его от подделки, полученный в результате криптографического преобра­зования информации с использованием закрытого ключа электронной цифровой подписи и поз­воляющий идентифицировать владельца сертификата ключа подписи, установить отсутствие искажения информации в электронном документе, обеспечить авторство подписавшегося. ЭЦП используется физическими и юридическими лицами в качестве аналога собственно­ручной подписи для придания электронному документу юридической силы, равной юридичес­кой силе документа на бумажном носителе, подписанного собственноручной подписью право­мочного лица и скрепленного печатью. ЭЦП — это программно-криптографическое средство, которое обеспечивает: проверку целостности документов; конфиденциальность документов; установление лица, отправивщего документ. Использование ЭЦП позволяет сократить время, затрачиваемое на оформление сделки и обмен документацией; усовершенствовать и удешевить процедуру подготовки, доставки, учета и хранения до­кументов; гарантировать достоверность документации; повысить конфиденциальность информационного обмена и минимизировать риск фи­нансовых потерь; организовать электронный документооборот. При использовании ЭЦП документ обрабатывается по сложному математическому алго­ритму, который формирует одно большое число — хеш-код, которое связано с исходными дан­ными таким образом, что при внесении в них изменений хеш-код окажется некорректным и со­общение нельзя будет расшифровать. Хеш-код подписывается с помощью частного ключа поль­зователя. Данные, закодированные с помощью частного ключа автора сообщения, могут быть расшифрованы только с помощью его же открытого ключа. Любой человек может проверить подлинность документа, расшифровав хеш-код с помощью открытого ключа автора и сравнив его с другим хеш-кодом, сгенерированным из полученных данных. Подделать ЭЦП невозможно — это требует огромного количества вычислений, которые не могут быть реализованы при современном уровне математики и вычислительной техники за приемлемое время, т.е. пока информация, содержащаяся в подписанном документе, сохраняет актуальность. Дополнительная защита от подделки обеспечивается сертификацией Удостоверя­ющим центром открытого ключа подписи.

• механизмы управления доступом. Могут располагаться на любой из участвующих в общении сторон или в промежуточной точке;

• механизмы контроля целостности данных. Различаются два аспекта целостности: целостность отдельного сообщения или поля информации и целостность потока сообщений или полей информации. Для проверки целостности потока сообщений (то есть для защиты от кражи, переупорядочивания, дублирования и вставки сообщений) используются порядковые номера, временные штампы, криптографическое связывание или иные аналогичные приемы;

• механизмы аутентификации. Аутентификация может достигаться за счет использования паролей, личных карточек или иных устройств аналогичного назначения, криптографических методов, устройств измерения и анализа биометрических характеристик;

• механизмы дополнения трафика;

• механизмы управления маршрутизацией. Маршруты могут выбираться статически или динамически. Оконечная система, зафиксировав неоднократные атаки на определенном маршруте, может отказаться от его использования. На выбор маршрута способна повлиятьметка безопасности, ассоциированная с передаваемыми данными;

• механизмы нотаризации. Служат для заверения таких коммуникационных характеристик, как целостность, время, личности отправителя и получателей. Заверение обеспечивается надежной третьей стороной, обладающей достаточной информацией. Обычно нотаризация опирается на механизм электронной подписи.

В следующей таблице сведены функции и механизмы безопасности. Таблица показывает, какие механизмы (по отдельности или в комбинации с другими) могут использоваться дляреализациитой или иной функции.

Таблица 5.1. Взаимосвязь функций и механизмов безопасности

"+" механизм пригоден для реализации данной функцию безопасности;

"-" механизм не предназначен для реализации данной функции безопасности.