Защита от сбоев и несанкционированного доступа
Основные понятия безопасности
Безопасная информационная система – это система, которая, во-первых, защищает данные от несанкционированного доступа, во-вторых, всегда готова предоставить их своим пользователям, а в-третьих, надежно хранит информацию и гарантирует неизменность данных. Таким образом, безопасная система по определению обладает свойствами конфиденциальности, доступности и целостности.
Конфиденциальность– гарантия того, что секретные данные будут доступны только тем пользователям, которым этот доступ разрешен (такие пользователи называются авторизованными).
Доступность– гарантия того, что авторизованные пользователи всегда получат доступ к данным.
Целостность– гарантия сохранности данными правильных значений, которая обеспечивается запретом для неавторизованных пользователей каким-либо образом изменять, модифицировать, разрушать или создавать данные.
Понятия конфиденциальности, доступности и целостности могут быть определены не только по отношению к информации, но и к другим ресурсам вычислительной сети, например, внешним устройствам или приложениям. Существует множество системных ресурсов, возможность “незаконного” использования которых может привести к нарушению безопасности системы. Например, неограниченный доступ к устройству печати позволяет злоумышленнику получать копии распечатываемых документов, изменять параметры настройки, что может привести к изменению очередности работ и даже к выводу устройства из строя. Свойство конфиденциальности, примененное к устройству печати, можно интерпретировать так, что доступ к устройству имеют те и только те пользователи, которым этот доступ разрешен, причем они могут выполнять только те операции с устройством, которые для них определены. Свойство доступности устройства означает его готовность к использованию всякий раз, когда в этом возникает необходимость. А свойство целостности может быть определено как свойство неизменности параметров настройки данного устройства.
Любое действие, которое направлено на нарушение конфиденциальности, целостности и/или доступности информации, а также на нелегальное использование других ресурсов сети, называется угрозой. Реализованная угроза называется атакой. Риск– это вероятностная оценка величины возможного ущерба, который может понести владелец информационного ресурса в результате успешно проведенной атаки. Значение риска тем выше, чем более уязвимой является существующая система безопасности и чем выше вероятность реализации атаки.
Угрозы могут быть разделены на умышленные и неумышленные.
Неумышленные угрозы вызываются ошибочными действиями лояльных сотрудников, становятся следствием их низкой квалификации или безответственности. Кроме того, к такому роду угроз относятся последствия ненадежной работы программных и аппаратных средств системы. Так, например, из-за отказа диска, контроллера диска или всего файлового сервера могут оказаться недоступными данные, критически важные для работы предприятия. Поэтому вопросы безопасности так тесно переплетаются с вопросами надежности, отказоустойчивости технических средств. Угрозы безопасности, которые вытекают из ненадежности работы программно-аппаратных средств, предотвращаются путем их совершенствования, использования резервирования на уровне аппаратуры (RAID-массивы, многопроцессорные компьютеры, источники бесперебойного питания, кластерные архитектуры) или на уровне массивов данных (тиражирование файлов, резервное копирование).
Умышленные угрозы могут ограничиваться либо пассивным чтением данных или мониторингом системы, либо включать в себя активные действия, например, нарушение целостности и доступности информации, приведение в нерабочее состояние приложений и устройств. Так, умышленные угрозы возникают в результате деятельности хакеров и явно направлены на нанесение ущерба.
В вычислительных сетях можно выделить следующие типы умышленных угроз:
незаконное проникновение в один из компьютеров сети под видом легального пользователя;
разрушение системы с помощью программ-вирусов;
нелегальные действия легального пользователя;
“подслушивание” внутрисетевого трафика.
Незаконное проникновение может быть реализовано через уязвимые места в системе безопасности с использованием недокументированных возможностей операционной системы. Эти возможности могут позволить злоумышленнику “обойти” стандартную процедуру, контролирующую вход в сеть.
Другим способом незаконного проникновения в сеть является использование “чужих” паролей, полученных путем подглядывания, расшифровки файла паролей, подбора паролей или получения пароля путем анализа сетевого трафика. Особенно опасно проникновение злоумышленника под именем пользователя, наделенного большими полномочиями, например администратора сети. Для того чтобы завладеть паролем администратора, злоумышленник может попытаться войти в сеть под именем простого пользователя. Поэтому очень важно, чтобы все пользователи сети сохраняли свои пароли в тайне, а также выбирали их так, чтобы максимально затруднить угадывание.
Еще один способ получения пароля – это внедрение в чужой компьютер “троянского коня”. Так называют резидентную программу, работающую без ведома хозяина данного компьютера и выполняющую действия, заданные злоумышленником. В частности, такого рода программа может считывать коды пароля, вводимого пользователем во время логического входа в систему.
Программа “троянский конь” всегда маскируется под какую-нибудь полезную утилиту или игру, а производит действия, разрушающие систему. По такому принципу действуют и программы-вирусы, отличительной особенностью которых является способность “заражать” другие файлы, внедряя в них свои собственные копии. Чаще всего вирусы поражают исполняемые файлы. Когда такой исполняемый код загружается в оперативную память для выполнения, вместе с ним получает возможность исполнить свои вредительские действия вирус. Вирусы могут привести к повреждению или даже полной утрате информации.
Нелегальные действия легального пользователя – этот тип угроз исходит от легальных пользователей сети, которые, используя свои полномочия, пытаются выполнять действия, выходящие за рамки их должностных обязанностей. Например, администратор сети имеет практически неограниченные права на доступ ко всем сетевым ресурсам. Однако на предприятии может быть информация, доступ к которой администратору сети запрещен. Для реализации этих ограничений могут быть предприняты специальные меры, такие, например, как шифрование данных, но и в этом случае администратор может попытаться получить доступ к ключу. Нелегальные действия может попытаться предпринять и обычный пользователь сети. Существующая статистика говорит о том, что едва ли не половина всех попыток нарушения безопасности системы исходит от сотрудников предприятия, которые как раз и являются легальными пользователями сети.
«Подслушивание» внутрисетевого трафика – это незаконный мониторинг сети, захват и анализ сетевых сообщений. Существует много доступных программных и аппаратных анализаторов трафика, которые делают эту задачу достаточно тривиальной.
Для обеспечения безопасности информации в компьютерах, особенно в офисных системах и компьютерных сетях, проводятся различные мероприятия, объединяемые понятием “система защиты информации”.
Система защиты информации– это совокупность организационных (административных) и технологических мер, программно-технических средств, правовых и морально-этических норм, направленных на противодействие угрозам нарушителей с целью сведения до минимума возможного ущерба пользователям и владельцам системы.
На практике при построении системы защиты информации сложились два подхода: фрагментарный и комплексный. В первом случае мероприятия по защите направляются на противодействие вполне определенным угрозам при строго определенных условиях, например обязательная проверка носителей антивирусными программами, применение криптографических систем шифрования и т.д. При комплексном подходе различные меры противодействия угрозам объединяются, формируя так называемую архитектуру безопасности систем.
Архитектура безопасности– комплексное решение вопросов безопасности вычислительной системы, где выделяются угрозы безопасности, службы безопасности и механизмы обеспечения безопасности.
Учитывая важность, масштабность и сложность решения проблемы сохранности и безопасности информации, рекомендуется разрабатывать архитектуру безопасности в несколько этапов:
анализ возможных угроз;
разработка системы защиты;
реализация системы защиты;
сопровождение системы защиты.
Этап разработки системы защиты информации предусматривает использование комплексов мер и мероприятий организационно-административного, организационно-технического, программно-аппаратного, технологического, правового, морально-этического характера и др.
Организационно-административные средства защиты сводятся к регламентации доступа к информационным и вычислительным ресурсам, функциональным процессам систем обработки данных, к регламентации деятельности персонала и др. Их цель – в наибольшей степени затруднить или исключить возможность реализации угроз безопасности. Наиболее типичные организационно-административные меры – это:
создание контрольно-пропускного режима на территории, где располагаются ЭВМ и другие средства обработки информации;
допуск к обработке и передаче конфиденциальной информации только проверенных должностных лиц; хранение магнитных и иных носителей информации, представляющих определенную тайну, а также регистрационных журналов в сейфах, недоступных для посторонних лиц;
организация зашиты от установки прослушивающей аппаратуры в помещениях, связанных с обработкой информации и т.д.
Технические средства защиты – системы охраны территорий и помещений с помощью экранирования машинных залов и организации контрольно-пропускных систем.
Технические средства призваны создать некоторую физически замкнутую среду вокруг объекта и элементов защиты. В этом случае используются такие мероприятия, как:
установка средств физической преграды защитного контура помещений, где ведется обработка информации (кодовые замки; охранная сигнализация – звуковая, световая, визуальная без записи и с записью на видеопленку);
ограничение электромагнитного излучения путем экранирования помещений, где происходит обработка информации, листами из металла или специальной пластмассы и т.д.
Программные средства и методы защиты активнее и шире других применяются для защиты информации в персональных компьютерах и компьютерных сетях, реализуя такие функции защиты, как разграничение и контроль доступа к ресурсам; регистрация и анализ протекающих процессов, событий, пользователей; предотвращение возможных разрушительных воздействий на ресурсы; криптографическая защита информации, т.е. шифровка данных; идентификация и аутентификация пользователей и процессов и др.
Для надежной защиты информации и выявления случаев неправомочных действий проводится регистрация работы системы: создаются специальные дневники и протоколы, в которых фиксируются все действия, имеющие отношение к защите информации в системе. Фиксируются время поступления заявки, ее тип, имя пользователя и терминала, с которого инициализируется заявка.
Используются также специальные программы для тестирования системы защиты. Периодически или в случайно выбранные моменты времени они проверяют работоспособность аппаратных и программных средств защиты.
Технологические средства защиты информации – это комплекс мероприятий, органично встраиваемых в технологические процессы преобразования данных. Среди них:
создание архивных копий носителей;
ручное или автоматическое сохранение обрабатываемых файлов во внешней памяти компьютера;
регистрация пользователей компьютерных средств в журналах;
автоматическая регистрация доступа пользователей к тем или иным ресурсам и т.д.
К правовым и морально-этическим мерам и средствам защиты относятся действующие в стране законы, нормативные акты, регламентирующие правила обращения с информацией и ответственность за их нарушение; нормы поведения (сложившиеся в виде устава или неписаные), соблюдение которых способствует защите информации.