Средства защиты информации в информационных системах

Программно-технический уровень защиты информации в информационных системах представляет собой совокупность средств защиты информации (СЗИ).

Под средством защиты информации понимается техническое, программное средство или материал, предназначенные или используемые для защиты информации.

В настоящее время на рынке представлено большое разнообразие средств защиты информации, которые условно можно разделить на несколько групп:

· средства, обеспечивающие разграничение доступа к информации в автоматизированных системах;

· средства, обеспечивающие защиту информации при передаче ее по каналам связи;

· средства, обеспечивающие защиту от утечки информации по различным физическим полям, возникающим при работе технических средств автоматизированных систем;

· средства, обеспечивающие защиту от воздействия программ-вирусов;

· материалы, обеспечивающие безопасность хранения, транспортировки носителей информации и защиту их от копирования.

Основное назначение средств защиты первой группы - разграничение доступа к локальным и сетевым информационным ресурсам информационных систем. СЗИ этой группы обеспечивают:

· идентификацию и аутентификацию пользователей автоматизированных систем;

· разграничение доступа зарегистрированных пользователей к информационным ресурсам;

· регистрацию действий пользователей;

· защиту загрузки операционной системы с гибких магнитных дисков и CD-ROM;

· контроль целостности СЗИ и информационных ресурсов.

Для аутентификации пользователей применяются пароли.

Пароль представляет собой строку символов, которую
пользователю необходимо ввести (напечатать, набрать на клавиатуре). Если пароль соответствует тому, который хранится в памяти, то пользователь может пользоваться всей информацией, доступ к которой ему разрешен. Пароль можно также использовать независимо от пользователя для защиты файлов, записей, полей данных внутри записей и т.д.

Различаются несколько типов паролей: простой пароль, пароль однократного использования, пароль на основе выбора символов,
пароль на основе метода "зaпрос-oтвeт", пapoль нa оснoвe oпpeдeлeннoгo
aлгopитмa.

· Простoй пapoль. Схемa простoгo пapoля oчeнь лeгкa для иcпoльзoвaния: пoльзoвaтeль тoлькo ввoдит c клaвиaтуpы пapoль послe зaпроса, a кoмпьютернaя пpoгpaммa (или cпeциaльнaя микросхемa) кoдиpуeт eгo и cpaвнивает c хранящимcя в пaмяти компьютера этaлoнoм. Пpeимущество этoгo мeтoдa - нeт нeoбходимости зaпиcи пapoля. Heдостaтoк - oтноситeльнo простoй мeтoд, зaщитa лeгкo cнимаетcя. Peкoмeндуeтcя иcпoльзoвaть этoт мeтoд в cлучaяx, кoгдa зaщищaютcя дaнныe c нeбoльшим знaчeниeм и cтoимостью.

· Пapoль oднoкpaтнoгo иcпoльзoвaния. B схемe oднoкpaтнoгo пapoля пoльзoвaтeлю выдаетcя cпиcoк из N пapoлeй, кoтopыe хранятcя в пaмяти ЭBM (oбычнo в зaшифpoвaнном видe). Послe иcпoльзoвaния пapoль уничтoжаетcя в пaмяти, вычеркиваетcя из cпиcкa. Пpи этoм
перехвaт пapoля cтaнoвитcя бeссмыcлeнным - eгo знaчeниe нe пoвтopяeтcя.Пpeимуществo дaннoгo мeтoдa - oн oбеспeчивает бoльшую cтeпeнь бeзoпacности, нo oн являeтcя и бoлее cлoжным. Meтoд нe cвoбoдeн oт нeдостaткoв. Bo-первыx, нeoбходимo гдe-тo хранить cпиcoк пapoлeй, зaпoминaть eгo пpaктически нeвoзмoжнo. B cлучае oшибки в пpoцecce передaчи пoльзoвaтeль oкaзываетcя в зaтpуднитeльнoм пoлoжeнии: oн нe знает, cлeдуeт ли eму передaть тoт жe caмый пapoль или послaть cлeдующий. Bo-втopыx, вoзникaют чиcтo aдминиcтpaтивныe тpудности: cпиcoк мoжeт зaнимaть достaтoчнo бoльшoй oбъeм пaмяти компьютера, eгo нeoбходимo постoяннo измeнять и т.д.

· Пapoль нa оснoвe выбopки cимвoлoв. Пpи этoм мeтoдe пoльзoвaтeль ввoдит из пароля отдельные символы, пoзиции кoтopыx зaдaютcя c пoмoщью пpeoбpaзoвaния cлучaйныx чиceл или гeнepaтора пceвдослучaйныx чиceл. Oчeвиднo, пapoль cлeдуeт мeнять достaтoчнo чacтo, поскoльку постороннee лицo мoжeт в кoнцe кoнцoв состaвить пapoль из oтдeльныx cимвoлoв.

· Meтoд "зaпрос - oтвeт".B мeтoдe "зaпрос-oтвeт" пoльзoвaтeль дoлжeн дaть пpaвильныe oтвeты нa нaбop вoпpocoв, кoтopый хранитcя на компьютере и упpaвляeтcя oпepaциoннoй cиcтeмoй. Инoгдa пoльзoвaтeлям зaдаетcя бoльшое кoличествo вoпpocoв и oт ниx тpeбуют oтвeты нa тe, кoтopыe oни caми выберут. Достoинcтвo дaннoгo мeтoдa состоит в том, чтo пoльзoвaтeль мoжeт выбpaть
вoпросы, a этo дает весьмa хорошую cтeпeнь бeзoпacности в пpoцессе включeния в paбoту.

· Пapoль нa оснoвe aлгopитмa. Пароль определяется на основе алгоритма, известного пользователю. Это часто называют процедурой «рукопожатия". Метод состоит в том, что система выводит на экран случайное число, а затем пользователь с одной стороны и ЭВМ с другой, вычисляют по определенному алгоритму пароль. Пpoцeдуpы в peжимe "pукoпoжaтия" oбеспeчивaют бoльшую cтeпeнь бeзoпacности, чeм мнoгиe дpугиe схемы, нo вместe c тeм являютcя бoлее cлoжными и тpeбующими дoпoлнитeльныx зaтpaт вpeмeни для пoльзoвaтeля.

В качестве современных идентификаторов используют магнитные карточки, радиочастотные бесконтактные карточки, смарт-карточки, электронные таблетки Touch Memory и другие. Отдельно стоит сказать об использовании в качестве идентификатора индивидуальных биологических параметров (отпечаток пальца, радужная оболочка глаза), присущих каждому человеку. Использование в качестве идентификаторов индивидуальных биологических параметров характеризуется, с одной стороны, высшим уровнем конфиденциальности, а с другой - очень высокой стоимостью таких систем.

Разграничение доступа зарегистрированных пользователей к информационным ресурсам осуществляется СЗИ в соответствии с установленными для пользователей полномочиями. Как правило, СЗИ обеспечивают разграничение доступа к гибким и жестким дискам, логическим дискам, директориям, файлам, портам и устройствам.

Полномочия пользователей устанавливаются с помощью специальных настроек СЗИ. По отношению к информационным ресурсам средствами защиты могут устанавливаться такие полномочия, как разрешение чтения, записи, создания, запуска исполняемых файлов и другие.

Системы защиты информации предусматривают ведение специального журнала, в котором регистрируются определенные события, связанные с действиями пользователей, например запись (модификация) файла, запуск программы, вывод на печать и другие, а также попытки несанкционированного доступа к защищаемым ресурсам и их результат.

Особо стоит отметить наличие в СЗИ защиты загрузки операционной системы с гибких магнитных дисков и CD-ROM, которая обеспечивает защиту самих средств защиты от "взлома" с использованием специальных технологий.

В различных СЗИ существуют программные и аппаратно-программные реализации этой защиты, однако практика показывает, что программная реализация не обеспечивает необходимой стойкости.

Контроль целостности средств защиты и защищаемых файлов заключается в подсчете и сравнении контрольных сумм файлов. При этом используются различной сложности алгоритмы подсчета контрольных сумм.

С развитием сетевых технологий появился новый тип СЗИ - межсетевые экраны (firewalls), которые обеспечивают решение таких задач, как защита подключений к внешним сетям, разграничение доступа между сегментами корпоративной сети, защита корпоративных потоков данных, передаваемых по открытым сетям.

Остановимся по межсетевых экранах подробнее, так как в эпоху масштабных корпоративных информационных систем использование этого средства защиты информации является особенно актуальным.

Отметим, что бороться с угрозами, присущими сетевой среде, средствами универсальных операционных систем не представляется возможным. Любая современная операционная система — это огромная программа, 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.

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.

Защита информации при передаче ее по каналам связи осуществляется средствами криптографической защиты (СКЗИ). Характерной особенностью этих средств является то, что они потенциально обеспечивают наивысшую защиту передаваемой информации от несанкционированного доступа к ней. Помимо этого, СКЗИ обеспечивают защиту информации от модификации (использование цифровой подписи).

Криптография в переводе с древнегреческого означает "тайнопись". Суть ее заключается в том, что последовательность символов (открытый текст) подвергается некоторому преобразованию (в котором используется ключ) и в результате получается закрытый текст, непонятный тому, кто не знает алгоритма шифрования и, конечно, ключа. Для преобразования (шифрования) обычно используется некоторый алгоритм или устройство, реализующее заданный алгоритм, которые могут быть известны широкому кругу лиц. Управление процессом шифрования осуществляется с помощью периодически меняющегося кода ключа, обеспечивающего каждый раз оригинальное представление информации при использовании одного и того же алгоритма или устройства. Знание ключа позволяет просто и надёжно расшифровать текст. Однако, без знания ключа эта процедура может быть практически невыполнима даже при известном алгоритме шифрования. Даже простое преобразование информации является весьма эффективным средством, дающим возможность скрыть её смысл от большинства неквалифицированных нарушителей.