Все средства защиты можно разделить на две группы - формальные и неформальные. К формальным относятся такие средства, которые выполняют свои функции по защите информации формально, то есть преимущественно без участия человека. К неформальным относятся средства, основу которых составляет целенаправленная деятельность людей. Формальные средства делятся на технические (физические, аппаратные) и программные.

Технические средства защиты - это средства, в которых основная защитная функция реализуется некоторым техническим устройством (комплексом, системой).

К несомненным достоинствам технических средств относятся широкий круг задач, достаточно высокая надежность, возможность создания развитых комплексных систем защиты, гибкое реагирование на попытки несанкционированных действий, традиционность используемых методов осуществления защитных функций.

Основными недостатками являются высокая стоимость многих средств, необходимость регулярного проведения регламентированных работ и контроля, возможность подачи ложных тревог.

Системную классификацию технических средств защиты удобно провести по следующей совокупности показателей:

1) функциональное назначение, то есть основные задачи защиты объекта, которые могут быть решены с их применением;
2) сопряженность средств защиты с другими средствами объекта обработки информации (ООИ);
3) сложность средства защиты и практического его использования;
4) тип средства защиты, указывающий на принципы работы их элементов;
5) стоимость приобретения, установки и эксплуатации.

В зависимости от цели и места применения, выполняемых функций и физической реализуемости технические средства можно условно разделить на физические и аппаратные:

Физические средства - механические, электрические, электромеханические, электронные, электронно-механические и тому подобные устройства и системы, которые функционируют автономно, создавая различного рода препятствия на пути дестабилизирующих факторов.

1. внешняя защита - защита от воздействия дестабилизирующих факторов, проявляющихся за пределами основных средств объекта (физическая изоляция сооружений, в которых устанавливается аппаратура автоматизированной системы, от других сооружений);
2. внутренняя защита - защита от воздействия дестабилизирующих факторов, проявляющихся непосредственно в средствах обработки информации (ограждение территории вычислительных центров заборами на таких расстояниях, которые достаточны для исключения эффективной регистрации электромагнитных излучений, и организации систематического контроля этих территорий);
3. опознавание - специфическая группа средств, предназначенная для опознавания людей и идентификации технических средств по различным индивидуальным характеристикам (организация контрольно-пропускных пунктов у входов в помещения вычислительных центров или оборудованных входных дверей специальными замками, позволяющими регулировать доступ в помещения).

Аппаратные средства - различные электронные, электронно-механические и тому подобные устройства, схемно встраиваемые в аппаратуру системы обработки данных или сопрягаемые с ней специально для решения задач по защите информации. Например, для защиты от утечки по техническим каналам используются генераторы шума.

1. нейтрализация технических каналов утечки информации (ТКУИ) выполняет функцию защиты информации от ее утечки по техническим каналам;
2. поиск закладных устройств - защита от использования злоумышленником закладных устройств съема информации;
3 маскировка сигнала, содержащего конфиденциальную информацию, - защита информации от обнаружения ее носителей (стенографические методы) и защита содержания информации от раскрытия (криптографические методы).

Особую и получающую наибольшее распространение группу аппаратных средств защиты составляют устройства для шифрования информации (криптографические методы).

Программные средства - специальные пакеты программ или отдельные программы, включаемые в состав программного обеспечения автоматизированных систем с целью решения задач по защите информации. Это могут быть различные программы по криптографическому преобразованию данных, контролю доступа, защите от вирусов и др. Программная защита является наиболее распространенным видом защиты, чему способствуют такие положительные свойства данного средства, как универсальность, гибкость, простота реализации, практически неограниченные возможности изменения и развития и т.п. По функциональному назначению их можно разделить на следующие группы:

1. идентификация технических средств (терминалов, устройств группового управления вводом-выводом, ЭВМ, носителей информации), задач и пользователей,
2. определение прав технических средств (дни и время работы, разрешенные к использованию задачи) и пользователей,
3. контроль работы технических средств и пользователей,
4. регистрация работы технических средств и пользователей при обработке информации ограниченного использования,
5. уничтожения информации в ЗУ после использования,
6. сигнализации при несанкционированных действиях,
7. вспомогательные программы различного назначения: контроля работы механизма защиты, проставления грифа секретности на выдаваемых документах.

Неформальные средства делятся на организационные, законодательные и морально-этические.

Организационные средства - специально предусматриваемые в технологии функционирования объекта организационно-технические мероприятия для решения задач по защите информации, осуществляемые в виде целенаправленной деятельности людей.

Организационные мероприятия играют большую роль в создании надежного механизма защиты информации. Причины, по которым организационные мероприятия играют повышенную роль в механизме защиты, заключается в том, что возможности несанкционированного использования информации в значительной мере обуславливаются нетехническими аспектами: злоумышленными действиями, нерадивостью или небрежностью пользователей или персонала систем обработки данных. Влияние этих аспектов практически невозможно избежать или локализовать с помощью выше рассмотренных аппаратных и программных средств и физических мер защиты. Для этого необходима совокупность организационных, организационно-технических и организационно-правовых мероприятий, которая исключала бы возможность возникновения опасности утечки информации подобным образом.

Основными мероприятиями являются следующие:

Обязательные

1) Мероприятия, осуществляемые при проектировании, строительстве и оборудовании вычислительных центров.
2) Мероприятия, осуществляемые при подборе и подготовки персонала вычислительного центра (проверка принимаемых на работу, создание условий, при которых персонал не хотел бы лишиться работы, ознакомление с мерами ответственности за нарушение правил защиты).
3) Организация надежного пропускного режима.
4) Контроль внесения изменений в математическое и программное обеспечение.
5) Ознакомление всех сотрудников с принципами защиты информации и принципами работы средств хранения и обработки информации. Представляя себе хотя бы на качественном уровне, что происходит при тех или иных операциях, сотрудник избежит явных ошибок.
6) Чёткая классификация всей информации по степени её закрытости и введение правил обращения с документами ограниченного распространения.
7) Обязать сотрудников исполнять требования по защите информации, подкрепив это соответствующими организационными и дисциплинарными мерами.

Желательные

1) Заставить всех сотрудников изучить современные средства защиты информации и сдать по ним зачёт.
2)Иметь в штате специалиста, профессионально разбирающегося в проблемах защиты информации.
3) Не использовать в работе программное обеспечение, в отношении которого не имеется чёткой уверенности, что оно не совершает несанкционированных действий с обрабатываемой информацией, таких, например, как самовольное создание копий, сбор информации о компьютере, отсылка по Интернету сведений изготовителю программного обеспечения.
4) Приобрести сертифицированные средства защиты информации.
5) Запретить сотрудникам (кроме уполномоченных специалистов) инсталлировать какое-либо новое программное обеспечение. При получении любых исполняемых файлов по электронной почте стирать их, не разбираясь.

Дополнительные

1) Разработать комплексную стратегию защиты информации на вашем предприятии. Лучше поручить такую задачу сторонним специалистам.
2) Провести «испытание» имеющихся у вас средств защиты информации, поручив стороннему специалисту испробовать на прочность вашу защиту.

Одно из важнейших организационных мероприятий - содержание в вычислительном центре специальной штатной службы защиты информации, численность и состав которой обеспечивали бы создание надежной системы защиты и регулярное ее функционирование.

Законодательные средства - существующие в стране или специально издаваемые нормативно-правовые акты, с помощью которых регламентируются права и обязанности, связанные с обеспечением защиты информации, всех лиц и подразделений, имеющих отношение к функционированию системы, а также устанавливается ответственность за нарушение правил обработки информации, следствием чего может быть нарушение защищенности информации.

Морально-этические нормы - сложившиеся в обществе или данном коллективе моральные нормы или этические правила, соблюдение которых способствует защите информации, а нарушение их приравнивается к несоблюдению правил поведения в обществе или коллективе.

Морально-нравственные способы защиты информации предполагают, прежде всего, воспитание сотрудника, допущенного к секретам, то есть проведение специальной работы, направленной на формирование у него системы определенных качеств, взглядов и убеждений (патриотизма, понимания важности и полезности защиты информации и для него лично), и обучение сотрудника, осведомленного о сведениях, составляющих охраняемую тайну, правилам и методам защиты информации, привитие ему навыков работы с носителями секретной и конфиденциальной информации.

Основными организационными и техническими методами, используемыми в защите государственной тайны, являются: скрытие, ранжирование, дробление, учет, дезинформация, морально-нравственные меры, кодирование и шифрование.

Скрытие как метод защиты информации является в основе своей реализации на практике одним из основных организационных принципов защиты информации - максимального ограничения числа лиц, допускаемых к секретам. Реализация этого метода достигается обычно путем:

1. засекречивания информации, т.е. отнесения ее к секретной или конфиденциальной информации различной степени секретности и ограничения в связи с этим доступа к этой информации в зависимости от ее важности для собственника, что проявляется в проставляемом на носителе этой информации грифе секретности;
2. устранения или ослабления технических демаскирующих признаков объектов защиты и технических каналов утечки сведений о них.

Скрытие - один из наиболее общих и широко применяемых методов защиты информации.

Ранжирование как метод защиты информации включает, во-первых, деление засекречиваемой информации по степени секретности и, во-вторых, регламентацию допуска и разграничение доступа к защищаемой информации: предоставление индивидуальных прав отдельным пользователям на доступ к необходимой им конкретной информации и на выполнение отдельных операций.

Ранжирование как метод защиты информации является частным случаем метода скрытия: пользователь не допускается к информации, которая ему не нужна для выполнения его служебных функций, и тем самым эта информация скрывается от него и всех остальных (посторонних) лиц.

Дезинформация - один из методов защиты информации, заключающийся в распространении заведомо ложных сведений относительно истинного назначения каких-то объектов и изделий, действительного состояния какой-то области государственной деятельности.

Дезинформация обычно проводится путем распространения ложной информации по различным каналам, имитацией или искажением признаков и свойств отдельных элементов объектов защиты, создания ложных объектов, по внешнему виду или проявлениям похожих на интересующие соперника объекты, и др.

Дробление (расчленение) информации на части с таким условием, что знание какой-то одной части информации (например, знание одной операции технологии производства какого-то продукта) не позволяет восстановить всю картину, всю технологию в целом.

Применяется достаточно широко при производстве средств: вооружения и военной техники, а также при производстве товаров народного потребления.

Учет (аудит) также является одним из важнейших методов защиты информации, обеспечивающих возможность получения в любое время данных о любом носителе защищаемой информации, о количестве и местонахождении всех носителей засекреченной информации, а также данные о всех пользователях этой информации. Без учета решать проблемы было бы невозможно, особенно когда количество носителей превышает какой-то минимальный объем.

Кодирование - метод защиты информации, преследующий цель скрыть от нарушителя содержание защищаемой информации и заключающийся в преобразовании с помощью кодов открытого текста в условный при передаче информации по каналам связи, направлении письменного сообщения, когда есть угроза, что оно может попасть в чужие руки, а также при обработке и хранении информации в средствах вычислительной техники (СВТ).

Для кодирования используются обычно совокупность знаков (символов, цифр и др.) и система определенных правил, при помощи которых информация может быть преобразована (закодирована) таким образом, что прочесть ее можно будет, только если пользователь располагает соответствующим ключом (кодом) для ее раскодирования.

Шифрование - метод защиты информации, используемый чаще при передаче сообщений с помощью различной радиоаппаратуры, направлении письменных сообщений и в других случаях, когда есть опасность перехвата этих сообщений. Шифрование заключается в преобразовании открытой информации в вид, исключающий понимание его содержания, если перехвативший не имеет сведений (ключа) для раскрытия шифра.

Знание возможностей приведенных методов позволяет активно и комплексно применять их при рассмотрении и использовании правовых, организационных и инженерно-технических мер защиты секретной информации.

В требованиях по безопасности информации при проектировании информационных систем указываются признаки, характеризующие применяемые средства защиты информации. Они определены различными актами регуляторов в области обеспечения информационной безопасности, в частности - ФСТЭК и ФСБ России. Какие классы защищенности бывают, типы и виды средств защиты, а также где об этом узнать подробнее, отражено в статье.

Введение

Сегодня вопросы обеспечения информационной безопасности являются предметом пристального внимания, поскольку внедряемые повсеместно технологии без обеспечения информационной безопасности становятся источником новых серьезных проблем.

О серьезности ситуации сообщает ФСБ России: сумма ущерба, нанесенная злоумышленниками за несколько лет по всему миру составила от $300 млрд до $1 трлн. По сведениям, представленным Генеральным прокурором РФ, только за первое полугодие 2017 г. в России количество преступлений в сфере высоких технологий увеличилось в шесть раз, общая сумма ущерба превысила $ 18 млн. Рост целевых атак в промышленном секторе в 2017 г. отмечен по всему миру. В частности, в России прирост числа атак по отношению к 2016 г. составил 22 %.

Информационные технологии стали применяться в качестве оружия в военно-политических, террористических целях, для вмешательства во внутренние дела суверенных государств, а также для совершения иных преступлений. Российская Федерация выступает за создание системы международной информационной безопасности.

На территории Российской Федерации обладатели информации и операторы информационных систем обязаны блокировать попытки несанкционированного доступа к информации, а также осуществлять мониторинг состояния защищенности ИТ-инфраструктуры на постоянной основе. При этом защита информации обеспечивается за счет принятия различных мер, включая технические.

Средства защиты информации, или СЗИ обеспечивают защиту информации в информационных системах, по сути представляющих собой совокупность хранимой в базах данных информации, информационных технологий, обеспечивающих ее обработку, и технических средств.

Для современных информационных систем характерно использование различных аппаратно-программных платформ, территориальная распределенность компонентов, а также взаимодействие с открытыми сетями передачи данных.

Как защитить информацию в таких условиях? Соответствующие требования предъявляют уполномоченные органы, в частности, ФСТЭК и ФСБ России. В рамках статьи постараемся отразить основные подходы к классификации СЗИ с учетом требований указанных регуляторов. Иные способы описания классификации СЗИ, отраженные в нормативных документах российских ведомств, а также зарубежных организаций и агентств, выходят за рамки настоящей статьи и далее не рассматриваются.

Статья может быть полезна начинающим специалистам в области информационной безопасности в качестве источника структурированной информации о способах классификации СЗИ на основании требований ФСТЭК России (в большей степени) и, кратко, ФСБ России.

Структурой, определяющей порядок и координирующей действия обеспечения некриптографическими методами ИБ, является ФСТЭК России (ранее - Государственная техническая комиссия при Президенте Российской Федерации, Гостехкомиссия).

Если читателю приходилось видеть Государственный реестр сертифицированных средств защиты информации , который формирует ФСТЭК России, то он безусловно обращал внимание на наличие в описательной части предназначения СЗИ таких фраз, как «класс РД СВТ», «уровень отсутствия НДВ» и пр. (рисунок 1).

Рисунок 1. Фрагмент реестра сертифицированных СЗИ

Классификация криптографических средств защиты информации

ФСБ России определены классы криптографических СЗИ: КС1, КС2, КС3, КВ и КА.

К основным особенностям СЗИ класса КС1 относится их возможность противостоять атакам, проводимым из-за пределов контролируемой зоны. При этом подразумевается, что создание способов атак, их подготовка и проведение осуществляется без участия специалистов в области разработки и анализа криптографических СЗИ. Предполагается, что информация о системе, в которой применяются указанные СЗИ, может быть получена из открытых источников.

Если криптографическое СЗИ может противостоять атакам, блокируемым средствами класса КС1, а также проводимым в пределах контролируемой зоны, то такое СЗИ соответствует классу КС2. При этом допускается, например, что при подготовке атаки могла стать доступной информация о физических мерах защиты информационных систем, обеспечении контролируемой зоны и пр.

В случае возможности противостоять атакам при наличии физического доступа к средствам вычислительной техники с установленными криптографическими СЗИ говорят о соответствии таких средств классу КС3.

Если криптографическое СЗИ противостоит атакам, при создании которых участвовали специалисты в области разработки и анализа указанных средств, в том числе научно-исследовательские центры, была возможность проведения лабораторных исследований средств защиты, то речь идет о соответствии классу КВ.

Если к разработке способов атак привлекались специалисты в области использования НДВ системного программного обеспечения, была доступна соответствующая конструкторская документация и был доступ к любым аппаратным компонентам криптографических СЗИ, то защиту от таких атак могут обеспечивать средства класса КА.

Классификация средств защиты электронной подписи

Средства электронной подписи в зависимости от способностей противостоять атакам принято сопоставлять со следующими классами: КС1, КС2, КС3, КВ1, КВ2 и КА1. Эта классификация аналогична рассмотренной выше в отношении криптографических СЗИ.

Выводы

В статье были рассмотрены некоторые способы классификации СЗИ в России, основу которых составляет нормативная база регуляторов в области защиты информации. Рассмотренные варианты классификации не являются исчерпывающими. Тем не менее надеемся, что представленная сводная информация позволит быстрее ориентироваться начинающему специалисту в области обеспечения ИБ.

Судя по растущему количеству публикаций и компаний, профессионально занимающихся защитой информации в компьютерных системах, решению этой задачи придается большое значение. Одной из наиболее очевидных причин нарушения системы защиты является умышленный несанкционированный доступ (НСД) к конфиденциальной информации со стороны нелегальных пользователей и последующие нежелательные манипуляции с этой информацией. Защита информации – это комплекс мероприятий, проводимых с целью предотвращения утечки, хищения, утраты, несанкционированного уничтожения, искажения, модификации (подделки), несанкционированного копирования, блокирования информации и т.п. Поскольку утрата информации может происходить по сугубо техническим, объективным и неумышленным причинам, под это определение подпадают также и мероприятия, связанные с повышением надежности сервера из-за отказов или сбоев в работе винчестеров, недостатков в используемом программном обеспечении и т.д.

Следует заметить, что наряду с термином "защита информации" (применительно к компьютерным сетям) широко используется, как правило, в близком значении, термин "компьютерная безопасность".

Переход от работы на персональных компьютерах к работе в сети усложняет защиту информации по следующим причинам:

большое число пользователей в сети и их переменный состав. Защита на уровне имени и пароля пользователя недостаточна для предотвращения входа в сеть посторонних лиц;

значительная протяженность сети и наличие многих потенциальных каналов проникновения в сеть;

уже отмеченные недостатки в аппаратном и программном обеспечении, которые зачастую обнаруживаются не на предпродажном этапе, называемом бета- тестированием, а в процессе эксплуатации. В том числе неидеальны встроенные средства защиты информации даже в таких известных и "мощных" сетевых ОС, как Windows NT или NetWare.

Остроту проблемы, связанной с большой протяженностью сети для одного из ее сегментов на коаксиальном кабеле, иллюстрирует рис. 9.1 . В сети имеется много физических мест и каналов несанкционированного доступа к информации в сети. Каждое устройство в сети является потенциальным источником электромагнитного излучения из-за того, что соответствующие поля, особенно на высоких частотах, экранированы неидеально. Система заземления вместе с кабельной системой и сетью электропитания может служить каналом доступа к информации в сети, в том числе на участках, находящихся вне зоны контролируемого доступа и потому особенно уязвимых. Кроме электромагнитного излучения, потенциальную угрозу представляет бесконтактное электромагнитное воздействие на кабельную систему. Безусловно, в случае использования проводных соединений типа коаксиальных кабелей или витых пар, называемых часто медными кабелями, возможно и непосредственное физическое подключение к кабельной системе. Если пароли для входа в сеть стали известны или подобраны, становится возможным несанкционированный вход в сеть с файл-сервера или с одной из рабочих станций. Наконец возможна утечка информации по каналам, находящимся вне сети:

хранилище носителей информации,

элементы строительных конструкций и окна помещений, которые образуют каналы утечки конфиденциальной информации за счет так называемого микрофонного эффекта,

телефонные, радио-, а также иные проводные и беспроводные каналы (в том числе каналы мобильной связи).

Рис. 9.1. Места и каналы возможного несанкционированного доступа к информации в компьютерной сети

Любые дополнительные соединения с другими сегментами или подключение к Интернет порождают новые проблемы. Атаки на локальную сеть через подключение к Интернету для того, чтобы получить доступ к конфиденциальной информации, в последнее время получили широкое распространение, что связано с недостатками встроенной системы защиты информации в протоколах TCP/IP. Сетевые атаки через Интернет могут быть классифицированы следующим образом:

Сниффер пакетов (sniffer – в данном случае в смысле фильтрация) – прикладная программа, которая использует сетевую карту, работающую в режиме promiscuous (не делающий различия) mode (в этом режиме все пакеты, полученные по физическим каналам, сетевой адаптер отправляет приложению для обработки).

IP-спуфинг (spoof – обман, мистификация) – происходит, когда хакер, находящийся внутри корпорации или вне ее, выдает себя за санкционированного пользователя.

Отказ в обслуживании (Denial of Service – DoS). Атака DoS делает сеть недоступной для обычного использования за счет превышения допустимых пределов функционирования сети, операционной системы или приложения.

Парольные атаки – попытка подбора пароля легального пользователя для входа в сеть.

Атаки типа Man-in-the-Middle – непосредственный доступ к пакетам, передаваемым по сети.

Атаки на уровне приложений.

Сетевая разведка – сбор информации о сети с помощью общедоступных данных и приложений.

Злоупотребление доверием внутри сети.

Несанкционированный доступ (НСД), который не может считаться отдельным типом атаки, так как большинство сетевых атак проводятся ради получения несанкционированного доступа.

Вирусы и приложения типа "троянский конь".

Классификация средств защиты информации

Защита информации в сети нарис. 9.1 . может быть улучшена за счет использования специальных генераторов шума, маскирующих побочные электромагнитные излучения и наводки, помехоподавляющих сетевых фильтров, устройств зашумления сети питания, скремблеров (шифраторов телефонных переговоров), подавителей работы сотовых телефонов и т.д. Кардинальным решением является переход к соединениям на основе оптоволокна, свободным от влияния электромагнитных полей и позволяющим обнаружить факт несанкционированного подключения.

В целом средства обеспечения защиты информации в части предотвращения преднамеренных действий в зависимости от способа реализации можно разделить на группы:

Технические (аппаратные) средства. Это различные по типу устройства (механические, электромеханические, электронные и др.), которые аппаратными средствами решают задачи защиты информации . Они либо препятствуют физическому проникновению, либо, если проникновение все же состоялось, доступу к информации, в том числе с помощью ее маскировки. Первую часть задачи решают замки, решетки на окнах, защитная сигнализация и др. Вторую – упоминавшиеся выше генераторы шума, сетевые фильтры, сканирующие радиоприемники и множество других устройств, "перекрывающих" потенциальные каналы утечки информации или позволяющих их обнаружить. Преимущества технических средств связаны с их надежностью, независимостью от субъективных факторов, высокой устойчивостью к модификации. Слабые стороны – недостаточная гибкость, относительно большие объем и масса, высокая стоимость.

Программные средства включают программы для идентификации пользователей, контроля доступа, шифрования информации, удаления остаточной (рабочей) информации типа временных файлов, тестового контроля системы защиты и др. Преимущества программных средств – универсальность, гибкость, надежность, простота установки, способность к модификации и развитию. Недостатки – ограниченная функциональность сети, использование части ресурсов файл-сервера и рабочих станций, высокая чувствительность к случайным или преднамеренным изменениям, возможная зависимость от типов компьютеров (их аппаратных средств).

Смешанные аппаратно-программные средства реализуют те же функции, что аппаратные и программные средства в отдельности, и имеют промежуточные свойства.

Организационные средства складываются из организационно-технических (подготовка помещений с компьютерами, прокладка кабельной системы с учетом требований ограничения доступа к ней и др.) и организационно-правовых (национальные законодательства и правила работы, устанавливаемые руководством конкретного предприятия). Преимущества организационных средств состоят в том, что они позволяют решать множество разнородных проблем, просты в реализации, быстро реагируют на нежелательные действия в сети, имеют неограниченные возможности модификации и развития. Недостатки – высокая зависимость от субъективных факторов, в том числе от общей организации работы в конкретном подразделении.

По степени распространения и доступности выделяются программные средства, поэтому далее они рассматриваются более подробно (см. "Стандартные методы шифрования и криптографические системы" и "Программные средства защиты информации"). Другие средства применяются в тех случаях, когда требуется обеспечить дополнительный уровень защиты информации .

Шифрование данных представляет собой разновидность программных средствзащиты информации и имеет особое значение на практике как единственная надежнаязащита информации , передаваемой по протяженным последовательным линиям, от утечки. Шифрование образует последний, практически непреодолимый "рубеж" защиты от НСД. Понятие "шифрование" часто употребляется в связи с более общим понятиемкриптографии .Криптография включает способы и средства обеспечения конфиденциальности информации (в том числе с помощью шифрования) и аутентификации.Конфиденциальность – защищенность информации от ознакомления с ее содержанием со стороны лиц, не имеющих права доступа к ней. В свою очередьаутентификация представляет собой установление подлинности различных аспектов информационного взаимодействия: сеанса связи, сторон (идентификация), содержания (имитозащита) и источника (установление авторства c помощью цифровой подписи).

Число используемых программ шифрования ограничено, причем часть из них являются стандартами де-факто или де-юре. Однако даже если алгоритм шифрования не представляет собой секрета, произвести дешифрование (расшифрование) без знания закрытого ключа чрезвычайно сложно. Это свойство в современных программах шифрования обеспечивается в процессе многоступенчатого преобразования исходной открытой информации (plain text в англоязычной литературе) с использованием ключа (или двух ключей – по одному для шифрования и дешифрования). В конечном счете, любой сложный метод (алгоритм) шифрования представляет собой комбинацию относительно простых методов.

Защита информации – это комплекс мероприятий, проводимых с целью предотвращения утечки, хищения, утраты, несанкционированного уничтожения, искажения, модификации (подделки), несанкционированного копирования, блокирования информации и т.п. Поскольку утрата информации может происходить по сугубо техническим, объективным и неумышленным причинам, под это определение подпадают также и мероприятия, связанные с повышением надежности сервера из-за отказов или сбоев в работе винчестеров, недостатков в используемом программном обеспечении и т.д.

Классификация средств защиты информации

Cредства обеспечения защиты информации в части предотвращения преднамеренных действий в зависимости от способа реализации можно разделить на группы:

1. Технические (аппаратные) средства . Это различные по типу устройства (механические, электромеханические, электронные и др.), которые аппаратными средствами решают задачи защиты информации. Они либо препятствуют физическому проникновению, либо, если проникновение все же состоялось, доступу к информации, в том числе с помощью ее маскировки. Первую часть задачи решают замки, решетки на окнах, защитная сигнализация и др. Вторую – генераторы шума, сетевые фильтры, сканирующие радиоприемники и множество других устройств, "перекрывающих" потенциальные каналы утечки информации или позволяющих их обнаружить. Преимущества технических средств связаны с их надежностью, независимостью от субъективных факторов, высокой устойчивостью к модификации. Слабые стороны – недостаточная гибкость, относительно большие объем и масса, высокая стоимость.

2. Программные средства включают программы для идентификации пользователей, контроля доступа, шифрования информации, удаления остаточной (рабочей) информации типа временных файлов, тестового контроля системы защиты и др. Преимущества программных средств – универсальность, гибкость, надежность, простота установки, способность к модификации и развитию. Недостатки – ограниченная функциональность сети, использование части ресурсов файл-сервера и рабочих станций, высокая чувствительность к случайным или преднамеренным изменениям, возможная зависимость от типов компьютеров (их аппаратных средств).

3. Смешанные аппаратно-программные средства реализуют те же функции, что аппаратные и программные средства в отдельности, и имеют промежуточные свойства.

4. Организационные средства складываются из организационно-технических (подготовка помещений с компьютерами, прокладка кабельной системы с учетом требований ограничения доступа к ней и др.) и организационно-правовых (национальные законодательства и правила работы, устанавливаемые руководством конкретного предприятия). Преимущества организационных средств состоят в том, что они позволяют решать множество разнородных проблем, просты в реализации, быстро реагируют на нежелательные действия в сети, имеют неограниченные возможности модификации и развития. Недостатки – высокая зависимость от субъективных факторов, в том числе от общей организации работы в конкретном подразделении.

По степени распространения и доступности выделяются программные средства, поэтому далее они рассматриваются более подробно. Другие средства применяются в тех случаях, когда требуется обеспечить дополнительный уровень защиты информации.

Шифрование данных представляет собой разновидность программных средств защиты информации и имеет особое значение на практике как единственная надежная защита информации, передаваемой по протяженным последовательным линиям, от утечки. Шифрование образует последний, практически непреодолимый "рубеж" защиты от НСД. Понятие "шифрование" часто употребляется в связи с более общим понятием криптографии. Криптография включает способы и средства обеспечения конфиденциальности информации (в том числе с помощью шифрования) и аутентификации. Конфиденциальность – защищенность информации от ознакомления с ее содержанием со стороны лиц, не имеющих права доступа к ней. В свою очередь аутентификация представляет собой установление подлинности различных аспектов информационного взаимодействия: сеанса связи, сторон (идентификация), содержания (имитозащита) и источника (установление авторства c помощью цифровой подписи).

Классические алгоритмы шифрования данных

Имеются следующие "классические" методы шифрования:

Подстановка (простая – одноалфавитная, многоалфавитная однопетлевая, многоалфавитная многопетлевая);

Перестановка (простая, усложненная);

Гаммирование (смешивание с короткой, длинной или неограниченной маской).

Подстановка предполагает использование альтернативного алфавита (или нескольких) вместо исходного. В случае простой подстановки для символов английского алфавита можно предложить, например, следующую замену (см. табл. 1).

Таблица 1. Пример замены символов при подстановке

Тогда слово "cache" в зашифрованном виде представляется как "usuxk".

Перестановка потенциально обеспечивает большую по сравнению с подстановкой устойчивость к дешифрованию и выполняется с использованием цифрового ключа или эквивалентного ключевого слова, как это показано на следующем примере (см. табл. 2). Цифровой ключ состоит из неповторяющихся цифр, а соответствующее ему ключевое слово – из неповторяющихся символов. Исходный текст (plain text) записывается под ключом построчно. Зашифрованное сообщение (cipher text) выписывается по столбцам в том порядке, как это предписывают цифры ключа или в том порядке, в котором расположены отдельные символы ключевого слова.

Таблица 2. Пример использования простой перестановки

Для рассматриваемого примера зашифрованное сообщение будет выглядеть следующим образом: AIHHORTTPHPαEααα…SSCEα.

Гаммирование (смешивание с маской) основано на побитном сложении по модулю 2 (в соответствии с логикой ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ) исходного сообщения с заранее выбранной двоичной последовательностью (маской). Компактным представлением маски могут служить числа в десятичной системе счисления или некоторый текст (в данном случае рассматривается внутренние коды символов – для английского текста таблица ASCII). На рис. 1 показано, как исходный символ "A" при сложении с маской 0110 10012 переходит в символ "(" в зашифрованном сообщении.

Рис. 1 Пример использования гаммирования

Перечисленные "классические" методы шифрования (подстановка, перестановка и гаммирование) являются линейными в том смысле, что длина зашифрованного сообщения равна длине исходного текста. Возможно нелинейное преобразование типа подстановки вместо исходных символов (или целых слов, фраз, предложений) заранее выбранных комбинаций символов другой длины. Эффективна также защита информации методом рассечения-разнесения , когда исходные данные разбиваются на блоки, каждый из которых не несет полезной информации, и эти блоки хранятся и передаются независимо друг от друга. Для текстовой информации отбор данных для таких блоков может производиться по группам, которые включают фиксированное число бит, меньшее, чем число бит на символ в таблице кодировки. В последнее время становится популярной так называемая компьютерная стеганография (от греческих слов steganos – секрет, тайна и graphy – запись), представляющая собой сокрытие сообщения или файла в другом сообщении или файле. Например, можно спрятать зашифрованный аудио- или видеофайл в большом информационном или графическом файле. Объем файла – контейнера должен быть больше объема исходного файла не менее чем в восемь раз. Примерами распространенных программ, реализующих компьютерную стеганографию, являются S – Tools (для ОС Windows’95/NT). и Steganos for Windows’95. Собственно шифрование информации осуществляется с применением стандартных или нестандартных алгоритмов.

Стандартные методы шифрования (национальные или международные) для повышения степени устойчивости к дешифрованию реализуют несколько этапов (шагов) шифрования, на каждом из которых используются различные "классические" методы шифрования в соответствии с выбранным ключом (или ключами). Существуют две принципиально различные группы стандартных методов шифрования:

Шифрование с применением одних и тех же ключей (шифров) при шифровании и дешифровании (симметричное шифрование или системы с закрытыми ключами – private-key systems);

Шифрование с использованием открытых ключей для шифрования и закрытых – для дешифрования (несимметричное шифрование или системы с открытыми ключами – public-key systems).

Программные средства защиты информации

Встроенные средства защиты информации в сетевых ОС доступны, но не всегда могут полностью решить возникающие на практике проблемы. Например, сетевые ОС NetWare 3.x, 4.x позволяют осуществить надежную "эшелонированную" защиту данных от аппаратных сбоев и повреждений. Система SFT (System Fault Tolerance – система устойчивости к отказам) компании Novell включает три основные уровня:

SFT Level I предусматривает, в частности, создание дополнительных копий FAT и Directory Entries Tables, немедленную верификацию каждого вновь записанного на файловый сервер блока данных, а также резервирование на каждом жестком диске около 2% от объема диска. При обнаружении сбоя данные перенаправляются в зарезервированную область диска, а сбойный блок помечается как "плохой" и в дальнейшем не используется.

SFT Level II содержит дополнительные возможности создания "зеркальных" дисков, а также дублирования дисковых контроллеров, источников питания и интерфейсных кабелей.

SFT Level III позволяет применять в локальной сети дублированные серверы, один из которых является "главным", а второй, содержащий копию всей информации, вступает в работу в случае выхода "главного" сервера из строя.

Система контроля и ограничения прав доступа в сетях NetWare (защита от несанкционированного доступа) также содержит несколько уровней:

Уровень начального доступа (включает имя и пароль пользователя, систему учетных ограничений – таких как явное разрешение или запрещение работы, допустимое время работы в сети, место на жестком диске, занимаемое личными файлами данного пользователя, и т.д.);

Уровень прав пользователей (ограничения на выполнение отдельных операций и/или на работу данного пользователя, как члена подразделения, в определенных частях файловой системы сети);

Уровень атрибутов каталогов и файлов (ограничения на выполнение отдельных операций, в том числе удаления, редактирования или создания, идущие со стороны файловой системы и касающиеся всех пользователей, пытающихся работать с данными каталогами или файлами);

Уровень консоли файл-сервера (блокирование клавиатуры файл-сервера на время отсутствия сетевого администратора до ввода им специального пароля).

Специализированные программные средства защиты информации от несанкционированного доступа обладают в целом лучшими возможностями и характеристиками, чем встроенные средства сетевых ОС. Кроме программ шифрования и криптографических систем, существует много других доступных внешних средств защиты информации. Из наиболее часто упоминаемых решений следует отметить следующие две системы, позволяющие ограничить и контролировать информационные потоки.

1. Firewalls – брандмауэры (дословно firewall – огненная стена). Между локальной и глобальной сетями создаются специальные промежуточные серверы, которые инспектируют и фильтруют весь проходящий через них трафик сетевого/транспортного уровней. Это позволяет резко снизить угрозу несанкционированного доступа извне в корпоративные сети, но не устраняет эту опасность полностью. Более защищенная разновидность метода – это способ маскарада (masquerading), когда весь исходящий из локальной сети трафик посылается от имени firewall-сервера, делая локальную сеть практически невидимой.

2. Proxy-servers (proxy – доверенность, доверенное лицо). Весь трафик сетевого/транспортного уровней между локальной и глобальной сетями запрещается полностью – маршрутизация как таковая отсутствует, а обращения из локальной сети в глобальную происходят через специальные серверы-посредники. Очевидно, что при этом обращения из глобальной сети в локальную становятся невозможными в принципе. Этот метод не дает достаточной защиты против атак на более высоких уровнях – например, на уровне приложения (вирусы, код Java и JavaScript).

Защита информации в сети на рис. 9.1 . может быть улучшена за счет использования специальных генераторов шума, маскирующих побочные электромагнитные излучения и наводки, помехоподавляющих сетевых фильтров, устройств зашумления сети питания, скремблеров (шифраторов телефонных переговоров), подавителей работы сотовых телефонов и т.д. Кардинальным решением является переход к соединениям на основе оптоволокна, свободным от влияния электромагнитных полей и позволяющим обнаружить факт несанкционированного подключения.

В целом средства обеспечения защиты информации в части предотвращения преднамеренных действий в зависимости от способа реализации можно разделить на группы:

1. Технические (аппаратные) средства. Это различные по типу устройства (механические, электромеханические, электронные и др.), которые аппаратными средствами решают задачи защиты информации. Они либо препятствуют физическому проникновению, либо, если проникновение все же состоялось, доступу к информации, в том числе с помощью ее маскировки. Первую часть задачи решают замки, решетки на окнах, защитная сигнализация и др. Вторую – упоминавшиеся выше генераторы шума, сетевые фильтры, сканирующие радиоприемники и множество других устройств, "перекрывающих" потенциальные каналы утечки информации или позволяющих их обнаружить. Преимущества технических средств связаны с их надежностью, независимостью от субъективных факторов, высокой устойчивостью к модификации. Слабые стороны – недостаточная гибкость, относительно большие объем и масса, высокая стоимость.

2. Программные средства включают программы для идентификации пользователей, контроля доступа, шифрования информации, удаления остаточной (рабочей) информации типа временных файлов, тестового контроля системы защиты и др. Преимущества программных средств – универсальность, гибкость, надежность, простота установки, способность к модификации и развитию. Недостатки – ограниченная функциональность сети, использование части ресурсов файл-сервера и рабочих станций, высокая чувствительность к случайным или преднамеренным изменениям, возможная зависимость от типов компьютеров (их аппаратных средств).

3. Смешанные аппаратно-программные средства реализуют те же функции, что аппаратные и программные средства в отдельности, и имеют промежуточные свойства.

4. Организационные средства складываются из организационно-технических (подготовка помещений с компьютерами, прокладка кабельной системы с учетом требований ограничения доступа к ней и др.) и организационно-правовых (национальные законодательства и правила работы, устанавливаемые руководством конкретного предприятия). Преимущества организационных средств состоят в том, что они позволяют решать множество разнородных проблем, просты в реализации, быстро реагируют на нежелательные действия в сети, имеют неограниченные возможности модификации и развития. Недостатки – высокая зависимость от субъективных факторов, в том числе от общей организации работы в конкретном подразделении.

Шифрование данных представляет собой разновидность программных средств защиты информации и имеет особое значение на практике как единственная надежная защита информации, передаваемой по протяженным последовательным линиям, от утечки. Шифрование образует последний, практически непреодолимый "рубеж" защиты от НСД. Понятие "шифрование" часто употребляется в связи с более общим понятием криптографии. Криптография включает способы и средства обеспечения конфиденциальности информации (в том числе с помощью шифрования) и аутентификации. Конфиденциальность – защищенность информации от ознакомления с ее содержанием со стороны лиц, не имеющих права доступа к ней. В свою очередь аутентификация представляет собой установление подлинности различных аспектов информационного взаимодействия: сеанса связи, сторон (идентификация), содержания (имитозащита) и источника (установление авторства c помощью цифровой подписи).

Специализированные программные средства защиты информации от несанкционированного доступа обладают в целом лучшими возможностями и характеристиками, чем встроенные средства сетевых ОС. Кроме программ шифрования и криптографических систем, существует много других доступных внешних средств защиты информации. Из наиболее часто упоминаемых решений следует отметить следующие две системы, позволяющие ограничить и контролировать информационные потоки.

Межсетевой экран или сетевой экран - комплекс аппаратных или программных средств, осуществляющий контроль и фильтрацию проходящих через него сетевых пакетов на различных уровнях модели OSI в соответствии с заданными правилами.

Основной задачей сетевого экрана является защита компьютерных сетей или отдельных узлов от несанкционированного доступа. Также сетевые экраны часто называют фильтрами, так как их основная задача - не пропускать (фильтровать) пакеты, не подходящие под критерии, определённые в конфигурации.

Другое название: Брандма́уэр (нем. Brandmauer ) - заимствованный из немецкого языка термин, являющийся аналогом английского firewall в его оригинальном значении (стена, которая разделяет смежные здания, предохраняя от распространения пожара ). Интересно, что в области компьютерных технологий в немецком языке употребляется слово «firewall ».

Комплект продуктов сетевой безопасности, называемый Check Point FireWall-1, обеспечивает контроль доступа в сетях Интернет, Интранет, Экстранет, а также удаленного доступа с расширенными функциями авторизации и установления подлинности пользователей . FireWall-1 позволяет транслировать сетевые адреса (NAT) и сканировать потоки данных на наличие недопустимой информации и вирусов. Широкий набор основных и сервисных функций дает возможность реализовать интегрированное решение по обеспечению сетевой и информационной безопасности, полностью отвечающее современным требованиям любых организаций, как крупных, так и небольших. Набор продуктов, называемых Check Point «Открытой платформой безопасного взаимодействия предприятий» - основывается на концепции объединения технологий защиты информации вокруг единого средства представления информационной безопасности предприятия в виде единой, комплексной политики безопасности. Такой подход позволяет реализовать более тесную интеграцию продуктов других производителей на базе FireWall-1. Это обеспечивает централизованное слежение за функционированием этих систем, управление ими и конфигурирование. Только FireWall-1 позволяет организации создать единую, интегрированную политику безопасности, которая распространялась бы на множество межсетевых экранов и управлялась бы с любой выбранной для этого точки сети предприятия. Продукт имеет и массу дополнительных возможностей, таких, как управление списками доступа аппаратных маршрутизаторов ,

Имея тысячи инсталляций в различных организациях по всему миру, Check Point FireWall-1 является самым распространенным и наиболее оттестированным продуктом сетевой защиты на сегодняшний день.

Основываясь на технологии инспекции пакетов с учетом состояния протокола, являющейся передовым методом контроля сетевого трафика, разработанного и запатентованного компанией Check Point, FireWall-1 обеспечивает наивысший уровень безопасности. Данный метод обеспечивает сбор информации из пакетов данных, как коммуникационного, так и прикладного уровня, что достигается сохранением и накоплением ее в специальных контекстных таблицах, которые динамически обновляются.. Такой подход обеспечивает полный контроль даже за уровнем приложения без необходимости введения отдельного приложения-посредника (proxy) для каждого защищаемого сетевого сервиса.

Тем самым, пользователь выигрывает в производительности и получает возможности гибко наращивать систему, быстро и надежно защитить новые приложения и протоколы, не прибегая при этом к разработке приложений посредников.

Check Point FireWall-1 поставляется с поддержкой сотен предопределенных сетевых сервисов, протоколов и приложений. В дополнение к имеющимся сервисам и протоколам FireWall-1 позволяет быстро и эффективно создавать свои собственные обработчики протоколов, используя встроенный язык высокого уровня INSPECT. Виртуальная машина INSPECT составляет основу технологии Check Point FireWall-1.

Check Point FireWall-1 использует распределенную архитектуру клиент-сервер, что обеспечивает уникальные возможности по наращиванию системы, а также централизованному управлению развернутым комплексом.

Поддержка компонентами продукта платформ Windows 95, Windows NT, UNIX, маршрутизаторов, коммутаторов, устройств удаленного доступа (через OPSEC партнеров Check Point) и возможность межплатформенного взаимодействия обеспечивает наилучшую в отрасли гибкость и удобство при развертывании систем.

Запатентованная реализация stateful inspection в продукте Check Point FireWall-1 обеспечивает максимально возможный уровень контроля и безопасности. FireWall-1 контролирует соединения на уровнях от 3 до 7 сетевой модели OSI, тогда как proxy посредники могут контролировать только с 5 по 7 уровень.

Тем самым Check Point FireWall-1 имеет уникальную информацию о содержимом сетевых пакетов, соединениях и приложениях. Эти совокупные данные о состоянии соединения, контекста приложения, топологии сети вместе с правилами политики безопасности используются для обеспечения политики безопасности масштаба предприятия. Дополнительная защита обеспечивается и самому компьютеру с FireWall-1, так как данное программное обеспечение перехватывает, анализирует, предпринимает необходимые действия в отношении всех соединений и лишь затем пропускает эти информационные пакеты в операционную систему компьютера шлюза, что избавляет операционную систему от несанкционированного доступа.

В реализации технологии stateful inspection компании Check Point используются динамические таблицы для хранения информации о контексте соединений как активных, так и существовавших ранее. Содержимое этих таблиц, проверяется при обработке попытки соединения. Такой подход обеспечивает прекрасную производительность и гарантирует, что соединение будет обработано с учетом самой последней информации о состоянии коммуникаций. Таблицы состояний расположены в ядре операционной системы и не могут быть повреждены или перезаписаны, как, например, файлы на диске. В случае же перезагрузки системы FireWall-1 начинает формировать новые таблицы, что предотвращает возможность оперировать поврежденными данными. Очистка таблиц эквивалентна полному запрещению соединений, что гарантирует безопасность сети в таких случаях.

Защита информации в локальных сетях. Средства защиты информации К основным средствам защиты информации относят

Введение

Классификация криптографических средств защиты информации

Классификация средств защиты электронной подписи

Выводы

Классификация средств защиты информации

Классификация средств защиты информации

Классические алгоритмы шифрования данных

Программные средства защиты информации