Защита компьютерной информации от несанкционированного доступа

Несанкционированный доступ к информации — это незапланированное ознакомление, обработка, копирова­ние, применение различных вирусов, в том числе разру­шающих программные продукты, а также модификация или уничтожение информации в нарушение установлен­ных правил разграничения доступа.

Поэтому, в свою очередь, защита информации от не­санкционированного доступа призвана не допустить зло­умышленника к носителю информации. В защите инфор­мации компьютеров и сетей от НСД можно выделить три основных направления:

– ориентируется на недопущение нарушителя к вычис­лительной среде и основывается на специальных технических средствах опоз­навания пользователя;

– связано с защитой вычислительной среды и основывается на создании специаль­ного программного обеспечения;

– связано с использованием специальных средств защиты информации компьюте­ров от несанкционированного доступа.

Следует иметь в виду, что для решения каждой из задач применяются как различ­ные технологии, так и различные средства. Требования к средствам защиты, их харак­теристики, функции ими выполняемые и их классификация, а также термины и опре­деления по защите от несанкционированного доступа приведены в руководящих документах Государственной технической комиссии:

– «Автоматизированные системы. Защита от несанкционированного доступа к ин­формации. Классификация АС и требования по защите информации»;

– «Средства вычислительной техники. Защита от несанкционированного доступа к информации. Показатели защищенности от несанкционированного доступа к информации»;

– «Защита от несанкционированного доступа к информации. Термины и определения». Технические средства, реализующие функции защиты можно разделить на:

К встроенным средствам защиты персонального компьютера и программного обес­печения (рис. 3.12) относятся средства парольной защиты BIOS, операционной систе­мы, СУБД. Данные средства могут быть откровенно слабыми — BIOS с паролем су­первизора, парольная защита Win95/98, но могут быть и значительно более стойкими — BIOS без паролей супервизора, парольная защита Windows NT, СУБД ORACLE. Ис­пользование сильных сторон этих средств позволяет значительно усилить систему защиты информации от НСД.

Внешние средства призваны подменить встроенные средства с целью усиления за­щиты, либо дополнить их недостающими функциями.

К ним можно отнести:

– аппаратные средства доверенной загрузки;

– аппаратно-программные комплексы разделения полномочий пользователей на доступ;

– средства усиленной аутентификации сетевых соединений.

Аппаратные средства доверенной загрузки представляют собой изделия, иногда называ­емые «электронным замком», чьи функции заключаются в надежной идентификации пользо­вателя, а также в проверке целостности программного обеспечения компьютера. Обычно это плата расширения персонального компьютера, с необходимым программным обеспече­нием, записанным либо во Flash-память платы, либо на жесткий диск компьютера.

Принцип их действия простой. В процессе загрузки стартует BIOS и платы защиты от НСД. Он запрашивает идентификатор пользователя и сравнивает его с хранимым во Flash-памяти карты. Идентификатор дополнительно можно защищать паролем. Затем стартует встроенная операционная система платы или компьютера (чаще всего это ва­риант MS-DOS), после чего стартует программа проверки целостности программного обеспечения. Как правило, проверяются системные области загрузочного диска, загру­зочные файлы и файлы, задаваемые самим пользователем для проверки. Проверка осу­ществляется либо на основе имитовставки алгоритма ГОСТ 28147-89, либо на основе функции хэширования алгоритма ГОСТ Р 34.11-34 или иного алгоритма. Результат про­верки сравнивается с хранимым во Flash-памяти карты. Если в результате сравнения при проверке идентификатора или целостности системы выявится различие с эталоном, то плата заблокирует дальнейшую работу, и выдаст соответствующее сообщение на эк­ран. Если проверки дали положительный результат, то плата передает управление пер­сональному компьютеру для дальнейшей загрузки операционной системы.

Все процессы идентификации и проверки целостности фиксируются в журнале. Достоинства устройств данного класса — их высокая надежность, простота и невысо­кая цена. При отсутствии многопользовательской работы на компьютере функций за­щиты данного средства обычно достаточно.

Аппаратно-программные комплексы разделения полномочий на доступ используются в случае работы нескольких пользователей на одном компьютере, если встает задача разделе­ния их полномочий на доступ к данным друг друга. Решение данной задачи основано на: 01 запрете пользователям запусков определенных приложений и процессов; Q разрешении пользователям и запускаемым ими приложениям лишь определен­ного типа действия с данными.

Реализация запретов и разрешений достигается различными способами. Как пра­вило, в процессе старта операционной системы запускается и программа защиты от несанкционированного доступа. Она присутствует в памяти компьютера, как резиден­тный модуль и контролирует действия пользователей на запуск приложений и обра­щения к данным. Все действия пользователей фиксируются в журнале, который досту­пен только администратору безопасности. Под средствами этого класса обычно и понимают средства защиты от несанкционированного доступа. Они представляют со­бой аппаратно-программные комплексы, состоящие из аппаратной части — платы до­веренной загрузки компьютера, которая проверяет теперь дополнительно и целост­ность программного обеспечения самой системы защиты от НСД на жестком диске, и программной части — программы администратора, резидентного модуля. Эти про­граммы располагаются в специальном каталоге и доступны лишь администратору. Дан­ные системы можно использовать и в однопользовательской системе для ограничения пользователя по установке и запуску программ, которые ему не нужны в работе.

Средства усиленной аутентификации сетевых соединений применяются в том слу­чае, когда работа рабочих станций в составе сети накладывает требования для защиты ресурсов рабочей станции от угрозы несанкционированного проникновения на рабо­чую станцию со стороны сети и изменения либо информации, либо программного обес­печения, а также запуска несанкционированного процесса. Защита от НСД со сторо­ны сети достигается средствами усиленной аутентификации сетевых соединений. Эта технология получила название технологии виртуальных частных сетей.

Одна из основных задач защиты от несанкционированного доступа — обеспечение на­дежной идентификации пользователя (рис. 3.13) и возможности проверки подлинности лю­бого пользователя сети, которого можно однозначно идентифицировать по тому, что он:

– из себя представляет.

Что знает пользователь? Свое имя и пароль. На этих знаниях основаны схемы па­рольной идентификации. Недостаток этих схем — ему необходимо запоминать слож­ные пароли, чего очень часто не происходит: либо пароль выбирают слабым, либо его просто записывают в записную книжку, на листок бумаги и т. п. В случае использова­ния только парольной защиты принимают надлежащие меры для обеспечения управ­лением создания паролей, их хранением, для слежения за истечением срока их ис­пользования и своевременного удаления. С помощью криптографического закрытия паролей можно в значительной степени решить эту проблему и затруднить злоумыш­леннику преодоление механизма аутентификации.

Что может иметь пользователь? Конечно же, специальный ключ — уникальный идентификатор, такой, например, как таблетка touch memory (I-button), e-token, смарт-карта, или криптографический ключ, на котором зашифрована его запись в базе дан­ных пользователей. Такая система наиболее стойкая, однако, требует, чтобы у пользо­вателя постоянно был при себе идентификатор, который чаще всего присоединяют к брелку с ключами и либо часто забывают дома, либо теряют. Будет правильно, если утром администратор выдаст идентификаторы и запишет об этом в журнале и примет их обратно на хранение вечером, опять же сделав запись в журнале.

Что же представляет собой пользователь? Это те признаки, которые присущи толь­ко этому пользователю, только ему, обеспечивающие биометрическую идентификацию. Идентификатором может быть отпечаток пальца, рисунок радужной оболочки глаз, от­печаток ладони и т. п. В настоящее время — это наиболее перспективное направление развития средств идентификации. Они надежны и в то же время не требуют от пользова­теля дополнительного знания чего-либо или постоянного владения чем-либо. С развити­ем технологи и стоимость этих средств становится доступной каждой организации.

Гарантированная проверка личности пользователя является задачей различных механизмов идентификации и аутентификации.

Каждому пользователю (группе пользователей) сети назначается определенный отличительный признак — идентификатор и он сравнивается с утвержденным переч­нем. Однако только заявленный идентификатор в сети не может обеспечить защиту от несанкционированного подключения без проверки личности пользователя.

Процесс проверки личности пользователя получил название — аутентификации. Он происходит с помощью предъявляемого пользователем особого отличительного при­знака — аутентификатора, присущего именно ему. Эффективность аутентификации оп­ределяется, прежде всего, отличительными особенностями каждого пользователя.

Конкретные механизмы идентификации и аутентификации в сети могут быть реа­лизованы на основе следующих средств и процедур защиты информации:

– криптография с уникальными ключами для каждого пользователя.

Вопрос о применимости того или иного средства решается в зависимости от выяв­ленных угроз, технических характеристик защищаемого объекта. Нельзя однозначно утверждать, что применение аппаратного средства, использующего криптографию, придаст системе большую надежность, чем использование программного.

Анализ защищенности информационного объекта и выявление угроз его безопас­ности — крайне сложная процедура. Не менее сложная процедура — выбор техноло­гий и средств защиты для ликвидации выявленных угроз. Решение данных задач луч­ше поручить специалистам, имеющим богатый опыт.

При рассмотрении вопросов, связанных с получением информации, хранящейся и обрабатываемой в компьютерных системах, под основными способами несанкционированного доступа предполагались следующие:

• преодоление программных средств защиты;

• несанкционированное копирование информации;

• перехват информации в каналах связи;

• использование программных закладок;

• использование аппаратных закладок;

• перехват побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН).

При рассмотрении методов защиты мы не будем разделять их по вышеперечисленным способам, так как во многих случаях одни и те же методы оказываются эффективным средством предотвращения различных видов несанкционированного доступа.

Основными способами защиты являются следующие:

• аутентификация пользователей на этапе регистрации их полномочий;

• физическая защита компьютерных систем;

• выявление программных и аппаратных закладок;

Эти (и другие) способы в тех или иных сочетаниях реализованы в программных и программно-аппаратных системах защиты компьютерной информации от несанкционированного доступа. Некоторые из этих систем будут описаны ниже.

Естественно, что для защиты компьютерной информации должен применяться весь комплекс организационных и технических мероприятий, включая физическую охрану территории, введение пропускного режима, осуществление линейного и пространственного зашумления, выявление закладных устройств и т. д. Но они характерны для любых информационных систем, поэтому здесь отдельно рассматриваться не будут.

Аутентификация пользователей на этапе регистрации их полномочий. Разграничение доступа пользователей к ресурсам вычислительных средств сопряжено с использованием таких понятий, как идентификация и аутентификация.

Идентификация – это присвоение субъекту (человеку) или объекту (компьютеру, диску и т. п.) индивидуального образа, имени или числа, по которому он будет опознаваться в системе.

Аутентификация – проверка подлинности объекта или субъекта на основе его идентификационных признаков.

Установление подлинности может производиться человеком, аппаратным устройством или программой вычислительной системы. В автоматизированных устройствах аутентификации в качестве идентификатора обычно используются:

индивидуальные физиологические признаки: отпечаток пальца (рис. 185), контур ладони (рис. 189), изображение сетчатки глаза и др.

Рис. 185. Внешний вид устройства аутентификации по отпечатку пальца

Рис. 186. Внешний вид устройства аутентификации по контур ладони пароли;

специальные устройства-идентификаторы (ТоисЬ Метогу), выполненные в виде брелков – «таблеток», пластиковых магнитных карт и т.п., опознаваемых с помощью специальных устройств считывания информации (см. рис. 187).

Рис. 187. Устройство считывания установленное на компьютере

Каждый из этих признаков обладает своими достоинствами и недостатками. Так, например, пароли часто бывают тривиальными и легко угадываются, кроме того пользователи обычно их записывают в блокнотах; индивидуальные физиологические признаки человека могут изменяться (например, порез пальца руки); устройство-идентификатор может быть утеряно пользователем или украдено у него. Поэтому в настоящее время в системах аутентификации стараются комплексировать разные виды идентификационных признаков: пароль – отпечаток руки, пароль -магнитная карта и т. д.

В результате аутентификации происходит определение полномочий пользователя по допуску к ресурсам вычислительной системы (файлам, базам данных, сегментам памяти) и по видам производимых операций (чтение, запись, выполнение и т. д.).

Проведение аутентификации – принципиально необходимый процесс, присущий всем системам защиты, информации, роль ее особенно возрастает при удаленном доступе в сети.

Физическая защита компьютерных систем предполагает применение таких устройств, которые бы исключали доступ к информации без нарушения физической целостности персонального компьютера.

В ряде случаев принципиальным оказывается применение мер, исключающих негласный (в том числе и регулярный) доступ к компьютеру с целью копирования или модифицирования информации. Для решения этой задачи как нельзя лучше подходят средства физической защиты.

1. Опечатывание системного блока и других элементов компьютерной системы специальными пломбами или печатью руководителя службы безопасности.

Опечатывание системного блока позволяет исключить бесконтрольный несанкционированный доступ к информации на жестком диске (в обход установленной системы защиты) посредством извлечения диска и подключения его к другому компьютеру. Кроме того, данная процедура позволяет устранить опасность нахождения в вашем вычислительном средстве аппаратных закладок, естественно, если вы позаботились провести проверку на их отсутствие до опечатывания компьютера. Не поленитесь после проверки провести опломбирование и всех других компонентов, включая коммутационные кабели, так как современные технологии позволяют установить закладки и в них.

2. Установка специальных вставок в «карман» гибкого дисковода, оборудованных замком с фиксацией на ключ.

Данная мера может применяться как средство защиты от негласного копирования информации, от заражения компьютера вирусами и программными закладками.

3. Применение специальных замков, блокирующих клавиатуру компьютера. Это эффективное средство защиты информации от возможной преднамеренной модификации, а также от заражения компьютерными вирусами и установки программных закладок.

4. Организация хранения магнитных и оптических носителей информации в сейфах либо в запирающихся на замок специальных дискетницах. Позволяет исключить негласное копирование информации с этих носителей, модификацию ее, заражение компьютерными вирусами, внедрение программных закладок.

Выявление программных и аппаратных закладок. Устранение программных закладок в персональном компьютере задача близкая по своей сути к задаче борьбы с компьютерными вирусами. Дело в том, что в настоящее время не существует четкой классификации программ с потенциально опасными воздействиями. Так, например, обычно выделяют программы типа «троянский конь», логические бомбы, вирусы и некоторые другие.

Под «троянским конем» при этом понимают программы, предназначенные для решения каких-то тайных задач, но замаскированные под «благородные» программные продукты. Классическим примером «троянцев» могут служить программы, выявленные в некоторых программах обеспечения финансовых операций локальных банковских сетей. Программы эти совершали операцию зачисления на счет ее владельцев сумм, эквивалентных «полкопейке». Такие суммы, возникающие в результате банковских пересчетных операций, должны округляться, поэтому исчезновение их оставалось незамеченным. Выявлено воровство было только благодаря быстрому росту личных счетов сотрудников, отвечающих за программное обеспечение. Небывалый рост происходил вследствие огромного числа пересчетных операций. К программам типа «троянский конь» относятся и программные закладки, рассмотренные выше.

К логическим бомбам относят, как правило, программы, совершающие свои деструктивные действия при выполнении каких-то условий например, если тринадцатый день месяца приходится на пятницу, наступает 26 апреля и т. д.

Под вирусами, как отмечалось выше, понимаются программы способные к «размножению» и совершению негативных действий.

Об условности такой классификации можно говорить на том основании, что пример с программой-закладкой в финансовой системе банка может быть отнесен и к логической бомбе, так как событие зачисления «пол-копейки» на личный счет наступало в результате выполнения условия – дробного остатка в результате операции над денежной суммой. Логическая бомба «пятница, тринадцатое» есть ничто иное как вирус, так как обладает способностью к заражению других программ. Да и вообще, программы-закладки могут внедряться в компьютер не только в результате их прямого внесения в текст конкретных программных продуктов, а и подобно вирусу благодаря указанию им конкретного адреса для будущего размещения и точек входа.

Из вышесказанного следует, что для защиты вашего компьютера от программных закладок необходимо соблюдать все требования, изложенные при рассмотрении вопросов борьбы с компьютерными вирусами. Кроме того, необходимо исключить бесконтрольный доступ к вашим вычислительным средствам посторонних лиц, что может быть обеспечено, в том числе, благодаря применению уже рассмотренных средств физической защиты.

Что же касается вопросов борьбы с программными закладками – перехватчиками паролей, то здесь следует отметить следующие меры.

1. Требования по защите от программ-имитаторов системы регистрации:

• системный процесс, который получает от пользователя его имя и пароль при регистрации, должен иметь свой рабочий стол, недоступный другим программным продуктам;

• ввод идентификационных признаков пользователя (например, пароля) должен осуществляться с использованием комбинаций клавиш, недоступных другим прикладным программам;

• время на аутентификацию должно быть ограничено (примерно 30 с), что позволит выявлять программы-имитаторы по факту длительного нахождения на экране монитора регистрационного окна.

2. Условия, обеспечивающие защиту от программ-перехватчиков паролей типа фильтр:

• запретить переключение раскладок клавиатур во время ввода пароля;

• обеспечить доступ к возможностям конфигурации цепочек программных модулей и к самим модулям, участвующим в работе с паролем пользователя, только системному администратору.

3. Защита от проникновения заместителей программных модулей системы аутентификации не предусматривает каких-то определенных рекомендаций, а может быть реализована только на основе проведения перманентной продуманной политики руководителя службы безопасности и системного администратора; некоторым утешением здесь может служить малая вероятность применения вашими конкурентами программ-заместителей ввиду сложности их практической реализации.

Наиболее полно всем изложенным требованиям по защите от программных закладок —перехватчиков паролей отвечает операционная система Windows NT и отчасти UNIX.

Выявлением аппаратных закладок профессионально могут заниматься только организации, имеющие лицензию от Федерального агентства правительственной связи и информации на этот вид деятельности. Эти организации обладают соответствующей аппаратурой, методиками и подготовленным персоналом. Кустарно можно выявить только самке примитивные аппаратные закладки. Если же вы испытываете определенные финансовые трудности и не можете себе позволить заключить соответствующий договор, то предпримите хотя бы меры физической защиты вашего компьютера.

Кодирование информации обеспечивает самый высокий уровень защиты от несанкционированного доступа. В качестве простейшего вида кодирования может рассматриваться обычная компрессия данных с помощью программ-архиваторов, но так как защитить она может лишь от неквалифицированного пользователя, то и рассматриваться архивирование как самостоятельный способ защиты не должно. Однако такое кодирование позволяет повысить криптостойкость других методов при их совместном использовании.

Не касаясь основных методов кодирования рассмотрим только примеры программно-аппаратных и программных систем защиты информации, в которых кодирование выступает одним из равноправных элементов наряду с другими методами защиты.

Программно-аппаратный комплекс «Аккорд». В его состав входит одноплатовый контроллер, вставляемый в свободный слот компьютера, контактное устройство аутентификации, программное обеспечение и персональные идентификаторы DS199x Touch Memory в виде таблетки. Контактное устройство (съемник информации) устанавливается на передней панели компьютера, а аутентификация осуществляется путем прикосновения «таблетки» (идентификатора) к съемнику. Процесс аутентификации осуществляется до загрузки операционной системы. Ко-

дирование информации предусмотрено как дополнительная функция и осуществляется с помощью дополнительного программного обеспечения.

Программно-аппаратный комплекс «Dallas LockЗ.1». Предоставляет широкие возможности по защите информации, в том числе: обеспечивает регистрацию пользователей до загрузки операционной системы и только по предъявлению личной электронной карты Touch Memory и вводе пароля; реализует автоматическую и принудительную блокировку компьютера с гашением экрана монитора на время отсутствия зарегистрированного пользователя; осуществляет гарантированное стирание файлов при их удалении; выполняет помехоустойчивое кодирование файлов.

Программная система защиты информации «Кобра». Осуществляет аутентификацию пользователей по паролю и разграничение их полномочий. Позволяет работать в режиме прозрачного шифрования. Обеспечивает высокую степень защиты информации в персональных ЭВМ.

Программная система защиты «Снег-1.0». Предназначена для контроля и разграничения доступа к информации, хранящейся в персональном компьютере, а также защиту информационных ресурсов рабочей станции локальной вычислительной сети. «Снег-1.0» включает в себя сертифицированную систему кодирования информации «Иней», построенную с использованием стандартного алгоритма криптографического преобразования данных ГОСТ 28147-89.

В качестве примера системы, выполняющей только кодирование информации, можно привести устройство «Криптон-ЗМ».

Напоминаем, что в данном подразделе рассматривались методы защиты, характерные исключительно для компьютерных сетей. Однако полноценная защита информации в вычислительных средствах невозможна без комплексного применения всех вышеописанных организационных и технических мер.

Если работа вашей фирмы связана с выполнением государственного заказа, то скорее всего вам не обойтись без получения лицензии на работу с государственной тайной, а следовательно и проверки аппаратуры на наличие возможно внедренных «закладок» и на наличие и опасность технических каналов утечки информации. Однако если такой необходимости нет, то в ряде случаев можно обойтись и своими силами, так как стоимость подобных работ все же достаточно высока.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Несанкционированный доступ (НД) — это преднамеренное противоправное овладение конфиденциальной информацией лицом, не имеющим права доступа к охраняемым сведениям. Наиболее распространенными путями НД к информации являются:

• • применение подслушивающих устройств;
• • дистанционное фотографирование;
• • хищение носителей информации и документальных отходов;
• • чтение остаточной информации в памяти системы после выполнения санкционированных запросов;
• • незаконное подключение к аппаратуре и линиям связи специально разработанных аппаратных средств, обеспечивающих доступ к информации;
• • злоумышленный вывод из строя механизмов защиты;
• • копирование носителей информации с преодолением мер защиты;
• • маскировка под зарегистрированного пользователя;
• • расшифровка зашифрованной информации;
• • информационные инфекции и др.

Некоторые из перечисленных способов НД требуют достаточно больших технических знаний и соответствующих аппаратных или программных разработок, другие — достаточно примитивны. Независимо от путей утечка информации может привести к значительному ущербу для организации и пользователей.

Большинство из перечисленных технических путей НД поддаются надежной блокировке при правильно разработанной и реализованной на практике системе обеспечения безопасности. Однако зачастую ущерб наносится не из-за «злого умысла», а из-за элементарных ошибок пользователей, которые случайно портят или удаляют жизненно важные данные.

Несмотря на существенное различие размеров наносимого материального ущерба, нельзя не отметить, что проблема защиты информации актуальна не только для юридических лиц. С ней может столкнуться любой пользователь как на работе, так и дома. В связи с этим всем пользователям необходимо осознавать меру ответственности и соблюдать элементарные правила обработки, передачи и использования информации.

К защитным механизмам, направленным на решение проблемы НД к информации, относятся:

• • управление доступом — методы защиты информации регулированием использования всех ресурсов информационной системы;
• • регистрация и учет — ведение журналов и статистики обращений к защищаемым ресурсам;
• • использование различных механизмов шифрования (криптографическое закрытие информации) — эти методы защиты широко применяются при обработке и хранении информации на магнитных носителях, а также ее передаче по каналам связи большой протяженности;
• • законодательные меры — определяются законодательными актами страны, которыми регламентируются правила пользования, обработки и передачи информации ограниченного доступа и устанавливаются меры ответственности за нарушение этих правил;
• • физические меры — включают в себя различные инженерные устройства и сооружения, препятствующие физическому

проникновению злоумышленников на объекты защиты и осуществляющие защиту персонала, материальных средств, информации от противоправных действий.

Можно выделить три обобщенных механизма управления доступом к данным: идентификация пользователя, непосредственная (физическая) защита данных и поддержка прав доступа пользователя к данным с возможностью их передачи.

Идентификация пользователей определяет шкалу доступа к различным базам данных или частям баз данных (отношениям или атрибутам). Это, по существу, информационный табель о рангах. Физическая защита данных больше относится к организационным мероприятиям, хотя отдельные вопросы могут касаться непосредственно данных, например их кодирование. И, наконец, средства поддержки и передачи прав доступа должны строго задавать характер дифференцированного общения с данными.

Метод защиты при помощи программных паролей. Согласно этому методу, реализуемому программными средствами, процедура общения пользователя с ПК построена так, что запрещается доступ к операционной системе или определенным файлам до тех пор, пока не будет введен пароль. Пароль держится пользователем в тайне и периодически меняется, чтобы предотвратить несанкционированное его использование.

Метод паролей является самым простым и дешевым, однако не обеспечивает надежной защиты. Не секрет, что пароль можно подсмотреть или подобрать, используя метод проб и ошибок или специальные программы, и получить доступ к данным. Более того, основная уязвимость метода паролей заключается в том, что пользователи зачастую выбирают очень простые и легкие для запоминания (и тем самым для разгадывания) пароли, которые не меняются длительное время, а нередко остаются прежними и при смене пользователя. Несмотря на указанные недостатки, применение метода паролей во многих случаях следует считать рациональным даже при наличии других аппаратных и программных методов защиты. Обычно метод программных паролей сочетается с другими программными методами, определяющими ограничения по видам и объектам доступа.

Проблема защиты информации от несанкционированного доступа особо обострилась с широким распространением локальных и, особенно, глобальных компьютерных сетей. В связи с этим, помимо контроля доступа, необходимым элементом защиты информации в компьютерных сетях является разграничение полномочий пользователей.

В компьютерных сетях при организации контроля доступа и разграничения полномочий пользователей чаще всего используются встроенные средства сетевых операционных систем (ОС). Использование защищенных операционных систем является одним из важнейших условий построения современных информационных систем. Например, ОС UNIX позволяет владельцу файлов предоставлять права другим пользователям — только читать или записывать, для каждого из своих файлов. Наибольшее распространение в нашей стране получает ОС Windows NT, в которой появляется все больше возможностей для построения сети, действительно защищенной от НД к информации. ОС NetWare помимо стандартных средств ограничения доступа, таких как система паролей и разграничения полномочий, имеет ряд новых возможностей, обеспечивающих первый класс защиты данных, предусматривает возможность кодирования данных по принципу «открытого ключа» (алгоритм RSA) с формированием электронной подписи для передаваемых по сети пакетов.

В то же время в такой системе организации защиты все равно остается слабое место: уровень доступа и возможность входа в систему определяются паролем. Для исключения возможности неавторизованного входа в компьютерную сеть в последнее время используется комбинированный подход — пароль + идентификация пользователя по персональному «ключу». В качестве «ключа» может использоваться пластиковая карта (магнитная или со встроенной микросхемой — smart-card) или различные устройства для идентификации личности по биометрической информации — по радужной оболочке глаза или отпечатков пальцев, размерам кисти руки и т. д.

Пластиковые карточки с магнитной полосой можно легко подделать. Более высокую степень надежности обеспечивают смарт-карты — так называемые микропроцессорные карточки (МП-кар-точки). Их надежность обусловлена в первую очередь невозможностью копирования или подделки кустарным способом. Кроме того, при производстве карточек в каждую микросхему заносится уникальный код, который невозможно продублировать. При выдаче карточки пользователю на нее наносится один или несколько паролей, известных только ее владельцу. Для некоторых видов МП-карточек попытка несанкционированного использования заканчивается ее автоматическим «закрытием». Чтобы восстановить работоспособность такой карточки, ее необходимо предъявить в соответствующую инстанцию. Кроме того, технология МП-карто-чек обеспечивает шифрование записанных на ней данных в соответствии со стандартом DES. Установка специального считывающего устройства МП — карточек возможна не только на входе в помещения, где расположены компьютеры, но и непосредственно на рабочих станциях и серверах сети.

Этот подход значительно надежнее применения паролей, поскольку, если пароль подглядели, пользователь об этом может не знать, если же пропала карточка, можно принять меры немедленно.

Смарт-карты управления доступом позволяют реализовать, в частности, такие функции, как контроль входа, доступ к устройствам персонального компьютера, доступ к программам, файлам и командам. Кроме того, возможно также осуществление контрольных функций, в частности, регистрация попыток нарушения доступа к ресурсам, использования запрещенных утилит, программ, команд DOS.

По мере расширения деятельности предприятий, роста численности персонала и появления новых филиалов возникает необходимость доступа удаленных пользователей (или групп пользователей) к вычислительным и информационным ресурсам главного офиса компании. Чаще всего для организации удаленного доступа используются кабельные линии (обычные телефонные или выделенные) и радиоканалы. В связи с этим защита информации, передаваемой по каналам удаленного доступа, требует особого подхода.

В частности, в мостах и маршрутизаторах удаленного доступа применяется сегментация пакетов — их разделение и передача параллельно по двум линиям, — что делает невозможным «перехват» данных при незаконном подключении «хакера» к одной из линий. К тому же используемая при передаче данных процедура сжатия передаваемых пакетов гарантирует невозможность расшифровки «перехваченных» данных. Кроме того, мосты и маршрутизаторы удаленного доступа могут быть запрограммированы таким образом, что удаленные пользователи будут ограничены в доступе к отдельным ресурсам сети главного терминала.

Метод автоматического обратного вызова может обеспечивать более надежную защиту системы от несанкционированного доступа, чем простые программные пароли. В данном случае пользователю нет необходимости запоминать пароли и следить за соблюдением их секретности. Идея системы с обратным вызовом достаточно проста. Удаленные от центральной базы пользователи не могут непосредственно с ней обращаться. Вначале они получают доступ к специальной программе, которой сообщают соответствующие идентификационные коды. После этого разрывается связь и производится проверка идентификационных кодов. В случае если код, посланный по каналу связи, правильный, то производится обратный вызов пользователя с одновременной фиксацией даты, времени и номера телефона. К недостатку рассматриваемого метода следует отнести низкую скорость обмена — среднее время задержки может исчисляться десятками секунд.

Метод шифрования данных

В переводе с греческого языка слово криптография означает тайнопись. Это один из наиболее эффективных методов защиты. Он может быть особенно полезен для усложнения процедуры несанкционированного доступа, даже если обычные средства защиты удалось обойти. В отличие от рассмотренных выше методов криптография не прячет передаваемые сообщения, а преобразует их в форму, недоступную для понимания лицами, не имеющими прав доступа к ним, обеспечивает целостность и подлинность информации в процессе информационного взаимодействия.

Готовая к передаче информация зашифровывается при помощи некоторого алгоритма шифрования и ключа шифрования. В результате этих действий она преобразуется в шифрограмму, т. е. закрытый текст или графическое изображение, и в таком виде передается по каналу связи. Получаемые зашифрованные выходные данные не может понять никто, кроме владельца ключа.

Под шифром обычно понимается семейство обратимых преобразований, каждое из которых определяется некоторым параметром, называемым ключом, а также порядком применения данного преобразования, называемым режимом шифрования. Обычно ключ представляет собой некоторую буквенную или числовую последовательность.

Каждое преобразование однозначно определяется ключом и описывается некоторым алгоритмом шифрования. Например, алгоритм шифрования может предусмотреть замену каждой буквы алфавита числом, а ключом при этом может служить порядок номеров букв этого алфавита. Чтобы обмен зашифрованными данными проходил успешно, отправителю и получателю необходимо знать правильный ключ и хранить его в тайне.

Один и тот же алгоритм может применяться для шифрования в различных режимах. Каждый режим шифрования имеет как свои преимущества, так и недостатки. Поэтому выбор режима зависит от конкретной ситуации. При расшифровывании используется криптографический алгоритм, который в общем случае может отличаться от алгоритма, применяемого для шифрования, следовательно, могут различаться и соответствующие ключи. Пару алгоритмов шифрования и расшифрования называют криптосистемой (шифросистемой), а реализующие их устройства — шифротехникой.

Различают симметричные и асимметричные криптосистемы. В симметричных криптосистемах для шифрования и расшифрования используется одинаковый закрытый ключ. В асимметричных криптосистемах ключи для шифрования и расшифрования различны, причем один из них закрытый, а другой открытый (общедоступный).

Существует довольно много различных алгоритмов криптографической защиты информации, например DES, RSA, ГОСТ 28147—89 и др. Выбор способа шифрования зависит от особенностей передаваемой информации, ее объема и требуемой скорости передачи, а также возможностей владельцев (стоимость применяемых технических устройств, надежность функционирования и т. д.).

Шифрование данных традиционно использовалось правительственными и оборонными департаментами, но в связи с изменением потребностей и некоторые наиболее солидные компании начинают использовать возможности, предоставляемые шифрованием для обеспечения конфиденциальности информации. Финансовые службы компаний (прежде всего в США) представляют важную и большую пользовательскую базу, и часто специфические требования предъявляются к алгоритму, используемому в процессе шиф-

рования. Стандарт шифрования данных DES (Data Encryption Standart) был разработан фирмой IBM в начале 1970-х гг. и в настоящее время является правительственным стандартом для шифрования цифровой информации. Он рекомендован Ассоциацией американских банкиров. Сложный алгоритм DES использует ключ длиной 56 битов и 8 битов проверки на четность и требует от злоумышленника перебора 72 квадриллионов возможных ключевых комбинаций, обеспечивая высокую степень защиты при небольших расходах. При частой смене ключей алгоритм удовлетворительно решает проблему превращения конфиденциальной информации в недоступную. В то же время рынок коммерческих систем не всегда требует такой строгой защиты, как правительственные или оборонные ведомства, поэтому возможно применение продуктов и другого типа, например PGP (Pretty Good Privacy). Шифрование данных может осуществляться в режимах On-line (в темпе поступления информации) и Off-line (автономном).

Алгоритм RSA был изобретен Р.Л. Райвестом, А. Шамиром и Л. Альдеманом в 1978 г. и представляет собой значительный шаг в криптографии. Этот алгоритм также был принят в качестве стандарта Национальным бюро стандартов.

DES технически является симметричным алгоритмом, а RSA — асимметричным — это система коллективного пользования, в которой каждый пользователь имеет два ключа, причем только один секретный. Открытый ключ используется для шифрования сообщения пользователем, но только определенный получатель может расшифровать его своим секретным ключом; открытый ключ для этого бесполезен. Это делает ненужными секретные соглашения о передаче ключей между корреспондентами. DES определяет длину данных и ключа в битах, a RSA может быть реализован при любой длине ключа. Чем длиннее ключ, тем выше уровень безопасности (но становится длительнее и процесс шифрования и дешифрования). Если ключи DES можно сгенерировать за микросекунды, то примерное время генерации ключа RSA — десятки секунд. Поэтому открытые ключи RSA предпочитают разработчики программных средств, а секретные ключи DES — разработчики аппаратуры.

При обмене электронной документацией может возникнуть ситуация отказа одной из сторон от своих обязательств (отказ от авторства), а также фальсификация сообщений, полученных от отправителя (приписывание авторства). Основным механизмом решения этой проблемы становится создание аналога рукописной подписи — электронная цифровая подпись (ЦП). К ЦП предъявляют два основных требования: высокая сложность фальсификации и легкость проверки.

Для создания ЦП можно использовать как симметричные, так и асимметричные шифросистемы. В первом случае подписью может служить само зашифрованное на секретном ключе сообщение. Но после каждой проверки секретный ключ становится известным. Для выхода из этой ситуации необходимо введение третьей стороны — посредника, которому доверяют любые стороны, осуществляющего перешифрование сообщений с ключа одного из абонентов на ключ другого.

Асимметричные шифросистемы обладают всеми свойствами, необходимыми для ЦП. В них возможны два подхода к построению ЦП.

• 1. Преобразование сообщения в форму, по которой можно восстановить само сообщение и, тем самым, проверить правильность самой подписи.
• 2. Подпись вычисляется и передается вместе с исходным сообщением.

Таким образом, для разных шифров задача дешифрования — расшифровки сообщения, если ключ неизвестен, имеет различную сложность. Уровень сложности этой задачи и определяет главное свойство шифра — способность противостоять попыткам противника завладеть защищаемой информацией. В связи с этим говорят о криптографической стойкости шифра, различая более стойкие и менее стойкие шифры. Характеристики наиболее популярных методов шифрования приведены в табл. 10.1.

Таблица 10.1. Характеристики наиболее распространенных методов шифрования