Методы и средства зашиты информации

В условиях использования ИТ под безопасностью понимается состояние защищенности ИС от внутренних и внешних угроз.

Показатель защищенности ИС — характеристика средств системы, влияющая на защищенность и описываемая определенной группой требований, варьируемых по уровню и глубине в зависимости от класса защищенности.

Для оценки реального состояния безопасности ИС могут применяться различные критерии. Анализ отечественного и зарубежного опыта показал общность подхода к определению состояния безопасности ИС в разных странах. Для предоставления пользователю возможности оценки вводится некоторая система показателей и задается иерархия классов безопасности. Каждому классу соответствует определенная совокупность обязательных функций. Степень реализации выбранных критериев показывает текущее состояние безопасности. Последующие действия сводятся к сравнению реальных угроз с реальным состоянием безопасности.

Если реальное состояние перекрывает угрозы в полной мере, система безопасности считается надежной и не требует дополнительных мер. Такую систему можно отнести к классу систем с полным перекрытием угроз и каналов утечки информации. В противном случае система безопасности нуждается в дополнительных мерах защиты.

Рассмотрим кратко подходы к оценке безопасности ИС в США и в России. Вопросами стандартизации и разработки нормативных требований на защиту информации в США занимается Национальный центр компьютерной безопасности министерства обороны США (NCSC — National Computer Security Center). Центр еще в 1983 г. издал критерии оценки безопасности компьютерных систем (TCSEC — Trusted Computer System Evaluation Criteria). Этот документ обычно называется Оранжевой книгой. В 1985 г. она была утверждена в качестве правительственного стандарта. Оранжевая книга содержит основные требования и специфирует классы для оценки уровня безопасности компьютерных систем. Используя эти критерии, NCSC тестирует эффективность механизмов контроля безопасности компьютерных систем. Критерии, перечисленные в Оранжевой книге, делают безопасность величиной, допускающей ее измерение, и позволяют оценить уровень безопасности той или иной системы. Возможности анализа степени безопасности ИС привели к международному признанию федерального стандарта США. NCSC считает безопасной систему, которая посредством специальных механизмов защиты контролирует доступ информации таким образом, что только имеющие соответствующие полномочия лица или процессы, выполняющиеся от их имени, могут получить доступ на чтение, запись, создание или удаление информации.

В Оранжевой книге приводятся следующие уровни безопасности систем:

• высший класс, обозначается как А;

• промежуточный класс — В;

• низкий уровень безопасности — С;

• класс систем, не прошедших испытания — Д.

Класс Д присваивается тем системам, которые не прошли испытания на более высокий уровень защищенности, а также системам, использующим для защиты лишь отдельные мероприятия или функции (подсистемы безопасности).

Класс С разбивается на два подкласса (по возрастающей требований к защите). Так как С1 должен обеспечивать избирательную защиту, средства безопасности систем класса С1 должны удовлетворять требованиям избирательного управления доступом, обеспечивая разделение пользователей и данных. Для каждого объекта и субъекта задается перечень допустимых типов доступа (чтение, запись, печать и т.д.) субъекта к объекту. В системах этого класса обязательны идентификация (присвоение каждому субъекту персонального идентификатора) и аутентификация (установление подлинности) субъекта доступа, а также поддержка со стороны оборудования.

Класс С2 должен обеспечивать управляемый доступ, а также ряд дополнительных требований. В частности, в системах этого класса обязательно ведение системного журнала, в котором должны отмечаться события, связанные с безопасностью системы. Сам журнал должен быть защищен от доступа любых пользователей, за исключением сотрудников безопасности.

В системах класса В, содержащего три подкласса, должен быть полностью контролируемый доступ. Должен выполняться ряд требований, главным из которых является наличие хорошо разработанной и документированной формальной модели политики безопасности, требующей действия избирательного и полномочного управления доступом ко всем объектам системы. Вводится требование управления информационными потоками в соответствии с политикой безопасности.

Политика безопасности -— представляет собой набор законов, правил и практического опыта, на основе которых строятся управление, защита и распределение конфиденциальной информации.

Анализ классов безопасности показывает, что, чем он выше, тем более жесткие требования предъявляются к системе.

Разработаны также основные требования к проектной документации.

В части стандартизации аппаратных средств ИС и телекоммуникационных сетей в США разработаны правила стандарта TEMPEST (Transient Electromagnetic Pulse Emanations Standard). Этот стандарт предусматривает применение специальных мер защиты аппаратуры от паразитных излучений электромагнитной энергии, перехват которой может привести к овладению охраняемыми сведениями. Стандарт TEMPEST обеспечивает радиус контролируемой зоны перехвата порядка одного метра.

Это достигается специальными системотехническими, конструктивными и программно-аппаратными решениями.

Руководящие документы (в некоторой степени аналогичные разработанным NCSC) в области защиты информации разработаны Государственной технической комиссией при Президенте Российской Федерации (Гостехкомиссия России. Руководящий документ. Средства вычислительной техники. Зашита от несанкционированного доступа к информации. Показатели защищенности от НСД к информации. — М., 1992.)

Требования этих документов обязательны для исполнения только в государственном секторе либо коммерческими организациями, которые обрабатывают информацию, содержащую государственную тайну. Для остальных коммерческих структур документы носят рекомендательный характер.

В одном из документов, носящем название «Автоматизированные системы. Защита от несанкционированного доступа к информации. Классификация автоматизированных систем и требования по защите информации», приведена классификация автоматизированных систем на классы по условиям их функционирования в целях разработки и применения обоснованных мер по достижению требуемого уровня безопасности. Устанавливаются девять классов защищенности, каждый из которых характеризуется определенной минимальной совокупностью требований по защите. Защитные мероприятия охватывают подсистемы:

• управления доступом;

• регистрации и учета (ведение журналов и статистики);

• криптографическую (использования различных механизмов шифрования);

• обеспечения целостности;

• законодательных мер;

• физических мер.

Достаточно важно использование документа «Средства вычислительной техники. Защита от несанкционированного доступа к информации. Показатели защищенности». В нем определены семь классов защищенности СВТ от несанкционированного доступа к информации. Самый низкий класс седьмой, самый высокий — первый. Каждый класс наследует требования защищенности от предыдущего.

Методики оценки безопасности ИС как в США, так и в России позволяют оценить реальную безопасность информационной системы с отнесением ее к определенному классу защищенности. Класс защищенности ИС — определенная совокупность требований по защите средств ИС от несанкционированного доступа к информации.

 

Создание систем информационной безопасности (СИБ) в ИС и ИТ основывается на следующих принципах:

Системный подход к построению системы защиты, означающий оптимальное сочетание взаимосвязанных организационных, программных, аппаратных, физических и других свойств, подтвержденных практикой создания отечественных и зарубежных систем защиты и применяемых на всех этапах технологического цикла обработки информации.

Принцип непрерывного развития системы. Этот принцип, являющийся одним из основополагающих для компьютерных информационных систем, еще более актуален для СИБ. Способы реализации угроз информации в ИТ непрерывно совершенствуются, а потому обеспечение безопасности ИС не может быть одноразовым актом. Это непрерывный процесс, заключающийся в обосновании и реализации наиболее рациональных методов, способов и путей совершенствования СИБ, непрерывном контроле, выявлении ее узких и слабых мест, потенциальных каналов утечки информации и новых способов несанкционированного доступа.

Разделение и минимизация полномочий по доступу к обрабатываемой информации и процедурам обработки, т. е. предоставление как пользователям, так и самим работникам ИС минимума строго определенных полномочий, достаточных для выполнения ими своих служебных обязанностей.

Полнота контроля и регистрации попыток несанкционированного доступа, т. е. необходимость точного установления идентичности каждого пользователя и протоколирования его действий для проведения возможного расследования, а также невозможность совершения любой операции обработки информации в ИТ без ее предварительной регистрации.

Обеспечение надежности системы защиты, т. е. невозможность снижения уровня надежности при возникновении в системе сбоев, отказов, преднамеренных действий взломщика или непреднамеренных ошибок пользователей и обслуживающего персонала.

Обеспечение контроля за функционированием системы защиты, т.е. создание средств и методов контроля работоспособности механизмов защиты.

Обеспечение всевозможных средств борьбы с вредоносными программами.

Обеспечение экономической целесообразности использования системы защиты, что выражается в превышении возможного ущерба ИС и ИТ от реализации угроз над стоимостью разработки и эксплуатации СИ Б.

В результате решения проблем безопасности информации современные ИС и ИТ должны обладать следующими основными признаками:

• наличием информации различной степени конфиденциальности;

• обеспечением криптографической защиты информации различной степени конфиденциальности при передаче данных;

• иерархичностью полномочий субъектов доступа к программам к компонентам ИС и ИТ (к файлам-серверам, каналам связи и т.п.);

• обязательным управлением потоками информации как в локальных сетях, так и при передаче по каналам связи на далекие расстояния;

• наличием механизма регистрации и учета попыток несанкционированного доступа, событий в ИС и документов, выводимых на печать;

• обязательным обеспечением целостности программного обеспечения и информации в ИТ;

• наличием средств восстановления системы защиты информации;

• обязательным учетом магнитных носителей;

• наличием физической охраны средств вычислительной техники и магнитных носителей;

• наличием специальной службы информационной безопасности системы.

При рассмотрении структуры СИБ возможен традиционный подход — выделение обеспечивающих подсистем.

Система информационной безопасности, как и любая ИС, должна иметь определенные виды собственного программного обеспечения, опираясь на которые она будет способна выполнить свою целевую функцию.

1. Правовое обеспечение — совокупность законодательных актов, нормативно-правовых документов, положений, инструкций, руководств, требования которых являются обязательными в рамках сферы их деятельности в системе защиты информации.

2. Организационное обеспечение. Имеется в виду, что реализация информационной безопасности осуществляется определенными структурными единицами, такими, например, как служба безопасности фирмы и ее составные структуры: режим, охрана и др.

3. Информационное обеспечение, включающее в себя сведения, ванные, показатели, параметры, лежащие в основе решения задач, обеспечивающих функционирование СИБ. Сюда могут входить как показатели доступа, учета, хранения, так и информационное обеспечение расчетных задач различного характера, связанных с деятельностью службы безопасности.

4. Техническое (аппаратное) обеспечение. Предполагается широкое использование технических средств как для защиты информации, так и для обеспечения деятельности СИБ.

5. Программное обеспечение. Имеются в виду различные информационные, учетные, статистические и расчетные программы, обеспечивающие оценку наличия и опасности различных каналов утечки и способов несанкционированного доступа к информации.

6. Математическое обеспечение. Это — математические методы, используемые для различных расчетов, связанных с оценкой опасности технических средств, которыми располагают злоумышленники, зон и норм необходимой защиты.

7. Лингвистическое обеспечение. Совокупность специальных языковых средств общения специалистов и пользователей в сфере обеспечения информационной безопасности.

8. Нормативно-методическое обеспечение. Сюда входят нормы и регламенты деятельности органов, служб, средств, реализующих функции защиты информации; различного рода методики, обеспечивающие деятельность пользователей при выполнении своей работы в условиях жестких требований соблюдения конфиденциальности.

Нормативно-методическое обеспечение может быть слито с правовым.

Следует отметить, что из всех мер защиты в настоящее время ведущую роль играют организационные мероприятия. Поэтому возникает вопрос об организации службы безопасности.

Реализация политики безопасности требует настройки средств защиты, управления системой защиты и осуществления контроля функционирования ИС.

Как правило, задачи управления и контроля решаются административной группой, состав и размер которой зависят от конкретных условий. Очень часто в эту группу входят администратор безопасности, менеджер безопасности и операторы.

Обеспечение и контроль безопасности представляют собой комбинацию технических и административных мер. По данным зарубежных источников, у сотрудников административной группы обычно 1/3 времени занимает техническая работа и около 2/3 — административная (разработка документов, связанных с защитой ИС, процедур проверки системы защиты и т.д.). Разумное сочетание этих мер способствует уменьшению вероятности нарушений политики безопасности.

Административную группу иногда называют группой информационной безопасности. Эта группа может быть организационно слита с подразделением, обеспечивающим внутримашинное информационное обеспечение, т.е. с администратором БнД. Но чаще она обособлена от всех отделов или групп, занимающихся управлением самой ИС, программированием и другими относящимися к системе задачами, во избежание возможного столкновения интересов.

В обязанности входящих в эту группу сотрудников должно быть включено не только исполнение директив вышестоящего руководства, но и участие в выработке решений по всем вопросам, связанным с процессом обработки информации с точки зрения обеспечения его защиты. Все их распоряжения, касающиеся этой области, обязательны к исполнению сотрудниками всех уровней и организационных звеньев ИС и ИТ.

Нормативы и стандарты по защите информации накладывают требования на построение ряда компонентов, которые традиционно входят в обеспечивающие подсистемы самих информационных систем, т.е. можно говорить о наличии тенденции к слиянию обеспечивающих подсистем ИС и СИБ.

Примером может служить использование операционных систем — основы системного ПО ИС. В разных странах выполнено множество исследований на анализу и классификации изъянов защиты ИС. Выявлено, что основные недостатки защиты ИС сосредоточены в операционных системах (ОС). Использование защищенных ОС является одним из важнейших условий построения современных ИС.

Рис. 12. Методы и средства обеспечения безопасности информации

Составлены сводные таблицы характеристик и параметров операционных систем, прошедших оценку в соответствии с требованиями министерства обороны США и Оранжевой книги. Особенно важны требования к ОС, ориентированным на работу с локальными и глобальными сетями. Развитие Internet оказало особенно сильное влияние на разработку защищенных ОС. Развитие сетевых технологий привело к появлению большого числа сетевых компонентов (СК). Системы, прошедшие сертификацию без учета требований к сетевому программному обеспечению, в настоящее время часто используются в сетевом окружении и даже подключаются к Internet. Это приводит к появлению изъянов, не обнаруженных при сертификации защищенных вычислительных систем, что требует непрерывной доработки ОС.

Наиболее защищенными считались ОС на базе UNIX, но и они потребовали существенной переработки в части защиты.

Зарегистрированы многочисленные атаки на популярную операционную систему Windows NT через ее сетевые компоненты, что привело к необходимости непрерывной доработки и этой наиболее распространенной в настоящее время ОС.

Потребовали совершенствования и существующие стандарты и нормы, касающиеся защиты информации. Например, в добавление к Оранжевой книге появились специальные требования министерства обороны США для сетевых компонентов.

В самой большой сети мира Internet атаки на компьютерные системы прокатываются, как цунами, не зная ни государственных границ, ни расовых или социальных различий. Идет постоянная борьба интеллекта, а также организованности системных администраторов и изобретательности хакеров.

Разработанная корпорацией Microsoft операционная система Wiidows NT в качестве основы ИС получает все большее распространение. И конечно, хакеры всего мира обратили на нее пристальное внимание.

(По мере появления сообщений об уязвимых местах в Windows NT корпорация Microsoft быстро создает сначала заплаты (hotfixes), а затем пакеты обновления (service packs), помогающие защитить операционную систему. В результате Windows NT постоянно меняется в лучшую сторону. В частности, в ней появляется все больше возможностей для построения сети, действительно защищенной от несанкционированного доступа к информации.

Методы и средства обеспечения безопасности информации в ИС схематически представлены на рис. 12.

Препятствие — метод физического преграждения пути злоумышленнику к защищаемой информации (к аппаратуре, носителям информации и т.д.).

Управление доступом — методы защиты информации регулированием использования всех ресурсов ИС и ИТ. Эти методы должны противостоять всем возможным путям несанкционированного доступа к информации. Управление доступом включает следующие функции защиты:

• идентификацию пользователей, персонала и ресурсов системы (присвоение каждому объекту персонального идентификатора);

• опознание (установление подлинности) объекта или субъекта по предъявленному им идентификатору;

• проверку полномочий (проверка соответствия дня недели, времени суток, запрашиваемых ресурсов и процедур установленному регламенту);

• разрешение и создание условий работы в пределах установленного регламента;

• регистрацию (протоколирование) обращений к защищаемым ресурсам;

• реагирование (сигнализация, отключение, задержка работ, отказ в запросе и т.п.) при попытках несанкционированных действий.

Механизмы шифрования — криптографическое закрытие информации. Эти методы защиты все шире применяются как при обработке, так и при хранении информации на магнитных носителях. При передаче информации по каналам связи большой протяженности этот метод является единственно надежным.

Противодействие атакам вредоносных программ предполагает комплекс разнообразных мер организационного характера и использование антивирусных программ. Цели принимаемых мер — это уменьшение вероятности инфицирования АИС, выявление фактов заражения системы; уменьшение последствий информационных инфекций, локализация или уничтожение вирусов; восстановление информации в ИС.

Регламентация — создание таких условий автоматизированной обработки, хранения и передачи защищаемой информации, при которых нормы и стандарты по защите выполняются в наибольшей степени.

Принуждение — метод защиты, при котором пользователи и персонал ИС вынуждены соблюдать правила обработки, передачи и использования защищаемой информации под угрозой материальной, административной или уголовной ответственности.

Побуждение — метод защиты, побуждающий пользователей и персонал ИС не нарушать установленные порядки за счет соблюдения сложившихся моральных и этических норм.

Вся совокупность технических средств подразделяется на аппаратные и физические.

Аппаратные средства — устройства, встраиваемые непосредственно в вычислительную технику, или устройства, которые сопрягаются с ней по стандартному интерфейсу.

В Программные средства — это специальные программы и программные комплексы, предназначенные для защиты информации в ИС. Как отмечалось, многие из них слиты с ПО самой ИС.

Из средств ПО системы защиты выделим еще программные средства, реализующие механизмы шифрования (криптографии). Криптография — это наука об обеспечении секретности и/или аутентичности (подлинности) передаваемых сообщений.

Организационные средства осуществляют регламентацию производственной деятельности в ИС и взаимоотношений исполнителей на нормативно-правовой основе таким образом, что разглашение, утечка и несанкционированный доступ к конфиденциальной информации становятся невозможными или существенно затрудняются за счет проведения организационных мероприятий. Комплекс этих мер реализуется группой информационной безопасности, но должен находиться под контролем первого руководителя.

Законодательные средства защиты определяются законодательными актами страны, которыми регламентируются правила пользования, обработки и передачи информации ограниченного доступа и устанавливаются меры ответственности за нарушение этих правил.

Морально-этические средства защиты включают всевозможные нормы поведения, которые традиционно сложились ранее, складываются по мере распространения ИС и ИТ в стране и в мире или специально разрабатываются. Морально-этические нормы могут быть неписаные (например, честность) либо оформленные в некий свод (устав) правил или предписаний. Эти нормы, как правило, не являются законодательно утвержденными, но поскольку их несоблюдение приводит к падению престижа организации, они считаются обязательными для исполнения. Характерным примером таких предписаний является Кодекс профессионального поведения членов Ассоциации пользователей ЭВМ США.