Угрозы безопасности информации в компьютерных системах

 

Под угрозой безопасности информации понимается потенциально возможное событие, процесс или явление, которое может привести к уничтожению, утрате целостности, конфиденциальности или доступности информации.

Всё множество потенциальных угроз безопасности информации в автоматизированных информационных системах (АИС) или в компьютерных системах (КС) может быть разделено на два класса: случайные угрозы и преднамеренные угрозы.

Угрозы, которые не связаны с преднамеренными действиями злоумышленников и реализуются в случайные моменты времени, называются случайными или непреднамеренными.

К случайным угрозам относятся: стихийные бедствия и аварии, сбои и отказы технических средств, ошибки при разработке АИС или КС, алгоритмические и программные ошибки, ошибки пользователей и обслуживающего персонала.

Реализация угроз этого класса приводит к наибольшим потерям информации (по статистическим данным – до 80% от ущерба, наносимого информационным ресурсам КС любыми угрозами). При этом может происходить уничтожение, нарушение целостности и доступности информации. Реже нарушается конфиденциальность информации, однако при этом создаются предпосылки для злоумышленного воздействия на информацию. Согласно тем же статистическим данным только в результате ошибок пользователей и обслуживающего персонала происходит до 65% случаев нарушения безопасности информации.

Следует отметить, что механизм реализации случайных угроз изучен достаточно хорошо и накоплен значительный опыт противодействия этим угрозам. Современная технология разработки технических и программных средств, эффективная система эксплуатации автоматизированных информационных систем, включающая обязательное резервирование информации, позволяют значительно снизить потери от реализации угроз этого класса.

Угрозы, которые связаны со злоумышленными действиями людей, а эти действия носят не просто случайный характер, а, как правило, являются непредсказуемыми, называются преднамеренными.

К преднамеренным угрозам относятся: традиционный или универсальный шпионаж и диверсии, несанкционированный доступ к информации, электромагнитные излучения и наводки, несанкционированная модификация структур, вредительские программы.

В качестве источников нежелательного воздействия на информационные ресурсы по-прежнему актуальны методы и средства шпионажа и диверсий. К методам шпионажа и диверсий относятся: подслушивание, визуальное наблюдение, хищение документов и машинных носителей информации, хищение программ и атрибутов систем защиты, подкуп и шантаж сотрудников, сбор и анализ отходов машинных носителей информации, поджоги, взрывы, вооруженные нападения диверсионных или террористических групп.

Несанкционированный доступ к информации – это нарушение правил разграничения доступа с использованием штатных средств вычислительной техники или автоматизированных систем. Несанкционированный доступ возможен:

• при отсутствии системы разграничения доступа;
• при сбое или отказе в компьютерных системах;
• при ошибочных действиях пользователей или обслуживающего персонала компьютерных систем;
• при ошибках в системе распределения доступа;
• при фальсификации полномочий.

Процесс обработки и передачи информации техническими средствами компьютерных систем сопровождается электромагнитными излучениями в окружающее пространство и наведением электрических сигналов в линиях связи, сигнализации, заземлении и других проводниках. Всё это получило название: ”побочные электромагнитные излучения и наводки” (ПЭМИН). Электромагнитные излучения и наводки могут быть использованы злоумышленниками, как для получения информации, так и для её уничтожения.

Большую угрозу безопасности информации в компьютерных системах представляет несанкционированная модификация алгоритмической, программной и технической структуры системы.

Одним из основных источников угроз безопасности информации в КС является использование специальных программ, получивших название “вредительские программы”.

В зависимости от механизма действия вредительские программы делятся на четыре класса:

• “логические бомбы”;
• “черви”;
• “троянские кони”;
• “компьютерные вирусы”.

Логические бомбы – это программы или их части, постоянно находящиеся в ЭВМ или вычислительных систем (КС) и выполняемые только при соблюдении определённых условий. Примерами таких условий могут быть: наступление заданной даты, переход КС в определённый режим работы, наступление некоторых событий заданное число раз и тому подобное.

Черви – это программы, которые выполняются каждый раз при загрузке системы, обладают способностью перемещаться в вычислительных системах (ВС) или в сети и самовоспроизводить копии. Лавинообразное размножение программ приводит к перегрузке каналов связи, памяти и блокировке системы.

Троянские кони – это программы, полученные путём явного изменения или добавления команд в пользовательские программы. При последующем выполнении пользовательских программ наряду с заданными функциями выполняются несанкционированные, измененные или какие-то новые функции.

Компьютерные вирусы – это небольшие программы, которые после внедрения в ЭВМ самостоятельно распространяются путём создания своих копий, а при выполнении определённых условий оказывают негативное воздействие на КС.

 

Методы защиты информации

 

З ащита информации в компьютерных системах обеспечивается созданием комплексной системы защиты. Комплексная система защиты включает:

• правовые методы защиты;
• организационные методы защиты;
• методы защиты от случайных угроз;
• методы защиты от традиционного шпионажа и диверсий;

методы защиты от электромагнитных излучений и наводок;

• методы защиты от несанкционированного доступа;
• криптографические методы защиты;
• методы защиты от компьютерных вирусов.

Среди методов защиты имеются и универсальные, которые являются базовыми при создании любой системы защиты. Это, прежде всего, правовые методы защиты информации, которые служат основой легитимного построения и использования системы защиты любого назначения. К числу универсальных методов можно отнести и организационные методы, которые используются в любой системе защиты без исключений и, как правило, обеспечивают защиту от нескольких угроз.

Методы защиты от случайных угроз разрабатываются и внедряются на этапах проектирования, создания, внедрения и эксплуатации компьютерных систем. К их числу относятся:

• создание высокой надёжности компьютерных систем;
• создание отказоустойчивых компьютерных систем;
• блокировка ошибочных операций;
• оптимизация взаимодействия пользователей и обслуживающего персонала с компьютерной системой;
• минимизация ущерба от аварий и стихийных бедствий;
• дублирование информации.

При защите информации в компьютерных системах от традиционного шпионажа и диверсий используются те же средства и методы защиты, что и для защиты других объектов, на которых не используются компьютерные системы. К их числу относятся:

• создание системы охраны объекта;
• организация работ с конфиденциальными информационными ресурсами;
• противодействие наблюдению и подслушиванию;
• защита от злоумышленных действий персонала.

Все методы защиты от электромагнитных излучений и наводок можно разделить на пассивные и активные. Пассивные методы обеспечивают уменьшение уровня опасного сигнала или снижение информативности сигналов. Активные методы защиты направлены на создание помех в каналах побочных электромагнитных излучений и наводок, затрудняющих приём и выделение полезной информации из перехваченных злоумышленником сигналов. На электронные блоки и магнитные запоминающие устройства могут воздействовать мощные внешние электромагнитные импульсы и высокочастотные излучения. Эти воздействия могут приводить к неисправности электронных блоков и стирать информацию с магнитных носителей информации. Для блокирования угрозы такого воздействия используется экранирование защищаемых средств.

Для защиты информации от несанкционированного доступа создаются:

• система разграничения доступа к информации;
• система защиты от исследования и копирования программных средств.

Исходной информацией для создания системы разграничения доступа является решение администратора компьютерной системы о допуске пользователей к определённым информационным ресурсам. Так как информация в компьютерных системах хранится, обрабатывается и передаётся файлами (частями файлов), то доступ к информации регламентируется на уровне файлов. В базах данных доступ может регламентироваться к отдельным её частям по определённым правилам. При определении полномочий доступа администратор устанавливает операции, которые разрешено выполнять пользователю. Различают следующие операции с файлами:

• чтение (R);
• запись;
• выполнение программ (E).

Операции записи имеют две модификации:

• субъекту доступа может быть дано право осуществлять запись с изменением содержимого файла (W);
• разрешение дописывания в файл без изменения старого содержимого (A).

Система защиты от исследования и копирования программных средств включает следующие методы:

• методы, затрудняющие считывание скопированной информации;
• методы, препятствующие использованию информации.

Под криптографической защитой информации понимается такое преобразование исходной информации, в результате которого она становится недоступной для ознакомления и использования лицами, не имеющими на это полномочий. По виду воздействия на исходную информацию методы криптографического преобразования информации разделяются на следующие группы:

• шифрование;
• стенография;
• кодирование;
• сжатие.

Вредительские программы и, прежде всего, вирусы представляют очень серьёзную опасность для информации в компьютерных системах. Знание механизмов действия вирусов, методов и средств борьбы с ними позволяет эффективно организовать противодействие вирусам, свести к минимуму вероятность заражения и потерь от их воздействия.

Компьютерные вирусы - это небольшие исполняемые или интерпретируемые программы, обладающие свойством распространения и самовоспроизведения в компьютерных системах. Вирусы могут выполнять изменение или уничтожение программного обеспечения или данных, хранящихся в компьютерных системах. В процессе распространения вирусы могут себя модифицировать.

Все компьютерные вирусы классифицируются по следующим признакам:

• по среде обитания;
• по способу заражения;
• по степени опасности вредительских воздействий;
• по алгоритму функционирования.

По среде обитания компьютерные вирусы подразделяются на:

• сетевые;
• файловые;
• загрузочные;
• комбинированные.

Средой обитания сетевых вирусов являются элементы компьютерных сетей. Файловые вирусы размещаются в исполняемых файлах. Загрузочные вирусы находятся в загрузочных секторах внешних запоминающих устройств. Комбинированные вирусы размещаются в нескольких средах обитания. Например, загрузочно-файловые вирусы.

По способу заражения среды обитания компьютерные вирусы делятся на:

• резидентные;
• нерезидентные.

Резидентные вирусы после их активизации полностью или частично перемещаются из среды обитания в оперативную память компьютера. Эти вирусы, используя, как правило, привилегированные режимы работы, разрешённые только операционной системе, заражают среду обитания и при выполнении определённых условий реализуют вредительскую функцию.

Нерезидентные вирусы попадают в оперативную память компьютера только на время их активности, в течение которого выполняют вредительскую функцию и функцию заражения. Затем они полностью покидают оперативную память, оставаясь в среде обитания.

По степени опасности для информационных ресурсов пользователя вирусы разделяются на:

• безвредные;
• опасные;
• очень опасные.

Безвредные вирусы создаются авторами, которые не ставят себе цели нанести какой-либо ущерб ресурсам компьютерной системы. Однако такие вирусы всё-таки наносят определённый ущерб:

• расходуют ресурсы компьютерной системы;
• могут содержать ошибки, вызывающие опасные последствия для информационных ресурсов;
• вирусы, созданные ранее, могут приводить к нарушениям штатного алгоритма работы системы при модернизации операционной системы или аппаратных средств.

Опасные вирусы вызывают существенное снижение эффективности компьютерной системы, но не приводят к нарушению целостности и конфиденциальности информации, хранящейся в запоминающих устройствах.

Очень опасные вирусы имеют следующие вредительские воздействия:

• вызывают нарушение конфиденциальности информации;
• уничтожают информацию;
• вызывают необратимую модификацию (в том числе и шифрование) информации;
• блокируют доступ к информации;
• приводят к отказу аппаратных средств;
• наносят ущерб здоровью пользователям.

По алгоритму функционирования вирусы подразделяются на:

• не изменяющие среду обитания при их распространении;
• изменяющие среду обитания при их распространении.

Для борьбы с компьютерными вирусами используются специальные антивирусные средства и методы их применения. Антивирусные средства выполняют следующие задачи:

• обнаружение вирусов в компьютерных системах;
• блокирование работы программ-вирусов;
• устранение последствий воздействия вирусов.

Обнаружение вирусов и блокирование работы программ-вирусов осуществляется следующими методами:

• сканирование;
• обнаружение изменений;
• эвристический анализ;
• использование резидентных сторожей;
• вакцинирование программ;
• аппаратно-программная защита.

Устранение последствий воздействия вирусов реализуется следующими методами:

• восстановление системы после воздействия известных вирусов;
• восстановление системы после воздействия неизвестных вирусов.