Под программными средствами защиты информации понимают специальные программы, включаемые в состав программного обеспечения КС исключительно для выполнения защитных функций.

К основным программным средствам защиты информации относятся:

Программы идентификации и аутентификации пользователей КС;

Программы разграничения доступа пользователей к ресурсам КС;

Программы шифрования информации;

Программы защиты информационных ресурсов (системного и прикладного программного обеспечения, баз данных, компьютерных средств обучения и т. п.) от несанкционированного изменения, использования и копирования.

Заметим, что под идентификацией, применительно к обеспечению информационной безопасности КС, понимают однозначное распознавание уникального имени субъекта КС. Аутентификация означает подтверждение того, что предъявленное имя соответствует данному субъекту (подтверждение подлинности субъекта).

Примеры вспомогательных программных средств защиты информации:

Программы уничтожения остаточной информации (в блоках оперативной памяти, временных файлах и т.п.);

Программы аудита (ведения регистрационных журналов) событий, связанных с безопасностью КС, для обеспечения возможности восстановления и доказательства факта происшествия этих событий;

Программы имитации работы с нарушителем (отвлечения его на получение якобы конфиденциальной информации);

Программы тестового контроля защищенности КС и др.

К преимуществам программных средств защиты информации относятся:

Простота тиражирования;

Гибкость (возможность настройки на различные условия применения, учитывающие специфику угроз информационной безопасности конкретных КС);

Простота применения - одни программные средства, например шифрования, работают в «прозрачном» (незаметном для пользователя) режиме, а другие не требуют от пользователя никаких новых (по сравнению с другими программами) навыков;

Практически неограниченные возможности их развития путем внесения изменений для учета новых угроз безопасности информации.

Рис. 1.1 Пример пристыкованного программного средства защиты

Рис. 1.2. Пример встроенного программного средства защиты информации

К недостаткам программных средств защиты информации относятся:

Снижение эффективности КС за счет Потребления ее ресурсов, требуемых для функционирование программ защиты;

Более низкая производительность (по сравнению с выполняющими аналогичные функции аппаратными средствами защиты, например шифрования);

Пристыкованность многих программных средств защиты (а не их встроенность в программное обеспечение КС, рис. 1.1 и 1.2), что создает для нарушителя принципиальную возможность их обхода;

Возможность злоумышленного изменения программных средств защиты в процессе эксплуатации КС.

2.2.4 «Аутентификация пользователей»

Аутентификация пользователей на основе паролей и модели «рукопожатия»

При выборе паролей пользователи КС должны руководствоваться двумя, по сути взаимоисключающими, правилами - пароли должны трудно подбираться и легко запоминаться (поскольку пароль ни при каких условиях не должен нигде записываться, так как в этом случае необходимо будет дополнительно решать задачу защиты носителя пароля).

Сложность подбора пароля определяется, в первую очередь, мощностью множества символов, используемого при выборе пароля (N), и минимально возможной длиной пароля (к). В этом случае число различных паролей может быть оценено снизу как С р = N k . Например, если множество символов пароля образуют строчные латинские буквы, а минимальная длина пароля равна 3, то С р = 26 3 = 17576 (что совсем немного для программного подбора). Если же множество символов пароля состоит из строчных и прописных латинских букв, а также из цифр и минимальная длина пароля равна 6, то С р = 62 6 = 56800235584.

Сложность выбираемых пользователями КС паролей должна устанавливаться администратором при реализации установленной для данной системы политики безопасности. Другими параметрами политики учетных записей при использовании парольной аутентификации должны быть:

Максимальный срок действия пароля (любой секрет не может сохраняться в тайне вечно);

Несовпадение пароля с логическим именем пользователя, под которым он зарегистрирован в КС;

Неповторяемость паролей одного пользователя.

Требование неповторяемости паролей может быть реализовано двумя способами. Во-первых, можно установить минимальный срок действия пароля (в противном случае пользователь, вынужденный после истечения срока действия своего пароля поменять его, сможет тут же сменить пароль на старый). Во-вторых, можно вести список уже использовавшихся данным пользователем паролей (максимальная длина списка при этом может устанавливаться администратором) .

К сожалению, обеспечить реальную уникальность каждого вновь выбираемого пользователем пароля с помощью приведенных выше мер практически невозможно. Пользователь может, не нарушая установленных ограничений, выбирать пароли «Al», «A2», ... где А1 - первый пароль пользователя, удовлетворяющий требованиям сложности.

Обеспечить приемлемую степень сложности паролей и их реальную уникальность можно путем назначения паролей всем пользователям администратором КС с одновременным запретом на изменение пароля самим пользователем. Для генерации паролей администратор при этом может использовать программный генератор, позволяющий создавать пароли различной сложности.

Однако при таком способе назначения паролей возникают проблемы, связанные с необходимостью создания защищенного канала для передачи пароля от администратора к пользователю, трудностью проверки сохранения пользователем не им выбранного пароля только в своей памяти и потенциальной возможностью администратора, знающего пароли всех пользователей, злоупотребления своими полномочиями. Поэтому наиболее целесообразным является выбор пароля пользователем на основе установленных администратором правил с возможностью задания администратором нового пароля пользователю в случае, если тот забыл свой пароль.

Еще одним аспектом политики учетных записей пользователей КС должно стать определение противодействия системы попыткам подбора паролей.

Могут применяться следующие правила:

Ограничение числа попыток входа в систему;

Скрытие логического имени последнего работавшего пользователя (знание логического имени может помочь нарушителю подобрать или угадать его пароль);

Учет всех попыток (успешных и неудачных) входа в систему в журнале аудита.

Реакцией системы на неудачную попытку входа пользователя могут быть:

Блокировка учетной записи, под которой осуществляется попытка входа, при превышении максимально возможного числа попыток (на заданное время или до ручного снятия блокировки администратором);

Нарастающее увеличение временной задержки перед предоставлением пользователю следующей попытки входа.

При первоначальном вводе или смене пароля пользователя обычно применяются два классических правила:

Символы вводимого пароля не отображаются на экране (это же правило, применяется и для ввода пользователем пароля при его входе в систему);

Для подтверждения правильности ввода пароля (с учетом первого правила) этот ввод повторяется дважды.

Для хранения паролей возможно их предварительное шифрование или хеширование.

Шифрование паролей имеет два недостатка:

Поскольку при шифровании необходимо использовать ключ, требуется обеспечить его защищенное хранение в КС (знание ключа шифрования пароля позволит выполнить его расшифрование и осуществить несанкционированный доступ к информации);

Существует опасность расшифрования любого пароля и получения его в открытом виде.

Хеширование является необратимым преобразованием и знание хеш-значения пароля не даст нарушителю возможности его получения в открытом виде (он сможет только пытаться подобрать пароль при известной функции хеширования). Поэтому гораздо более безопасным является хранение паролей в хешированном виде. Недостатком является то, что не существует даже теоретической возможности восстановить забытый пользователем пароль.

Второй пример - аутентификация на основе модели «рукопожатия» . При регистрации в КС пользователю предлагается набор небольших изображений (например, пиктограмм), среди которых он должен выбрать заданное число картинок. При последующем входе в систему ему выводится другой набор изображений, часть из которых он видел при регистрации. Для правильной аутентификации пользователь должен отметить те картинки, которые он выбрал при регистрации.

Преимущества аутентификации на основе модели «рукопожатия» перед парольной аутентификацией:

Между пользователем и системой не передается никакой конфиденциальной информации, которую нужно сохранять в тайне, I

Каждый следующий сеанс входа пользователя в систему отличен от предыдущего, поэтому даже длительное наблюдение за этими сеансами ничего не даст нарушителю.

К недостаткам аутентификации на основе модели «рукопожатия» относится большая длительность этой процедуры по сравнению с парольной аутентификацией.

Аутентификация пользователей по их биометрическим характеристикам

К основным биометрическим характеристикам пользователей КС, которые могут применяться при их аутентификации, относятся:

Отпечатки пальцев;

Геометрическая форма руки;

Узор радужной оболочки глаза;

Рисунок сетчатки глаза;

Геометрическая форма и размеры лица;

Геометрическая форма и размеры уха и др.

Наиболее распространенными являются программно-аппаратные средства аутентификации пользователей по их отпечаткам пальцев. Для считывания этих отпечатков обычно применяются оснащенные специальными сканерами клавиатуры и мыши. Наличие достаточно больших банков данных с отпечатками пальцев) граждан является основной причиной достаточно широкого применения подобных средств аутентификации в государственный структурах, а также в крупных коммерческих организациях. Недостатком таких средств является потенциальная возможность применения отпечатков пальцев пользователей для контроля над их частной жизнью.

Если по объективным причинам (например, из-за загрязненности помещений, в которых проводится аутентификация) получение четкого отпечатка пальца невозможно, то может приме­няться аутентификация по геометрической форме руки пользователя. В этом случае сканеры могут быть установлены на стене помещения.

Наиболее достоверными (но и наиболее дорогостоящими) являются средства аутентификации пользователей, основанные на характеристиках глаза (узоре радужной оболочки или рисунке сетчатки). Вероятность повторения этих признаков оценивается в 10 -78 .

Наиболее дешевыми (но и наименее достоверными) являются средства аутентификации, основанные на геометрической форме и размере лица пользователя или на тембре его голоса. Это позволяет использовать эти средства и для аутентификации при удаленном доступе пользователей к КС.

Основные достоинства аутентификации пользователей по их биометрическим характеристикам;

Трудность фальсификации этих признаков;

Высокая достоверность аутентификации из-за уникальности таких признаков;

Неотделимость биометрических признаков от личности пользователя.

Для сравнения аутентификации пользователей на основе тех или иных биометрических характеристик применяются оценки вероятностей ошибок первого и второго рода. Вероятность ошибки первого рода (отказа в доступе к КС легальному пользователю) составляет 10 -6 ... 10 -3 . Вероятность ошибки второго рода (допуска к работе в КС незарегистрированного пользователя) в современных системах биометрической аутентификации составляет 10 -5 ... 10 -2 .

Общим недостатком средств аутентификации пользователей КС по их биометрическим характеристикам является их более высокая стоимость по сравнению с другими средствами аутентификации, что обусловлено, в первую очередь, необходимостью приобретения дополнительных аппаратных средств. Способы аутентификации, основанные на особенностях клавиатурного почерка и росписи мышью пользователей, не требуют применения специальной аппаратуры.

Аутентификация пользователей по их клавиатурному почерку и росписи мышью

Одним из первых идею аутентификации пользователей по особенностям их работы с клавиатурой и мышью предложил С.П.Расторгуев. При разработке математической модели аутентификации на основе клавиатурного почерка пользователей было сделано предположение, что временные интервалы между нажатиями соседних символов ключевой фразы и между нажатиями конкретных сочетаний клавиш в ней подчиняются нормальному закону распределения. Сутью данного способа аутентификации является проверка гипотезы о равенстве центров распределения двух нормальных генеральных совокупностей (полученных при настройке системы на характеристики пользователя и при его аутентификации).

Рассмотрим вариант аутентификации пользователя по набору ключевой фразы (одной и той же в режимах настройки и подтверждения подлинности).

Процедура настройки на характеристики регистрируемого в КС пользователя:

1) выбор пользователем ключевой фразы (ее символы должны быть равномерно разнесены по клавиатуре);

2) набор ключевой фразы несколько раз;

3) исключение грубых ошибок (по специальному алгоритму);

4) расчет и сохранение оценок математических ожиданий, дисперсий и числа, наблюдений для временных интервалов между наборами каждой пары соседних символов ключевой фразы.

Достоверность аутентификации на основе клавиатурного почерка пользователя ниже, чем при использовании его биометрических характеристик.

Однако этот способ аутентификации имеет и свои преимущества:

Возможность скрытия факта применения дополнительной аутентификации пользователя, если в качестве ключевой фразы используется вводимая пользователем парольная фраза;

Возможность реализации данного способа только с помощью программных средств (снижение стоимости средств аутентификации).

Теперь рассмотрим способ аутентификации, основанный на росписи мышью (с помощью этого манипулятора, естественно, нельзя выполнить реальную роспись пользователя, поэтому данная роспись будет достаточно простым росчерком). Назовем линией росписи ломаную линию, полученную соединением точек от начала росписи до ее завершения (соседние точки при этом не должны иметь одинаковых координат). Длину линии росписи рассчитаем как сумму длин отрезков, соединяющих точки росписи.

Подобно аутентификации на основе клавиатурного почерка подлинность пользователя по его росписи мышью подтверждается прежде всего темпом его работы с этим устройством ввода.

К достоинствам аутентификации пользователей по их росписи мышью, подобно использованию клавиатурного почерка, относится возможность реализации этого способа только с помощью программных средств; к недостаткам - меньшая достоверность аутентификации по сравнению с применением биометрических характеристик пользователя, а также необходимость достаточно уверенного владения пользователем навыками работы с мышью.

Общей особенностью способов аутентификации, основанных на клавиатурном почерке и росписи мышью является нестабильность их характеристик у одного и того же пользователя, которая может быть вызвана:

1) естественными изменениями, связанными с улучшением навыков пользователя по работе с клавиатурой и мышью или, наоборот, с их ухудшением из-за старения организма;

2) изменениями, связанными с ненормальным физическим или эмоциональным состоянием пользователя.

Изменения характеристик пользователя, вызванные причинами первого рода, не являются скачкообразными, поэтому могут быть нейтрализованы изменением эталонных характеристик после каждой успешной аутентификацией пользователя.

Изменения характеристик пользователя, вызванные причинами второго рода, могут быть скачкообразными и привести к отклонению его попытки входа в КС. Однако эта особенность аутентификации на основе клавиатурного почерка и росписи мышью может стать и достоинством, если речь идет о пользователях КС поенного, энергетического и финансового назначения.

Перспективным направлением развития способов аутентификации пользователей КС, основанных на их личных особенностях, может стать подтверждение подлинности пользователя на основе его знаний и навыков, характеризующих уровень образования и культуры.

Министерство образования Саратовской области

Дипломная работа

Программные и аппаратные средства защиты информации

г. Энгельс, 2014 г.

Введение

Быстро развивающиеся компьютерные информационные технологии вносят заметные изменения в нашу жизнь. Информация стала товаром, который можно приобрести, продать, обменять. При этом стоимость информации часто в сотни раз превосходит стоимость компьютерной системы, в которой она хранится.

От степени безопасности информационных технологий в настоящее время зависит благополучие, а порой и жизнь многих людей. Такова плата за усложнение и повсеместное распространение автоматизированных систем обработки информации.

Под информационной безопасностью понимается защищенность информационной системы от случайного или преднамеренного вмешательства, наносящего ущерб владельцам или пользователям информации.

На практике важнейшими являются три аспекта информационной безопасности:

· доступность (возможность за разумное время получить требуемую информационную услугу);

· целостность (актуальность и непротиворечивость информации, ее защищенность от разрушения и несанкционированного изменения);

· конфиденциальность (защита от несанкционированного прочтения).

Нарушения доступности, целостности и конфиденциальности информации могут быть вызваны различными опасными воздействиями на информационные компьютерные системы.

Современная информационная система представляет собой сложную систему, состоящую из большого числа компонентов различной степени автономности, которые связаны между собой и обмениваются данными. Практически каждый компонент может подвергнуться внешнему воздействию или выйти из строя. Компоненты автоматизированной информационной системы можно разбить на следующие группы:

аппаратные средства - компьютеры и их составные части (процессоры, мониторы, терминалы, периферийные устройства - дисководы, принтеры, контроллеры, кабели, линии связи и т.д.);

программное обеспечение - приобретенные программы, исходные, объектные, загрузочные модули; операционные системы и системные программы (компиляторы, компоновщики и др.), утилиты, диагностические программы и т.д.;

данные - хранимые временно и постоянно, на магнитных носителях, печатные, архивы, системные журналы и т.д.;

персонал - обслуживающий персонал и пользователи.

Опасные воздействия на компьютерную информационную систему можно подразделить на случайные и преднамеренные. Анализ опыта проектирования, изготовления и эксплуатации информационных систем показывает, что информация подвергается различным случайным воздействиям на всех этапах цикла жизни системы.

1. Программные средства защиты информации

Программными называются средства защиты данных, функционирующие в составе программного обеспечения. Среди них можно выделить следующие:

средства архивации данных

антивирусные программы

криптографические средства

средства идентификации и аутентификации пользователей

средства управления доступом

протоколирование и аудит

Как примеры комбинаций вышеперечисленных мер можно привести:

защиту баз данных

защиту информации при работе в компьютерных сетях.

1 Средства архивации информации

Иногда резервные копии информации приходится выполнять при общей ограниченности ресурсов размещения данных, например владельцам персональных компьютеров.

В этих случаях используют программную архивацию. Архивация это слияние нескольких файлов и даже каталогов в единый файл - архив, одновременно с сокращением общего объема исходных файлов путем устранения избыточности, но без потерь информации, т. е. с возможностью точного восстановления исходных файлов.

Действие большинства средств архивации основано на использовании алгоритмов сжатия, предложенных в 80-х гг.

Абрахамом Лемпелем и Якобом Зивом. Наиболее известны и популярны следующие архивные форматы:

ZIP (рис. 1.1), ARJ для операционных систем DOS и Windows,

TAR для операционной системы Unix,

межплатформный формат JAR (Java ARchive),

Рис. 1.1. Общий вид архиватора WinZip.

RAR (рис. 1.2) используется в операционных системах DOS, Windows и Unix.

Рис. 1.2. Общий вид архиватора WinRar.

Пользователю следует лишь выбрать для себя подходящую программу, обеспечивающую работу с выбранным форматом, путем оценки ее характеристик - быстродействия, степени сжатия, совместимости с большим количеством форматов, удобности интерфейса, выбора операционной системы и т.д.

Также очень важно установить постоянный график проведения таких работ по архивации данных или выполнять их после большого обновления данных.

2 Антивирусные программы

2.1 Компьютерные вирусы

Неискушенные пользователи обычно считают, что компьютерный вирус - это специально написанная небольшая по размерам программа, которая может "приписывать" себя к другим программам (т.е. "заражать" их), а также выполнять нежелательные различные действия на компьютере. Специалисты по компьютерной вирусологии определяют, что свойством вируса является возможность создавать свои дубликаты (не обязательно совпадающие с оригиналом) и внедрять их в вычислительные сети и/или файлы, системные области компьютера и прочие выполняемые объекты. При этом дубликаты сохраняют способность к дальнейшему распространению. Следует отметить, что это условие не является достаточным т.е. окончательным. Вот почему точного определения вируса нет до сих пор, и вряд ли оно появится в обозримом будущем.

Следовательно, нет точно определенного закона, по которому "хорошие" файлы можно отличить от "вирусов". Более того, иногда даже для конкретного файла довольно сложно определить, является он вирусом или нет.

По среде обитания вирусы можно разделить на:

файловые;

загрузочные;

макровирусы;

Файловые вирусы (рис. 1.3) либо различными способами внедряются в выполняемые файлы (наиболее распространенный тип вирусов), либо создают файлы-двойники (компаньон-вирусы), либо используют особенности организации файловой системы (link-вирусы).

Рис. 1.3. Вирус в файле MOUSE.COM.

Существуют вирусы, заражающие файлы, которые содержат исходные тексты программ, библиотечные или объектные модули. Возможна запись вируса и в файлы данных, но это случается либо в результате ошибки вируса, либо при проявлении его агрессивных свойств. Макро-вирусы также записывают свой код в файлы данных - документы или электронные таблицы, - однако эти вирусы настолько специфичны, что вынесены в отдельную группу.

Загрузочные вирусы (рис. 1.4) заражают загрузочный (boot) сектор флоппи-диска и boot-сектор или Master Boot Record (MBR) винчестера. Принцип действия загрузочных вирусов основан на алгоритмах запуска операционной системы при включении или перезагрузке компьютера - после необходимых тестов установленного оборудования (памяти, дисков и т.д.) программа системной загрузки считывает первый физический сектор загрузочного диска.

Рис. 1.4. Вирус в загрузочной записи.

В случае дискеты или компакт-диска управление получает boot-сектор, который анализирует таблицу параметров диска высчитывает адреса системных файлов операционной системы, считывает их в память и запускает на выполнение.

В случае винчестера управление получает программа, расположенная в MBR винчестера. Эта программа анализирует таблицу разбиения диска (Disk Partition Table), вычисляет адрес активного boot-сектора, загружает его в память и передает на него управление. Получив управление, активный boot-сектор винчестера проделывает те же действия, что и boot-сектор дискеты.

Макро-вирусы заражают файлы-документы и электронные таблицы нескольких популярных редакторов. Макро-вирусы (macro viruses) являются программами на языках (макро-языках), встроенных в некоторые системы обработки данных (текстовые редакторы, электронные таблицы и т.д.).

К сетевым относятся вирусы, которые для своего распространения активно используют протоколы и возможности локальных и глобальных сетей. Основным принципом работы сетевого вируса является возможность самостоятельно передать свой код на удаленный сервер или рабочую станцию. "Полноценные" сетевые вирусы при этом обладают еще и возможностью запустить на выполнение свой код на удаленном компьютере или, по крайней мере, "подтолкнуть" пользователя к запуску зараженного файла. Пример сетевых вирусов - так называемые IRC-черви.

Существует большое количество сочетаний - например, файлово-загрузочные вирусы, заражающие как файлы, так и загрузочные сектора дисков. Такие вирусы, как правило, имеют довольно сложный алгоритм работы, часто применяют оригинальные методы проникновения в систему, используют стелс и полиморфик-технологии. Другой пример такого сочетания - сетевой макро-вирус, который не только заражает редактируемые документы, но и рассылает свои копии по электронной почте.

Кроме вирусов принято выделять еще несколько видов вредоносных программ. Это троянские программы, логические бомбы и программы-черви. Четкого разделения между ними не существует: троянские программы могут содержать вирусы, в вирусы могут быть встроены логические бомбы, и т. д.

По основному назначению троянские программы (рис.1.5) совершенно безобидны или даже полезны. Но когда пользователь запишет программу в свой компьютер и запустит ее, она может незаметно выполнять вредоносные функции. Чаще всего троянские программы используются для первоначального распространения вирусов, для получения удаленного доступа к компьютеру через Интернет, кражи данных или их уничтожения.

Рис. 1.5. Троянская прогамма в Windows.

Программы-черви нацелены на выполнение определенной функции, например, на проникновение в систему и модификацию данных. Можно, скажем, создать программу-червь, подсматривающую пароль для доступа к банковской системе и изменяющую базу данных.

Широко известная программа-червь была написана студентом Корнельского университета Робертом Моррисом. Червь Морриса был запущен в Интернет 2 ноября 1988 г. и за 5 часов смог проникнуть более чем на 6000 компьютеров.

Некоторые вирусы-черви (например, Code Red) существуют не внутри файлов, а в виде процессов в памяти зараженного компьютера. Это исключает их обнаружение антивирусами, сканирующими файлы и оставляющими без внимания оперативную память компьютера.

2.2 Методы обнаружения и удаления компьютерных вирусов

Способы противодействия компьютерным вирусам можно разделить на несколько групп: профилактика вирусного заражения и уменьшение предполагаемого ущерба от такого заражения; методика использования антивирусных программ, в том числе обезвреживание и удаление известного вируса; способы обнаружения и удаления неизвестного вируса.

Профилактика заражения компьютера.

Восстановление пораженных объектов.

Антивирусные программы.

2.2.1 Профилактика заражения компьютера

Одним из основных методов борьбы с вирусами является, как и в медицине, своевременная профилактика. Компьютерная профилактика предполагает соблюдение небольшого числа правил, которое позволяет значительно снизить вероятность заражения вирусом и потери каких-либо данных.

Для того чтобы определить основные правила компьютерной гигиены, необходимо выяснить основные пути проникновения вируса в компьютер и компьютерные сети.

Основным источником вирусов на сегодняшний день является глобальная сеть Internet. Наибольшее число заражений вирусом происходит при обмене письмами. Пользователь зараженного макро-вирусом редактора, сам того не подозревая, рассылает зараженные письма адресатам, которые в свою очередь отправляют новые зараженные письма и т.д. Выводы - следует избегать контактов с подозрительными источниками информации и пользоваться только законными (лицензионными) программными продуктами. К сожалению, в нашей стране это не всегда возможно.

2.2.2 Восстановление пораженных объектов

В большинстве случаев заражения вирусом процедура восстановления зараженных файлов и дисков сводится к запуску подходящего антивируса, способного обезвредить систему. Если же вирус неизвестен ни одному антивирусу, то достаточно отослать зараженный файл фирмам-производителям антивирусов и через некоторое время (обычно - несколько дней или недель) получить лекарство - "апдейт" против вируса. Если же время не ждет, то обезвреживание вируса придется произвести самостоятельно. Для большинства пользователей необходимо иметь резервные копии своей информации.

2.2.3 Классификация антивирусных программ

Наиболее эффективны в борьбе с компьютерными вирусами антивирусные программы. Однако сразу хотелось бы отметить, что не существует антивирусов, гарантирующих стопроцентную защиту от вирусов, и заявления о существовании таких систем можно расценить как либо недобросовестную рекламу, либо непрофессионализм. Таких систем не существует, поскольку на любой алгоритм антивируса всегда можно предложить контр-алгоритм вируса, невидимого для этого антивируса (обратное, к счастью, тоже верно: на любой алгоритм вируса всегда можно создать антивирус).

Самыми популярными и эффективными антивирусными программами являются антивирусные сканеры. Следом за ними по эффективности и популярности следуют CRC-сканеры. Часто оба приведенных метода объединяются в одну универсальную антивирусную программу, что значительно повышает ее мощность. Применяются также различного типа блокировщики и иммунизаторы.

2.2.4 Антивирусные сканеры

Принцип работы антивирусных сканеров основан на проверке файлов, секторов и системной памяти и поиске в них известных и новых (неизвестных сканеру) вирусов. Для поиска известных вирусов используются так называемые "маски". Маской вируса является некоторая постоянная последовательность кода, специфичная для этого конкретного вируса. Если вирус не содержит постоянной маски, или длина этой маски недостаточно велика, то используются другие методы.

Сканеры также можно разделить на две категории - "универсальные" и "специализированные". Универсальные сканеры рассчитаны на поиск и обезвреживание всех типов вирусов вне зависимости от операционной системы, на работу в которой рассчитан сканер. Специализированные сканеры предназначены для обезвреживания ограниченного числа вирусов или только одного их класса, например макро-вирусов. Специализированные сканеры, рассчитанные только на макро-вирусы, часто оказываются наиболее удобным и надежным решением для защиты систем документооборота в средах MS Word и MS Excel.

Сканеры также делятся на "резидентные" (мониторы, сторожа), производящие сканирование "на-лету", и "нерезидентные", обеспечивающие проверку системы только по запросу. Как правило, "резидентные" сканеры обеспечивают более надежную защиту системы, поскольку они немедленно реагируют на появление вируса, в то время как "нерезидентный" сканер способен опознать вирус только во время своего очередного запуска. С другой стороны резидентный сканер может несколько замедлить работу компьютера в том числе и из-за возможных ложных срабатываний.

К достоинствам сканеров всех типов относится их универсальность, к недостаткам - относительно небольшую скорость поиска вирусов. Наиболее распространены в России следующие программы:

AVP - Касперского (рис. 1.6),

Рис. 1.6. Антивирус Касперского 2010.

Dr.Weber - Данилова,

Norton Antivirus фирмы Semantic.

1.2.2.5 CRC-сканеры

Принцип работы CRC-сканеров основан на подсчете CRC-сумм (контрольных сумм) для присутствующих на диске файлов/системных секторов. Эти CRC-суммы затем сохраняются в базе данных антивируса, как, впрочем, и некоторая другая информация: длины файлов, даты их последней модификации и т.д. При последующем запуске CRC-сканеры сверяют данные, содержащиеся в базе данных, с реально подсчитанными значениями. Если информация о файле, записанная в базе данных, не совпадает с реальными значениями, то CRC-сканеры сигнализируют о том, что файл был изменен или заражен вирусом. CRC-сканеры, использующие анти-стелс алгоритмы, являются довольно сильным оружием против вирусов: практически 100% вирусов оказываются обнаруженными почти сразу после их появления на компьютере. Однако у этого типа антивирусов есть врожденный недостаток, который заметно снижает их эффективность. Этот недостаток состоит в том, что CRC-сканеры не способны поймать вирус в момент его появления в системе, а делают это лишь через некоторое время, уже после того, как вирус разошелся по компьютеру. CRC-сканеры не могут определить вирус в новых файлах (в электронной почте, на дискетах, в файлах, восстанавливаемых из backup или при распаковке файлов из архива), поскольку в их базах данных отсутствует информация об этих файлах. Более того, периодически появляются вирусы, которые используют эту "слабость" CRC-сканеров, заражают только вновь создаваемые файлы и остаются, таким образом, невидимыми для них. Наиболее используемые в России программы подобного рода- ADINF и AVP Inspector.

2.2.6 Блокировщики

Антивирусные блокировщики - это резидентные программы, перехватывающие "вирусо-опасные" ситуации и сообщающие об этом пользователю. К "вирусо-опасным" относятся вызовы на открытие для записи в выполняемые файлы, запись в boot-сектора дисков или MBR винчестера, попытки программ остаться резидентно и т.д., то есть вызовы, которые характерны для вирусов в моменты из размножения. Иногда некоторые функции блокировщиков реализованы в резидентных сканерах.

К достоинствам блокировщиков относится их способность обнаруживать и останавливать вирус на самой ранней стадии его размножения, что, кстати, бывает очень полезно в случаях, когда давно известный вирус постоянно "выползает неизвестно откуда". К недостаткам относятся существование путей обхода защиты блокировщиков и большое количество ложных срабатываний, что, видимо, и послужило причиной для практически полного отказа пользователей от подобного рода антивирусных программ.

Необходимо также отметить такое направление антивирусных средств, как антивирусные блокировщики, выполненные в виде аппаратных компонентов компьютера ("железа"). Наиболее распространенной является встроенная в BIOS защита от записи в MBR винчестера. Однако, как и в случае с программными блокировщиками, такую защиту легко обойти прямой записью в порты контроллера диска, а запуск DOS-утилиты FDISK немедленно вызывает "ложное срабатывание" защиты.

3 Криптографические методы защиты

Проблема защиты информации путем ее преобразования, исключающего ее прочтение посторонним лицом, волновала человеческий ум с давних времен. История криптографии - ровесница истории человеческого языка. Более того, первоначально письменность сама по себе была криптографической системой, так как в древних обществах ею владели только избранные. Священные книги Древнего Египта, Древней Индии тому примеры.

Криптографические методы защиты информации - это специальные методы шифрования, кодирования или иного преобразования информации, в результате которого ее содержание становится недоступным без предъявления ключа криптограммы и обратного преобразования. Криптографический метод защиты, безусловно, самый надежный метод защиты, так как охраняется непосредственно сама информация, а не доступ к ней (например, зашифрованный файл нельзя прочесть даже в случае кражи носителя). Данный метод защиты реализуется в виде программ или пакетов программ

Современная криптография включает в себя четыре крупных раздела:

Симметричные криптосистемы. В симметричных криптосистемах и для шифрования, и для дешифрования используется один и тот же ключ. (Шифрование - преобразовательный процесс: исходный текст, который носит также название открытого текста, заменяется шифрованным текстом, дешифрование - обратный шифрованию процесс. На основе ключа шифрованный текст преобразуется в исходный)

Криптосистемы с открытым ключом. В системах с открытым ключом используются два ключа - открытый и закрытый, которые математически связаны друг с другом. Информация шифруется с помощью открытого ключа, который доступен всем желающим, а расшифровывается с помощью закрытого ключа, известного только получателю сообщения. (Ключ - информация, необходимая для беспрепятственного шифрования и дешифрования текстов.)

Электронная подпись (рис.1.7). Системой электронной подписи. называется присоединяемое к тексту его криптографическое преобразование, которое позволяет при получении текста другим пользователем проверить авторство и подлинность сообщения.

Рис. 1.7. Электронно-цифровая подпись.

Управление ключами. Это процесс системы обработки информации, содержанием которых является составление и распределение ключей между пользователями.

Основные направления использования криптографических методов - передача конфиденциальной информации по каналам связи (например, электронная почта), установление подлинности передаваемых сообщений, хранение информации (документов, баз данных) на носителях в зашифрованном виде.

4 Идентификация и аутентификация

Идентификация позволяет субъекту - пользователю или процессу, действующему от имени определенного пользователя, назвать себя, сообщив свое имя. Посредством аутентификации вторая сторона убеждается, что субъект действительно тот, за кого себя выдает. В качестве синонима слова "аутентификация" иногда используют сочетание "проверка подлинности". Субъект может подтвердить свою подлинность, если предъявит по крайней мере одну из следующих сущностей:

нечто, что он знает: пароль, личный идентификационный номер, криптографический ключ и т.п.,

нечто, чем он владеет: личную карточку или иное устройство аналогичного назначения,

нечто, ассоциированное с ним, например координаты

Главное достоинство парольной аутентификации - простота и привычность. Пароли давно встроены в операционные системы и иные сервисы. При правильном использовании пароли могут обеспечить приемлемый для многих организаций уровень безопасности. Тем не менее по совокупности характеристик их следует признать самым слабым средством проверки подлинности. Надежность паролей основывается на способности помнить их и хранить в тайне. Ввод пароля можно подсмотреть. Пароль можно угадать методом грубой силы, используя, быть может, словарь. Если файл паролей зашифрован, но доступен на чтение, его можно перекачать к себе на компьютер и попытаться подобрать пароль, запрограммировав полный перебор.

Пароли уязвимы по отношению к электронному перехвату - это наиболее принципиальный недостаток, который нельзя компенсировать улучшением администрирования или обучением пользователей. Практически единственный выход - использование криптографии для шифрования паролей перед передачей по линиям связи.

Тем не менее, следующие меры позволяют значительно повысить надежность парольной защиты:

наложение технических ограничений (пароль должен быть не слишком коротким, он должен содержать буквы, цифры, знаки пунктуации и т.п.);

управление сроком действия паролей, их периодическая смена;

ограничение доступа к файлу паролей;

ограничение числа неудачных попыток входа в систему, что затруднит применение метода грубой силы;

обучение и воспитание пользователей;

использование программных генераторов паролей, которые, основываясь на несложных правилах, могут порождать только благозвучные и, следовательно, запоминающиеся пароли.

Перечисленные меры целесообразно применять всегда, даже если наряду с паролями используются другие методы аутентификации, основанные, например, на применении токенов.

Токен (рис. 1.8) - это предмет или устройство, владение которым подтверждает подлинность пользователя. Различают токены с памятью (пассивные, которые только хранят, но не обрабатывают информацию) и интеллектуальные токены (активные).

Самой распространенной разновидностью токенов с памятью являются карточки с магнитной полосой. Для использования подобных токенов необходимо устройство чтения, снабженное также клавиатурой и процессором. Обычно пользователь набирает на этой клавиатуре свой личный идентификационный номер, после чего процессор проверяет его совпадение с тем, что записано на карточке, а также подлинность самой карточки. Таким образом, здесь фактически применяется комбинация двух способов защиты, что существенно затрудняет действия злоумышленника.

Необходима обработка аутентификационной информации самим устройством чтения, без передачи в компьютер - это исключает возможность электронного перехвата.

Иногда (обычно для физического контроля доступа) карточки применяют сами по себе, без запроса личного идентификационного номера.

Как известно, одним из самых мощных средств в руках злоумышленника является изменение программы аутентификации, при котором пароли не только проверяются, но и запоминаются для последующего несанкционированного использования.

Интеллектуальные токены характеризуются наличием собственной вычислительной мощности. Они подразделяются на интеллектуальные карты, стандартизованные ISO и прочие токены. Карты нуждаются в интерфейсном устройстве, прочие токены обычно обладают ручным интерфейсом (дисплеем и клавиатурой) и по внешнему виду напоминают калькуляторы. Чтобы токен начал работать, пользователь должен ввести свой личный идентификационный номер.

По принципу действия интеллектуальные токены можно разделить на следующие категории.

Динамическая генерация паролей: токен генерирует пароли, периодически изменяя их. Компьютерная система должна иметь синхронизированный генератор паролей. Информация от токена поступает по электронному интерфейсу или набирается пользователем на клавиатуре терминала.

Запросно-ответные системы: компьютер выдает случайное число, которое преобразуется криптографическим механизмом, встроенным в токен, после чего результат возвращается в компьютер для проверки. Здесь также возможно использование электронного или ручного интерфейса. В последнем случае пользователь читает запрос с экрана терминала, набирает его на клавиатуре токена (возможно, в это время вводится и личный номер), а на дисплее токена видит ответ и переносит его на клавиатуру терминала.

5 Управление доступом

Средства управления доступом позволяют специфицировать и контролировать действия, которые субъекты - пользователи и процессы могут выполнять над объектами - информацией и другими компьютерными ресурсами. Речь идет о логическом управлении доступом, который реализуется программными средствами. Логическое управление доступом - это основной механизм многопользовательских систем, призванный обеспечить конфиденциальность и целостность объектов и, до некоторой степени, их доступность путем запрещения обслуживания неавторизованных пользователей. Задача логического управления доступом состоит в том, чтобы для каждой пары (субъект, объект) определить множество допустимых операций, зависящее от некоторых дополнительных условий, и контролировать выполнение установленного порядка. Простой пример реализации таких прав доступа - какой-то пользователь (субъект) вошедший в информационную систему получил право доступа на чтение информации с какого-то диска(объект), право доступа на модификацию данных в каком-то каталоге(объект) и отсутствие всяких прав доступа к остальным ресурсам информационной системы.

Контроль прав доступа производится разными компонентами программной среды - ядром операционной системы, дополнительными средствами безопасности, системой управления базами данных, посредническим программным обеспечением (таким как монитор транзакций) и т.д.

архивация информация защита антивирусный

2. Аппаратные средства защиты информации

К аппаратным средствам защиты относятся различные электронные, электронно-механические, электронно-оптические устройства. К настоящему времени разработано значительное число аппаратных средств различного назначения, однако наибольшее распространение получают следующие:

· специальные регистры для хранения реквизитов защиты: паролей, идентифицирующих кодов, грифов или уровней секретности;

· устройства измерения индивидуальных характеристик человека (голоса, отпечатков) с целью его идентификации.

1 Аппаратные ключи защиты

Уже много лет на рынке средств защиты программ от несанкционированного тиражирования присутствуют так называемые аппаратные ключи защиты (Dongles). Разумеется, компании, продающие такие устройства, представляют их если не как панацею, то уж как надежное средство противодействия компьютерному пиратству. Но насколько серьезным препятствием могут служить аппаратные ключи? Аппаратные ключи защиты можно пытаться классифицировать по нескольким признакам. Если рассматривать возможные типы подключения, то бывают, например, ключи на порт принтера (LPT), последовательный порт (СОМ), USB-порт и ключи, подключаемые к специальной плате, вставляемой внутрь компьютера.

Можно при сравнении ключей анализировать удобство и функциональность сопутствующего программного обеспечения. Например, для некоторых семейств аппаратных ключей разработаны автоматические протекторы, позволяющие защитить программу "за один клик", а для некоторых такие протекторы отсутствуют.

Ключи с памятью. Это, наверное, самый простой тип ключей. Ключи с памятью имеют определенное число ячеек, из которых разрешено считывание. В некоторые из этих ячеек также может производиться запись. Обычно в ячейках, недоступных для записи, хранится уникальный идентификатор ключа.

Когда-то давно существовали ключи, в которых перезаписываемой памяти не было вообще, а программисту для считывания был доступен только идентификатор ключа. Но очевидно, что на ключах с такой функциональностью построить серьезную защиту просто невозможно. Правда, и ключи с памятью не способны противостоять эмуляции. Достаточно один раз прочитать всю память и сохранить ее в эмуляторе. После этого правильно эмулировать ответы на все запросы к ключу не составит большого труда.

Таким образом, аппаратные ключи с памятью в заданных условиях не способны дать никаких преимуществ по сравнению с чисто программными системами.

Ключи с неизвестным алгоритмом. Многие современные аппаратные ключи содержат секретную функцию преобразования данных, на которой и основывается секретность ключа. Иногда программисту предоставляется возможность выбрать константы, являющиеся параметрами преобразования, но сам алгоритм остается неизвестным.

Проверка наличия ключа должна выполняться следующим образом. При разработке защиты программист делает несколько запросов к алгоритму и запоминает полученные ответы. Эти ответы в какой-то форме кодируются в программе. Во время выполнения программа повторяет те же запросы и сравнивает полученные ответы с сохраненными значениями. Если обнаруживается несовпадение, значит, программа получает ответ не от оригинального ключа.

Эта схема имеет один существенный недостаток. Так как защищенная программа имеет конечный размер, то количество правильных ответов, которые она может хранить, также является конечным. А это значит, что существует возможность построения табличного эмулятора, который будет знать правильные ответы на все запросы, результат которых может проверить программа.

Ключи с таймером. Некоторые производители аппаратных ключей предлагают модели, имеющие встроенный таймер. Но для того, чтобы таймер мог работать в то время, когда ключ не подключен к компьютеру, необходим встроенный источник питания. Среднее время жизни батареи, питающей таймер, составляет 4 года, и после ее разрядки ключ перестанет правильно функционировать. Возможно, именно из-за сравнительно короткого времени жизни ключи с таймером применяются довольно редко. Но как таймер может помочь усилить защищенность?

Ключи HASP Time предоставляют возможность узнавать текущее время, установленное на встроенных в ключ часах. И защищенная программа может использовать ключ для того, чтобы отследить окончание тестового периода. Но очевидно, что эмулятор позволяет возвращать любые показания таймера, т. е. аппаратная часть никак не повышает стойкость защиты. Хорошей комбинацией является алгоритм, связанный с таймером. Если алгоритм может быть деактивирован в определенный день и час, очень легко будет реализовывать демонстрационные версии программ, ограниченные по времени.

Но, к сожалению, ни один из двух самых популярных в России разработчиков аппаратных ключей не предоставляет такой возможности. Ключи HASP, производимые компанией Aladdin, не поддерживают активацию и деактивацию алгоритмов. А ключи Sentinel SuperPro, разработанные в Rainbow Technologies, не содержат таймера.

Ключи с известным алгоритмом. В некоторых ключах программисту, реализующему защиту, предоставляется возможность выбрать из множества возможных преобразований данных, реализуемых ключом, одно конкретное преобразование. Причем подразумевается, что программист знает все детали выбранного преобразования и может повторить обратное преобразование в чисто программной системе. Например, аппаратный ключ реализует симметричный алгоритм шифрования, а программист имеет возможность выбирать используемый ключ шифрования. Разумеется, ни у кого не должно быть возможности прочитать значение ключа шифрования из аппаратного ключа.

В такой схеме программа может передавать данные на вход аппаратного ключа и получать в ответ результат шифрования на выбранном ключе. Но тут возникает дилемма. Если в программе отсутствует ключ шифрования, то возвращаемые данные можно проверять только табличным способом, а значит, в ограниченном объеме. Фактически имеем аппаратный ключ с неизвестным программе алгоритмом. Если же ключ шифрования известен программе, то можно проверить правильность обработки любого объема данных, но при этом существует возможность извлечения ключа шифрования и построения эмулятора. А если такая возможность существует, противник обязательно попытается ею воспользоваться.

Ключи с программируемым алгоритмом. Очень интересным решением с точки зрения стойкости защиты являются аппаратные ключи, в которых может быть реализован произвольный алгоритм. Сложность алгоритма ограничивается только объемом памяти и системой команд ключа. В этом случае для защиты программы важная часть вычислений переносится в ключ, и у противника не будет возможности запротоколировать правильные ответы на все запросы или восстановить алгоритм по функции проверки. Ведь проверка, как таковая, может вообще не выполняться - результаты, возвращаемые ключом, являются промежуточными величинами в вычислении какой-то сложной функции, а подаваемые на вход значения зависят не от программы, а от обрабатываемых данных.

Главное - это реализовать в ключе такую функцию, чтобы противник не смог по контексту догадаться, какие именно операции производятся в ключе.

2.2 Биометрические средства защиты

Биометрика - это научная дисциплина, изучающая способы измерения различных параметров человека с целью установления сходства или различий между людьми и выделения одного конкретного человека из множества других людей, или, другими словами, - наука, изучающая методики распознавания конкретного человека по его индивидуальным параметрам.

Современные биометрические технологии могут применяться и применяются не только в серьезных режимных учреждениях, но и в повседневной жизни. Зачем нужны смарт-карты, ключи, пароли и другие подобные вещи, если они могут быть украдены, потеряны, забыты? Новое информационное общество требует от нас запоминания множества пин-кодов, паролей, номеров для электронной почты, доступа в Интернет, к сайту, к телефону… Список можно продолжать практически бесконечно. На помощь, пожалуй, сможет прийти только ваш уникальный личный биометрический пропуск - палец, рука или глаз. А во многих странах - и идентификатор личности, т. е. чип с вашими индивидуальными биометрическими параметрами, уже зашитый в документах, удостоверяющих личность.

Биометрическая система, независимо от того, на какой из технологий она построена, работает по следующему принципу: сначала записывается образец биометрической характеристики человека, для большей точности часто делается несколько образцов. Собранные данные обрабатываются, переводятся в цифровой код.

При идентификации и верификации в систему вводятся характеристики проверяемого человека. Далее они оцифровываются, а затем сравниваются с сохраненными образцами. По некоторому алгоритму система выявляет, совпадают они или нет, и выносит решение о том, удалось ли идентифицировать человека по предъявленным данным или нет.

В биометрических системах могут быть использованы физиологические или поведенческие характеристики. К физиологическим относятся отпечатки пальцев, форма кисти руки, характеристики лица, рисунок радужной оболочки глаза. К поведенческим характеристикам можно отнести особенности или характерные черты поведения человека, приобретенные или появившиеся со временем, это могут быть динамика подписи, тембр голоса, динамика нажатия на клавиши и даже походка человека. Биометрические системы оценивают по двум основным параметрам: ошибкам первого рода - вероятность допуска "чужого" и второго рода - вероятность в отказе "своему". Современные системы могут обеспечивать вероятность ошибки первого рода в районе 0,001%, второго - около 1-5%.

Одним из важнейших критериев наряду с точностью идентификации и верификации при разработке систем является "дружелюбность" каждой из технологий. Процесс должен быть быстрым и простым: например, встать перед видеокамерой, сказать несколько слов в микрофон или дотронуться до сканера отпечатков пальцев. Основным преимуществом биометрических технологий является быстрая и простая идентификация без причинения особых неудобств человеку.

Идентификация по отпечаткам пальцев - наиболее распространенная и развитая биометрическая технология. До 60% биометрических приборов используют именно ее. Плюсы здесь очевидны: отпечатки пальцев каждого человека уникальны по своему рисунку, даже у близнецов они не совпадают. Сканеры последних поколений стали надежны, компактны и весьма доступны по цене. Для снятия отпечатка и дальнейшего распознавания образца используются три основные технологии: оптическая, полупроводниковая и ультразвуковая.

2.2.1 Оптические сканеры

В основе их работы лежат оптические методы получения изображения. - FTIR-сканеры (рис. 2.1) используют эффект нарушенного полного внутреннего отражения. При этом палец просвечивается, а для приема световой картинки используется специальная камера.

Рис. 2.1. FTIR-сканеры.

Оптоволоконные сканеры представляют оптоволоконную матрицу, каждое волокно которой снабжено фотоэлементом. Принцип получения рисунка - фиксация остаточного света, проходящего через палец к поверхности сканера.

Электрооптические сканеры (рис. 2.2). Специальный электрооптический полимер с помощью светоизлучающего слоя высвечивает отпечаток пальца, который фиксируется с помощью специальной камеры.

Рис. 2.2. Электрооптические сканеры.

Бесконтактные сканеры (рис. 2.3). Палец прикладывается к специальному отверстию в сканере, несколько источников света его подсвечивают снизу. Отраженный свет через собирательную линзу проецируется на камеру. Контакта с поверхностью считывающего устройства не происходит.

Рис. 2.3. Бесконтактные сканеры.

Роликовые сканеры (Roller-Style Scanners). При сканировании пользователь пальцем прокатывает небольшой прозрачный цилиндр. Внутри него размещены статический источник света, линза и камера. Во время движения пальца производится серия снимков папиллярного узора, соприкасающегося с поверхностью.

2.2 Полупроводниковые сканеры

В основе их действия лежит использование свойств полупроводников, изменяющихся в местах контакта с гребнями папиллярного узора. Во всех полупроводниковых сканерах применяется матрица чувствительных микроэлементов.

Емкостные сканеры (рис. 2.4) построены на эффекте изменения емкости pn-перехода полупроводникового прибора при контакте гребня папиллярного узора и элемента полупроводниковой матрицы.

Рис. 2.4. Емкостные сканеры.

Чувствительные к давлению сканеры (pressure scanners). При прикладывании пальца к сканирующей поверхности выступы папиллярного узора оказывают давление на ряд сенсоров матрицы из пьезоэлементов, соответственно впадины никакого давления не оказывают. Матрица полученных напряжений преобразуется в изображение поверхности пальца.

Термо-сканеры (thermal scanners) - используются сенсоры, состоящие из пироэлектрических элементов, позволяющих фиксировать разницу температуры и преобразовывать ее в напряжение. При прикладывании пальца к сенсору по разнице температуры выступов папиллярного узора и температуры воздуха, находящегося во впадинах, строится температурная карта поверхности пальца, которая преобразуется в цифровое изображение.

Радиочастотные сканеры (рис. 2.5) - используется матрица чувствительных элементов, каждый из которых работает как маленькая антенна. Слабый радиосигнал направляется на сканируемую поверхность пальца, каждый из чувствительных элементов матрицы принимает отраженный от папиллярного узора сигнал. Величина наведенной в каждой микроантенне ЭДС зависит от наличия или отсутствия вблизи нее гребня папиллярного узора. Полученная таким образом матрица напряжений преобразуется в цифровое изображение отпечатка пальца.

Рис. 2.5. Радиочастотные сканеры

3. Защита информации при работе в сетях

В настоящее время вопросам безопасности данных в распределенных компьютерных системах уделяется очень большое внимание. Разработано множество средств для обеспечения информационной безопасности, предназначенных для использования на различных компьютерах с разными ОС. В качестве одного из направлений можно выделить межсетевые экраны (firewalls), призванные контролировать доступ к информации со стороны пользователей внешних сетей.

1 Межсетевые экраны и требования к ним

Межсетевые экраны (рис. 3.1) можно представить как набор фильтров, анализирующих проходящую через них информацию и принимающих решение: пропустить информацию или её заблокировать. Одновременно с этим производится регистрация событий и тревожная сигнализация в случае обнаружения угрозы. Обычно экранирующие системы делаются несимметричными. Для экранов определяются понятия "внутри" и "снаружи", причём, в задачу экрана входит защита внутренней сети от потенциально враждебного окружения. Кроме того, МЭ может использоваться в качестве корпоративной открытой части сети, видимой со стороны Internet. Так, например, во многих организациях МЭ используются для хранения данных с открытым доступом, как, например, информации о продуктах и услугах, файлах из баз FTP, сообщений об ошибках и так далее.

Рис. 3.1. Межсетевой экран.

При конфигурировании межсетевых экранов основные конструктивные решения заранее задаются политикой безопасности, принятой в организации. В описываемом случае необходимо рассмотреть два аспекта политики безопасности: политику доступа к сетевым сервисам и политику межсетевого экрана. При формировании политики доступа к сетевым сервисам должны быть сформулированы правила доступа пользователей к различным сервисам, используемым в организации. База правил для пользователей описывает когда, какой пользователь (группа пользователей) каким сервисом и на каком компьютере может воспользоваться. Отдельно определяются условия работы пользователей вне локальной сети организации равно как и условия их аутентификации. База правил для сервисов описывает набор сервисов, проходящих через сетевой экран, а также допустимые адреса клиентов серверов для каждого сервиса (группы сервисов). В политике, регламентирующей работу межсетевого экрана, решения могут быть приняты как в пользу безопасности в ущерб легкости использования, так и наоборот. Есть два основных:

Все, что не разрешено, то запрещено. Все, что не запрещено, то разрешено.

В первом случае межсетевой экран должен быть сконфигурирован таким образом, чтобы блокировать все, а его работа должна быть упорядочена на основе тщательного анализа опасности и риска. Это напрямую отражается на пользователях и они, вообще говоря, могут рассматривать экран просто как помеху. Такая ситуация заставляет накладывать повышенные требования на производительность экранирующих систем и повышает актуальность такого свойства, как "прозрачность" работы межсетевого экрана с точки зрения пользователей. Первый подход является более безопасным, поскольку предполагается, что администратор не знает, какие сервисы или порты безопасны, и какие "дыры" могут существовать в ядре или приложении разработчика программного обеспечения. Ввиду того, что многие производители программного обеспечения не спешат публиковать обнаруженные недостатки, существенные для информационной безопасности (что характерно для производителей так называемого "закрытого" программного обеспечения, крупнейшим из которых является Microsoft), этот подход является, несомненно, более консервативным. В сущности, он является признанием факта, что незнание может причинить вред. Во втором случае, системный администратор работает в режиме реагирования, предсказывая, какие действия, отрицательно воздействующие на безопасность, могут совершить пользователи либо нарушители, и готовит защиту против таких действий. Это существенно восстанавливает администратора firewall против пользователей в бесконечных "гонках вооружений", которые могут оказаться весьма изматывающими. Пользователь может нарушить безопасность информационной системы, если не будет уверен в необходимости мер, направленных на обеспечение безопасности

Но в любом случае хорошо сконфигуированный межсетевой экран в состоянии остановить большинство известных компьютерных атак.

Особенности современных межсетевых экранов и их сравнительная характеристика представлены в приложении 1.

Заключение

Нужно четко представлять себе, что никакие аппаратные, программные и любые другие решения не смогут гарантировать абсолютную надежность и безопасность данных в любой организации. В то же время можно существенно уменьшить риск потерь при комплексном подходе к вопросам безопасности. Средства защиты информации нельзя проектировать, покупать или устанавливать до тех пор, пока специалистами не произведен соответствующий анализ. Анализ должен дать объективную оценку многих факторов (подверженность появлению нарушения работы, вероятность появления нарушения работы, ущерб от коммерческих потерь и др.) и предоставить информацию для определения подходящих средств защиты - административных, аппаратных, программных и прочих.

Так же стоит большое внимание уделять и внутренним угрозам. Даже самый честный и преданный сотрудник может оказаться средством утечки информации.

В своей работе я рассмотрела основные программные и аппаратные средства защиты информации, их технические характеристики. Кроме того, проведем сравнительный анализ межсетевых экранов.

Список литературы

1. Галатенко В.А. "Стандарты информационной безопасности. 2-е изд. Курс лекций. Учебное пособие", издательство: ИНТУИТ.РУ, 2009 г.

Цирлов Валентин "Основы информационной безопасности", издательство: Феникс, 2008 г.

Анин Б. Защита компьютерной информации. Серия "Мастер". - СПб.: БХВ-Петербург, 2009 г.

Скляров Д.В. Аппаратные ключи защиты // Искусство защиты и взлома информации. - СПб.: БХВ-Петербург, 2009 г.

Хорев П.Б. "Программно-аппаратная защита информации. Учебное пособие", издательство: ФОРУМ, 2009 г.

Ворона В.А., Тихонов В.А., "Системы контроля и управления доступом", издательство: Политехника, 2009 г.

Кухарев Г.А., "Методы и средства идентификации личности человека", издательство: Политехника, 2008 г.

Терехов А.А. Криптографическая защита информации, издательство феникс, 2009 г.

Рябко Б.Я., Фионов А.Н. - Криптографические методы защиты информации, издательство: Горячая линия - Телеком, 2008 г.

Бабаш А.В., Шанкин Г.Л. Криптография. - М.: Изд-во "СОЛОН-Пресс", 2009 г.

Лапонина О.Р. Криптографические основы безопасности. - М.: Изд-во "Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру", 2008 г.

Http://www.biometrics.ru

Http://ru.wikipedia.org

14. Влад Максимов. Межсетевые экраны. Способы организации защиты.

Приложение

Таблица 1.

Особенности межсетевых экранов

Тип межсетевого экрана	Принцип работы	Достоинства	Недостатки
Экранирующие маршрутизаторы (брандмауэры с фильтрацией пакетов)	Фильтрация пакетов осуществляется в соответствии с IP- заголовком пакета по критерию: то, что явно не запрещено, является разрешенным. Анализируемой информацией является: - адрес отправителя; - адрес получателя; - информация о приложении или протоколе; - номер порта источника; - номер порта получателя.	Низкая стоимость Минимальное влияние на производительность сети ·Простота конфигурации и установки · Прозрачность для программного обеспечения	Уязвимость механизма защиты для различных видов сетевых атак, таких как подделка исходных адресов пакетов, несанкционированное изменение содержимого пакетов Отсутствие в ряде продуктов поддержки журнала регистрации событий и средств аудита
Экранирующий шлюз (ЭШ)	Информационный обмен происходит через хост-бастион, установленный между внутренней и внешней сетями, который принимает решения о возможности маршрутизации трафика. ЭШ бывают двух типов: сеансового и прикладного уровня	Отсутствие сквозного прохождения пакетов в случае сбоев · Усиленные, по сравнению с ЭМ, механизмы защиты, позволяющие использовать дополнительные средства аутентификации, как программные, так и аппаратные · Использование процедуры трансляции адресов, позволяющей скрытие адресов хостов закрытой сети	Использование только мощных хостов-бастионов из-за большого объема вычислений · Отсутствие "прозрачности" из-за того, что ЭШ вносят задержки в процесс передачи и требуют от пользователя процедур аутентификации
Экранирующие подсети (ЭП)	Создается изолированная подсеть, расположенная между внутренней и открытой сетями. Сообщения из открытой сети обрабатываются прикладным шлюзом и попадают в ЭП. После успешного прохождения контроля в ЭП они попадают в закрытую сеть. Запросы из закрытой сети обрабатываются через ЭП аналогично. Фильтрование осуществляется из принципа: то, что не разрешено, является запрещенным	Возможность скрытия адреса внутренней сети · Увеличение надежности защиты · Возможность создания большого трафика между внутренней и открытой сетями при использовании нескольких хостов-бастионов в ЭП · "прозрачность" работы для любых сетевых служб и любой структуры внутренней сети	Использование только мощных хостов-бастионов из-за большого объема вычислений · Техническое обслуживание (установка, конфигурирование) может осуществляться только специалистами

Таблица 2.

Сравнительные характеристики современных межсетевых экранов

		Платформа	Компания	Особенности
Solstice Firewall - 1	Комплексный экран	SunOS, UNIX, Solaris	Sun Microsystems	Реализует политику безопасности: все данные, не имеющие явного разрешения - отбрасываются. В процессе работы фильтры пакетов на шлюзах и серверах генерируют записи обо всех событиях, запускают механизмы тревоги, требующие реакции администратора.
			Milkyway Networks Corporation	Не использует механизм фильтрации пакетов. Принцип действия: то, что явно не разрешено, является запрещенным. Регистрирует все действия сервера, предупреждает о возможных нарушениях. Может использоваться как двунаправленный шлюз.
BorderWare Firewall Server	Экранирующий шлюз прикладного уровня	UNIX, Windows, DOS	Secure Computing Corporation	Программное средство защиты, обеспечивающее работу под управлением ОС (собственная разработка). Позволяет фиксировать адреса, время, попытки, используемый протокол.
ALF (Application Layer Filter)	Экранирующий шлюз прикладного уровня		SOS Corporation	Может фильтровать IP-пакеты по адресам, диапазонам портов, протоколам и интерфейсам. Приходящий пакет может пропустить, ликвидировать или отослать по его адресу.
ANS InterLock Service	Экранирующий шлюз прикладного уровня		ANS CO + RE Systems	Использует программы-посредники для служб Telnet, FTR, HTTR. Поддерживает шифрование соединения точка-точка, причем, в качестве средств аутентификации могут использоваться аппаратные.
	Комплексный экран	SunOS, BSDI на Intel, IRIX на INDY и Challenge	Для анализа использует время, дату, адрес, порт и т.д. Включает программы-посредники прикладного уровня для служб Telnet, FTR, SMTP, X11, HTTP, Gopher и др. Поддерживает большинство пакетов аппаратной аутентификации.
	Экранирующий шлюз прикладного уровня	SunOS, BSDI, Solaris, HP- UX, AIX	Global Internet	Закрытая сеть видится извне как единственный хост. Имеет программы-посредники для служб: электронной почты, протокола FTR и др. Регистрирует все действия сервера, предупреждает о нарушениях.
	Экранирующий шлюз прикладного уровня		Sterling Software	Является программным продуктом, обеспечивающим защиту информации от НСД при соединении закрытой и открытой сетей. Позволяет регистрировать все действия сервера и предупреждать о возможных нарушениях.
CyberGuard Firewall	Двунаправленный шлюз комплексного типа (хост-бастион как фильтр, шлюз прикладного уровня или комплексный экран)	Платформа RISC, OS UNIX	Harris Computer Systems Corporation	Использованы комплексные решения, включающие механизмы защиты ОС UNIX и интегрированные сетевые средства, предназначенные для RISC-компьютеров. Для анализа используется исходный адрес, адрес назначения и др.
Digital Firewall for UNIX	Комплексный экран		Digital Equipment Corporation	Предустанавливается на системы Digital Alpha и представляет возможности экранирующего фильтра и шлюза прикладного уровня.
Eagle Enterprise	Экранирующий шлюз прикладного уровня	Реализация технологии Virtual Private Networking		Включает в себя программы-посредники прикладного уровня для служб FTR, HTTP, Telnet. Регистрирует все действия сервера и предупреждает о нарушениях.
Firewall IRX Router	Экранирующий маршрутизатор	DOS, MS-Windows		Позволяет произвести анализ сети в целях оптимизации сетевого трафика, безопасно связать локальную сеть с удаленными сетями на основе открытых сетей.
	Комплексный межсетевой экран	Intel x86, Sun Sparc и др.		Обеспечивает защиту от хакерских нападений типа address-spoofing (подделка адресов пакетов) и представляет комбинацию средств защиты сетевого и прикладного уровней.
Firewall-1/ VPN-1	Комплексный межсетевой экран	Intel x86, Sun Sparc и др.	Check Point Software Technologies	Представляет открытый интерфейс приложения OPSEC API. Обеспечивает: - выявление компьютерных вирусов; - сканирование URL; - блокирование Java и ActiveX; - поддержку протокола SMTP; - фильтрацию HTTP; - обработку протокола FTP
TIS Firewall Toolkit	Набор программ для создания и управления системами firewall		Trusted Information Systems	Распространяется в исходном коде, все модули написаны на языке С. Набор предназначен для программистов- экспертов.
Gauntlet Internet Firewall	Экранирующий шлюз прикладного уровня	UNIX, Secured BSD	Trusted Information Systems	Поддерживает сервисы: электронная почта, Web-сервис, терминальные сервисы и др. Возможности: шифрование на сетевом уровне, защита от хакерских нападений типа address-spoofing, защита от попыток изменения маршрутизации.
	Мульти-протокольный межсетевой экран	Различные аппаратные платформы	Network-1 Software and Technology	Контроль реализован на уровне кадров, пакетов, каналов и приложений (для каждого протокола). Позволяет работать с более чем 390 протоколами, дает возможность описать любые условия фильтрации для последующей работы.
Застава-Джет	Комплексный межсетевой экран	SPARC, Solaris, UNIX	Jet Infosystems	Реализует политику безопасности: все данные, не имеющие явного разрешения - отбрасываются. Имеет российский сертификат по второму классу защиты

В современных информационных системах (ИС) информация обладает двумя противоречивыми свойствами – доступностью и защищенностью от несанкционированного доступа. Во многих случаях разработчики ИС сталкиваются с проблемой выбора приоритета одного из этих свойств.

Под защитой информации обычно понимается именно обеспечение ее защищенности от несанкционированного доступа. При этом под самим несанкционированным доступом принято понимать действия, которые повлекли "…уничтожение, блокирование, модификацию, либо копирование информации…"(УК РФ ст.272). Все методы и средства защиты информации можно условно разбить на две большие группы: формальные и неформальные.

Рис. 1. Классификация методов и средств защиты информации

Формальные методы и средства

Это такие средства, которые выполняют свои защитные функции строго формально, то есть по заранее предусмотренной процедуре и без непосредственного участия человека.

Технические средства

Техническими средствами защиты называются различные электронные и электронно-механические устройства, которые включаются в состав технических средств ИС и выполняют самостоятельно или в комплексе с другими средствами некоторые функции защиты.

Физические средства

Физическими средствами защиты называются физические и электронные устройства, элементы конструкций зданий, средства пожаротушения, и целый ряд других средств. Они обеспечивают выполнение следующих задач:

• защиту территории и помещений вычислительного центра от проникновения злоумышленников;
• защиту аппаратуры и носителей информации от повреждения или хищения;
• предотвращение возможности наблюдения за работой персонала и функционированием оборудования из-за пределов территории или через окна;
• предотвращение возможности перехвата электромагнитных излучений работающего оборудования и линий передачи данных;
• контроль за режимом работы персонала;
• организацию доступа в помещение сотрудников;
• контроль за перемещением персонала в различных рабочих зонах и т.д.

Криптографические методы и средства

Криптографическими методами и средствами называются специальные преобразования информации, в результате которых изменяется ее представление.

В соответствии с выполняемыми функциями криптографические методы и средства можно разделить на следующие группы:

• идентификация и аутентификация;
• разграничение доступа;
• шифрования защищаемых данных;
• защита программ от несанкционированного использования;
• контроль целостности информации и т.д.

Неформальные методы и средства защиты информации

Неформальные средства – такие, которые реализуются в результате целенаправленной деятельности людей, либо регламентируют (непосредственно или косвенно) эту деятельность.

К неформальным средствам относятся:

Организационные средства

Это организационно-технические и организационно-правовые мероприятия, осуществляемые в процессе создания и эксплуатации ИС с целью обеспечения защиты информации. По своему содержанию все множество организационных мероприятий условно можно разделить на следующие группы:

• мероприятия, осуществляемые при создании ИС;
• мероприятия, осуществляемые в процессе эксплуатации ИС: организация пропускного режима, организация технологии автоматизированной обработки информации, организация работы в сменах, распределение реквизитов разграничения доступа(паролей, профилей, полномочий и т.п.) ;
• мероприятия общего характера: учет требований защиты при подборе и подготовке кадров, организация плановых и превентивных проверок механизма защиты, планирование мероприятий по защите информации и т.п.

Законодательные средства

Это законодательные акты страны, которыми регламентируются правила использования и обработки информации ограниченного использования и устанавливаются меры ответственности за нарушение этих правил. Можно сформулировать пять ”основных принципов”, которые лежат в основе системы законов о защите информации:

• не должны создаваться системы, накапливающие большой объем персональной информации, деятельность которых была бы засекречена;
• должны существовать способы, с помощью которых отдельная личность может установить факт сбора персональной информации, узнать для чего она собирается, и как будет использоваться;
• должны существовать гарантии того, что информация, полученная для какой-то одной цели, не будет использована для других целей без информирования об этом лица, к которому она относится;
• должны существовать способы, с помощью которых человек может исправить информацию, относящуюся к нему и содержащуюся в ИС;
• любая организация, накапливающая, хранящая и использующая персональную информацию должна обеспечивать надежность хранения данных при их соответствующем использовании и должна принимать все меры для предотвращения неправильного использования данных.

Морально – этические нормы

Эти нормы могут быть как не писанными (общепринятые нормы честности, патриотизма и т.п.) так и писанными, т.е. оформленными в некоторый свод правил и предписаний (устав).

С другой стороны, все методы и средства защиты информации можно разделить на две большие группы по типу защищаемого объекта. В первом случае объектом является носитель информации, и здесь используются все неформальные, технические и физические методы и средства защиты информации. Во втором случае речь идет о самой информации, и для ее защиты используются криптографические методы.

Наиболее опасными (значимыми) угрозами безопасности информации являются:

• нарушение конфиденциальности (разглашение, утечка) сведений, составляющих банковскую, судебную, врачебную и коммерческую тайну, а также персональных данных;
• нарушение работоспособности (дезорганизация работы) ИС, блокирование информации, нарушение технологических процессов, срыв своевременного решения задач;
• нарушение целостности (искажение, подмена, уничтожение) информационных, программных и других ресурсов ИС, а также фальсификация (подделка) документов.

Приведем ниже краткую классификацию возможных каналов утечки информации в ИС – способов организации несанкционированного доступа к информации.

Косвенные каналы , позволяющие осуществлять несанкционированный доступ к информации без физического доступа к компонентам ИС:

• применение подслушивающих устройств;
• дистанционное наблюдение, видео и фотосъемка;
• перехват электромагнитных излучений, регистрация перекрестных наводок и т.п.

Каналы, связанные с доступом к элементам ИС, но не требующие изменения компонентов системы, а именно:

• наблюдение за информацией в процессе обработки с целью ее запоминания;
• хищение носителей информации;
• сбор производственных отходов, содержащих обрабатываемую информацию;
• преднамеренное считывание данных из файлов других пользователей;
• чтение остаточной информации, т.е. данных, остающихся на полях запоминающих устройств после выполнения запросов;
• копирование носителей информации;
• преднамеренное использование для доступа к информации терминалов зарегистрированных пользователей;
• маскировка под зарегистрированного пользователя путем похищения паролей и других реквизитов разграничения доступа к информации, используемых в ИС;
• использование для доступа к информации так называемых «лазеек», то есть возможностей обхода механизма разграничения доступа, возникающих вследствие несовершенства и неоднозначностей языков программирования и общесистемных компонентов программного обеспечения в ИС.

Каналы, связанные с доступом к элементам ИС и с изменением структуры ее компонентов :

• незаконное подключение специальной регистрирующей аппаратуры к устройствам системы или к линиям связи;
• злоумышленное изменение программ таким образом, чтобы эти программы наряду с основными функциями обработки информации осуществляли также несанкционированный сбор и регистрацию защищаемой информации;
• злоумышленный вывод из строя механизма защиты.

1.3.3. Ограничение доступа к информации

В общем случае система защиты информации от несанкционированного доступа состоит из трех основных процессов:

• идентификация;
• аутентификация;
• авторизация.

При этом участниками этих процессов принято считать субъекты – активные компоненты (пользователи или программы) и объекты – пассивные компоненты (файлы, базы данных и т.п.).

Задачей систем идентификации, аутентификации и авторизации является определение, верификация и назначение набора полномочий субъекта при доступе к информационной системе.

Идентификацией субъекта при доступе к ИС называется процесс сопоставления его с некоторой, хранимой системой в некотором объекте, характеристикой субъекта – идентификатором. В дальнейшем идентификатор субъекта используется для предоставления субъекту определенного уровня прав и полномочий при пользовании информационной системой.

Аутентификацией субъекта называется процедура верификации принадлежности идентификатора субъекту. Аутентификация производится на основании того или иного секретного элемента (аутентификатора), которым располагают как субъект, так и информационная система. Обычно в некотором объекте в информационной системе, называемом базой учетных записей, хранится не сам секретный элемент, а некоторая информация о нем, на основании которой принимается решение об адекватности субъекта идентификатору.

Авторизацией субъекта называется процедура наделения его правами соответствующими его полномочиям. Авторизация осуществляется лишь после того, как субъект успешно прошел идентификацию и аутентификацию.

Весь процесс идентификации и аутентификации можно схематично представить следующим образом:

Рис. 2. Схема процесса идентификации и аутентификации

2- требование пройти идентификацию и аутентификацию;

3- отсылка идентификатора;

4- проверка наличия полученного идентификатора в базе учетных записей;

6- отсылка аутентификаторов;

7- проверка соответствия полученного аутентификатора указанному ранее идентификатору по базе учетных записей.

Из приведенной схемы (рис.2) видно, что для преодоления системы защиты от несанкционированного доступа можно либо изменить работу субъекта, осуществляющего реализацию процесса идентификации/аутентификации, либо изменить содержимое объекта – базы учетных записей. Кроме того, необходимо различать локальную и удаленную аутентификацию.

При локальной аутентификации можно считать, что процессы 1,2,3,5,6 проходят в защищенной зоне, то есть атакующий не имеет возможности прослушивать или изменять передаваемую информацию. В случае же удаленной аутентификации приходится считаться с тем, что атакующий может принимать как пассивное, так и активное участие в процессе пересылки идентификационной /аутентификационной информации. Соответственно в таких системах используются специальные протоколы, позволяющие субъекту доказать знание конфиденциальной информации не разглашая ее (например, протокол аутентификации без разглашения).

Общую схему защиты информации в ИС можно представить следующим образом (рис.3):

Рис. 3. Съема защиты информации в информационной системе

Таким образом, всю систему защиты информации в ИС можно разбить на три уровня. Даже если злоумышленнику удастся обойти систему защиты от несанкционированного доступа, он столкнется с проблемой поиска необходимой ему информации в ИС.

Семантическая защита предполагает сокрытие места нахождения информации. Для этих целей может быть использован, например, специальный формат записи на носитель или стеганографические методы, то есть сокрытие конфиденциальной информации в файлах-контейнерах не несущих какой-либо значимой информации.

В настоящее время стеганографические методы защиты информации получили широкое распространение в двух наиболее актуальных направлениях:

• сокрытие информации;
• защита авторских прав.

Последним препятствием на пути злоумышленника к конфиденциальной информации является ее криптографическое преобразование. Такое преобразование принято называть шифрацией. Краткая классификация систем шифрования приведена ниже (рис.4):

Рис. 4. Классификация систем шифрования

Основными характеристиками любой системы шифрования являются:

• размер ключа;
• сложность шифрации/дешифрации информации для легального пользователя;
• сложность «взлома» зашифрованной информации.

В настоящее время принято считать, что алгоритм шифрации/дешифрации открыт и общеизвестен. Таким образом, неизвестным является только ключ, обладателем которого является легальный пользователь. Во многих случаях именно ключ является самым уязвимым компонентом системы защиты информации от несанкционированного доступа.

Из десяти законов безопасности Microsoft два посвящены паролям:

Закон 5: «Слабый пароль нарушит самую строгую защиту»,

Закон 7: «Шифрованные данные защищены ровно настолько, насколько безопасен ключ дешифрации».

Именно поэтому выбору, хранению и смене ключа в системах защиты информации придают особо важное значение. Ключ может выбираться пользователем самостоятельно или навязываться системой. Кроме того, принято различать три основные формы ключевого материала:

1.3.4. Технические средства защиты информации

В общем случае защита информации техническими средствами обеспечивается в следующих вариантах:
источник и носитель информации локализованы в пределах границ объекта защиты и обеспечена механическая преграда от контакта с ними злоумышленника или дистанционного воздействия на них полей его технических средств

• соотношение энергии носителя и помех на входе приемника установленного в канале утечки такое, что злоумышленнику не удается снять информацию с носителя с необходимым для ее использования качеством;
• злоумышленник не может обнаружить источник или носитель информации;
• вместо истинной информации злоумышленник получает ложную, которую он принимает как истинную.

Эти варианты реализуют следующие методы защиты:

• воспрепятствование непосредственному проникновению злоумышленника к источнику информации с помощью инженерных конструкций, технических средств охраны;
• скрытие достоверной информации;
• "подсовывание" злоумышленнику ложной информации.

Применение инженерных конструкций и охрана - наиболее древний метод защиты людей и материальных ценностей. Основной задачей технических средств защиты является недопущение (предотвращение) непосредственного контакта злоумышленника или сил природы с объектами защиты.

Под объектами защиты понимаются как люди и материальные ценности, так и носители информации, локализованные в пространстве. К таким носителям относятся бумага, машинные носители, фото- и кинопленка, продукция, материалы и т.д., то есть всё, что имеет четкие размеры и вес. Для организации защиты таких объектов обычно используются такие технические средства защиты как охранная и пожарная сигнализация.

Носители информации в виде электромагнитных и акустических полей, электрического тока не имеют четких границ и для защиты такой информации могут быть использованы методы скрытия информации. Эти методы предусматривают такие изменения структуры и энергии носителей, при которых злоумышленник не может непосредственно или с помощью технических средств выделить информацию с качеством, достаточным для использования ее в собственных интересах.

1.3.5. Программные средства защиты информации

Эти средства защиты предназначены специально для защиты компьютерной информации и построены на использовании криптографических методов. Наиболее распространенными программными средствами являются:

• Программы для криптографической обработки (шифрации/дешифрации) информации («Верба» МО ПНИЭИ www.security.ru ; «Криптон» Анкад www.ancud.ru ; «Secret Net» Информзащита www.infosec.ru ; «Dallas Lock» Конфидент www.confident.ru и другие);
• Программы для защиты от несанкционированного доступа к информации хранящейся на компьютере («Соболь» Анкад www.ancud.ru и другие);
• Программы стеганографической обработки информации («Stegano2ET» и другие);
• Программные средства гарантированного уничтожения информации;
• Системы защиты от несанкционированного копирования и использования (с использованием электронных ключей, например фирмы Аладдин www.aladdin.ru и с привязкой к уникальным свойствам носителя информации «StarForce»).

1.3.6. Антивирусные средства защиты информации

В общем случае следует говорить о «вредоносных программах», именно так они определяются в руководящих документах ГосТехКомиссии и в имеющихся законодательных актах(например, статья 273 УКРФ «Создание, использование и распространение вредоносных программ для ЭВМ»). Все вредоносные программы можно разделить на пять типов:

• Вирусы – определяются как куски программного кода, которые обладают возможностью порождать объекты с подобными свойствами. Вирусы в свою очередь классифицируют по среде обитания(например: boot -, macro - и т.п. вирусы) и по деструктивному действию.
• Логические бомбы – программы, запуск которых происходит лишь при выполнении определенных условий (например: дата, нажатие комбинации клавиш, отсутствие/наличие определенной информации и т.п.).
• Черви – программы, обладающие возможностью распространяться по сети, передавая в узел назначения не обязательно сразу полностью весь программный код – то есть они могут «собирать» себя из отдельных частей.
• Трояны – программы, выполняющие не документированные действия.
• Бактерии – в отличие от вирусов это цельная программы, обладающие свойством воспроизведения себе подобных.

В настоящее время вредоносные программ в «чистом» виде практически не существуют – все они являются некоторым симбиозом перечисленных выше типов. То есть, например: троян может содержать вирус и в свою очередь вирус может обладать свойствами логической бомбы. По статистике ежедневно появляется около 200 новых вредоносных программ, причем «лидерство» принадлежит червям, что вполне естественно, вследствие быстрого роста числа активных пользователей сети Интернет.

В качестве защиты от вредоносных программ рекомендуется использовать пакеты антивирусных программ (например: DrWeb, AVP – отечественные разработки, или зарубежные, такие как NAV, TrendMicro, Panda и т.д.). Основным методом диагностики всех имеющихся антивирусных систем является «сигнатурный анализ», то есть попытка проверить получаемую новую информацию на наличие в ней «сигнатуры» вредоносной программы – характерного куска программного кода. К сожалению, такой подход имеет два существенных недостатка:

• Можно диагностировать только уже известные вредоносные программы, а это требует постоянного обновления баз «сигнатур». Именно об этом предупреждает один из законов безопасности Microsoft:

Закон 8: «Не обновляемая антивирусная программа не намного лучше полного отсутствия такой программы»

• Непрерывное увеличение числа новых вирусов приводит к существенному росту размера базы «сигнатур», что в свою очередь вызывает значительное использование антивирусной программой ресурсов компьютера и соответственно замедление его работы.

Одним из известных путей повышения эффективности диагностирования вредоносных программ является использование так называемого «эвристического метода». В этом случае предпринимается попытка обнаружить наличие вредоносных программ, учитывая известные методы их создания. Однако, к сожалению, в случае если в разработке программы принимал участие высококлассный специалист, обнаружить ее удается лишь после проявления ею своих деструктивных свойств.

Версия для печати

Хрестоматия

Название работы	Аннотация

Практикумы

Название практикума	Аннотация

Презентации

Название презентации	Аннотация

Программные средства защиты информации — это специальные программы и программные комплексы, предназначенные для защиты информации в информационной системе.

Программные средства включают программы для идентификации пользователей, контроля доступа, удаления остаточной (рабочей) информации типа временных файлов, тестового контроля системы защиты и другие. Преимущества программных средств - универсальность, гибкость, надежность, простота установки, способность к модификации и развитию.

Недостатки - использование части ресурсов файл-сервера и рабочих станций, высокая чувствительность к случайным или преднамеренным изменениям, возможная зависимость от типов компьютеров (их аппаратных средств).

К программным средствам защиты программного обеспечения относятся:

· встроенные средства защиты информации - это средства, реализующие авторизацию и аутентификацию пользователей (вход в систему с использованием пароля), разграничение прав доступа, защиту ПО от копирования, корректность ввода данных в соответствии с заданным форматом и так далее.

Кроме того, к данной группе средств относятся встроенные средства операционной системы по защите от влияния работы одной программы на работу другой программы при работе компьютера в мультипрограммном режиме, когда в его памяти может одновременно находиться в стадии выполнения несколько программ, попеременно получающих управление в результате возникающих прерываний. В каждой из таких программ вероятны отказы (ошибки), которые могут повлиять на выполнение функций другими программами. Операционная система занимается обработкой прерываний и управлением мультипрограммным режимом. Поэтому операционная система должна обеспечить защиту себя и других программ от такого влияния, используя, например, механизм защиты памяти и распределение выполнения программ в привилегированном или пользовательском режиме;

· управление системой защиты.

Для того чтобы сформировать оптимальный комплекс программно-технических средств защиты информации, необходимо пройти следующие этапы:

· определение информационных и технических ресурсов, подлежащих защите;

· выявление полного множества потенциально возможных угроз и каналов утечки информации;

· проведение оценки уязвимости и рисков информации при имеющемся множестве угроз и каналов утечки;

· определение требований к системе защиты;

· осуществление выбора средств защиты информации и их характеристик;

· внедрение и организация использования выбранных мер, способов и средств защиты;

· осуществление контроля целостности и управление системой защиты.

Информация сегодня стоит дорого и её необходимо охранять. Информацией владеют и используют все люди без исключения. Каждый человек решает для себя, какую информацию ему необходимо получить, какая информация не должна быть доступна другим. Для предотвращения потери информации и разрабатываются различные способы ее технической защиты, которые используются на всех этапах работы с ней, защищая от повреждений и внешних воздействий.

7.1 Защита информации в электронных платёжных системах

Электронная платёжная система (ЭПС) – это система проведения расчётов между финансовыми и бизнес-организациями (с одной стороны), и Интернет-пользователями (с другой стороны) в процессе покупки-продажи товаров и услуг через Интернет. Именно ЭПС позволяет превратить службу по обработке заказов или электронную витрину в полноценный магазин со всеми стандартными атрибутами: выбрав товар или услугу на сайте продавца, покупатель может осуществить платёж, не отходя от компьютера. ЭПС представляет собой электронную версию традиционных платёжных систем.

В системе электронной коммерции платежи осуществляются при соблюдении следующих условий:

А. Соблюдение конфиденциальности . При проведения расчётов через Интернет покупатель хочет, чтобы его данные (например, номер кредитной карты) были известны только организациям, имеющим на это законное право.

Б . Сохранение целостности информации . Информация о покупке никем не может быть изменена.

В. Аутентификация . См п. 7.2.

Г. Средства оплаты . Возможность оплаты любыми доступными покупателю платёжными средствами.

Е. Гарантии рисков продавца . Осуществляя торговлю в Интернете, продавец подвержен множеству рисков, связанных с отказами от товара и недобросовестностью покупателя. Величина рисков должна быть связана с провайдером платёжной системы и другими организациями, включённым в торговые цепочки посредством специальных соглашений.

Ж . Минимизация платы за транзакцию. Плата за обработку транзакций заказа т оплаты товара входит, естественно, в их стоимость. Поэтому снижение цены транзакции снижает себестоимость и увеличивает себестоимость товара. Важно отметить, что цена транзакции должна быть оплачена в любом случае, даже при отказе покупателя от заказа.

7.2.1 Идентификация (от позднелат. identifico - отождествляю), признание тождественности, отождествление объектов, опознание. Идентификация широко применяется в математике, технике и других науках (право и т.д.), например в алгоритмических языках используют символы-идентификаторы операций, в кассовых автоматах осуществляется Идентификация монет по их массе и форме и др. К основным задачам Идентификация относятся: распознавание образов, образование аналогий, обобщений и их классификация, анализ знаковых систем и др. Идентификация устанавливает соответствие распознаваемого предмета своему образу - предмету, называемому идентификатором. Идентификаторы, как правило, являются знаками взаимосоответствующих предметов; идентичные предметы считают равнозначными, то есть имеющими одинаковый смысл и значение.

7.2.2 Аутентификация – – процедура установления соответствия параметров, характеризующих пользователя, процесс или данные, заданным критериям. Аутентификация, как правило, применяется для проверки права доступа пользователя к тем или иным ресурсам, программам, данным. В качестве критерия соответствия обычно используется совпадение заранее введенной в систему и поступающей в процессе аутентификации информации, например, о пароле пользователя, его отпечатке пальца или структуре сетчатки глаза. В электронных платёжных системах аутентификация – это процедура, позволяющая продавцу и покупателю быть уверенными, что все стороны, участвующие в сделке, являются теми, за кого они себя выдают.

7.2.3 Авторизация – это процедура, в процессе которой вы вводите свое имя, например, при регистрации на сайте «одноклассники»(никнейм) и пароль, который вы также указываете при регистрации. После авторизации сервис сайта «узнаёт вас» именно под этим именем, предоставляя вам доступ на те страницы и к тем функциям, которые доступны для введенного имени. Авторизация в локальной сети выполняет те же функции.

7.3 Обеспечение безопасности банкоматов

Что такое банкомат и каковы его функции – общеизвестно. Средства обеспечения безопасности банкоматов обеспечивают многоуровневую защиту операций – организационную, механическую, оптическую, электронную, программную – вплоть до установки системы сигнализации с видеокамерой (оптическая защита). Возможна установка видеокамеры с видеомагнитофоном, которые фиксируют все действия пользователей с банкоматом.

Программная защита банкомата обеспечивается пин-кодом карточки и программным обеспечением для его распознавания. Организационная защита заключается в размещении части банкомата, где хранятся кассеты с банкнотами, в видном месте операционного зала или другого хорошо просматриваемого места либо в изолированном помещении. Заправка кассет проводится инкассаторами либо в конце рабочего дня, когда нет клиентов, либо при удалении клиентов из операционного зала. Для защиты от вандализма применяются специальные кабины, например, фирмы DIEBOLD. Кабина, в которой устанавливается один или несколько банкоматов, запираются с помощью электронных замков. Замки пропускают в кабину только владельцев карточек и защищаются системой сигнализации.

Механическая защита обеспечивается хранением кассет с банкнотами в сейфах различных конструкций (UL 291, RAL-RG 626/3, C1/C2). Они различаются габаритами, толщиной стенок, весом. Запираются сейфы различными замками с ключами, с одинарным или двойным цифровым ключом, с электронным ключом (электронная защита).

Для предотвращения взлома банкомата применяются датчики различного назначения с системой сигнализации. Тепловые датчики, например, выявляют попытки плазменной резки металла. Сейсмические датчики выявляют попытки увоза банкомата (электронная защита).

7.4 Обеспечение безопасности электронных платежей через сеть Интернет

ЭПС делятся на дебетовые и кредитные. Дебетовые ЭПС работают с электронными чеками и цифровой наличностью. Чеки (электронные деньги, например, деньги на счетах в банке), выпускает эмитент, управляющий ЭПС-мой. Используя выпущенные чеки, пользователи производят и принимают платежи в Интернет. Чек (аналог бумажного чека) – это электронное предписание клиента своему банку о перечислении денег. Внизу электронного чека – электронная цифровая подпись (ЭЦП). Защита информации в дебетовых ЭПС осуществляется именно с помощью ЭЦП, в которой используется система шифрования с открытым ключом.

Кредитные ЭПС используют кредитные карты, работа с которыми аналогична работе с картами в других системах. Отличие – все транзакции в кредитных ЭПС проводятся через Интернет. Поэтому в кредитных ЭПС также есть возможность перехвата в сети реквизитов карты злоумышленником. Защиту информации в кредитных ЭПС проводят защищёнными протоколами транзакций (например, протокол SSL (Secure Sockets Layer)), а также стандартом SET (Secure Electronic Transaction), призванным со временем заменить SSL при обработке транзакций, связанных с расчётами за покупки по кредитным картам через Интернет.

7.5 Программное обеспечение для защиты информации, хранящейся на персональных компьютерах

Большинство компьютеров в настоящее время подключено к Интернету. Кроме полезной информации в компьютер из Интернета может проникать и вредная информация. И если спам только засоряет компьютер, то Интернет может быть источником вирусов, хакерских атак на компьютер и другого вредоносного ПО. Для защиты информации, хранящейся на персональных компьютерах, от вредоносного ПО, служат различные антивирусные программы (АП), файрволлы, антихакеры, антитрояны. Основными из них являются АП и файрволлы. АП подробно рассмотрены в подразделе 7.8.

Файрволл (firewall), он же брандмауэр или сетевой экран - это программа, которая обеспечивает фильтрацию сетевых пакетов на различных уровнях, в соответствии с заданными правилами. Основная задача файрволла - это защита компьютерных сетей или отдельных узлов от несанкционированного доступа. Сетевой экран не пропускает пакеты, которые не подходят по критериям, определённым в конфигурации, т.е. задерживает вредоносное ПО от проникновения в компьютер. В Минске находится филиал, насчитывающий примерно 70 программистов (20% общей численности) известного разработчика брандмауэров – фирмы Check Point.

7.6 Методы организации разграничения доступа

Основными функциями системы разграничения доступа (СРД) являются:

Реализация правил разграничения доступа (ПРД) субъектов и их процессов к данным;

Реализация ПРД субъектов и их процессов к устройствам создания твердых копий;

Изоляция программ процесса, выполняемого в интересах субъекта, от других субъектов;

Управление потоками данных в целях предотвращения записи данных на носители несоответствующего грифа;

Реализация правил обмена данными между субъектами для автоматизированных систем (АС) и средств вычислительной техники, построенных по сетевым принципам.

Функционирование СРД опирается на выбранный способ разграничения доступа. Наиболее прямой способ гарантировать защиту данных - это предоставить каждому пользователю вычислительную систему как его собственную. В многопользовательской системе похожих результатов можно добиться использованием модели виртуальной ЭВМ.

При этом каждый пользователь имеет собственную копию операционной системы. Монитор виртуального персонального компьютера для каждой копии операционной системы будет создавать иллюзию, что никаких других копий нет и что объекты, к которым пользователь имеет доступ, являются только его объектами. Однако при разделении пользователей неэффективно используются ресурсы автоматизированной системы (АС).

В АС, допускающих совместное использование объектов доступа, существует проблема распределения полномочий субъектов по отношению к объектам. Наиболее полной моделью распределения полномочий является матрица доступа. Матрица доступа является абстрактной моделью для описания системы предоставления полномочий.

Строки матрицы соответствуют субъектам, а столбцы - объектам; элементы матрицы характеризуют право доступа (читать, добавлять информацию, изменять информацию, выполнять программу и т.д.). Чтобы изменять права доступа, модель может, например, содержать специальные права владения и управления. Если субъект владеет объектом, он имеет право изменять права доступа других субъектов к этому объекту. Если некоторый субъект управляет другим субъектом, он может удалить права доступа этого субъекта или передать свои права доступа этому субъекту. Для того чтобы реализовать функцию управления, субъекты в матрице доступа должны быть также определены в качестве объектов.

Элементы матрицы установления полномочий (матрицы доступа) могут содержать указатели на специальные процедуры, которые должны выполняться при каждой попытке доступа данного субъекта к объекту и принимать решение о возможности доступа. Основами таких процедур могут служить следующие правила:

Решение о доступе основывается на истории доступов других объектов;

Решение о доступе основывается на динамике состояния системы (права доступа субъекта зависят от текущих прав других субъектов);

Решение о доступе основывается на значении определенных внутрисистемных переменных, например значений времени и т.п.

В наиболее важных АС целесообразно использование процедур, в которых решение принимается на основе значений внутрисистемных переменных (время доступа, номера терминалов и т.д.), так как эти процедуры сужают права доступа.

Матрицы доступа реализуются обычно двумя основными методами - либо в виде списков доступа, либо мандатных списков. Список доступа приписывается каждому объекту, и он идентичен столбцу матрицы доступа, соответствующей этому объекту. Списки доступа часто размещаются в словарях файлов. Мандатный список приписывается каждому субъекту, и он равносилен строке матрицы доступа, соответствующей этому субъекту. Когда субъект имеет права доступа по отношению к объекту, то пара (объект - права доступа) называется мандатом объекта.

На практике списки доступа используются при создании новых объектов и определении порядка их использования или изменении прав доступа к объектам. С другой стороны, мандатные списки объединяют все права доступа субъекта. Когда, например, выполняется программа, операционная система должна быть способна эффективно выявлять полномочия программы. В этом случае списки возможностей более удобны для реализации механизма предоставления полномочий.

Некоторые операционные системы поддерживают как списки доступа, так и мандатные списки. В начале работы, когда пользователь входит в сеть или начинает выполнение программы, используются только списки доступа. Когда субъект пытается получить доступ к объекту в первый раз, список доступа анализируется и проверяются права субъекта на доступ к объекту. Если права есть, то они приписываются в мандатный список субъекта и права доступа проверяются в дальнейшем проверкой этого списка.

При использовании обоих видов списков список доступа часто размещается в словаре файлов, а мандатный список - в оперативной памяти, когда субъект активен. С целью повышения эффективности в техническом обеспечении может использоваться регистр мандатов.

Третий метод реализации матрицы доступа - так называемый механизм замков и ключей. Каждому субъекту приписывается пара (А, К), где А- определенный тип доступа, а К- достаточно длинная последовательность символов, называемая замком. Каждому субъекту также предписывается последовательность символов, называемая ключом. Если субъект захочет получить доступ типа А к некоторому объекту, то необходимо проверить, что субъект владеет ключом к паре (А, К), приписываемой конкретному объекту.

К недостаткам применения матриц доступа со всеми субъектами и объектами доступа можно отнести большую размерность матриц. Для уменьшения размерности матриц установления полномочий применяют различные методы сжатия:

Установление групп пользователей, каждая из которых представляет собой группу пользователей с идентичными полномочиями;

Распределение терминалов по классам полномочий;

Группировка элементов защищаемых данных в некоторое число категорий с точки зрения безопасности информации (например, по уровням конфиденциальности).

По характеру управления доступом системы разграничения разделяют на дискреционные и мандатные.

Дискреционное управление доступом дает возможность контролировать доступ наименованных субъектов (пользователей) к наименованным объектам (файлам, программам и т.п.). Например, владельцам объектов предоставляется право ограничивать доступ к этому объекту других пользователей. При таком управлении доступом для каждой пары (субъект-объект) должно быть задано явное и недвусмысленное перечисление допустимых типов доступа (читать, писать и т.д.), т.е. тех типов доступа, которые являются санкционированными для данного субъекта к данному объекту. Однако имеются и другие задачи управления доступом, которые не могут быть решены только дискреционным управлением. Одна из таких задач - позволить администратору АС контролировать формирование владельцами объектов списков управления доступом.

Мандатное управление доступом позволяет разделить информацию на некоторые классы и управлять потоками информации при пересечениях границ этих классов.

Во многих системах реализуется как мандатное, так и дискреционное управление доступом. При этом дискреционные правила разграничения доступа являются дополнением мандатных. Решение о санкционированности запроса на доступ должно приниматься только при одновременном разрешении его и дискреционными, и мандатными ПРД. Таким образом, должны контролироваться не только единичный акт доступа, но и потоки информации.

Обеспечивающие средства для системы разграничения доступа выполняют следующие функции:

Идентификацию и опознавание (аутентификацию) субъектов и поддержание привязки субъекта к процессу, выполняемому для субъекта;

Регистрацию действий субъекта и его процесса;

Предоставление возможностей исключения и включения новых субъектов и объектов доступа, а также изменение полномочий субъектов;

Реакцию на попытки НСД, например, сигнализацию, блокировку, восстановление системы защиты после НСД;

Тестирование всех функций защиты информации специальными программными средствами;

Очистку оперативной памяти и рабочих областей на магнитных носителях после завершения работы пользователя с защищаемыми данными путем двукратной произвольной записи;

Учет выходных печатных и графических форм и твердых копий в АС;

Контроль целостности программной и информационной части как СРД, так и обеспечивающих ее средств.

Для каждого события должна регистрироваться следующая информация, дата и время; субъект, осуществляющий регистрируемое действие; тип события (если регистрируется запрос на доступ, то следует отмечать объект и тип доступа); успешно ли осуществилось событие (обслужен запрос на доступ или нет).

Выдача печатных документов должна сопровождаться автоматической маркировкой каждого листа (страницы) документа порядковым номером и учетными реквизитами АС с указанием на последнем листе общего количества листов (страниц). Вместе с выдачей документа может автоматически оформляться учетная карточка документа с указанием даты выдачи документа, учетных реквизитов документа, краткого содержания (наименования, вида, шифра кода) и уровня конфиденциальности документа, фамилии лица, выдавшего документ, количества страниц и копий документа.

Автоматическому учету подлежат создаваемые защищаемые файлы, каталоги, тома, области оперативной памяти персонального компьютера, выделяемые для обработки защищаемых файлов, внешних устройств и каналов связи.

Такие средства, как защищаемые носители информации, должны учитываться документально, с использованием журналов или картотек, с регистрацией выдачи носителей. Кроме того, может проводиться несколько дублирующих видов учета.

Реакция на попытки несанкционированного доступа (НСД) может иметь несколько вариантов действий:

Исключение субъекта НСД из работы АС при первой попытке нарушения ПРД или после превышения определенного числа разрешенных ошибок;

Работа субъекта НСД прекращается, а информация о несанкционированном действии поступает администратору АС и подключает к работе специальную программу работы с нарушителем, которая имитирует работу АС и позволяет администрации сети локализовать место попытки НСД.

Реализация системы разграничения доступа может осуществляться как программными, так и аппаратными методами или их сочетанием. В последнее время аппаратные методы защиты информации от НСД интенсивно развиваются благодаря тому, что: во-первых, интенсивно развивается элементная база, во-вторых, стоимость аппаратных средств постоянно снижается и, наконец, в-третьих, аппаратная реализация защиты эффективнее по быстродействию, чем программная.

7.7 Контроль целостности информации

Целостность информации – это отсутствие признаков её уничтожения или искажения. Целостность информации означает, что данные полны. Целостность – это условие того, что данные не были изменены при выполнении любой операции над ними, будь то передача, хранение или представление К задаче контроля целостности необходимо подходить с двух позиций. Во-первых, необходимо дать ответ на вопрос, с какой целью реализуется контроль целостности. Дело в том, что при корректном реализации разграничительной политики доступа к ресурсам их целостность не может быть несанкционированно нарушена. Отсюда напрашивается вывод, что целостность ресурсов следует контролировать в том случае, когда невозможно осуществить корректное разграничение доступа (например, запуск приложения с внешнего накопителя – для внешних накопителей замкнутость программной среды уже не реализовать), либо в предположении, что разграничительная политика может быть преодолена злоумышленником. Это вполне резонное предположение, т.к. СЗИ от НСД, обеспечивающую 100% защиту, построить невозможно даже теоретически. Во-вторых, необходимо понимать, что контроль целостности – это весьма ресурсоемкий механизм, поэтому на практике допустим контроль (а тем более с высокой интенсивностью, в противном случае, данный контроль не имеет смысла) лишь весьма ограниченных по объему объектов .

Принципиальная особенность защиты информации на прикладном уровне состоит в том, что реализация какой-либо разграничительной политики доступа к ресурсам (основная задача СЗИ от НСД) на этом уровне не допустима (потенциально легко преодолевается злоумышленником). На этом уровне могут решаться только задачи контроля, основанные на реализации функций сравнения с эталоном. При этом априори предполагается, что с эталоном могут сравниваться уже произошедшие события. Т.е. задача защиты на прикладном уровне состоит не в предотвращении несанкционированного события, а в выявлении и в фиксировании факта того, что несанкционированное событие произошло.

Рассмотрим достоинства и недостатки защиты на прикладном уровне, по сравнению с защитой на системном уровне. Основной недостаток состоит в том, что на прикладном уровне в общем случае невозможно предотвратить несанкционированное событие, т.к. контролируется сам факт того, что событие произошло, поэтому на подобное событие лишь можно отреагировать (максимально оперативно), с целью минимизаций его последствий.

Основное достоинство состоит в том, что факт того, что произошло несанкционированное событие, может быть зарегистрирован практически всегда, вне зависимости от того, с какими причинами связано его возникновение (так как регистрируется сам факт подобного события). Проиллюстрируем сказанное простым примером. Один из основных механизмов защиты в составе СЗИ от НСД является механизм обеспечения замкнутости программной среды (суть – не дать запускать любые сторонние процессы и приложения, вне зависимости от способа их внедрения на компьютер). Данная задача должна решаться на системном уровне. При решении задачи на системном уровне, драйвер средства защиты перехватывает все запросы на запуск исполняемого файла и анализирует их, обеспечивая возможность запуска лишь разрешенных процессов и приложений. При решении же аналогичной задачи на прикладном уровне осуществляется анализ того, какие процессы и приложения запущены, и если выявляется, что запущен несанкционированный процесс (приложение), он завершается средством защиты (реакция СЗИ от НСД на несанкционированное событие). Как видим, преимуществом реализации на системном уровне является то, что при этом должен в принципе предотвращаться запуск несанкционированных процессов (приложений), при реализации же на прикладном уровне, событие фиксируется по факту совершения, т.е. в данном случае – уже после того, как процесс запущен, как следствие, до момента его завершения средством защиты (если установлена такая реакция на такое событие), данным процессом может быть выполнено какое-либо несанкционированное действие (по крайней мере, его часть, почему важнейшим условием здесь и становится оперативное реагирование на обнаруженное событие). С другой стороны, а кто может гарантировать, что системный драйвер, решает данную задачу защиты корректно и в полном объеме, а потенциальная опасность, связанная с ошибками и закладками в системном и прикладном ПО и т.д.? Другими словами, никогда нельзя гарантировать, что системный драйвер не может быть обойден злоумышленником при определенных условиях. Что мы получим в первом случае – администратор даже не узнает о том, что совершен факт НСД. При реализации же решения задачи на прикладном уровне, уже не важна причина, приведшая к возникновению несанкционированного события, так как фиксируется сам факт проявления данного события (даже, если оно вызвано использованием ошибок и закладок ПО). В этом случае, мы зарегистрируем, что событие произошло, однако, не сумеем его предотвратить в полном объеме, лишь можем попытаться минимизировать последствия.

С учетом сказанного можем сделать следующий важный вывод. Механизмы защиты, призванные решать одну и ту же задачу на системном и на прикладном уровнях, ни в коем случае нельзя рассматривать в качестве альтернативных решений. Эти решения дополняют друг друга, так как предоставляют совершенно различные свойства защиты. Следовательно, при реализации эффективной защиты (в первую очередь, речь идет о корпоративных приложениях) наиболее критичные задачи должны решаться одновременно обоими способами: и на системном, и на прикладном уровнях.

7.8 Методы защиты от компьютерных вирусов

Точного термина, определяющего вирусную (вредоносную) программу (ВП, «компьютерный вирус») в науке до сих пор не существует. Впервые этот термин употребил сотрудник Лехайского университета (США) доктор Fred Cohen (Фрэд Коэн) в 1984 г. на 7-й конференции по безопасности информации, проходившей в США. Определение, которое дал вирусу доктор Фрэд Коэн, звучало так – «Компьютерный вирус – это последовательность символов на ленте машины Тьюринга: «программа, которая способна инфицировать другие программы, изменяя их, чтобы внедрить в них максимально идентичную копию себя». Термин «компьютерный вирус» в западной литературе звучит как: «Самокопирующаяся программа, которая может «инфицировать» другие программы, изменяя их или их окружение так, что запрос к «инфицированной» программе подразумевает запрос к максимально идентичной, а в большинстве случаев - функционально подобной, копии «вируса».

Информация о первой ВП также отсутствует. Известно только, что в конце 60х - начале 70х годов 20-го столетия на машине Univac 1108 была создана очень популярная игра «ANIMAL», которая создавала свои копии в системных библиотеках. Об угрозах компьютерной безопасности за счёт вирусов мы уже беседовали на первом практическом занятии. Для парирования этих угроз существуют специальные антивирусные программы (АВ). Разработан специальный стандарт – СТБ П 34.101.8 «Программные средства защиты от воздействия вредоносных программ и антивирусные программные средства. Общие требования». Согласно СТБ П 34.101.8 ВП – это программный код (исполняемый или интерпретируемый), обладающий свойством несанкционированного воздействия на «объект информационной технологии».

Виды вирусов. А. Троянская программа (trojan) – ВП, которая не способна создавать свои копии и не способна распространять свое тело в «объектах информационной технологии». Б. Дроппер (dropper) – ВП, которая не способна создавать свои копии, но внедряет в «объект информационной технологии» другую «вредоносную программу», бестелесые черви и др. (см. в презентации). Классификацию компьютерных вирусов по среде обитания см. в презентации.

Наиболее широко в Минске распространены следующие антивирусные программы (АВ) – Антивирус Касперского,например, Kaspersky Internet Security до версии 11, антивирус Bit Defender Internet Security, Panda Internet Security, Avast! Free Antivirus 5.0 Final, Avira AntiVir Personal Edition 10.0.0, антивирус Dr Web 6.0, АП ООО «Вирус БлокАда». Однако современные АП имеют целый ряд проблем, которые делятся на идеологические и технические.

Идеологические проблемы связаны, во-первых, с увеличением объема работ по анализу кода вируса из-за расширения понятия ВП, а во-вторых, со сложностью классификации ПО, которая зависит либо от конфигурации ПО либо от способа установки ПО. Принятие решения по устранению проблем с вирусами перекладывается в этом случае на пользователя.

Технические проблемы заключаются в постоянном появлении новых сложных ВП, а также в задержке детектирования ВП. Появление сложных ВП вызывает усложнение алгоритмов обнаружения и обезвреживания вирусов. Это, в свою очередь, приводит к перераспределению ресурсов компьютера: увеличение на АВ защиту, уменьшение на прикладные задачи. Разрулирование этой проблемы проводится обновлением парка компьютеров, а также оптимизацией алгоритмов АВ. Для реализации последнего мероприятия необходима реализация эмулятора процессора на языке ассемблера, а также использование динамического транслятора.

Для устранения задержки детектирования ВП изобретена технология MalwareScope, позволяющая детектировать неизвестных представителей известных семейств ВП без обновления антивирусных баз. Можно использовать также эвристический анализ, выявляющий наличие ошибок “false positive” и “false negative”. Метод этот, однако, характеризуется высокой трудоемкостью выявления типовых для семейства ВП фрагментов кода вируса. Для снижения трудоемкости разработан программный робот, автоматизирующий процесс корректировки эвристических записей. Кроме эвристического анализа ошибок можно использовать также поведенческие анализаторы/блокираторы, которые применимы однако только для защиты объекта, на котором установлены.