|
Криптосистема или
парольная система
|
Скорость перебора паролей в секунду
|
|
ARJ 2.5
|
300 000
|
|
RC5-56bit
|
120 000
|
|
Nivell Netware 3.x
|
25 000
|
|
UNIX-cripto
|
10 000
|
|
Microsoft Office
|
3 000
|
|
Windows NT 4.0 вход в систему
|
2 500
|
|
RAR 2.0
|
1 000
|
|
UNIX-MD5
|
200
|
|
Доступ к файлам и принтерам Windows 95
|
150
|
В то время, когда
вычислительной мощности для полного перебора всех паролей не хватало, хакерами
был придуман остроумный метод, основанный на том, что в качестве пароля
человеком обычно выбирается существующее слово или информация о себе или
знакомых (имя, дата рождения и т.д.). Поскольку в любом языке не более 100
000 слов, то их перебор займет весьма небольшое время, то от 40 до 80%
существующих паролей может быть угадано с помощью такой схемы, называемой
«атакой по словарю». До 80% паролей может быть угадано с использованием
словаря размером всего 1 000 слов.
Обеспечение
информационной безопасности компьютерных систем
Начиная с 1999 года
специалисты по компьютерным технологиям пытаются обратить внимание
общественности и государственных органов на новый международный стандарт ISO/IEC 15408 «Единые
критерии оценки безопасности информационных технологий» и группу поддерживающих
его нормативных документов. Активность организаций по стандартизации ведущих
государств, реально произошедшие изменения во взглядах специалистов к проблеме
информационной безопасности (ИБ) и явились предостережением, что Украина может
упустить реальный шанс вовремя освоить новейшее технологическое обеспечение
информационной безопасности.
Актуальность решения задачи
гармонизации отечественной нормативной базы с международными стандартами, а
также вопросов применения международных стандартов в отечественной практике
очень велика. Отрицательное решение данных задач может не только затормозить
развитие отечественных систем информационной безопасности, но и откинуть
Украину с достигнутых на сегодняшний день позиций в данной области.
В мире произошло
переосмысление подходов к решению проблемы обеспечения информационной
безопасности. С момента принятия международного стандарта ISO/IEC 15408 начался
новый этап развития теории и практики обеспечения информационной безопасности.
До недавнего времени
нормативной основой решения задач защиты информации являлись стандарты ISO 7498-2:1989 «Архитектура безопасности ВОС» и ISO/IEC 10181:1996 «Основы положения безопасности открытых систем». Эти
документы определяли взгляды специалистов на теоретические подходы обеспечения
защиты информации.
Общую логику построения
систем защиты информации можно представить следующим образом:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
 |
|
|
 |
|
|
|
|
Базовые услуги
безопасности:
1. конфедициальность;
2. аутентификация;
3. Целостность;
4. управление доступом;
5. неотказуемость.
Дополнительная услуга:
доступность.
|
|
|
|
Специальные механизмы
безопасности:
1. шифрование;
2. механизмы цифровой прописи;
3. механизмы управления доступом;
4. механизмы обеспечения защиты целостности данных;
5. механизмы аутентификации;
6. механизмы заполнения трафика;
7. механизмы управления маршрутизацией;
8. механизмы нотаризации.
|
|
|
Сфера действий стандарта ISO 7498-2 ограничивалась компьютерными системами, построенными
на основе семиуровневой модели ВОС. Однако предложенный подход к построению
систем защиты информации был обобщен на все открытые системы обработки,
передачи и хранения информации принятием в 1996 году международного
стандарта ISO/IEC 10181.
Одновременно с трансформацией
взглядов на процессы обработки происходит и изменение взглядов на подходы к
обеспечению безопасности информации. Широкая сфера применения информационных
технологий, расширение функциональных возможностей систем информационных
технологий и другие причины привели к тому, что существующая модель обеспечения
информационной безопасности «Угроза безопасности Þ услуга безопасности Þ механизм безопасности» перестала удовлетворять как потребителя ИТ-систем,
так и их разработчика.
По типу основных классов угроз
выделяют пять основных целевых задач безопасности ИТ-систем.
1. Обеспечение доступности предполагает,
что обладающий соответствующими правами пользователь может использовать ресурс
в соответствии с правилами установленными политикой безопасности. Эта задача
направлена на предотвращение преднамеренных или непреднамеренных угроз
неавторизованного удаления данных или необоснованного отказа в доступе к
услуге, попыток использования системы и данных в неразрешенных целях.
2. Обеспечение целостности системы и данных
рассматривается в двух аспектах. Во-первых, это целостность данных означает,
что данные не могут быть модифицированы неавторизованным пользователем или
процессом во время их хранения, передачи и обработки. Во-вторых, целостность
заключается в том, что ни один компонент системы не может быть удален,
модифицирован или добавлен.
3. Обеспечение
конфедициальности данных и системной информации предполагает, что информация не может быть получена неавторизованным
пользователем во время её хранения, обработки и передачи.
4. Обеспечение
наблюдаемости направлено на
обеспечение возможности ИТ-системы фиксировать любую деятельность пользователей
и процессов, использовании пассивных объектов, устанавливать идентификаторы
причастных к событиям пользователей и процессов с целью предотвращения
нарушения безопасности и обеспечения ответственности пользователей за
выполненные действия.
5. Обеспечение гарантий – это совокупность требований, составляющих некоторую
шкалу оценки для определения степени уверенности в том, что:
o функциональные требования
действительно сформулированы и корректно реализованы;
o принятые меры защиты обеспечивают
адекватную защиту ИТ-системы;
o обеспечена достаточная стойкость от
преднамеренного проникновения и использования обходных путей.
Пять основных задач тесно
взаимосвязаны и взаимозависимы друг от друга:
Критерии оценки
безопасности информационных технологий в европейских странах
Следуя по пути интеграции,
Европейские страны приняли согласованные критерии оценки безопасности
информационных технологий (Information Technology Security Evaluation Criteria, ITSEC). Версия
1.2 этих Критериев опубликована в июне 1991 года от имени соответствующих
органов четырех стран – Франции, Германии, Нидерландов и Великобритании. Выгода
от использования согласованных критериев очевидна для всех – и для
производителей, и для потребителей, и для самих органов сертификации.
Принципиально важной чертой
Европейских Критериев является отсутствие априорных требований к условиям, в
которых должна работать информационная система. Организация, запрашивающая
сертификационные услуги, формулирует цель оценки, то есть описывает условия, в
которых должна работать система, возможные угрозы ее безопасности и
предоставляемые ею защитные функции. Задача органа сертификации – оценить,
насколько полно достигаются поставленные цели, то есть насколько корректны и
эффективны архитектура и реализация механизмов безопасности в описанных
спонсором условиях. Таким образом, Европейские Критерии относятся к
гарантированности безопасной работы системы. Требования к политике безопасности
и к наличию защитных механизмов не являются составной частью Критериев.
Впрочем, чтобы облегчить формулировку цели оценки, Критерии содержат в качестве
приложения описание десяти примерных классов функциональности, типичных для
правительственных и коммерческих систем.
Европейские Критерии
рассматривают следующие составляющие информационной безопасности:
·
конфиденциальность, то есть защиту
от несанкционированного получения информации;
·
целостность, то есть защиту от
несанкционированного изменения информации;
·
доступность, то есть защиту от
несанкционированного удержания информации и ресурсов.
В Критериях проводится
различие между системами и продуктами. Система – это конкретная
аппаратно-программная конфигурация, построенная с вполне определенными целями и
функционирующая в известном окружении. Продукт – это аппаратно-программный
"пакет", который можно купить и по своему усмотрению встроить в ту
или иную систему. Таким образом, с точки зрения информационной безопасности
основное отличие между системой и продуктом состоит в том, что система имеет
конкретное окружение, которое можно определить и изучить сколь угодно детально,
а продукт должен быть рассчитан на использование в различных условиях. Угрозы
безопасности системы носят вполне конкретный и реальный характер. Относительно
угроз продукту можно лишь строить предположения.
Из практических соображений
важно обеспечить единство критериев оценки продуктов и систем – например, чтобы
облегчить и удешевить оценку системы, составленной из ранее сертифицированных
продуктов. В этой связи для систем и продуктов вводится единый термин – объект
оценки. В соответствующих местах делаются оговорки, какие требования относятся
исключительно к системам, а какие – только к продуктам.
Каждая система и предъявляет
свои требования к обеспечению конфиденциальности, целостности и доступности.
Чтобы удовлетворить эти требования, необходимо предоставить соответствующий
набор функций (сервисов) безопасности, таких как идентификация и аутентификация,
управление доступом или восстановление после сбоев.
Чтобы объект оценки можно было
признать надежным, необходима определенная степень уверенности в наборе функций
и механизмов безопасности. Степень уверенности мы будем называть
гарантированностью. Гарантированность может быть большей или меньшей в
зависимости от тщательности проведения оценки.
Гарантированность затрагивает
два аспекта – эффективность и корректность средств безопасности. При проверке
эффективности анализируется соответствие между целями, сформулированными для
объекта оценки, и имеющимся набором функций безопасности. Точнее говоря,
рассматриваются вопросы адекватности функциональности, взаимной согласованности
функций, простоты их использования, а также возможные последствия эксплуатации
известных слабых мест защиты. Кроме того, в понятие эффективности входит
способность механизмов защиты противостоять прямым атакам (мощность механизма).
Определяется три градации
мощности: базовая, средняя и высокая.
Под корректностью понимается
правильность реализации функций и механизмов безопасности. В Критериях
определяется семь возможных уровней гарантированности корректности — от E0 до
E6 (в порядке возрастания). Уровень E0 обозначает отсутствие гарантированности.
При проверке корректности анализируется весь жизненный цикл объекта оценки – от
проектирования до эксплуатации и сопровождения.
Общая оценка системы
складывается из минимальной мощности механизмов безопасности и уровня
гарантированности корректности. Теоретически эти два аспекта независимы, хотя
на практике нет смысла проверять правильность реализации "по высшему
разряду", если механизмы безопасности не обладают даже средней мощностью.
Функциональность
В Европейских Критериях
средства, имеющие отношение к информационной безопасности, рассматриваются на
трех уровнях детализации. Наиболее абстрактный взгляд касается лишь целей
безопасности. На этом уровне мы получаем ответ на вопрос, зачем нужны функции
безопасности. Второй уровень содержит спецификации функций безопасности. Мы узнаем,
какая функциональность на самом деле обеспечивается. Наконец, на третьем уровне
содержится информация о механизмах безопасности. Мы видим, как реализуется
декларированная функциональность.
Спецификации функций
безопасности — важнейшая часть описания объекта оценки.
Идентификация и
аутентификация
Под идентификацией и
аутентификацией понимается не только проверка подлинности пользователей в узком
смысле, но и функции для регистрации новых пользователей и удаления старых, а
также функции для генерации, изменения и проверки аутентификационной
информации, в том числе средства контроля целостности. Сюда же относятся
функции для ограничения числа повторных попыток аутентификации.
Средства управления доступом
также трактуются Европейскими Критериями достаточно широко. В этот раздел
попадают, помимо прочих, функции, обеспечивающие временное ограничение доступа
к совместно используемым объектам с целью поддержания целостности этих объектов
— мера, типичная для систем управления базами данных. В этот же раздел попадают
функции для управления распространением прав доступа и для контроля за
получением информации путем логического вывода и агрегирования данных (что
также типично для СУБД).
Под точностью в Критериях
понимается поддержание определенного соответствия между различными частями
данных (точность связей) и обеспечение неизменности данных при передаче между
процессами (точность коммуникаций). Точность выступает как один из аспектов
целостности информации.
Функции надежности
обслуживания должны гарантировать, что действия, критичные по времени, будут
выполнены ровно тогда, когда нужно – не раньше и не позже, и что некритичные
действия нельзя перевести в разряд критичных действий. Должна быть гарантия,
что авторизованные пользователи за разумное время получат запрашиваемые
ресурсы. Сюда же относятся функции для обнаружения и нейтрализации ошибок,
необходимые для минимизации простоев, а также функции планирования, позволяющие
гарантировать время реакции на внешние события.
К области обмена данными
относятся функции, обеспечивающие коммуникационную безопасность, то есть
безопасность данных, передаваемых по каналам связи.
Гарантированность
эффективности
Для получения гарантий
эффективности средств безопасности рассматриваются следующие вопросы:
·
Соответствие набора функций
безопасности провозглашенным целям, то есть их пригодность для противодействия
угрозам, перечисленным в описании объекта оценки;
·
Взаимная согласованность различных
функций и механизмов безопасности;
·
Способность механизмов
безопасности противостоять прямым атакам;
·
Возможность практического
использования слабостей в архитектуре объекта оценки, то есть наличие способов
отключения, обхода, повреждения и обмана функций безопасности;
·
Возможность небезопасного
конфигурирования или использования объекта оценки при условии, что
администраторы и/или пользователи имеют основание считать ситуацию безопасной;
·
Возможность практического
использования слабостей в функционировании объекта оценки.
Важнейшей частью проверки
эффективности является анализ слабых мест в защите объекта оценки. Цель анализа
– найти все возможности отключения, обхода, повреждения, обмана средств защиты.
Оценивается также способность всех критически важных защитных механизмов
противостоять прямым атакам – мощность механизмов. Защищенность системы или
продукта не может быть выше мощности самого слабого из критически важных
механизмов, поэтому в Критериях имеется в виду минимальная гарантированная
мощность.
Для нее определены три уровня:
базовый, средний и высокий.
Согласно Критериям, мощность
можно считать базовой, если механизм способен противостоять отдельным случайным
атакам.
Мощность можно считать
средней, если механизм способен противостоять злоумышленникам с ограниченными
ресурсами и возможностями.
Наконец, мощность можно считать
высокой, если есть уверенность, что механизм может быть побежден только
злоумышленником с высокой квалификацией, набор возможностей и ресурсов которого
выходит за пределы практичности.
Важной характеристикой
является простота использования продукта или системы. Должны существовать
средства, информирующие персонал о переходе объекта в небезопасное состояние
(что может случиться в результате сбоя, ошибок администратора или
пользователя). Ситуации, когда в процессе функционирования объекта оценки появляются
слабости, допускающие практическое использование, в то время как администратор
об этом не знает, должны быть исключены.
Эффективность защиты
признается неудовлетворительной, если выявляются слабые места, допускающие
практическое использование, и эти слабости не исправляются до окончания
процесса оценки.
Обратим внимание на то, что
анализ слабых мест производится в контексте целей, декларируемых для объекта
оценки. Например, можно примириться с наличием тайных каналов передачи
информации, если отсутствуют требования к конфиденциальности. Далее, слабость
конкретного защитного механизма может не иметь значения, если она
компенсируется другими средствами обеспечения безопасности, то есть если
механизм не является критически важным.
Концепция защиты от
несанкционированного доступа к информации
Идейной основой набора руководящих
документов является "Концепция защиты средств вычислительной техники и автоматизированных
систем от несанкционированного доступа к информации". Концепция
"излагает систему взглядов, основных принципов, которые закладываются в
основу проблемы защиты информации от несанкционированного доступа (НСД),
являющейся частью общей проблемы безопасности информации.
В Концепции различаются
понятия средств вычислительной техники (СВТ) и автоматизированной системы (АС),
аналогично тому, как в Европейских Критериях проводится деление на продукты и
системы.
Концепция предусматривает
существование двух относительно самостоятельных и, следовательно, имеющих
отличие направлений в проблеме защиты информации от несанкционированного
доступа. Это – направление, связанное со средствами вычислительной техники, и
направление, связанное с автоматизированными системами.
Отличие двух направлений
порождено тем, что средства вычислительной техники разрабатываются и поставляются
на рынок лишь как элементы, из которых в дальнейшем строятся функционально
ориентированные автоматизированные системы, и поэтому, не решая прикладных
задач, средства вычислительной техники не содержат пользовательской информации.
Помимо пользовательской
информации при создании автоматизированных систем появляются такие
отсутствующие при разработке средств вычислительной техники характеристики автоматизированных
систем, как полномочия пользователей, модель нарушителя, технология обработки
информации.
Существуют различные способы
покушения на информационную безопасность – радиотехнические, акустические,
программные и т.п. Среди них несанкционированный доступ выделяется как доступ к
информации, нарушающий установленные правила разграничения доступа, с
использованием штатных средств, предоставляемых средств вычислительной техники
или автоматизированных систем. Под штатными средствами понимается совокупность
программного, микропрограммного и технического обеспечения средств
вычислительной техники или автоматизированных систем.
В Концепции формулируются
следующие основные принципы защиты от несанкционированного доступа к
информации:
Защита средств вычислительной
техники обеспечивается комплексом программно-технических средств.
Защита автоматизированных систем
обеспечивается комплексом программно-технических средств и поддерживающих их
организационных мер.
Защита автоматизированных
систем должна обеспечиваться на всех технологических этапах обработки
информации и во всех режимах функционирования, в том числе при проведении
ремонтных и регламентных работ.
Программно-технические
средства защиты не должны существенно ухудшать основные функциональные
характеристики автоматизированных систем (надежность, быстродействие,
возможность изменения конфигурации автоматизированных систем).
Неотъемлемой частью работ по
защите является оценка эффективности средств защиты, осуществляемая по
методике, учитывающей всю совокупность технических характеристик оцениваемого
объекта, включая технические решения и практическую реализацию средств защиты.
Защита автоматизированных
систем должна предусматривать контроль эффективности средств защиты от несанкционированного
доступа. Этот контроль может быть либо периодическим, либо инициироваться по
мере необходимости пользователем автоматизированных систем или контролирующими
органами.
Концепция ориентируется на
физически защищенную среду, проникновение в которую посторонних лиц считается
невозможным, поэтому нарушитель определяется как субъект, имеющий доступ к
работе со штатными средствами автоматизированных систем и средствами
вычислительной техники как части автоматизированных систем.
Нарушители классифицируются по
уровню возможностей, предоставляемых им штатными средствами автоматизированных
систем и средствами вычислительной техники. Выделяется четыре уровня этих
возможностей.
Классификация является
иерархической, т.е. каждый следующий уровень включает в себя функциональные
возможности предыдущего.
·
Первый уровень определяет самый
низкий уровень возможностей ведения диалога в автоматизированных системах –
запуск задач (программ) из фиксированного набора, реализующих заранее
предусмотренные функции по обработке информации.
·
Второй уровень определяется
возможностью создания и запуска собственных программ с новыми функциями по
обработке информации.
·
Третий уровень определяется
возможностью управления функционированием автоматизированных систем, т.е.
воздействием на базовое программное обеспечение системы и на состав и
конфигурацию её оборудования.
·
Четвертый уровень определяется
всем объемом возможностей лиц, осуществляющих проектирование, реализацию и
ремонт технических средств автоматизированных систем, вплоть до включения в
состав средств вычислительной техники, собственных технических средств с новыми
функциями по обработке информации.
В своем уровне нарушитель
является специалистом высшей квалификации, знает все об автоматизированных
системах и, в частности, о системе и средствах ее защиты.
В качестве главного средства
защиты от несанкционированного доступа к информации в Концепции рассматривается
система разграничения доступа (СРД) субъектов к объектам доступа. Основными
функциями системы разграничения доступа являются:
·
реализация правил разграничения
доступа (ПРД) субъектов и их процессов к данным;
·
реализация правил разграничения
доступа субъектов и их процессов к устройствам создания твердых копий;
·
изоляция программ процесса,
выполняемого в интересах субъекта, от других субъектов;
·
управление потоками данных с целью
предотвращения записи данных на носители несоответствующего грифа;
·
реализация правил обмена данными
между субъектами для автоматизированных систем и средств вычислительной техники,
построенных по сетевым принципам.
Кроме того, Концепция
предусматривает наличие обеспечивающих средств для системы разграничения
доступа, которые выполняют следующие функции:
·
идентификацию и опознание
(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 несанкционированного
доступа, например, сигнализацию, блокировку, восстановление после несанкционированного
доступа;
·
очистку оперативной памяти и
рабочих областей на магнитных носителях после завершения работы пользователя с
защищаемыми данными;
·
учет выходных печатных и
графических форм и твердых копий в автоматизированной системе;
·
контроль целостности программной и
информационной части как системы разграничения доступа, так и обеспечивающих ее
средств.
Технические средства защиты от
несанкционированного доступа, согласно Концепции, должны оцениваться по
следующим основным параметрам:
·
степень полноты охвата правил
разграничения доступа реализованной системы разграничения доступа и ее
качество;
·
состав и качество обеспечивающих
средств для системы разграничения доступа;
·
гарантии правильности
функционирования системы разграничения доступа и обеспечивающих ее средств.
Вывод
В современных компьютерных
системах используются криптографические системы. Процесс криптографического
закрытия данных может выполняться как программно, так и аппаратно.
В то время, когда
вычислительной мощности для полного перебора всех паролей не хватало, хакерами
был придуман остроумный метод, основанный на том, что в качестве пароля
человеком обычно выбирается существующее слово или информация о себе или
знакомых (имя, дата рождения и т.д.). Поскольку в любом языке не более 100 000
слов, то их перебор займет весьма небольшое время, то от 40 до 80% существующих
паролей может быть угадано с помощью такой схемы, называемой «атакой по
словарю». До 80% паролей может быть угадано с использованием словаря размером
всего 1 000 слов.
С 1999 года специалисты
по компьютерным технологиям пытаются обратить внимание общественности и
государственных органов на новый международный стандарт ISO/IEC 15408 «Единые
критерии оценки безопасности информационных технологий». Активность организаций
по стандартизации ведущих государств, реально произошедшие изменения во
взглядах специалистов к проблеме информационной безопасности и явились
предостережением, что Украина может упустить реальный шанс вовремя освоить
новейшее технологическое обеспечение информационной безопасности.
Актуальность решения задачи
гармонизации отечественной нормативной базы с международными стандартами, а
также вопросов применения международных стандартов в отечественной практике
очень велика.
В мире произошло переосмысление
подходов к решению проблемы обеспечения информационной безопасности. С момента
принятия международного стандарта ISO/IEC 15408 начался новый
этап развития теории и практики обеспечения информационной безопасности.
Одновременно с трансформацией
взглядов на процессы обработки происходит и изменение взглядов на подходы к
обеспечению безопасности информации. Широкая сфера применения информационных
технологий, расширение функциональных возможностей систем информационных
технологий и другие причины привели к тому, что существующая модель обеспечения
информационной безопасности перестала удовлетворять как потребителя ИТ-систем,
так и их разработчика.
Следуя по пути интеграции,
Европейские страны приняли согласованные критерии оценки безопасности
информационных технологий (Information Technology Security Evaluation Criteria, ITSEC). Версия
1.2 этих Критериев опубликована в июне 1991 года от имени соответствующих
органов четырех стран – Франции, Германии, Нидерландов и Великобритании. Выгода
от использования согласованных критериев очевидна для всех – и для
производителей, и для потребителей, и для самих органов сертификации.
Европейские Критерии
рассматривают такие составляющие информационной безопасности как
конфедициальность, целостность и доступность.
Литература
В.Е. Ходаков, Н.В. Пилипенко, Н.А. Соколова / Под ред.
В.Е. Ходакова. Введение в компьютерные науки: Учеб. пособ. – Херсон:
Издательство ХГТУ – 2004.
Герасименко В.А. Защита информации в автоматизированных
системах обработки данных. – М.: Энергоиздат, 1994.
Мельников В.В. «Защита информации в компьютерных системах». –
М.: «Финансы и статистика», 1997.