Здравствуйте, уважаемые читатели блога сайт! Поговорим сегодня о такой важной теме, как сетевая безопасность, ведь именно она определяет возможность плодотворно и безбоязненно “гулять” по дебрям, скажем, осуществлять личную и деловую переписку, зная, что никто другой не сможет получить доступ к вашей конфеденциальной информации, делать покупки в Интернет-магазинах, аукционах, зарабатывать на товарных или валютных биржах, оплачивать счета и прочие расходы и т.д.

Сетевая инфраструктура, службы и данные, хранимые на компьютерах, подключенных к являются критическими персональными и деловыми активами. Попытка скомпрометировать целостность этих активов могла бы иметь серьезные деловые и финансовые последствия.

Обеспечение Сетевой Безопасности

Последствия бреши в сетевой безопасности могли бы включать:

• Сетевые простои, препятствующие осуществлению коммуникаций и транзакций, с последующими убытками для бизнеса
• Неверное перенаправление и потеря личных и деловых фондов
• Интеллектуальная собственность компании (исследовательские идеи, патенты, проекты, чертежи и т.п.), которые могут быть украдены и использованы конкурентом
• Детали контактов с клиентом, которые становятся известны конкуренту или сделаны общедоступными, что приведет к потере рыночного доверия в бизнесе

Отсутствие доверия общественности к степени секретности в бизнесе, к конфиденциальности и целостности могут привести к снижению товарооборота и возможности банкротства компании. Есть два типа вопросов, связанных с сетевой безопасностью, которые должны быть рассмотрены для предотвращения серьезных последствий: безопасность сетевой инфраструктуры и безопасность контента.

Защита сетевой инфраструктуры включает физическую защиту , которые обеспечивают сетевые соединения, а также предотвращение несанкционированного доступа к программному обеспечению, установленному на них.

Безопасность контента включает защиту информации, хранящейся внутри пакетов, передаваемых по сети, а также информации, которая хранится на устройствах, подключенных к сети. При передаче информации через содержимое отдельных пакетов не легко прочитать на устройствах или средствах передачи, по которым путешествуют пакеты. Инструменты, обеспечивающие безопасность контента отдельных сообщений, должны быть реализованы на верхнем уровне лежащих в основе протоколов, управляющих тем, как пакеты форматируются, адресуются и доставляются. Поскольку пересборка и интерпретация содержимого осуществляется программами, запущенными на отдельных системах (источнике и назначении), большая часть инструментов безопасности и протоколов должна быть реализована и в этих системах также.

Меры безопасности, предпринимаемые в , должны:

• Препятствовать несанкционированному доступу или краже информации
• Препятствовать несанкционированному изменению информации
• Предотвращать Отказ Службы

Средства для достижения этих целей включают:

Гарантия конфиденциальности

Конфиденциальность информации поддерживается посредством разрешения доступа к ней только определенным и авторизованным адресатам – людям, процессам или устройствам, которые имеют право считывать данную информацию.

Наличие надежной системы пользовательской аутентификации , предполагающей создание паролей, которые сложно угадать, и смену паролей пользователями через определенные интервалы времени (чем чаще, тем лучше), помогает ограничить доступ к и , которые хранятся на . При необходимости шифрование контента гарантирует конфиденциальность и минимизирует возможность несанкционированного доступа или кражи информации.

Поддержание Целостности Коммуникации

Целостность данных означает уверенность в том, что информация не была изменена во время передачи от отправителя к получателю. Целостность данных может быть нарушена, когда информация была искажена – случайно или умышленно – прежде, чем подразумеваемый адресат получил ее.

Целостность источника – это уверенность в том, что подлинность отправителя была потверждена. Целостность источника нарушается, когда пользователь или устройство маскируется под другого и отправляет некорректную информацию адресату.

Использование цифровых подписей , алгоритмов хэширования и механизмов контрольных сумм – это способы обеспечения целостности источника и информации при передаче для предотвращения несанкционированного изменения информации.

Гарантия Доступности

Гарантия конфиденциальности и целостности бесполезны, если сетевые ресурсы оказываются перегруженными или вообще не доступны. Доступность означает уверенность в своевременном и надежном доступе к службам данных для авторизованных пользователей. Ресурсы могут стать недоступными в результате атаки “Отказ Сервиса” (англ. Denial of Service или DoS) или из-за распространения

В современном глобальном мире сетевая безопасность имеет решающее значение. Предприятиям необходимо обеспечивать безопасный доступ для сотрудников к сетевым ресурсам в любое время, для чего современная стратегия обеспечения сетевой безопасности должна учитывать ряд таких факторов, как увеличение надежности сети, эффективное управление безопасностью и защиту от постоянно эволюционирующих угроз и новых методов атак. Для многих компаний проблема обеспечения сетевой безопасности становится все более сложной, т.к. сегодняшние мобильные сотрудники, использующие личные смартфоны, ноутбуки и планшеты для работы, привносят новые потенциальные проблемы. При этом, хакеры тоже не сидят сложа руки и делают новые киберугрозы все более изощренными.

Недавний опрос ИТ-специалистов, управляющих сетевой безопасностью, [проведенный Slashdotmedia ] показал, что среди важных факторов при выборе сетевых решений безопасности почти половина опрошенных на первое место поставила надежность выбранного сетевого решения.

Заданный вопрос: Когда вы выбираете решение по сетевой безопасности, какие факторы наиболее важны для вашей компании?

Уязвимости, связанные с сетевой безопасностью, оставляют открытым целый ряд потенциальных проблем и подвергают компанию различным рискам. ИТ системы могут быть скомпрометированы через них, информация может быть украдена, работники и клиенты могут получить проблемы с доступом к ресурсам, которые они уполномочены использовать, что может заставить заказчиков перейти к конкуренту.

Простой сервиса, связанный с проблемами с безопасностью, можете иметь и другие финансовые последствия. Например, неработающий в час-пик веб-сайт может генерировать как прямые убытки, так и мощный отрицательный PR, что очевидно скажется на уровне продаж в будущем. Кроме того, в некоторых отраслях есть строгие критерии по доступности ресурсов, нарушение которых может привести к регуляторным штрафам и другим неприятным последствиям.

Помимо надежности решений, есть еще целый ряд вопросов, вышедших сегодня на первый план. Например, около 23% опрошенных ИТ-специалистов выделяют стоимость решения, как одну из основных проблем, связанных с сетевой безопасностью; что не удивительно, учитывая, что ИТ-бюджеты последних нескольких лет были существенно ограничены. Далее, около 20% опрошенных выделили простоту интеграции, как приоритетный параметр при выборе решения. Что естественно в условиях, когда от ИТ отдела требуют выполнять больше меньшими ресурсами.

Завершая разговор про ключевые параметры в выборе решения, хотелось бы отметить, что только примерно 9% респондентов назвали сетевые функции как ключевой фактор при выборе решений в области сетевой безопасности. При выборе решения по обеспечению сетевой безопасности корпоративных систем и минимизации связанных с этим рисков, одним из важнейших факторов для почти половины (около 48%) опрошенных, была надежность сети и связанного с ней решения.

Заданный вопрос: Какой тип сетевых атак больше всего беспокоит вашу ИТ организацию?

Сегодня хакеры используют разнообразные методы атаки на сети компаний. Исследование показало, что ИТ-специалисты наиболее обеспокоены двумя конкретными типами атак: атаки на отказ в обслуживании (DoS) и подслушивание (Eavesdropping) - эти атаки указаны как наиболее опасные и приоритетные примерно у 25% респондентов. И по 15% респондентов выбрали в качестве ключевых угроз атаки типа IP Spoofing и MITM (man-in-the-middle). Остальные типы угроз оказались приоритетны менее чем для 12% респондентов.

Заданный вопрос: В плане мобильных уязвимостей, что больше всего беспокоит вашу ИТ-команду?

Сегодня растёт число мобильных сотрудников и адаптация политики использования собственных электронных устройств для работы (BOYD) предъявляют новые требования к сетевой безопасности. При этом, к сожалению, очень быстро растет число небезопасных сетевых приложений. В 2013 году компания HP провела тестирование более 2000 приложений, в результате которого было обнаружено, что 90% приложений имеют уязвимости в системах защиты. Эта ситуация представляет серьезную угрозу корпоративной безопасности и не удивительно, что 54% респондентов оценили угрозы от вредоносных приложений как наиболее опасные.

Поводя промежуточный итог вышесказанному, можно сделать следующий вывод: современные решения по обеспечению сетевой безопасности в числе прочего обязательно должны обладать следующими свойствами:

• уметь работать на седьмом уровне модели OSI (на уровне приложений);
• уметь связывать конкретного пользователя с содержанием трафика;
• иметь интегрированную в решение систему защиты от сетевых атак (IPS)
• поддерживать встроенную защиту от атак типа DoS и прослушивания;
• в целом обладать высокой степенью надежности.

Несколько слов о практике обеспечения Информационной безопасности в нашей стране; опишем кратко текущее правовое поле, определяющее в РФ аспекты ИБ. В Российской федерации все вопросы, связанные с ИБ, регулируются следующими основными законами:

• ФЗ 149 «О информации, информационных технологиях и защите информации»;
• ФЗ 152 «О защите персональных данных»;
• ФЗ 139 (поправки в ФЗ 149, закон о связи и ФЗ 436 о защите от информации детей);
• ФЗ 436 (о защите от информации детей);
• ФЗ 187 (о защите интеллектуальной собственности и Интернете);
• ФЗ 398 (о блокировке экстремистских сайтов);
• ФЗ 97 (о блогерах, приравнявших их к СМИ);
• ФЗ 242 (о размещении персональных данных на территории РФ).

При этом законы, регламентирующие деятельность в областях, связанных с ИБ, предполагают серьезную ответственность за нарушение тех или иных положений, например:

• по статье 137 УК РФ (незаконное собирание или распространение сведений о частной жизни лица) - лишение свободы на срок до четырех лет;
• по статье 140 УК РФ (неправомерный отказ в предоставлении собранных в установленном порядке документов и материалов) – штраф или лишение права занимать определенные должности или заниматься определенной деятельностью на срок от 2 до 5 лет;
• по статье 272 УК РФ (неправомерный доступ к охраняемой законом компьютерной информации) - лишение свободы на срок до 5 лет.

Для большинства российских предприятий актуальность вопросов сетевой безопасности связана прежде всего с тем, что они так или иначе обрабатывают данные физических лиц (как минимум, данные своих работников). Следовательно, независимо от вида деятельности, любая компания должна учитывать требования законодательства РФ и обязана применять различные организационно-технические меры защиты информации. Конкретные меры по защите той или иной информации определяются в соответствующих российских стандартах ИБ (ГОСТ Р ИСО/МЭК 15408, ГОСТ Р ИСО 27001 и т.д.), а также руководящих документах Федеральной службы по техническому и экспортному контролю (например, приказ ФСТЭК №58 от 05.02.10, определяющий методы и способы защиты систем, обрабатывающих персональные данных).

Соблюдение предприятиями требований федерального законодательства контролируют сегодня три государственных органа: Федеральная служба безопасности (ФСБ), Роскомнадзор и ФСТЭК. Контроль осуществляется путем проведения плановых и внезапных проверок, по итогам которых компания может быть привлечена к ответственности.

Таким образом, игнорирование проблемы обеспечения сетевой безопасности в нашей стране может не только принести большие убытки бизнесу, но и повлечь за собой уголовную ответственность конкретных руководителей компании.

Заключение

Угрозы информационной безопасности становятся все сложнее, хакеры и киберпреступники используют новые приемы и реализуют все более изощренные атаки с целью взлома систем и кражи данных.

Борьба с новыми атаками требует решений по обеспечению сетевой безопасности и разработки сетевой стратегии безопасности, отвечающей требованиям надежности, стоимости и вопросам интеграции с другими ИТ системами. Выработанные решения должны быть надежными, обеспечивать защиту от атак на уровне приложений и позволять идентифицировать трафик.

Из всего вышесказанного напрашивается простой вывод – в современном мире нельзя игнорировать вопросы информационной безопасности; в ответ на новые угрозы нужно искать новых подходы к реализации стратегии защиты информации и использовать новые методы и средства обеспечения сетевой безопасности.

Наши предыдущие публикации:
»

При рассмотрении безопасности информационных систем обычно выделяют две группы проблем: безопасность компьютера и сетевая безопасность. К безопасно¬сти компьютера относят все проблемы защиты данных, хранящихся и обрабаты¬вающихся компьютером, который рассматривается как автономная система. Эти проблемы решаются средствами операционных систем и приложений, таких как базы данных, а также встроенными аппаратными средствами компьютера. Под сетевой безопасностью понимают все вопросы, связанные с взаимодействием уст¬ройств в сети, это прежде всего защита данных в момент их передачи по линиям связи и защита от несанкционированного удаленного доступа в сеть. И хотя под¬час проблемы компьютерной и сетевой безопасности трудно отделить друг от друга, настолько тесно они связаны, совершенно очевидно, что сетевая безопас¬ность имеет свою специфику. Автономно работающий компьютер можно эффективно защитить от внешних по¬кушений разнообразными способами, например, просто запереть на замок кла¬виатуру или снять жесткий накопитель и поместить его в сейф. Компьютер, ра¬ботающий в сети, по определению не может полностью отгородиться от мира, он должен общаться с другими компьютерами, возможно, даже удаленными от него на большое расстояние, поэтому обеспечение безопасности в сети является зада¬чей значительно более сложной. Логический вход чужого пользователя в ваш компьютер является штатной ситуацией, если вы работаете в сети. Обеспечение безопасности в такой ситуации сводится к тому, чтобы сделать это проникнове¬ние контролируемым - каждому пользователю сети должны быть четко опреде¬лены его права по доступу к информации, внешним устройствам и выполнению системных действий на каждом из компьютеров сети. Помимо проблем, порождаемых возможностью удаленного входа в сетевые ком¬пьютеры, сети по своей природе подвержены еще одному виду опасности - перехвату и анализу сообщений, передаваемых по сети, а также созданию «ложного» трафика. Большая часть средств обеспечения сетевой безопасности направлена на предотвращение именно этого типа нарушений. Вопросы сетевой безопасности приобретают особое значение сейчас, когда при построении корпоративных сетей наблюдается переход от использования выделенных каналов к публичным сетям (Интернет, frame relay). Поставщики услуг публичных сетей пока редко обеспечивают защиту пользовательских данных при их транспортировке по своим магистралям, возлагая на пользователей заботы по их конфиденциальности, целостности и доступности.

Основные понятия безопасности

Конфиденциальность, целостность и доступность данных

Безопасная информационная система - это система, которая, во-первых, защи¬щает данные от несанкционированного доступа, во-вторых, всегда готова предос¬тавить их своим пользователям, а в-третьих, надежно хранит информацию и гарантирует неизменность данных. Таким образом, безопасная система по опре¬делению обладает свойствами конфиденциальности, доступности и целостности.

• Конфиденциальность (confidentiality) - гарантия того, что секретные данные будут доступны только тем пользователям, которым этот доступ разрешен (такие пользователи называются авторизованными).
• Доступность (availability) - гарантия того, что авторизованные пользователи всегда получат доступ к данным.
• Целостность (integrity) - гарантия сохранности данными правильных значе¬ний, которая обеспечивается запретом для неавторизованных пользователей каким-либо образом изменять, модифицировать, разрушать или создавать данные.

Требования безопасности могут меняться в зависимости от назначения системы, характера используемых данных и типа возможных угроз. Трудно представить систему, для которой были бы не важны свойства целостности и доступности, но свойство конфиденциальности не всегда является обязательным. Например, если вы публикуете информацию в Интернете на Web-сервере, и вашей целью является сделать ее доступной для самого широкого круга людей, то конфиден¬циальность в данном случае не требуется. Однако требования целостности и до¬ступности остаются актуальными.

Действительно, если вы не предпримете специальных мер по обеспечению цело¬стности данных, злоумышленник может изменить данные на вашем сервере и нанести этим ущерб вашему предприятию. Преступник может, например, внести такие изменения в помещенный на Web-сервере прайс-лист, которые снизят кон¬курентоспособность вашего предприятия, или испортить коды свободно распро¬страняемого вашей фирмой программного продукта, что безусловно скажется на ее деловом имидже.

Не менее важным в данном примере является и обеспечение доступности дан¬ных. Затратив немалые средства на создание и поддержание сервера в Интер¬нете, предприятие вправе рассчитывать на отдачу: увеличение числа клиентов, количества продаж и т. д. Однако существует вероятность того, что злоумышленник предпримет атаку, в результате которой помещенные на сервер данные станут недоступными для тех, кому они предназначались. Примером таких зло¬намеренных действий может служить «бомбардировка» сервера IP-пакетами с неправильным обратным адресом, которые в соответствии с логикой работы это¬го протокола могут вызывать тайм-ауты, а в конечном счете сделать сервер не¬доступным для всех остальных запросов.

Понятия конфиденциальности, доступности и целостности могут быть определе¬ны не только по отношению к информации, но и к другим ресурсам вычисли¬тельной сети, например внешним устройствам или приложениям. Существует множество системных ресурсов, возможность «незаконного» использования кото¬рых может привести к нарушению безопасности системы. Например, неограни¬ченный доступ к устройству печати позволяет злоумышленнику получать копии распечатываемых документов, изменять параметры настройки, что может при¬вести к изменению очередности работ и даже к выводу устройства из строя. Свойство конфиденциальности, примененное к устройству печати, можно интер¬претировать так, что доступ к устройству имеют те и только те пользователи, ко¬торым этот доступ разрешен, причем они могут выполнять только те операции с устройством, которые для них определены. Свойство доступности устройства означает его готовность к использованию всякий раз, когда в этом возникает не¬обходимость. А свойство целостности может быть определено как свойство неиз¬менности параметров настройки данного устройства. Легальность использования сетевых устройств важна не только постольку, поскольку она влияет на безопас¬ность данных. Устройства могут предоставлять различные услуги: распечатку тек¬стов, отправку факсов, доступ в Интернет, электронную почту и т. п., незаконное потребление которых, наносящее материальный ущерб предприятию, также яв¬ляется нарушением безопасности системы.

Любое действие, которое направлено на нарушение конфиденциальности, цело¬стности и/или доступности информации, а также на нелегальное использование других ресурсов сети, называется угрозой. Реализованная угроза называется ата¬кой. Риск - это вероятностная оценка величины возможного ущерба, который может понести владелец информационного ресурса в результате успешно прове¬денной атаки. Значение риска тем выше, чем более уязвимой является сущест¬вующая система безопасности и чем выше вероятность реализации атаки.

Классификация угроз

Универсальной классификации угроз не существует, возможно, и потому, что нет предела творческим способностям человека, и каждый день применяются новые способы незаконного проникновения в сеть, разрабатываются новые средства мо¬ниторинга сетевого трафика, появляются новые вирусы, находятся новые изъяны в существующих программных и аппаратных сетевых продуктах. В ответ на это разрабатываются все более изощренные средства защиты, которые ставят пре¬граду на пути многих типов угроз, но затем сами становятся новыми объектами атак. Тем не менее попытаемся сделать некоторые обобщения. Так, прежде всего угрозы могут быть разделены на умышленные и неумышленные.

Неумышленные угрозы вызываются ошибочными действиями лояльных сотруд¬ников, становятся следствием их низкой квалификации или безответственности. Кроме того, к такому роду угроз относятся последствия ненадежной работы про¬граммных и аппаратных средств системы. Так, например, из-за отказа диска, кон¬троллера диска или всего файлового сервера могут оказаться недоступными данные, критически важные для работы предприятия. Поэтому вопросы безопас¬ности так тесно переплетаются с вопросами надежности, отказоустойчивости тех¬нических средств. Угрозы безопасности, которые вытекают из ненадежности работы программно-аппаратных средств, предотвращаются путем их совершен¬ствования, использования резервирования на уровне аппаратуры (RAID-масси¬вы, многопроцессорные компьютеры, источники бесперебойного питания, кла¬стерные архитектуры) или на уровне массивов данных (тиражирование файлов, резервное копирование).

Умышленные угрозы могут ограничиваться либо пассивным чтением данных или мониторингом системы, либо включать в себя активные действия, например нарушение целостности и доступности информации, приведение в нерабочее со¬стояние приложений и устройств. Так, умышленные угрозы возникают в резуль¬тате деятельности хакеров и явно направлены на нанесение ущерба предпри¬ятию.

В вычислительных сетях можно выделить следующие типы умышленных угроз:

• незаконное проникновение в одни из компьютеров сети под видом легально¬го пользователя;
• разрушение системы с помощью программ-вирусов;
• нелегальные действия легального пользователя;
• «подслушивание» внутрисетевого трафика.

Незаконное проникновение может быть реализовано через уязвимые места в сис¬теме безопасности с использованием недокументированных возможностей опе¬рационной системы. Эти возможности могут позволить злоумышленнику «обой¬ти» стандартную процедуру, контролирующую вход в сеть.

Другим способом незаконного проникновения в сеть является использование «чу¬жих» паролей, полученных путем подглядывания, расшифровки файла паролей, подбора паролей или получения пароля путем анализа сетевого трафика. Осо¬бенно опасно проникновение злоумышленника под именем пользователя, наде¬ленного большими полномочиями, например администратора сети. Для того чтобы завладеть паролем администратора, злоумышленник может попытаться войти в сеть под именем простого пользователя. Поэтому очень важно, чтобы все пользо¬ватели сети сохраняли свои пароли в тайне, а также выбирали их так, чтобы мак¬симально затруднить угадывание.

Подбор паролей злоумышленник выполняет с использованием специальных про¬грамм, которые работают путем перебора слов из некоторого файла, содержаще¬го большое количество слов. Содержимое файла-словаря формируется с учетом психологических особенностей человека, которые выражаются в том, что чело¬век выбирает в качестве пароля легко запоминаемые слова или буквенные соче¬тания.

Еще один способ получения пароля - это внедрение в чужой компьютер «троян¬ского коня». Так называют резидентную программу, работающую без ведома хозяи¬на данного компьютера и выполняющую действия, заданные злоумышленником. В частности, такого рода программа может считывать коды пароля, вводимого пользователем во время логического входа в систему.

Программа-«троянский конь» всегда маскируется под какую-нибудь полезную ути¬литу или игру, а производит действия, разрушающие систему. По такому прин¬ципу действуют и программы-вирусы, отличительной особенностью которых яв¬ляется способность «заражать» другие файлы, внедряя в них свои собственные копии. Чаще всего вирусы поражают исполняемые файлы. Когда такой испол¬няемый код загружается в оперативную память для выполнения, вместе с ним получает возможность исполнить свои вредительские действия вирус. Вирусы могут привести к повреждению или даже полной утрате информации.

Нелегальные действия легального пользователя - этот тип угроз исходит от ле¬гальных пользователей сети, которые, используя свои полномочия, пытаются вы¬полнять действия, выходящие за рамки их должностных обязанностей. Напри¬мер, администратор сети имеет практически неограниченные права на доступ ко всем сетевым ресурсам. Однако на предприятии может быть информация, до¬ступ к которой администратору сети запрещен. Для реализации этих ограниче¬ний могут быть предприняты специальные меры, такие, например, как шифрова¬ние данных, но и в этом случае администратор может попытаться получить дос¬туп к ключу. Нелегальные действия может попытаться предпринять и обычный пользователь сети. Существующая статистика говорит о том, что едва ли не по¬ловина всех попыток нарушения безопасности системы исходит от сотрудников предприятия, которые как раз и являются легальными пользователями сети.

«Подслушивание» внутрисетевого трафика - это незаконный мониторинг сети, захват и анализ сетевых сообщений. Существует много доступных программных и аппаратных анализаторов трафика, которые делают эту задачу достаточно три¬виальной. Еще более усложняется защита от этого типа угроз в сетях с глобаль¬ными связями. Глобальные связи, простирающиеся на десятки и тысячи кило¬метров, по своей природе являются менее защищенными, чем локальные связи (больше возможностей для прослушивания трафика, более удобная для злоумыш¬ленника позиция при проведении процедур аутентификации). Такая опасность одинаково присуща всем видам территориальных каналов связи и никак не зави¬сит от того, используются собственные, арендуемые каналы или услуги общедос¬тупных территориальных сетей, подобных Интернету.

Однако использование общественных сетей (речь в основном идет об Интерне¬те) еще более усугубляет ситуацию. Действительно, использование Интернета добавляет к опасности перехвата данных, передаваемых по линиям связи, опас¬ность несанкционированного входа в узлы сети, поскольку наличие огромного числа хакеров в Интернете увеличивает вероятность попыток незаконного проникновения в компьютер. Это представляет постоянную угрозу для сетей, под соединенных к Интернету.

Интернет сам является целью для разного рода злоумышленников. Поскольку Интернет создавался как открытая система, предназначенная для свободного обмена информацией, совсем не удивительно, что практически все протоколы стека TCP/IP имеют «врожденные» недостатки защиты. Используя эти недос¬татки, злоумышленники все чаще предпринимают попытки несанкционирован¬ного доступа к информации, хранящейся на узлах Интернета.

Системный подход к обеспечению безопасности

Построение и поддержка безопасной системы требует системного полхода. В со¬ответствии с этим подходом прежде всего необходимо осознать весь спектр воз¬можных угроз для конкретной сети и для каждой из этих угроз продумать тактику ее отражения. В этой борьбе можно и нужно использовать самые разноплановые средства и приемы - морально-этические и законодательные, административ¬ные и психологические, защитные возможности программных и аппаратных средств сети.

К морально-этическим средствам защиты можно отнести всевозможные нормы, которые сложились по мере распространения вычислительных средств в той или иной стране. Например, подобно тому как в борьбе против пиратского копирова¬ния Программ в настоящее время в основном используются меры воспитатель¬ного плана, необходимо внедрять в сознание людей аморальность всяческих по¬кушений на нарушение конфиденциальности, целостности и доступности чужих информационных ресурсов.

Законодательные средства защиты - это законы, постановления правительства и указы президента, нормативные акты и стандарты, которыми регламентируют¬ся правила использования и обработки информации ограниченного доступа, а также вводятся меры ответственности за нарушения этих правил. Правовая регламентация деятельности в области защиты информации имеет целью защи¬ту информации, составляющей государственную тайну, обеспечение нрав потре¬бителей на получение качественных продуктов, защиту конституционных прав граждан на сохранение личной тайны, борьбу с организованной преступностью.

"Административные меры - это действия, предпринимаемые руководством пред¬приятия или организации для обеспечения информационной безопасности. К та¬ким мерам относятся конкретные правила работы сотрудников предприятия, например режим работы сотрудников, их должностные инструкции, строго опре¬деляющие порядок работы с конфиденциальной информацией на компьютере. К административным мерам также относятся правила приобретения предпри¬ятием средств безопасности. Представители администрации, которые несут от¬ветственность за защиту информации, должны выяснить, насколько безопасным является использование продуктов, приобретенных у зарубежных поставщиков. Особенно это касается продуктов, связанных с шифрованием. В таких случаях желательно проверить наличие у продукта сертификата, выданного российски¬ми тестирующими организациями.

Психологически е меры безопасности могут играть значительную роль в укрепле¬нии безопасности системы. Пренебрежение учетом психологических моментов в неформальных процедурах, связанных с безопасностью, может привести к на¬рушениям защиты. Рассмотрим, например, сеть предприятия, в которой работает много удаленных пользователей. Время от времени пользователи должны ме¬нять пароли (обычная практика для предотвращения их подбора). В данной системе выбор паролей осуществляет администратор. В таких условиях злоумыш¬ленник может позвонить администратору по телефону и от имени легального пользователя попробовать получить пароль. При большом количестве удален¬ных пользователей не исключено, что такой простой психологический прием мо¬жет сработать.

К физическим средствам защиты относятся экранирование помещений для защи¬ты от излучения, проверка поставляемой аппаратуры на соответствие ее специ¬фикациям и отсутствие аппаратных «жучков», средства наружного наблюдения, устройства, блокирующие физический доступ к отдельным блокам компьютера, различные замки и другое оборудование, защищающие помещения, где находят¬ся носители информации, от незаконного проникновения и т. д. и т. п.

Технические средства информационной безопасности реализуются программным и аппаратным обеспечением вычислительных сетей. Такие средства, называемые также службами сетевой безопасности, решают самые разнообразные задачи по защите системы, например контроль доступа, включающий процедуры аутен¬тификации и авторизации, аудит, шифрование информации, антивирусную за¬щиту, контроль сетевого трафика и много других задач. Технические средства безопасности могут быть либо встроены в программное (операционные системы и приложения) и аппаратное (компьютеры и коммуникационное оборудование) обеспечение сети, либо реализованы в виде отдельных продуктов, созданных специально для решения проблем безопасности.

Политика безопасности

Важность и сложность проблемы обеспечения безопасности требует выработки политики информационной безопасности , которая подразумевает ответы на еле дующие вопросы:

• Какую информацию защищать?
• Какой ущерб понесет предприятие при потере или при раскрытии тех или иных данных?
• Кто или что является возможным источником угрозы, какого рода атаки на безопасность системы могут быть предприняты?
• Какие средства использовать для защиты каждого вида информации?

Специалисты, ответственные за безопасность системы, формируя политику без¬опасности, должны учитывать несколько базовых принципов. Одним из таких принципов является предоставление каждому сотруднику предприятия того минимально уровня привилегий на доступ к данным, который необходим ему для выполнения его должностных обязанностей. Учитывая, что большая часть нару¬шений в области безопасности предприятий исходит именно от собственных со¬трудников, важно ввести четкие ограничения для всех пользователей сети, не на¬деляя их излишними возможностями.

Следующий принцип - использование комплексного подхода к обеспечению без¬опасности. Чтобы затруднить злоумышленнику доступ к данным, необходимо предусмотреть самые разные средства безопасности, начиная с организационно-административных запретов и кончая встроенными средствами сетевой аппара¬туры. Административный запрет на работу в воскресные дни ставит потенциаль¬ного нарушителя под визуальный контроль администратора и других пользовате¬лей, физические средства защиты (закрытые помещения, блокировочные ключи) ограничивают непосредственный контакт пользователя только приписанным ему компьютером, встроенные средства сетевой ОС (система аутентификации и авторизации) предотвращают вход в сеть нелегальных пользователей, а для легального пользователя ограничивают возможности только разрешенными для него операциями (подсистема аудита фиксирует его действия). Такая система защиты с многократным резервированием средств безопасности увеличивает ве¬роятность сохранности данных.

Используя многоуровневую систему защиты, важно обеспечивать баланс надежности защиты всех уровней . Если в сети все сообщения шифруются, но ключи легкодоступны, то эффект от шифрования нулевой. Или если на компьютерах установлена файловая система, поддерживающая избирательный доступ на уров¬не отдельных файлов, но имеется возможность получить жесткий диск и устано¬вить его на другой машине, то все достоинства средств защиты файловой систе¬мы сводятся на нет. Если внешний трафик сети, подключенной к Интернету, проходит через мощный брандмауэр, но пользователи имеют возможность свя¬зываться с узлами Интернета по коммутируемым линиям, используя локально установленные модемы, то деньги (как правило, немалые), потраченные на бранд¬мауэр, можно считать выброшенными на ветер.

Следующим универсальным принципом является использование средств, кото¬рые при отказе переходят в состояние максимальной защиты . Это касается самых различных средств безопасности. Если, например, автоматический пропускной пункт в какое-либо помещение ломается, то он должен фиксироваться в таком положении, чтобы ни один человек не мог пройти на защищаемую территорию. А если в сети имеется устройство, которое анализирует весь входной трафик и отбрасывает кадры с определенным, заранее заданным обратным адресом, то при отказе оно должно полностью блокировать вход в сеть. Неприемлемым следова¬ло бы признать устройство, которое бы при отказе пропускало в сеть весь внеш¬ний трафик.

Принцип единого контрольно-пропускного пункта - весь входящий во внутрен¬нюю сеть и выходящий во внешнюю сеть трафик должен проходить через един¬ственный узел сети, например через межсетевой экран (firewall). Только это позволяет в достаточной степени контролировать трафик. В противном случае, когда в сети имеется множество пользовательских станций, имеющих независи¬мый выход во внешнюю сеть, очень трудно скоординировать правила, ограничи¬вающие права пользователей внутренней сети по доступу к серверам внешней сети и обратно - права внешних клиентов по доступу к ресурсам внутренней сети.

Принцип баланса возможного ущерба от реализации угрозы и затрат на ее предотвращение . Ни одна система безопасности не гарантирует защиту данных на уровне 100 %, поскольку является результатом компромисса между возможны¬ми рисками и возможными затратами. Определяя политику безопасности, адми¬нистратор должен взвесить величину ущерба, которую может понести предприятие в результате нарушения защиты данных, и соотнести ее с величиной за¬трат, требуемых на обеспечение безопасности этих данных. Так, в некоторых случаях можно отказаться от дорогостоящего межсетевого экрана в пользу стан¬дартных средств фильтрации обычного маршрутизатора, в других же можно пой¬ти на беспрецедентные затраты. Главное, чтобы принятое решение было обосно¬вано экономически.

При определении политики безопасности для сети, имеющей выход в Интернет, специалисты рекомендуют разделить задачу на две части: выработать политику доступа к сетевым службам Интернета и выработать политику доступа к ресур¬сам внутренней сети компании.

Политика доступа к сетевым службам Интернета включает следующие пункты:

• Определение списка служб Интернета, к которым пользователи внутренней сети должны иметь ограниченный доступ.
• Определение ограничений на методы доступа, например на использование протоколов SLIP (Serial Line Internet Protocol) и PPP (Point-to-Point Proto¬col). Ограничения методов доступа необходимы для того, чтобы пользователи не могли обращаться к «запрещенным» службам Интернета обходными путями. Например, если для ограничения доступа к Интернету в сети устанавлива¬ется специальный шлюз, который не дает возможности пользователям рабо¬тать в системе WWW, они могут устанавливать с Web-серверами РРР-соеди-нения по коммутируемой линии. Во избежание этого надо просто запретить использование протокола РРР.
• Принятие решения о том, разрешен ли доступ внешних пользователей из Ин¬тернета во внутреннюю сеть. Если да, то кому. Часто доступ разрешают толь¬ко для некоторых, абсолютно необходимых для работы предприятия служб например электронной почты.

Политика доступа к ресурсам внутренней сети компании может быть выражен в одном из двух принципов:

• запрещать все, что не разрешено в явной форме;
• разрешать все, что не запрещено в явной форме.

В соответствии с выбранным принципом определяются правила обработки внеш¬него трафика межсетевыми экранами или маршрутизаторами. Реализация защи¬ты на основе первого принципа дает более высокую степень безопасности, одна ко при этом могут возникать большие неудобства у пользователей, а кроме того такой способ защиты обойдется значительно дороже. При реализации второг принципа сеть окажется менее защищенной, однако пользоваться ею будет удо нее и потребуется меньше затрат.

Базовые технологии безопасности

В разных программных и аппаратных продуктах, предназначенных для защит данных, часто используются одинаковые подходы, приемы и технические решения. К таким базовым технологиям безопасности относятся аутентификация, авторизация, аудит и технология защищенного канала.

Шифрование

Шифрование - это краеугольный камень всех служб информационной безопасности, будь то система аутентификации или авторизации, средства создания защищенного канала или способ безопасного хранения данных.

Любая процедура шифрования, превращающая информацию из обычного «по¬нятного» вида в «нечитабельный» зашифрованный вид, естественно, должна быть дополнена процедурой дешифрирования, которая, будучи примененной к зашифрованному тексту, снова приводит его в понятный вид. Пара процедур - шифрование и дешифрирование - называется криптосистемой .

Информацию, над которой выполняются функции шифрования и дешифрирования, будем условно называть «текст», учитывая, что это может быть также числовой массив или графические данные.

В современных алгоритмах шифрования предусматривается наличие параметра - секретного ключа . В криптографии принято правило Керкхоффа: «Стойкость шифра должна определяться только секретностью ключа». Так, все стандартные алгоритмы шифрования (например, DES, PGP) широко известны, их детальное описание содержится в легко доступных документах, но от этого их эффективность не снижается. Злоумышленнику может быть все известно об алгоритме шифрования, кроме секретного ключа (следует отметить, однако, что существует немало фирменных алгоритмов, описание которых не публикуется).

Алгоритм шифрования считается раскрытым , если найдена процедура, позволяющая подобрать ключ за реальное время. Сложность алгоритма раскрытия является одной из важных характеристик криптосистемы и называется криптостойкостъю .

Существуют два класса криптосистем - симметричные и асимметричные. В сим¬метричных схемах шифрования (классическая криптография) секретный ключ зашифровки совпадает с секретным ключом расшифровки. В асимметричных схе¬мах шифрования (криптография с открытым ключом) открытый ключ зашифровки не совпадает с секретным ключом расшифровки.

Симметричные алгоритмы шифрования

На рис. 11.1 приведена классическая модель симметричной криптосистемы, теоретические основы которой впервые были изложены в 1949 году в работе Клода Шеннона. В данной модели три участника: отправитель, получатель, злоумышленник. Задача отправителя заключается в том, чтобы по открытому каналу передать некоторое сообщение в защищенном виде. Для этого он на ключе к зашифровывает открытый текст X и передает шифрованный текст Y. Задача получателя заключается в том, чтобы расшифровать Y и прочитать сообщение X. Предполагается, что отправитель имеет свой источник ключа. Сгенерированный ключ заранее по надежному каналу передается получателю. Задача злоумышленника заключается в перехвате и чтении передаваемых сообщений, а также в ими¬тации ложных сообщений.

Модель является универсальной - если зашифрованные данные хранятся в компьютере и никуда не передаются, отправитель и получатель совмещаются в одном лице, а в роли злоумышленника выступает некто, имеющий доступ к компьютеру в ваше отсутствие.

Наиболее популярным стандартным симметричным алгоритмом шифрования данных является DES {Data Enciyption Standard). Алгоритм разработан фирмой IBM и в 1976 году был рекомендован Национальным бюро стандартов к использованию в открытых секторах экономики. Суть этого алгоритма заключается в следующем (рис. 11.2).

Данные шифруются поблочно. Перед шифрованием любая форма представления данных преобразуется в числовую. Эти числа получают путем любой открытой процедуры преобразования блока текста в число. Например, ими могли бы быть значения двоичных чисел, полученных слиянием ASCII-кодов последовательных символов соответствующего блока текста. На вход шифрующей функции поступает блок данных размером 64 бита, он делится пополам на левую (L) и правую (R) части. На первом этапе на место левой части результирующего блока помещается правая часть исходного блока. Правая часть результирующего блока вычисляется как сумма по модулю 2 (операция XOR) левой и правой частей исходного блока. Затем на основе случайной двоичной последовательности по определенной схеме в полученном результате выполняются побитные замены и перестановки. Используемая двоичная последовательность, представляющая собой ключ данного алгоритма, имеет длину 64 бита, из которых 56 действительно случайны, а 8 предназначены для контроля ключа.

Вот уже в течение двух десятков лет алгоритм DES испытывается на стойкость. И хотя существуют примеры успешных попыток «взлома» данного алгоритма, в целом можно считать, что он выдержал испытания. Алгоритм DES широко используется в различных технологиях и продуктах безопасности информационных систем. Для того чтобы повысить криптостойкость алгоритма DES, иногда применяют его усиленный вариант, называемый «тройным UES», который включает троекратное шифрование с использованием двух разных ключей. При этом можно считать, что длина ключа увеличивается с 56 бит до 112 бит, а значит, криптостойкость алгоритма существенно повышается. Но за это приходится платить производительностью - «тройной DES» требует в три раза больше времени, чем «обычный» DES.

В симметричных алгоритмах главную проблему представляют ключи. Во-первых, криптостойкость многих симметричных алгоритмов зависит от качества ключа, это предъявляет повышенные требования к службе генерации ключей. Во-вторых, принципиальной является надежность канала передачи ключа второму участнику секретных переговоров. Проблема с ключами возникает даже в системе С двумя абонентами, а в системе с n абонентами, желающими обмениваться секретными данными по принципу «каждый с каждым», потребуется их(и-1)/2 ключей, которые должны быть сгенерированы и распределены надежным образом. То есть количество ключей пропорционально квадрату количества абонентов, что при большом числе абонентов делает задачу чрезвычайно сложной. Несимметричные алгоритмы, основанные на использовании открытых ключей, снимают эту проблему.

Несимметричные алгоритмы шифрования

В середине 70-х двое ученых - Винфилд Диффи и Мартин Хеллман - описали принципы шифрования с открытыми ключами.

Особенность шифрования на основе открытых ключей состоит в том, что одно¬временно генерируется уникальная пара ключей, таких, что текст, зашифрованный одним ключом, может быть расшифрован только с использованием второго ключа и наоборот.

В модели криптосхемы с открытым ключом также три участника: отправитель, получатель, злоумышленник (рис. 11.3). Задача отправителя заключается в том, чтобы по открытому каналу связи передать некоторое сообщение в защищенном виде. Получатель генерирует на своей стороне два ключа: открытый Е и закрытый D. Закрытый ключ D (часто называемый также личным ключом) абонент должен сохранять в защищенном месте, а открытый ключ Е он может передать всем, с кем он хочет поддерживать защищенные отношения. Открытый ключ используется для шифрования текста, но расшифровать текст можно только с помощью закрытого ключа. Поэтому открытый ключ передается отправителю в незащищенном виде. Отправитель, используя открытый ключ получателя, шифрует сообщение X и передает его получателю. Получатель расшифровывает сообщение своим закрытым ключом D.Рисунок 11.3

Очевидно, что числа, одно из которых используется для шифрования текста, а другое - для дешифрирования, не могут быть независимыми друг от друга, а значит, есть теоретическая возможность вычисления закрытого ключа по открытому, но это связано с огромным количеством вычислений, которые требуют соответственно огромного времени. Поясним принципиальную связь между закрытым и открытым ключами следующей аналогией.

Пусть абонент 1 (рис. 11.4, а) решает вести секретную переписку со своими сотрудниками на малоизвестном языке, например санскрите. Для этого он обзаводится санскритско-русским словарем, а всем своим абонентам посылает русско-санскритские словари. Каждый из них, пользуясь словарем, пишет сообщения на санскрите и посылает их абоненту 1, который переводит их на русский язык, пользуясь доступным только ему санскритско-русским словарем. Очевидно, что здесь роль открытого ключа Е играет русско-санскритский словарь, а роль закрытого ключа D - санскритско-русский словарь. Могут ли абоненты 2, 3 и 4 прочитать чужие сообщения S2, S3, S4, которые посылает каждый из них абоненту 1? Вообще-то нет, так как, для этого им нужен санскритско-русский словарь, обладателем которого является только абонент 1. Но теоретическая возможность этого имеется, так как затратив массу времени, можно прямым перебором составить санскритско-русский словарь по русско-санскритскому словарю. Такая процедура, требующая больших временных затрат, является отдаленной аналогией восстановления закрытого ключа по открытому.

На рис. 11.4, б показана другая схема использования открытого и закрытого ключей, целью которой является подтверждение авторства (аутентификация или электронная подпись) посылаемого сообщения. В этом случае поток сообщений имеет обратное направление - от абонента 1, обладателя закрытого ключа D, к его корреспондентам, обладателям открытого ключа Е. Если абонент 1 хочет аутентифицировать себя (поставить электронную подпись), то он шифрует известный текст своим закрытым ключом D и передает шифровку своим корреспондентам. Если им удается расшифровать текст открытым ключом абонента 1, то это доказывает, что текст был зашифрован его же закрытым ключом, а значит, именно он является автором этого сообщения. Заметим, что в этом случае сообщения S2, S3, S4, адресованные разным абонентам, не являются секретными, так как все они - обладатели одного и того же открытого ключа, с помощью которо¬го они могут расшифровывать все сообщения, поступающие от абонента 1.

Если же нужна взаимная аутентификация и двунаправленный секретный обмен сообщениями, то каждая из общающихся сторон генерирует собственную пару ключей и посылает открытый ключ своему корреспонденту.

Для того чтобы в сети все n абонентов имели возможность не только принимать зашифрованные сообщения, но и сами посылать таковые, каждый абонент должен обладать своей собственной парой ключей Е и D. Всего в сети будет 2n ключей: n открытых ключей для шифрования и n секретных ключей для дешифрирования. Таким образом решается проблема масштабируемости - квадратичная зависимость количества ключей от числа абонентов в симметричных алгоритмах заменяется линейной зависимостью в несимметричных алгоритмах. Исчезает и задача секретной доставки ключа. Злоумышленнику нет смысла стремиться завладеть открытым ключом, поскольку это не дает возможности расшифровывать текст или вычислить закрытый ключ.

Хотя информация об открытом ключе не является секретной, ее нужно защи¬щать от подлогов, чтобы злоумышленник под именем легального пользователя не навязал свой открытый ключ, после чего с помощью своего закрытого ключа он может расшифровывать все сообщения, посылаемые легальному пользователю и отправлять свои сообщения от его имени. Проще всего было бы распространять списки, связывающие имена пользователей с их открытыми ключами широковещательно, путем публикаций в средствах массовой информации (бюллетени, специализированные журналы и т. п.). Однако при таком подходе мы снова, как и в случае с паролями, сталкиваемся с плохой масштабируемостью. Решением этой проблемы является технология цифровых сертификатов. Сертификат - это электронный документ, который связывает конкретного пользователя с конкретным ключом.

В настоящее время одним из наиболее популярных криптоалгоритмов с открытым ключом является криптоалгоритм RSA.

Криптоалгоритм RSA

В 1978 году трое ученых (Ривест, Шамир и Адлеман) разработали систему шифрования с открытыми ключами RSA (Rivest, Shamir, Adleman), полностью отвечающую всем принципам Диффи-Хеллмана. Этот метод состоит в следующем:

• Случайно выбираются два очень больших простых числа р и q.
• Вычисляются два произведения n=pxq и m=(p-l)x(q-l).
• Выбирается случайное целое число Е, не имеющее общих сомножителей с т.
• Находится D, такое, что DE=1 по модулю т.
• Исходный текст, X, разбивается на блоки таким образом, чтобы 0<Х<п.
• Для шифрования сообщения необходимо вычислить С=ХЕ по модулю п.
• Для дешифрирования вычисляется X=CD по модулю п.

Таким образом, чтобы зашифровать сообщение, необходимо знать пару чисел (Е, n), а чтобы дешифрировать - пару чисел (D, n). Первая пара - это открытый ключ, а вторая - закрытый.

Зная открытый ключ (Е, n), можно вычислить значение закрытого ключа D. Необходимым промежуточным действием в этом преобразовании является нахождение чисел р и q, для чего нужно разложить на простые множители очень большое число n, а на это требуется очень много времени. Именно с огромной вычислительной сложностью разложения большого числа на простые множители связана высокая криптоетойкость алгоритма RSA. В некоторых публикациях приводятся следующие оценки: для того чтобы найти разложение 200-значного числа, понадобится 4 миллиарда лет работы компьютера с быстродействием миллион операций в секунду. Однако следует учесть, что в настоящее время активно ведутся работы по совершенствованию методов разложения больших чисел, поэтому в алгоритме RSA стараются применять числа длиной более 200 десятичных разрядов.

Программная реализация криптоалгоритмов типа RSA значительно сложнее и менее производительна, чем реализация классических криптоалгоритмов тип; DES. Вследствие сложности реализации операций модульной арифметики крип тоалгоритм RSA часто используют только для шифрования небольших объемов информации, например для рассылки классических секретных ключей или в алгоритмах цифровой подписи, а основую часть пересылаемой информации шуфруют с помощью симметричных алгоритмов.

В табл.11.1 приведены некоторые сравнительные характеристики киптоалгоритма DES и криптоалгоритма RSA.

Односторонние функции шифрования

Во многих базовых технологиях безопасности используется еще один прием шифрования - шифрование с помощью односторонней функции (one-way function), называемой также хэш-функцией (hash function), или дайджест-функцией (di¬gest function).

Эта функция, примененная к шифруемым данным, дает в результате значение (дайджест), состоящее из фиксированного небольшого числа байт (рис. 11.5, а). Дайджест передается вместе с исходным сообщением. Получатель сообщения, зная, какая односторонняя функция шифрования (ОФШ) была применена для получения дайджеста, заново вычисляет его, используя незашифрованную часть сообщения. Если значения полученного и вычисленного дайджестов совпадают, то значит, содержимое сообщения не было подвергнуто никаким изменениям. Знание дайджеста не дает возможности восстановить исходное сообщение, но зато позволяет проверить целостность данных.

Дайджест является своего рода контрольной суммой для исходного сообщения. Однако имеется и существенное отличие. Использование контрольной суммы является средством проверки целостности передаваемых сообщений по ненадежным линиям связи. Это средство не направлено на борьбу со злоумышленниками, которым в такой ситуации ничто не мешает подменить сообщение, добавив к нему новое значение контрольной суммы. Получатель в таком случае не заметит никакой подмены.

В отличие от контрольной суммы при вычислении дайджеста требуются секрет¬ные ключи. В случае если для получения дайджеста использовалась односторонняя функция с параметром, который известен только отправителю и получателю, любая модификация исходного сообщения будет немедленно обнаружена.

На рис. 11.5, б показан другой вариант использования односторонней функции шифрования для обеспечения целостности данных. В данном случае односто¬ронняя функция не имеет параметра-ключа, но зато применяется не просто к сообщению, а к сообщению, дополненному секретным ключом. Получатель, извле¬кая исходное сообщение, также дополняет его тем же известным ему секретным ключом, после чего применяет к полученным данным одностороннюю функцию. Результат вычислений сравнивается с полученным по сети дайджестом. Рисунок Помимо обеспечения целостности сообщений дайджест может быть использован в качестве электронной подписи для аутентификации передаваемого документа.

Построение односторонних функций является трудной задачей. Такого рода функции должны удовлетворять двум условиям:

• по дайджесту, вычисленному с помощью данной функции, невозможно каким-либо образом вычислить исходное сообщение;
• должна отсутствовать возможность вычисления двух разных сообщений, для которых с помощью данной функции могли быть вычислены одинаковые дайджесты.

Наиболее популярной в системах безопасности в настоящее время является серия хэш-функций MD2, MD4, MD5. Все они генерируют дайджесты фиксированной длины 16 байт. Адаптированным вариантом MD4 является американский стандарт SHA, длина дайджеста в котором составляет 20 байт. Компания IBM поддерживает односторонние функции MDC2 и MDC4, основанные на алгоритме шифрования DES.

Литература

• Сетевые операционные системы/В.Г.Олифер, Н.А.Олифер.-СПб.: Питер,2004.-544 с.:ил.

Безопасность компьютерных сетей обеспечивается за счет политики и практик, принятых для предотвращения и мониторинга несанкционированного доступа, неправильного использования, модификации или отключения сети и доступных для нее ресурсов. Она включает в себя авторизацию доступа к данным, которая контролируется сетевым администратором. Пользователи выбирают или назначают идентификатор и пароль или другую аутентификационную информацию, которая позволяет им получать доступ к данным и программам в пределах своих полномочий.

Сетевая безопасность охватывает множество компьютерных сетей, как государственных, так и частных, которые используются в повседневной работе, проводя транзакции и коммуникации между предприятиями, государственными учреждениями и частными лицами. Сети могут быть частными (например, внутри компании) и иными (которые могут быть открыты для доступа общественности).

Безопасность компьютерных сетей связана с организациями, предприятиями и другими типами учреждений. Это защищает сеть, а также выполняет защитные и надзорные операции. Наиболее распространенным и простым способом защиты сетевого ресурса является присвоение ему уникального имени и соответствующего пароля.

Управление безопасностью

Управление безопасностью для сетей может быть различным для разных ситуаций. Домашний или малый офис может требовать только базовой безопасности, в то время как крупным предприятиям может потребоваться обслуживание с высоким уровнем надежности и расширенное программное и аппаратное обеспечение для предотвращения взлома и рассылки нежелательных атак.

Типы атак и уязвимостей сети

Уязвимость является слабостью в дизайне, реализации, работе или внутреннем контроле. Большинство обнаруженных уязвимостей задокументированы в базе данных Common Vulnerabilitiesand Exposures (CVE).

Сети могут подвергаться атакам из различных источников. Они могут быть двух категорий: «Пассивные», когда сетевой нарушитель перехватывает данные, проходящие через сеть, и «Активные», при которых злоумышленник инициирует команды для нарушения нормальной работы сети или для проведения мониторинга с целью получить доступ к данным.

Чтобы защитить компьютерную систему, важно разобраться в типах атак, которые могут быть осуществлены против нее. Эти угрозы могут быть разделены на следующие категории.

«Задняя дверь»

Бэкдор в компьютерной системе, криптосистеме или алгоритме - это любой секретный метод обхода обычных средств проверки подлинности или безопасности. Они могут существовать по ряду причин, в том числе по причине оригинального дизайна или из-за плохой конфигурации. Они могут быть добавлены разработчиком с целью разрешить какой-либо законный доступ, или же злоумышленником по иным причинам. Независимо от мотивов их существования они создают уязвимость.

Атаки типа «отказ в обслуживании»

Атаки на отказ в обслуживании (DoS) предназначены для того, чтобы сделать компьютер или сетевой ресурс недоступным для его предполагаемых пользователей. Организаторы такой атаки могут закрыть доступ к сети отдельным жертвам, например, путем преднамеренного ввода неправильного пароля много раз подряд, чтобы вызвать блокировку учетной записи, или же перегружать возможности машины или сети и блокировать всех пользователей одновременно. В то время как сетевая атака с одного IP-адреса может быть заблокирована добавлением нового правила брандмауэра, возможны многие формы атак с распределенным отказом в обслуживании (DDoS), где сигналы исходят от большого количества адресов. В таком случае защита намного сложнее. Такие атаки могут происходить из компьютеров, управляемых ботами, но возможен целый ряд других методов, включая атаки отражения и усиления, где целые системы непроизвольно осуществляют передачу такого сигнала.

Атаки прямого доступа

Несанкционированный пользователь, получающий физический доступ к компьютеру, скорее всего, может напрямую копировать данные из него. Такие злоумышленники также могут поставить под угрозу безопасность путем внесения изменений в операционную систему, установки программных червей, клавиатурных шпионов, скрытых устройств для прослушивания или использования беспроводных мышей. Даже если система защищена стандартными мерами безопасности, их можно обойти, загрузив другую ОС или инструмент с компакт-диска или другого загрузочного носителя. предназначено для предотвращения именно таких атак.

Концепция сетевой безопасности: основные пункты

Информационная безопасность в компьютерных сетях начинается с аутентификации, связанной с введением имени пользователя и пароля. Такая ее разновидность является однофакторной. С двухфакторной аутентификацией дополнительно используется и дополнительный параметр (токен безопасности или «ключ», карточка ATM или мобильный телефон), с трехфакторной применяется и уникальный пользовательский элемент (отпечаток пальца или сканирование сетчатки).

После аутентификации брандмауэр применяет политику доступа. Эта служба безопасности компьютерной сети эффективна для предотвращения несанкционированного доступа, но этот компонент может не проверить потенциально опасный контент, такой как компьютерные черви или трояны, передаваемые по сети. Антивирусное программное обеспечение или система предотвращения вторжений (IPS) помогают обнаруживать и блокировать действие таких вредоносных программ.

Система обнаружения вторжений, основанная на сканировании данных, может также отслеживать сеть для последующего анализа на высоком уровне. Новые системы, объединяющие неограниченное машинное обучение с полным анализом сетевого трафика, могут обнаруживать активных сетевых злоумышленников в виде вредоносных инсайдеров или целевых внешних вредителей, которые взломали пользовательский компьютер или учетную запись.

Кроме того, связь между двумя хостами может быть зашифрована для обеспечения большей конфиденциальности.

Защита компьютера

В обеспечении безопасности компьютерной сети применяются контрмеры - действия, устройства, процедура или техника, которые уменьшают угрозу, уязвимость или атаку, устраняя или предотвращая ее, минимизируя причиненный вред или обнаруживая и сообщая о его наличии.

Безопасное кодирование

Это одна из основных мер безопасности компьютерных сетей. В разработке программного обеспечения безопасное кодирование направлено на предотвращение случайного внедрения уязвимостей. Также возможно создать ПО, разработанное с нуля для обеспечения безопасности. Такие системы «безопасны по дизайну». Помимо этого, формальная проверка направлена ​​на то, чтобы доказать правильность алгоритмов, лежащих в основе системы. Это особенно важно для криптографических протоколов.

Данная мера означает, что программное обеспечение разрабатывается с нуля для обеспечения безопасности информации в компьютерных сетях. В этом случае она считается основной особенностью.

Некоторые из методов этого подхода включают:

1. Принцип наименьших привилегий, при котором каждая часть системы имеет только определенные полномочия, необходимые для ее функционирования. Таким образом, даже если злоумышленник получает доступ к этой части, он получит ограниченные полномочия относительно всей системы.
2. Кодовые обзоры и модульные тесты - это подходы к обеспечению большей безопасности модулей, когда формальные доказательства корректности невозможны.
3. Глубокая защита, где дизайн таков, что необходимо нарушить несколько подсистем, чтобы нарушить целостность системы и информацию, которую она хранит. Это более глубокая техника безопасности компьютерных сетей.

Архитектура безопасности

Организация Open Security Architecture определяет архитектуру IT-безопасности как "артефакты дизайна, которые описывают расположение элементов управления безопасностью (контрмеры безопасности) и их взаимосвязь с общей архитектурой информационных технологий". Эти элементы управления служат для поддержания таких атрибутов качества системы, как конфиденциальность, целостность, доступность, ответственность и гарантии.

Другие специалисты определяют ее как единый дизайн безопасности компьютерных сетей и безопасности информационных систем, который учитывает потребности и потенциальные риски, связанные с определенным сценарием или средой, а также определяет, когда и где применять определенные средства.

Ключевыми ее атрибутами являются:

• отношения разных компонентов и того, как они зависят друг от друга.
• определение мер контроля на основе оценки рисков, передовой практики, финансов и правовых вопросов.
• стандартизации средств контроля.

Обеспечение безопасности компьютерной сети

Состояние «безопасности» компьютера - идеал, достигаемый при использовании трех процессов: предотвращения угрозы, ее обнаружения и ответа на нее. Эти процессы основаны на различных политиках и системных компонентах, которые включают следующее:

1. Элементы управления доступом к учетной записи пользователя и криптографию, которые могут защищать системные файлы и данные.
2. Брандмауэры, которые на сегодняшний день являются наиболее распространенными системами профилактики с точки зрения безопасности компьютерных сетей. Это связано с тем, что они способны (в том случае, если их правильно настроить) защищать доступ к внутренним сетевым службам и блокировать определенные виды атак посредством фильтрации пакетов. Брандмауэры могут быть как аппаратными, так и программными.
3. Системы обнаружения вторжений (IDS), которые предназначены для обнаружения сетевых атак в процессе их осуществления, а также для оказания помощи после атаки, в то время как контрольные журналы и каталоги выполняют аналогичную функцию для отдельных систем.

«Ответ» обязательно определяется оцененными требованиями безопасности отдельной системы и может охватывать диапазон от простого обновления защиты до уведомления соответствующих инстанций, контратаки и т. п. В некоторых особых случаях лучше всего уничтожить взломанную или поврежденную систему, так как может случиться, что не все уязвимые ресурсы будут обнаружены.

Что такое брандмауэр?

Сегодня система безопасности компьютерной сети включает в себя в основном «профилактические» меры, такие как брандмауэры или процедуру выхода.

Брандмауэр можно определить как способ фильтрации сетевых данных между хостом или сетью и другой сетью, такой как Интернет. Он может быть реализован как программное обеспечение, запущенное на машине и подключающееся к сетевому стеку (или, в случае UNIX-подобных систем, встроенное в ядро ​​ОС), чтобы обеспечить фильтрацию и блокировку в реальном времени. Другая реализация - это так называемый «физический брандмауэр», который состоит из отдельной фильтрации сетевого трафика. Такие средства распространены среди компьютеров, которые постоянно подключены к Интернету, и активно применяются для обеспечения информационной безопасности компьютерных сетей.

Некоторые организации обращаются к крупным платформам данных (таким как Apache Hadoop) для обеспечения доступности данных и машинного обучения для обнаружения передовых постоянных угроз.

Однако относительно немногие организации поддерживают компьютерные системы с эффективными системами обнаружения, и они имеют еще меньше механизмов организованного реагирования. Это создает проблемы обеспечения технологической безопасности компьютерной сети. Основным препятствием для эффективного искоренения киберпреступности можно назвать чрезмерную зависимость от брандмауэров и других автоматизированных систем обнаружения. Тем не менее это основополагающий сбор данных с использованием устройств захвата пакетов, которые останавливают атаки.

Управление уязвимостями

Управление уязвимостями - это цикл выявления, устранения или смягчения уязвимостей, особенно в программном обеспечении и прошивке. Этот процесс является неотъемлемой частью обеспечения безопасности компьютерных систем и сетей.

Уязвимости можно обнаружить с помощью сканера, который анализирует компьютерную систему в поисках известных «слабых мест», таких как открытые порты, небезопасная конфигурация программного обеспечения и беззащитность перед вредоносным ПО.

Помимо сканирования уязвимостей, многие организации заключают контракты с аутсорсингами безопасности для проведения регулярных тестов на проникновение в свои системы. В некоторых секторах это контрактное требование.

Снижение уязвимостей

Несмотря на то, что формальная проверка правильности компьютерных систем возможна, она еще не распространена. Официально проверенные ОС включают в себя seL4 и SYSGO PikeOS, но они составляют очень небольшой процент рынка.

Современные компьютерные сети, обеспечивающие безопасность информации в сети, активно используют двухфакторную аутентификацию и криптографические коды. Это существенно снижает риски по следующим причинам.

Взлом криптографии сегодня практически невозможен. Для ее осуществления требуется определенный некриптографический ввод (незаконно полученный ключ, открытый текст или другая дополнительная криптоаналитическая информация).

Это метод смягчения несанкционированного доступа к системе или конфиденциальной информации. Для входа в защищенную систему требуется два элемента:

• «то, что вы знаете» - пароль или PIN-код;
• «то, что у вас есть» - карта, ключ, мобильный телефон или другое оборудование.

Это повышает безопасность компьютерных сетей, так как несанкционированный пользователь нуждается в обоих элементах одновременно для получения доступа. Чем жестче вы будете соблюдать меры безопасности, тем меньше взломов может произойти.

Можно снизить шансы злоумышленников, постоянно обновляя системы с исправлениями функций безопасности и обновлениями, использованием специальных сканеров. Эффект потери и повреждения данных может быть уменьшен путем тщательного создания резервных копий и хранения.

Механизмы защиты оборудования

Аппаратное обеспечение тоже может быть источником угрозы. Например, взлом может быть осуществлен с использованием уязвимостей микрочипов, злонамеренно введенных во время производственного процесса. Аппаратная или вспомогательная безопасность работы в компьютерных сетях также предлагает определенные методы защиты.

Использование устройств и методов, таких как ключи доступа, доверенные модули платформы, системы обнаружения вторжений, блокировки дисков, отключение USB-портов и доступ с поддержкой мобильной связи, могут считаться более безопасными из-за необходимости физического доступа к сохраненным данным. Каждый из них более подробно описан ниже.

Ключи

USB-ключи обычно используются в процессе лицензирования ПО для разблокировки программных возможностей, но они также могут рассматриваться как способ предотвращения несанкционированного доступа к компьютеру или другому устройству. Ключ создает безопасный зашифрованный туннель между ним и программным приложением. Принцип заключается в том, что используемая схема шифрования (например, AdvancedEncryptionStandard (AES)), обеспечивает более высокую степень информационной безопасности в компьютерных сетях, поскольку сложнее взломать и реплицировать ключ, чем просто скопировать собственное ПО на другую машину и использовать его.

Еще одно применение таких ключей - использование их для доступа к веб-контенту, например, облачному программному обеспечению или виртуальным частным сетям (VPN). Кроме того, USB-ключ может быть сконфигурирован для блокировки или разблокировки компьютера.

Защищенные устройства

Защищенные устройства доверенных платформ (TPM) интегрируют криптографические возможности на устройства доступа, используя микропроцессоры или так называемые компьютеры на кристалле. TPM, используемые в сочетании с программным обеспечением на стороне сервера, предлагают оригинальный способ обнаружения и аутентификации аппаратных устройств, а также предотвращение несанкционированного доступа к сети и данным.

Обнаружение вторжений в компьютер осуществляется посредством кнопочного выключателя, который срабатывает при открытии корпуса машины. Прошивка или BIOS запрограммированы на оповещение пользователя, когда устройство будет включено в следующий раз.

Блокировка

Безопасность компьютерных сетей и безопасность информационных систем может быть достигнута и путем блокировки дисков. Это, по сути, программные инструменты для шифрования жестких дисков, делающие их недоступными для несанкционированных пользователей. Некоторые специализированные инструменты разработаны специально для шифрования внешних дисков.

Отключение USB-портов - это еще один распространенный параметр безопасности для предотвращения несанкционированного и злонамеренного доступа к защищенному компьютером. Зараженные USB-ключи, подключенные к сети с устройства внутри брандмауэра, рассматриваются как наиболее распространенная угроза для компьютерной сети.

Мобильные устройства с поддержкой сотовой связи становятся все более популярными из-за повсеместного использования сотовых телефонов. Такие встроенные возможности, как Bluetooth, новейшая низкочастотная связь (LE), ближняя полевая связь (NFC) привели к поиску средств, направленных на устранение уязвимостей. Сегодня активно используется как биометрическая проверка (считывание отпечатка большого пальца), так и программное обеспечение для чтения QR-кода, предназначенное для мобильных устройств. Все это предлагает новые, безопасные способы подключения мобильных телефонов к системам контроля доступа. Это обеспечивает компьютерную безопасность, а также может использоваться для контроля доступа к защищенным данным.

Возможности и списки контроля доступа

Особенности информационной безопасности в компьютерных сетях основаны на разделении привилегий и степени доступа. Широко распространены две такие модели - это списки управления доступом (ACL) и безопасность на основе возможностей.

Использование ACL для ограничения работы программ оказалось во многих ситуациях небезопасным. Например, хост-компьютер можно обмануть, косвенно разрешив доступ к ограниченному файлу. Было также показано, что обещание ACL предоставить доступ к объекту только одному пользователю никогда не может быть гарантировано на практике. Таким образом, и сегодня существуют практические недостатки во всех системах на основе ACL, но разработчики активно пытаются их исправить.

Безопасность на основе возможностей в основном применяется в исследовательских операционных системах, в то время как коммерческие ОС по-прежнему используют списки ACL. Однако возможности могут быть реализованы только на уровне языка, что приводит к специфическому стилю программирования, который по существу является уточнением стандартного объектно-ориентированного дизайна.

Существует два подхода к проблеме обеспечения безопасности компьютерных систем и сетей (КС): «фрагментарный» и комплексный.

«Фрагментарный» подход направлен на противодействие четко определенным угрозам в заданных условиях. В качестве примеров реализации такого подхода можно указать отдельные средства управления доступом, автономные средства шифрования, специализированные антивирусные программы и т. п.
Достоинством такого подхода является высокая избирательность к конкретной угрозе. Существенный недостаток - отсутствие единой защищенной среды обработки информации. Фрагментарные меры защиты информации обеспечивают защиту конкретных объектов КС только от конкретной угрозы. Даже небольшое видоизменение угрозы ведет к потере эффективности защиты.

Комплексный подход ориентирован на создание защищенной среды обработки информации в КС, объединяющей в единый комплекс разнородные меры противодействия угрозам. Организация защищенной среды обработки информации позволяет гарантировать определенный уровень безопасности КС, что является несомненным достоинством комплексного подхода. К недостаткам этого подхода относятся: ограничения на свободу действий пользователей КС, чувствительность к ошибкам установки и настройки средств защиты, сложность управления.
Комплексный подход применяют для защиты КС крупных организаций или небольших КС, выполняющих ответственные задачи или обрабатывающих особо важную информацию. Нарушение безопасности информации в КС крупных организаций может нанести огромный материальный ущерб как самим организациям, так и их клиентам. Поэтому такие организации вынуждены уделять особое внимание гарантиям безопасности и реализовы-вать комплексную защиту. Комплексного подхода придерживаются большинство государственных и крупных коммерческих предприятий и учреждений. Этот подход нашел свое отражение в различных стандартах.
Комплексный подход к проблеме обеспечения безопасности основан на разработанной для конкретной КС политике безопасности. Политика безопасности регламентирует эффективную работу средств защиты КС. Она охватывает все особенности процесса обработки информации, определяя поведение системы в различных ситуациях. Надежная система безопасности сети не может быть создана без эффективной политики сетевой безопасности. Политики безопасности подробно рассматриваются в гл. 3.

Для защиты интересов субъектов информационных отношений необходимо сочетать меры следующих уровней:
законодательного (стандарты, законы, нормативные акты и т. п.);
административно-организационного (действия общего характера, предпринимаемые руководством организации, и конкретные меры безопасности, имеющие дело с людьми);
программно-технического (конкретные технические меры). Меры законодательного уровня очень важны для обеспечения
информационной безопасности. К этому уровню относится комплекс мер, направленных на создание и поддержание в обществе негативного (в том числе карательного) отношения к нарушениям и нарушителям информационной безопасности.

Информационная безопасность - это новая область деятельности, здесь важно не только запрещать и наказывать, но и учить, разъяснять, помогать. Общество должно осознать важность данной проблематики, понять основные пути решения соответствующих проблем. Государство может сделать это оптимальным образом. Здесь не нужно больших материальных затрат, требуются интеллектуальные вложения.

Меры административно-организационного уровня. Администрация организации должна сознавать необходимость поддержания режима безопасности и выделять на эти цели соответствующие ресурсы. Основой мер защиты административно-организационного уровня является политика безопасности (см. гл. 3) и комплекс организационных мер.
К комплексу организационных мер относятся меры безопасности, реализуемые людьми. Выделяют следующие группы организационных мер:
управление персоналом;
физическая защита;
поддержание работоспособности;
реагирование на нарушения режима безопасности;
планирование восстановительных работ.

Для каждой группы в каждой организации должен существовать набор регламентов, определяющих действия персонала.

Меры и средства программно-технического уровня. Для поддержания режима информационной безопасности особенно важны меры программно-технического уровня, поскольку основная угроза компьютерным системам исходит от них самих: сбои оборудования, ошибки программного обеспечения, промахи пользователей и администраторов и т. п. В рамках современных информационных систем должны быть доступны следующие механизмы безопасности:
идентификация и проверка подлинности пользователей;
управление доступом;
протоколирование и аудит;
криптография;
экранирование;
обеспечение высокой доступности.

Необходимость применения стандартов. Информационные системы (ИС) компаний почти всегда построены на основе программных и аппаратных продуктов различных производителей. Пока нет ни одной компании-разработчика, которая предоставила бы потребителю полный перечень средств (от аппаратных до программных) для построения современной ИС. Чтобы обеспечить в разнородной ИС надежную защиту информации требуются специалисты высокой квалификации, которые должны отвечать за безопасность каждого компонента ИС: правильно их настраивать, постоянно отслеживать происходящие изменения, контролировать работу пользователей. Очевидно, что чем разнороднее ИС, тем сложнее обеспечить ее безопасность. Изобилие в корпоративных сетях и системах устройств защиты, межсетевых экранов (МЭ), шлюзов и VPN, а также растущий спрос на доступ к корпоративным данным со стороны сотрудников, партнеров и заказчиков приводят к созданию сложной среды защиты, трудной для управления, а иногда и несовместимой.
Интероперабельность продуктов защиты является неотъемлемым требованием для КИС. Для большинства гетерогенных сред важно обеспечить согласованное взаимодействие с продуктами других производителей. Принятое организацией решение безопасности должно гарантировать защиту на всех платформах в рамках этой организации. Поэтому вполне очевидна потребность в применении единого набора стандартов как поставщиками средств защиты, так и компаниями - системными интеграторами и организациями, выступающими в качестве заказчиков систем безопасности для своих корпоративных сетей и систем.
Стандарты образуют понятийный базис, на котором строятся все работы по обеспечению информационной безопасности, и определяют критерии, которым должно следовать управление безопасностью. Стандарты являются необходимой основой, обеспечивающей совместимость продуктов разных производителей, что чрезвычайно важно при создании систем сетевой безопасности в гетерогенных средах.

Комплексный подход к решению проблемы обеспечения безопасности, рациональное сочетании законодательных, административно-организационных и программно-технических мер и обязательное следование промышленным, национальным и международным стандартам - это тот фундамент, на котором строится вся система защиты корпоративных сетей.