|
|
лекции. Лекция. Лекция 1 Обеспечение безопасности интернет сетей
Лекция №1 Обеспечение безопасности интернет сетей
Проведение финансовых операций с использованием Интернета, заказ товаров и услуг, использование кредитных карточек, доступ к закрытым информационным ресурсам, передача телефонных разговоров требуют обеспечения соответствующего уровня безопасности.
Конфиденциальная информация, которая передается по сети Интернет, проходит через определенное количество маршрутизаторов и серверов, прежде чем достигнет пункта назначения. Обычно маршрутизаторы не отслеживают проходящие сквозь них потоки информации, но возможность того, что информация может быть перехвачена, существует. Более того, информация может быть изменена и передана адресату в измененном виде. К сожалению, сама архитектура сети Интернет всегда оставляет возможность для недобросовестного пользователя осуществить подобные действия.
Всегда существует проблема выбора между необходимым уровнем защиты и эффективностью работы в сети. В некоторых случаях пользователями или потребителями меры по обеспечению безопасности могут быть расценены как меры по ограничению доступа и эффективности. Однако такие средства, как, например, криптография, позволяют значительно усилить степень защиты, не ограничивая доступ пользователей к данным.
Принципы защиты информации
Проблемы, возникающие с безопасностью передачи информации при работе в компьютерных сетях, можно разделить на четыре основных типа:
перехват информации - целостность информации сохраняется, но ее конфиденциальность нарушена;
модификация информации - исходное сообщение изменяется либо полностью подменяется другим и отсылается адресату;
подмена авторства информации;
перехват сообщения с его изъятием.
Данная проблема может иметь серьезные последствия.
Например, кто-то может послать письмо от вашего имени (этот вид обмана принято называть спуфингом) или Web-сервер может притворяться электронным магазином, принимать заказы, номера кредитных карт, но не высылать никаких товаров.
В соответствии с перечисленными проблемами при обсуждении вопросов безопасности под самим термином "безопасность" подразумевается совокупность трех различных характеристик обеспечивающей безопасность системы:
1. Аутентификация - это процесс распознавания пользователя системы и предоставления ему определенных прав и полномочий. Каждый раз, когда заходит речь о степени или качестве аутентификации, под этим следует понимать степень защищенности системы от посягательств сторонних лиц на эти полномочия.
2. Целостность - состояние данных, при котором они сохраняют свое информационное содержание и однозначность интерпретации в условиях различных воздействий. В частности, в случае передачи данных под целостностью понимается идентичность отправленного и принятого.
3. Секретность - предотвращение несанкционированного доступа к информации. В случае передачи данных под этим термином обычно понимают предотвращение перехвата информации.
Криптография
Для обеспечения секретности применяется шифрование, или криптография, позволяющая трансформировать данные в зашифрованную форму, из которой извлечь исходную информацию можно только при наличии ключа.
В основе шифрования лежат два основных понятия: алгоритм и ключ. Алгоритм - это способ закодировать исходный текст, в результате чего получается зашифрованное послание. Зашифрованное послание может быть интерпретировано только с помощью ключа.
Очевидно, чтобы зашифровать послание, достаточно алгоритма. Однако использование ключа при шифровании предоставляет два существенных преимущества. Во-первых, можно использовать один алгоритм с разными ключами для отправки посланий разным адресатам. Во-вторых, если секретность ключа будет нарушена, его можно легко заменить, не меняя при этом алгоритм шифрования. Таким образом, безопасность систем шифрования зависит от секретности используемого ключа, а не от секретности алгоритма шифрования. Многие алгоритмы шифрования являются общедоступными.
Количество возможных ключей для данного алгоритма зависит от числа бит в ключе. Например,
8-битный ключ допускает 256 (28) комбинаций ключей. Чем больше возможных комбинаций ключей, тем труднее подобрать ключ, тем надежнее зашифровано послание. Так, например, если использовать 128-битный ключ, то необходимо будет перебрать 2128 = 1040 ключей, что в настоящее время не под силу даже самым мощным компьютерам. Важно отметить, что возрастающая производительность техники приводит к уменьшению времени, требующегося для вскрытия ключей, и системам обеспечения безопасности приходится использовать все более длинные ключи, что, в свою очередь, ведет к увеличению затрат на шифрование.
Поскольку столь важное место в системах шифрования уделяется секретности ключа, то основной проблемой подобных систем является генерация и передача ключа. Существуют две основные схемы шифрования: симметричное шифрование (его также иногда называют традиционным или шифрованием с секретным ключом) и шифрование с открытым ключом (иногда этот тип шифрования называют асимметричным).
При симметричном шифровании отправитель и получатель владеют одним и тем же ключом (секретным), с помощью которого они могут зашифровывать и расшифровывать данные. При симметричном шифровании используются ключи небольшой длины, поэтому можно быстро шифровать большие объемы данных. Симметричное шифрование используется, например, некоторыми банками в сетях банкоматов. Однако симметричное шифрование обладает несколькими недостатками. Во-первых, очень сложно найти безопасный механизм, при помощи которого отправитель и получатель смогут тайно от других выбрать ключ. Возникает проблема безопасного распространения секретных ключей. Во-вторых, для каждого адресата необходимо хранить отдельный секретный ключ. В третьих, в схеме симметричного шифрования невозможно гарантировать личность отправителя, поскольку два пользователя владеют одним ключом.
В схеме шифрования с открытым ключом для шифрования послания используются два различных ключа. При помощи одного из них послание зашифровывается, а при помощи второго - расшифровывается. Таким образом, требуемой безопасности можно добиться, сделав первый ключ общедоступным (открытым), а второй ключ хранить только у получателя (закрытый, личный ключ). В таком случае любой пользователь может зашифровать послание при помощи открытого ключа, но расшифровать послание способен только обладатель личного ключа. При этом нет необходимости заботиться о безопасности передачи открытого ключа, а для того чтобы пользователи могли обмениваться секретными сообщениями, достаточно наличия у них открытых ключей друг друга.
Недостатком асимметричного шифрования является необходимость использования более длинных, чем при симметричном шифровании, ключей для обеспечения эквивалентного уровня безопасности, что сказывается на вычислительных ресурсах, требуемых для организации процесса шифрования.
Электронная цифровая подпись
Даже если послание, безопасность которого мы хотим обеспечить, должным образом зашифровано, все равно остается возможность модификации исходного сообщения или подмены этого сообщения другим. Одним из путей решения этой проблемы является передача пользователем получателю краткого представления передаваемого сообщения. Подобное краткое представление называют контрольной суммой, или дайджестом сообщения.
Контрольные суммы используются при создании резюме фиксированной длины для представления длинных сообщений. Алгоритмы расчета контрольных сумм разработаны так, чтобы они были по возможности уникальны для каждого сообщения. Таким образом, устраняется возможность подмены одного сообщения другим с сохранением того же самого значения контрольной суммы.
Однако при использовании контрольных сумм возникает проблема передачи их получателю. Одним из возможных путей ее решения является включение контрольной суммы в так называемую электронную подпись.
При помощи электронной подписи получатель может убедиться в том, что полученное им сообщение послано не сторонним лицом, а имеющим определенные права отправителем. Электронные цифровые подписи создаются шифрованием контрольной суммы и дополнительной информации при помощи личного ключа отправителя. Таким образом, кто угодно может расшифровать подпись, используя открытый ключ, но корректно создать подпись может только владелец личного ключа. Для защиты от перехвата и повторного использования подпись включает в себя уникальное число - порядковый номер. олее подробно о электронной цифровой подписи (ЭЦП) читайте в разделе курса ОСВМ Аутентификация информации
С 2012 года в Казахстане функционирует свой Национальный удостоверяющий центр, в котором граждане и организации Казахстана могут получить свои закрытые ключи и программные пакеты для формирования своей цифровой подписи для ведения электронных юридических операций с ее использованием. Необходимо, однако, заметить, что данная система еще очень сырая и позволяет злоумышленникам легко воспользоваться чужой электронной подписью для совершения подложных сделок. Это происходит по следующим причинам: выдача файлов электронных подписей совершается "вручную", то есть оператор, выдающий подпись всегда может иметь ее копию на своем USB-носителе, пароль выдается на всех один (!!!) - 123456. При попытке смены пароля файл электронной подписи записанный на стираемом носителе, фатально повреждается, и, если владелец подписи не сделал предварительно копию, то он лишается возможности подписывать документы до получения новой подписи из НУЦ, ЦОН или у программистов районного налогового комитета.
На сегодня уже известно множество фиктивных сделок с недвижимостью и иным имуществом, а также незаконным получением документов с помощью чужой электронной подписи. Поэтому, единственно разумным действием, предохраняющим человека от лишения его собственности, является безусловный отказ от получения ЭЦП, а если таковая уже получена, то подача заявления о ее утере (отказе от оной).
Аутентификация
Аутентификация является одним из самых важных компонентов организации защиты информации в сети. Прежде чем пользователю будет предоставлено право получить тот или иной ресурс, необходимо убедиться, что он действительно тот, за кого себя выдает.
При получении запроса на использование ресурса от имени какого-либо пользователя сервер, предоставляющий данный ресурс, передает управление серверу аутентификации. После получения положительного ответа сервера аутентификации пользователю предоставляется запрашиваемый ресурс.
При аутентификации используется, как правило, принцип, получивший название "что он знает", - пользователь знает некоторое секретное слово, которое он посылает серверу аутентификации в ответ на его запрос. Одной из схем аутентификации является использование стандартных паролей. Эта схема является наиболее уязвимой с точки зрения безопасности - пароль может быть перехвачен и использован другим лицом. Чаще всего используются схемы с применением одноразовых паролей. Даже будучи перехваченным, этот пароль будет бесполезен при следующей регистрации, а получить следующий пароль из предыдущего является крайне трудной задачей. Для генерации одноразовых паролей используются как программные, так и аппаратные генераторы, представляющие собой устройства, вставляемые в слот компьютера. Знание секретного слова необходимо пользователю для приведения этого устройства в действие. Одной из наиболее простых систем, не требующих дополнительных затрат на оборудование, но в то же время обеспечивающих хороший уровень защиты, является S/Key, на примере которой можно продемонстрировать порядок представления одноразовых паролей.
В процессе аутентификации с использованием S/Key участвуют две стороны - клиент и сервер. При регистрации в системе, использующей схему аутентификации S/Key, сервер присылает на клиентскую машину приглашение, содержащее зерно, передаваемое по сети в открытом виде, текущее значение счетчика итераций и запрос на ввод одноразового пароля, который должен соответствовать текущему значению счетчика итерации. Получив ответ, сервер проверяет его и передает управление серверу требуемого пользователем сервиса. Подробнее о технологии аутентификации
Защита сетей
В последнее время корпоративные сети все чаще включаются в Интернет или даже используют его в качестве своей основы. Учитывая то, какой урон может принести незаконное вторжение в корпоративную сеть, необходимо выработать методы защиты. Для защиты корпоративных информационных сетей используются брандмауэры. Брандмауэр - это система или комбинация систем, позволяющие разделить сеть на две или более частей и реализовать набор правил, определяющих условия прохождения пакетов из одной части в другую. Как правило, эта граница проводится между локальной сетью предприятия и Интернетом, хотя ее можно провести и внутри. Однако защищать отдельные компьютеры невыгодно, поэтому обычно защищают всю сеть.
Брандмауэр пропускает через себя весь трафик и для каждого проходящего пакета принимает решение - пропускать его или отбросить. Для того чтобы брандмауэр мог принимать эти решения, для него определяется набор правил.
Брандмауэр может быть реализован как аппаратными средствами (то есть как отдельное физическое устройство), так и в виде специальной программы, запущенной на компьютере.
Как правило, в операционную систему, под управлением которой работает брандмауэр, вносятся изменения, цель которых - повышение защиты самого брандмауэра. Эти изменения затрагивают как ядро ОС, так и соответствующие файлы конфигурации. На самом брандмауэре не разрешается иметь разделов пользователей, а следовательно, и потенциальных дыр - только раздел администратора. Некоторые брандмауэры работают только в однопользовательском режиме, а многие имеют систему проверки целостности программных кодов.
Брандмауэр обычно состоит из нескольких различных компонентов, включая фильтры или экраны, которые блокируют передачу части трафика. Все брандмауэры можно разделить на два типа:
пакетные фильтры, которые осуществляют фильтрацию IP-пакетов средствами фильтрующих маршрутизаторов;
серверы прикладного уровня, которые блокируют доступ к определенным сервисам в сети. Таким образом, брандмауэр можно определить как набор компонентов или систему, которая располагается между двумя сетями и обладает следующими свойствами:
- весь трафик из внутренней сети во внешнюю и из внешней сети во внутреннюю должен пройти через эту систему;
- только трафик, определенный локальной стратегией защиты, может пройти через эту систему;
В таком случае система надежно защищена от проникновения.
Кардинальным решением защиты локальной сети является ее полная (физическая) изоляция от иных сетей.
Лекция №2 Обеспечение безопасности электронной почты
На своем пути к адресату электронное письмо проходит длинный путь, а ведь в этой цепочке может быть внедрено вредоносное программное обеспечение либо владелец сервера намеренно предпринимает определенные действия для получения конфиденциальной информации. Кроме того, сам получатель письма может оказаться злоумышленником, использовать полученную информацию в корыстных целях.
Дополнительной проблемой стало массовое использование сотрудниками в служебных целях собственных мобильных девайсов. Эта тенденция даже получила специальное определение - bring your own device (BYOD). Но статистика свидетельствует, что те, кто приносит на работу собственные мобильные девайсы, активно их использует для служебных надобностей, создают дополнительную угрозу информационной безопасности корпорации. Достаточно, чтобы гаджет был потерян либо украден, как можно ожидать большой скандал, связанный с «утечкой» данных. Репутации компании наносится ущерб, страдают и партнеры.
Достаточно большой список описанных проблем может быть решен комплексно. Для этого существуют системы защиты e-mail, эффективно работающие на десктопах либо мобильных информационно-коммуникационных устройствах.
Способы защиты электронной почты
Комплексная защита информации, для передачи которой используется электронный почтовый ящик, ставит перед собой следующие задачи:
Обеспечение беспрепятственного получения писем адресатом, без возможности их перехвата, вскрытия, прочтения, а также предотвращение возможного подлога.
Защита информации, отправленной через e-mail, от ее распространения злоумышленником без ведома отправителя.
Защита писем от перехвата
Достижения этой задачи, которая рано либо поздно потребует своего решения, основывается на применении традиционных методов криптографии – использовании определенных шифров. Защита от возможного подлога предполагает применение ЭЦП (электронной цифровой подписи).
Техническая сторона вопроса обеспечения безопасности чаще всего предусматривает установку специального независимо компилируемого программного модуля (plug-in) для почтового клиента. Обычно – этого вполне достаточно, поскольку этот небольшой по размерам дополнительный софт в автоматическом режиме зашифровывает письма и подписывает их. Если пользователем применяется веб-интерфейс для входа в собственную почту, этот процесс выполняется почтовым сервером или специальным скриптом, что обеспечивает более высокий уровень безопасности. Для первичного обмена ключами предполагается применение специального ресурса.
Используемые с этой целью криптографические технологии отработаны, их применение надежно защищает отправляемую информацию от перехвата или подлога. Обычно таких мер защиты вполне бывает достаточно. Возможные уязвимости такого комплекса мер безопасности проявляются лишь в следующих случаях:
- установка явно «слабых» криптоалгоритмов, хоть выбор такого софта может быть определен и национальной законодательной базой страны, поскольку обеспечивает возможность спецслужбам получить доступ к электронной почте, путем взлома криптоалгоритмов;
- сбои функциональности криптографических алгоритмов или задействованных протоколов;
- изначально сделанные злоумышленником «Закладки» в криптоалгоритмы, которые делают возможным взлом защиты e-mail;
- «действия» вируса, способного перехватить уже расшифрованное сообщение на устройстве адресата или получившего доступ к ключам «машины» отправителя либо адресата.
В большинстве своем, известные на данный момент уязвимости имеют либо внешний характер, либо продиктованы выбранным способом реализации системы безопасности. При комплексном подходе к защите почты – эти уязвимости выявляются и устраняются.
Защита отправленной почтой информации от действий недобросовестного адресата
Задача защиты отправленного почтой письма от его распространения злоумышленником, который втерся в доверие, осуществляется путем использования определенных средств, позволяющих создать ситуацию, когда «адресат имеет возможность лишь прочесть письмо». Все остальные действия с полученной через почту информацией ему недоступны. Применяется для этого небольшая по объему программа, именуемая либо собственный просмотрщик письма, либо специальный просмотрщик, либо специальный браузер.
Этот софт исключает возможность использования внешних компонентов, применяемых обычно для демонстрации содержимого писем. В результате, у отправителя появляются собственные трудности – не поддерживается большинство программно-аппаратных платформ, а также форматов отсылаемых через e-mail документов.
Профессионалы отмечают, что, в отличие от средств защиты писем от перехвата, использование «спецпросмотрщика писем» не позволяет обеспечить желаемого уровня защиты, поскольку это невозможно в принципе. Злоумышленник может просто сделать скриншот полученной в письме информации, а затем и сформировать из него документ. Не имея возможности стопроцентно предотвратить нежелательное распространение информации, софт, защищающий почту от распространения писем злоумышленником, лишь кардинально ограничивает потенциальный объем утечки.
Эффективность же мер по ограничению возможного несанкционированного распространения информации зависит от стойкости применяемых средств защиты к существующим методам автоматического считывания информации из полученного письма, а именно:
- взлом извне спецпросмотрщика защищаемых писем для того, чтобы извлечь из него документ;
- копирование документов с экрана, изменение формата копий и преобразование их в документ.
Даже набор имеющихся средств защиты e-mail может оказаться бессмысленным, если отсутствует четкое понимание, что требуется защитить, от каких действий, для чего это необходимо и насколько надежной должна быть выстроена система защиты. Только наличие комплексного понимания стоящих задач и способов их решения позволяет выбрать оптимальную систему из существующих на рынке предложений.
Средства защиты
Безопасная функциональность e-mail создается применением:
- Почтового Антивируса, который автоматически проводит сканирование писем, информационных фалов на присутствие вредоносного софта;
- Анти-Спама, отвечающего за выявление обыкновенных рассылок, на получение которых пользователь не подписывался.
Оба данных компонента получают доступ к приходящим на почту сообщениям путем:
- своевременного перехвата, исследования почтового трафика в автоматическом режиме по протоколам POP3, SMTP, NNTP, IMAP;
- использования специальных plug-in, имеющихся в почтовых клиентах.
Инсталляция дополнительных программ Почтового «антивирусника» (в Microsoft Office Outlook и The Bat!) и Анти-Спама (в Microsoft Office Outlook, Outlook Express и The BAT!) осуществляется в автоматически, при установке программы-антивирус.
Параметры функционирования Почтового Антивируса
Заводской установкой предусматривается, что Почтовый Антивирус будет исследовать как поступающие, так и отправляемые письма. Пользователь, по своему желанию, может не проверять "отправленные", отключив эту функцию.
Предусмотрены и дополнительные ограничения, которые может установить сам клиент, отменив сканирование вложенных файлов, к примеру:
- пропускать без сканирования архивы, что не рекомендуется, поскольку отмечались случаи обнаружения вирусов, рассылаемых в виде архивов;
- ограничить максимальную продолжительность процесса сканирования, что часто используется для ускорения процесса получения писем. Заводская установка предполагает трехминутное сканирование сообщения.
Кроме «ручного» выбора настроек функциональности Почтового антивирусника, потребитель имеет возможность использовать один из заранее установленных уровней защиты:
- Высокий;
- Рекомендуемый;
- Низкий.
Алгоритм функциональности Почтового Антивируса
Софт Почтовый Антивирус, используя сигнатурный анализ, практически одинаковый с Файловым Антивирусом, проводит обработку писем, как зараженных, так и подозрительных. Как и при работе обыкновенного антивирусника, объекты либо удаляются, либо лечатся, либо отправляются в карантин.
Порядок обработки имеющих вирус либо подозрительных объектов
Почтовый антивирусник запрашивает у владельца устройства разрешение на проведение определенных действий либо объект обрабатывается на основе параметров, выбранных в настройках.
Программа защиты почты от вируса выводит уведомления о своих действиях, сопровождая их выполнение определенным текст:
- Message has been disinfected — удалены/вылечены объекты, предоставляющие угрозу;
- Suspicious part has been quarantined — подозрительные файлы, полученные с письмом, отправлены в карантин;
- Message is infected или Message has a suspicious part — не обезврежены выявленные зараженные либо потенциально опасные объекты.
Софт Почтового Антивируса, страхуя пользователя от ошибочного запуска файла, где потенциально находится вирус, самостоятельно изменяет названия либо удаляет файлы, имеющие расширениям «.com», «.exe». Если вложенный файл переименован - вместо последней буквы появляется нижнее подчеркивание.
Алгоритм действий Анти-Спама
Софт Анти-Спам, осуществив проверку полученного письма, определяет его статус — спам, возможный спам, а также не спам.
В процессе этой работы применяются по очереди следующие критерии оценки:
Список отправителей, от которых разрешено получать почту, а также перечень фраз, наличие которых заинтересует владельца e-mail — если отправитель включен в "зеленый список" либо имеется заранее оговоренная фраза, письмо оценивается как «не спам».
Список отправителей, от которых запрещено получение писем либо перечень фраз, наличие которых не интересует владельца почтового ящика — если отправитель числится в «черном списке» либо общая оценка используемых в письме нежелательных фраз превышает 100%, письмо признается «спамом».
Анализируются заголовки, используя Самообучающийся алгоритм Байеса (анализ текста), оценка вложенных изображений.
Путем анализа структуры определяется статус письма.
После проведенной Анти-Спамом оценки, в теме письма даже может появиться сообщение:
- [!! SPAM] — письму присвоен статус «спам»;
- [?? Probable spam] — письмо признано возможным спамом.
Как должны быть настроены порты
Перехват сетевых информпакетов, последующий контроль почтового трафика с применением протоколов POP3, SMTP, NNTP, IMAP, проводится при приеме почты через стандартные порты.
Если задействуются нестандартные порты – они добавляются в список, проверяемый этими протоколами. Для проверки, какие порты контролируются, следует зайти в секцию настроек антивируса Настройка сети.
Владелец почтового ящика может выбрать автоматический режим - все блоки данных перехватываются, а антивирус определяет самостоятельно, для каких портов передается информация, какие протоколы задействованы для передачи данных. Такая работа, к сожалению, довольно ресурсоемкая, поэтому этот режим и отключен изначально.
|
|
|
Скачать 257.68 Kb.