спец техника. тема 44. Методы и технические средства обеспечения безопасности информации
Скачать 51.21 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт непрерывного образования Многопрофильный колледж «МЕТОДЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ИНФОРМАЦИИ» Выполнила: студентка 3-го курса группы 20КД3 Сокова Т. А. Пенза, 2022 СОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ 3 ВВЕДЕНИЕ Специальная техника – система технических средств, устройств и соответствующих тактико-технических приемов, используемых ОВД при условии соблюдения законности в целях обеспечения охраны общественного порядка и борьбы с преступностью. Проблема защиты информации: надежное обеспечение ее сохранности и установление статуса использования – является одной из важнейших проблем современности. Еще 25-30 лет назад задача защиты информации могла быть эффективно решена с помощью организационных мер и отдельных программно - аппаратах средств разграничения доступа и шифрования. Появление персональных ЭВМ, локальных и глобальных сетей, спутниковых каналов связи, эффективных технической разведки и конфиденциальной информации существенно обострило проблему защиты информации. 1 ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИИПод информацией, применительно к задаче ее защиты понимается сведения о лицах, предметах, фактах, событиях явлениях и процессах независимо от формы их представления. В зависимости от формы представления информация может быть речевой, телекоммуникационной, документированной. Информационные процессы – процессы сбора, накопления, обработки хранения, распределения и поиска информации. Информационная система- совокупность документов и массивов документов и информационных технологий. Информационными ресурсами называют документы или массив документов существующие отдельно или в составе информационной системы. Процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей граждан, организаций, общества и государства называется информатизацией. К защищаемой относится информация, являющаяся предметом собственности и подлежащая защите в соответствии с требованиями правовых документов или требованиями, выдвигаемыми собственником информации. Под утечкой информации понимают неконтролируемое распространение защищенной информациипутем ее разглашения, несанкционированного доступа и получение разведчиками. Несанкционированный доступ – получение защищенной информации заинтересованным субъектом с нарушением правилом доступа к ней. 2 СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ИНФОРМАЦИИК аппаратным средствам защиты информации относятся электронные и электронно-механические устройства, включаемые в состав КС и выполняющие (как самостоятельно, так и при помощи программных средств) некоторые функции по обеспечению безопасности информации. К основным аппаратным средствам защиты информации относятся: Устройства ввода идентифицирующий пользователя информации; Устройства шифрования информации; Устройства для воспрепятствования несанкционированному включению рабочих станций серверов. Под программными средствами информационной безопасности понимают специальные программные средства, включаемые в состав программного обеспечения КС исключительно для выполнения защитах функций. К основным программным средствам защиты информации относятся: Программы идентификации аутентификации пользователей КС; Программы разграничения доступа пользователе к ресурсам КС; Программы от несанкционированного доступа, копирования изменения и использования. Под идентификацией пользователя, применительно к обеспечению безопасности КС, однозначное распознание уникального имени субъекта КС. Аутентификация означает подтверждение того, что предъявленное имя соответствует именно данному субъекту. К преимуществам программных средств защиты информации относятся: простота тиражирования Гибкость (возможность настройки на различные условия применения) Простота применения Практически неограниченные возможности их развития К недостаткам программных средств относятся: снижение эффективности КС за счет потребления ее ресурсов, требуемых для функционирования программ защиты. Более низкая производительность по сравнению с аналогичными функциями защиты аппаратными средствами Пристыкованность многих программных средств (а не встроенность в средства КС) Основные требования к комплексной системе защиты информации Разработка на основе положений и требований существующих законов, стандартов и нормативно - методических документов по обеспечению информационной безопасности; Использование комплекса программно-технических средств и организационных мер по защите КС; Надежность, конфигурируемость, производительность; Экономическая целесообразность; Выполнение на всех этапах жизни обработки информации в КС Возможность совершенствования Обеспечения разграничения доступа к конфиденциальной информации и отвлечение нарушителя на ложную информацию; Взаимодействие с незащищенными КС по установленным для этого правилами разграничения доступа; Обеспечение провидения учета и расследования случаев нарушения безопасности; не должна вызывать у пользователя психологического противодействия и стремление обойтись без ее средств; возможность оценки эффективности ее применения 3 МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ3.1 Криптографические методыПроблема защиты информации путем ее преобразования, исключающего ее прочтение посторонним лицом волновала человеческий ум с давних времен. История криптографии - ровесница истории человеческого языка. Более того, первоначально письменность сама по себе была криптографической системой, так как в древних обществах ею владели только избранные. Священные книги Древнего Египта, Древней Индии тому примеры. С широким распространением письменности криптография стала формироваться как самостоятельная наука. Первые криптосистемы встречаются уже в начале нашей эры. Так, Цезарь в своей переписке использовал уже более менее систематический шифр, получивший его имя. Бурное развитие криптографические системы получили в годы первой и второй мировых войн. Начиная с послевоенного времени и по нынешний день появление вычислительных средств ускорило разработку и совершенствование криптографических методов. Почему проблема использования криптографических методов в информационных системах (ИС) стала в настоящий момент особо актуальна? С одной стороны, расширилось использование компьютерных сетей, в частности глобальной сети Интернет, по которым передаются большие объемы информации государственного, военного, коммерческого и частного характера, не допускающего возможность доступа к ней посторонних лиц. С другой стороны, появление новых мощных компьютеров, технологий сетевых и нейронных вычислений сделало возможным дискредитацию криптографических систем еще недавно считавшихся практически не раскрываемыми. Проблемой защиты информации путем ее преобразования занимается криптология (kryptos - тайный, logos - наука). Криптология разделяется на два направления - криптографию и криптоанализ. Цели этих направлений прямо противоположны. Криптография занимается поиском и исследованием математических методов преобразования информации. Сфера интересов криптоанализа - исследование возможности расшифровывания информации без знания ключей. Современная криптография включает в себя четыре крупных раздела: Симметричные криптосистемы. Криптосистемы с открытым ключом. Системы электронной подписи. Управление ключами. Основные направления использования криптографических методов - передача конфиденциальной информации по каналам связи (например, электронная почта), установление подлинности передаваемых сообщений, хранение информации (документов, баз данных) на носителях в зашифрованном виде. 3.2 Системы с открытым ключомКак бы ни были сложны и надежны криптографические системы - их слабое мест при практической реализации - проблема распределения ключей. Для того, чтобы был возможен обмен конфиденциальной информацией между двумя субъектами ИС, ключ должен быть сгенерирован одним из них, а затем каким-то образом опять же в конфиденциальном порядке передан другому. Т.е. в общем случае для передачи ключа опять же требуется использование какой-то криптосистемы. Для решения этой проблемы на основе результатов, полученных классической и современной алгеброй, были предложены системы с открытым ключом. Суть их состоит в том, что каждым адресатом ИС генерируются два ключа, связанные между собой по определенному правилу. Один ключ объявляется открытым, а другой закрытым. Открытый ключ публикуется и доступен любому, кто желает послать сообщение адресату. Секретный ключ сохраняется в тайне. Исходный текст шифруется открытым ключом адресата и передается ему. Зашифрованный текст в принципе не может быть расшифрован тем же открытым ключом. Дешифрование сообщение возможно только с использованием закрытого ключа, который известен только самому адресату. Множество классов необратимых функций и порождает все разнообразие систем с открытым ключом. Однако не всякая необратимая функция годится для использования в реальных ИС. В самом определении необратимости присутствует неопределенность. Под необратимостью понимается не теоретическая необратимость, а практическая невозможность вычислить обратное значение используя современные вычислительные средства за обозримый интервал времени. Поэтому чтобы гарантировать надежную защиту информации, к системам с открытым ключом (СОК) предъявляются два важных и очевидных требования: 1. Преобразование исходного текста должно быть необратимым и исключать его восстановление на основе открытого ключа. 2. Определение закрытого ключа на основе открытого также должно быть невозможным на современном технологическом уровне. При этом желательна точная нижняя оценка сложности (количества операций) раскрытия шифра. Алгоритмы шифрования с открытым ключом получили широкое распространение в современных информационных системах. Так, алгоритм RSA стал мировым стандартом де-факто для открытых систем и рекомендован МККТТ. Вообще же все предлагаемые сегодня криптосистемы с открытым ключом опираются на один из следующих типов необратимых преобразований: Разложение больших чисел на простые множители. Вычисление логарифма в конечном поле. Вычисление корней алгебраических уравнений. Здесь же следует отметить, что алгоритмы криптосистемы с открытым ключом (СОК) можно использовать в трех назначениях. 1. Как самостоятельные средства защиты передаваемых и хранимых данных. 2. Как средства для распределения ключей. Алгоритмы СОК более трудоемки, чем традиционные криптосистемы. Поэтому часто на практике рационально с помощью СОК распределять ключи, объем которых как информации незначителен. А потом с помощью обычных алгоритмов осуществлять обмен большими информационными потоками. 3. Средства аутентификации пользователей. 3.3 Электронная подписьВ 1991 г. Национальный институт стандартов и технологии (NIST) предложил для появившегося тогда алгоритма цифровой подписи DSA (Digital Signature Algorithm) стандарт DSS (Digital Signature Standard), в основу которого положены алгоритмы Эль-Гамаля и RSA. В чем состоит проблема аутентификации данных? В конце обычного письма или документа исполнитель или ответственное лицо обычно ставит свою подпись. Подобное действие обычно преследует две цели. Во-первых, получатель имеет возможность убедиться в истинности письма, сличив подпись с имеющимся у него образцом. Во-вторых, личная подпись является юридическим гарантом авторства документа. Последний аспект особенно важен при заключении разного рода торговых сделок, составлении доверенностей, обязательств и т.д. Если подделать подпись человека на бумаге весьма непросто, а установить авторство подписи современными криминалистическими методами - техническая деталь, то с подписью электронной дело обстоит иначе. Подделать цепочку битов, просто ее скопировав, или незаметно внести нелегальные исправления в документ сможет любой пользователь. С широким распространением в современном мире электронных форм документов (в том числе и конфиденциальных) и средств их обработки особо актуальной стала проблема установления подлинности и авторства безбумажной документации. В разделе криптографических систем с открытым ключом было показано, что при всех преимуществах современных систем шифрования они не позволяют обеспечить аутентификацию данных. Поэтому средства аутентификации должны использоваться в комплексе и криптографическими алгоритмами. Иногда нет необходимости зашифровывать передаваемое сообщение, но нужно его скрепить электронной подписью. В этом случае текст шифруется закрытым ключом отправителя, и полученная цепочка символов прикрепляется к документу. Получатель с помощью открытого ключа отправителя расшифровывает подпись и сверяет ее с текстом. В 1991 г. Национальный институт стандартов и технологии (NIST) предложил для появившегося тогда алгоритма цифровой подписи DSA (Digital Signature Algorithm) стандарт DSS (Digital Signature Standard), в основу которого положены алгоритмы Эль-Гамаля и RSA. 3.4 Методы защиты информации в InternetСегодня самая актуальная для Internet тема - проблема защиты информации. Сеть стремительно развивается в глобальных масштабах, и все большее распространение получают системы внутренних сетей (intranet, интрасети). Появление на рынке новой огромной ниши послужило стимулом как для пользователей, так и для поставщиков сетевых услуг к поиску путей повышения безопасности передачи информации через Internet. Проблема безопасности в Internet подразделяется на две категории: общая безопасность и вопросы надежности финансовых операций. Успешное разрешение проблем в сфере финансовой деятельности могло бы открыть перед Internet необозримые перспективы по предоставлению услуг для бизнеса. В борьбу за решение этой проблемы включились такие гиганты в области использовани кредитных карточек, как MasterCard и Visa, а также лидеры компьютерной индустрии Microsoft и Netscape. Все это касается "денежных" дел; наша же статья посвящена проблеме общей безопасности. Задача исследований в этой области - решение проблемы конфиденциальности. Рассмотрим для примера передачу сообщений электронной почты с одного SMTP-сервера на другой. В отдельных случаях эти сообщения просто переписываются с одного жесткого диска на другой как обыкновенные текстовые файлы, т. е. прочитать их смогут все желающие. Образно говоря, механизм доставки электронной почты через Internet напоминает ситуацию, когда постиранное белье вывешивается на улицу, вместо того чтобы отжать его в стиральной машине. Не важно, содержатся ли в послании какая-то финансовая информация или нет; важно следующее - любая пересылаемая по Internet информаци должна быть недоступна для посторонних. Кроме конфиденциальности пользователей также волнует вопрос гарантий, с кем они сейчас "беседуют". Им необходима уверенность, что сервер Internet, с которым у них сейчас сеанс связи, действительно является тем, за кого себя выдает; будь то сервер World-Wide Web, FTP, IRC или любой другой. 4 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ЗАЩИТЫ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯСистемы защиты ПО широко распространены и находятся в постоянном развитии, благодаря расширению рынка ПО и телекоммуникационных технологий. Необходимость использования систем защиты (СЗ) ПО обусловлена рядом проблем, среди которых следует выделить: незаконное использование алгоритмов, являющихся интеллектуальной собственностью автора, при написании аналогов продукта (промышленный шпионаж); несанкционированное использование ПО (кража и копирование); несанкционированная модификация ПО с целью внедрения программных злоупотреблений; незаконное распространение, и сбыт ПО (пиратство). Системы защиты ПО по методу установки можно подразделить на системы, устанавливаемые на скомпилированные модули ПО; системы, встраиваемые в исходный код ПО до компиляции; и комбинированные. Системы первого типа наиболее удобны для производителя ПО, так как легко можно защитить уже полностью готовое и оттестированное ПО (обычно процесс установки защиты максимально автоматизирован и сводится к указанию имени защищаемого файла и нажатию "Enter"), а потому и наиболее популярны. В то же время стойкость этих систем достаточно низка (в зависимости от принципа действия СЗ), так как для обхода защиты достаточно определить точку завершения работы "конверта" защиты и передачи управления защищенной программе, а затем принудительно ее сохранить в незащищенном виде. Системы второго типа неудобны для производителя П.О, так как возникает необходимость обучать персонал работе с программным интерфейсом (API) системы защиты с вытекающими отсюда денежными и временными затратами. Кроме того, усложняется процесс тестирования П.О и снижается его надежность, так как кроме самого ПО ошибки может содержать API системы защиты или процедуры, его использующие. Но такие системы являются более стойкими к атакам, потому что здесь исчезает четкая граница между системой защиты и как таковым П.О. Для защиты ПО используется ряд методов, таких как: Алгоритмы запутывания – используются хаотические переходы в разные части кода, внедрение ложных процедур - "пустышек", холостые циклы, искажение количества реальных параметров процедур ПО, разброс участков кода по разным областям ОЗУ и т.п. Алгоритмы мутации - создаются таблицы соответствия операндов - синонимов и замена их друг на друга при каждом запуске программы по определенной схеме или случайным образом, случайные изменения структуры программы. Алгоритмы компрессии данных - программа упаковывается, а затем распаковывается по мере выполнения. Алгоритмы шифрования данных - программа шифруется, а затем расшифровывается по мере выполнения. Вычисление сложных математических выражений в процессе отработки механизма защиты - элементы логики защиты зависят от результата вычисления значения какой-либо формулы или группы формул. Методы затруднения дизассемблирования - используются различные приемы, направленные на предотвращение дизассемблирования в пакетном режиме. Методы затруднения отладки - используются различные приемы, направленные на усложнение отладки программы. Эмуляция процессоров и операционных систем - создается виртуальный процессор и/или операционная система (не обязательно реально существующие) и программа-переводчик из системы команд IBM в систему команд созданного процессора или ОС, после такого перевода ПО может выполняться только при помощи эмулятора, что резко затрудняет исследование алгоритма ПО. Нестандартные методы работы с аппаратным обеспечением – модули системы защиты обращаются к аппаратуре ЭВМ, минуя процедуры операционной системы, и используют малоизвестные или недокументированные её возможности. ЗАКЛЮЧЕНИЕВ данной работе мы рассмотрели характеристики, назначение, методов и технических средств обеспечения безопасности информации. Информация давно перестала быть просто необходимым для производства вспомогательным ресурсом или побочным проявлением всякого рода деятельности. Она приобрела ощутимый стоимостный вес, который четко определяется реальной прибылью, получаемой при ее использовании, или размерами ущерба, с разной степенью вероятности наносимого владельцу информации. Создание индустрии переработки информации порождает целый ряд сложных проблем. Одной из таких проблем является надежное обеспечение сохранности и установленного статуса информации, циркулирующей и обрабатываемой в информационно-вычислительных системах и сетях. Можно сказать, что не существует одного абсолютно надежного метода защиты. Наиболее полную безопасность можно обеспечить только при комплексном подходе к этому вопросу. Необходимо постоянно следить за новыми решениями в этой области. В крупных организациях я бы рекомендовала ввести должность специалиста по информационной безопасности. К преимуществам программных средств защиты информации относятся: • простота тиражирования • Гибкость (возможность настройки на различные условия применения) • Простота применения • Практически неограниченные возможности их развития К недостаткам программных средств относятся: • снижение эффективности КС за счет потребления ее ресурсов, требуемых для функционирования программ защиты. • Более низкая производительность по сравнению с аналогичными функциями защиты аппаратными средствами • Пристыкованность многих программных средств (а не встроенность в средства КС) СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВГадасин В.А., Конявский В.А. От документа – к электронному документу. Системные основы. – М.: РФК-Имидж Лаб, 2004. - 220с. Баричев С. «Криптография без секретов». - СПб.: Питер, 2002.- 360с. С. Середа "Программно-аппаратные системы защиты программного обеспечения", 2003.-164 с. Хореев П.В. «Методы и средства защиты информации в компьютерных системах» 2005 год, издательский центр «Академия»; ПрофОбрИздат, 2001.-267 с. |