ОИБ. основы информ. безопасности. Учебное пособие Томск
 Скачать 1.99 Mb.
|
|
1.5. Основные виды атак на АС Атака на компьютерную систему – это действие, предпринятое злоумышленником, которое заключается в поиске и использовании той или иной уязвимости. Основные виды атак: 1. Вмешательство человека в работу АС. К этому виду относятся организационные средства нарушения безопасности АС (кража носителей информации, несанкционированный доступ (НСД) к устройствам хранения и обработки информации, порча оборудования и т.д.) и осуществление нарушителем НСД к программным компонентам АС ( все способы НСД в АС, а также способы получения нарушителем незаконных прав доступа к компонентам АС). Меры, противостоящие таким атакам, носят организационный характер (охрана, режим доступа к АС), а также включает в себя совершенствование систем обнаружения попыток атак (попыток подбора паролей). 2. Аппаратно–техническое вмешательство в работу АС. Т.е. нарушение безопасности и целостности информации в АС с помощью технических средств, например, получение информации по электромагнитному излучению устройств АС. Защита от таких угроз, кроме организационных мер, предусматривает соответствующие аппаратные (экранирование излучений аппаратуры) и программные меры (шифрация). 3. Разрушающее воздействие на программные компоненты АС с помощью программных средств (разрушающих программных средств (РПС)). К ним относятся компьютерные вирусы, троянские кони, закладки, «логическая бомба», «часовая мина». Средства борьбы с подобными атаками программно реализованных средств защиты. Последний вид атак развивается более динамично, используя все последние достижения в области информационных достижений. Остановимся на нем более детально и дадим краткое описания некоторых РПС. «Логические бомбы» и «часовые мины» - Это РПС, которые не выполняют никаких функций до наступления определенного события в системе, после чего «срабатывают», что, как правило, заключается в серьезных нарушениях работы системы, уничтожении информации. «Троянский конь» - программа, содержащая в себе некоторую разрушающую функцию, которая активизируется при наступлении некоторого условного срабатывания. Обычно такие программы маскируются под какие – нибудь полезные утилиты, игровые программы, картинки или музыку. Закладки также содержат некоторую функцию, наносящую ущерб АС, но эта функция, наоборот, старается быть как можно незаметнее, т.к. чем дольше программа не будет вызывать подозрений, тем дольше закладка сможет работать. В качестве примера приведем некоторые функции, реализуемые троянскими конями и закладками: 1. Уничтожение информации. Конкретный выбор объектов и способов уничтожения зависит от фантазии автора такой программы и возможностей ОС 2. Перехват и передача информации. 3. Целенаправленная модификация кода программы, интересующая нарушителя. Обычно это программы, реализующие функции безопасности и защиты. Компьютерный вирус – программа, которая может заражать другие программы, модифицируя их посредством добавления своей, возможно измененной, копии. Способен к саморазмножению, при этом «копии» вируса могут структурно и функционально различаться между собой. 18 В настоящее время в мире насчитывается более 40 тысяч только зарегистрированных компьютерных вирусов. Все компьютерные вирусы могут быть классифицированы по следующим признакам: 1. по среде обитания; 2. по способу заражения; 3. по степени опасности деструктивных (вредительских) воздействий; 4. по алгоритму функционирования. По среде обитания вирусы делятся так же на: 1. сетевые; 2. файловые; 3. загрузочные; 4. комбинированные; Средой обитания сетевых вирусов являются элементы компьютерных сетей. Файловые вирусы размещаются в исполняемых файлах. Загрузочные вирусы находятся в загрузочных секторах (областях) внешних запоминающих устройств (boot - секторах). Комбинированные вирусы размещаются в нескольких средах обитания. Примером таких вирусов служат загрузочные файловые вирусы. Эти вирусы могут размещаться как в загрузочных секторах накопителей на магнитных дисках, так и в теле загрузочных файлов. По способу заражения среды обитания компьютерные вирусы делятся на: 1. резидентные; 2. нерезидентные. Резидентные вирусы после их активации полностью или частично перемещаются из среды обитания (сеть, загрузочный сектор, файл) в оперативную память ЭВМ. Эти вирусы, используя привилегированные режимы работы, разрешенные только операционной системе, заражают среду обитания и при выполнении определенных условий реализуют деструктивную функцию. Нерезидентные вирусы попадают в оперативную память ЭВМ только на время их активности, в течение которого выполняют вредительскую функцию и функцию заражения. Затем вирусы полностью покидают оперативную память, оставаясь в среде обитания. Если вирус помещает в оперативную память программу, которая не заражает среду обитания, то такой вирус считается нерезидентным. Арсенал вредительских возможностей вирусов весьма обширен. Деструктивные возможности вирусов зависят от целей и квалификации их создателя, а так же от особенностей компьютерных систем. По степени опасности для информационных ресурсов пользователя компьютерные вирусы делятся на: 1. безвредные вирусы; 2. опасные вирусы; 3. очень опасные вирусы. Безвредные вирусы создаются авторами, которые не ставят себе цели нанести какой – либо ущерб ресурсам компьютерной системы (АС). Деструктивное воздействие таких вирусов сводиться к выводу на экран монитора невинных картинок, исполнению музыкальных фрагментов. Но при всей своей безобидности они расходуют ресурсы системы, в какой – то степени снижая эффективность функционирования, могут содержать ошибки, приводящие к нарушению алгоритма работы системы. К опасным относятся вирусы, которые вызывают существенное снижение эффективности АС, но не приводящие к нарушению целостности и конфиденциальности информации, хранящейся в запоминающих устройствах. В пример можно привести вирусы, вызывающие необходимость повторного выполнения программ, перезагрузки операционной системы. 19 Очень опасными следует считать вирусы, вызывающие нарушение конфиденциальности, уничтожение, необратимую модификацию информации, а так же вирусы, блокирующие доступ к информации, приводящие к отказу аппаратных средств. Одним из основных условий безопасной работы АС является соблюдение ряда правил. Правило 1: периодически обновляйте вашу антивирусную программу Антивирусные сканеры способны защищать только от тех компьютерных вирусов, данные о которых содержатся в антивирусной базе. Конечно, существуют механизмы поиска и неизвестных вирусов (т.е. тех, описаний которых нет в антивирусной базе).. Однако это все равно слишком мало для того, чтобы считаться абсолютной защитой. В связи с этим первоочередную важность приобретает необходимость регулярно обновлять антивирусные базы. Чем чаще будете это делаться, тем более защищенным будет рабочее место. Наиболее оптимальным решением является ежедневная загрузка обновлений, хотя бывают случаи, когда за день появляется сразу несколько обновлений. В связи с этим, рекомендуют настроить внутренний планировщик, присутствующий в большинстве современных антивирусных программ, на автоматическую загрузку обновлений 2 или 3 раза в день: утром, днем и вечером. Правило 2: будьте осторожны с файлами в письмах электронной почты Вряд ли стоит акцентировать внимание на том, что ни в коем случае нельзя запускать программы, присланные неизвестным лицом. Это правило является общеизвестным и не нуждается в пояснениях. Другое дело файлы, полученные от знакомых, коллег, друзей. Во-первых, посланные ими программы могут быть инфицированы. Во-вторых, знакомые могут даже и не знать, что с их компьютера несанкционированно отправляются письма: вирус может это делать от чужого имени незаметно для владельца компьютера! Именно таким способом, к примеру, распространялись такие известные вирусы, как LoveLetter, Melissa и многие другие. Они незаметно получали доступ к адресной книге почтовой программы Outlook и рассылали свои копии по найденным адресам электронной почты, сопровождая послания завлекательными комментариями, призывающими запустить вложенный файл. Не менее важным моментом является кажущаяся безопасность вложенных файлов определенного формата. Думаете, файлы с расширением PIF, GIF, TXT не могут содержать вредоносных программ? Даже в таких «безобидных» программах могут быть замаскированы вирусы. Правило 3: ограничьте круг пользующихся компьютером Идеальным вариантом является ситуация, когда никто, кроме самого владельца, не имеет доступа к компьютеру. Однако если это невозможно, то необходимо четко разграничить права доступа и определить круг разрешенных действий для других лиц. В первую очередь это касается работы с мобильными носителями, Интернет и электронной почтой. В данном случае важно контролировать все источники вирусной опасности и отрезать от них других пользователей. Правило 4: своевременно устанавливайте «заплатки» установленному ПО Многие вирусы используют ―дыры‖ в системах защиты операционных систем и приложений. Антивирусные программы способны защищать от такого типа вредоносных программ, даже если на компьютере не установлена соответствующая ―заплатка‖, закрывающая ―дыру‖. Несмотря на это, рекомендуется регулярно проверять Web-сайты производителей установленного программного обеспечения и следить за выпуском новых ―заплаток‖. В первую очередь, это правило относится к операционной системе Windows и другим программам корпорации Microsoft. Нет, совсем не потому, что у этой компании самые худшие продукты, а потому, что они наиболее распространены и, соответственно, получают больше всего внимания со стороны создателей вирусов. 20 Правило 5: обязательно проверяйте мобильные носители информации Несмотря на то, что около 85% всех зарегистрированных случаев заражения компьютерными вирусами приходятся на электронную почту и Интернет, не стоит забывать о таком традиционном способе транспортировки вредоносных кодов, как мобильные носители (дискеты, компакт-диски и т.п.). Перед тем, как начать их использовать на своем компьютере, необходимо тщательно проверить их антивирусной программой. Исключением могут быть разве что диски, предназначенные для форматирования. Большую опасность представляют собой и столь широко распространенные в России пиратские компакт-диски. К примеру, проверка, проведенная «Лабораторией Касперского» в 1999 году, выявила факт присутствия вирусов на 23% закупленных носителей. Вывод прост: тщательно проверять даже приобретенные компакт-диски. Правило 6: будьте осторожны с источниками, заслуживающими доверия Как любви подвластны все возрасты, так же никто не застрахован от компьютерных вирусов. Это в равной мере относится к крупным компаниям-производителям программного и аппаратного обеспечения. Нередко случается, что посетителям их сайтов предлагаются зараженные программы. Показательный случай, когда в течение нескольких недель на сайте Microsoft находился документ Word, зараженный макро-вирусом Concept. Не менее редки случаи присутствия вирусов на дискетах с драйверами к аппаратному обеспечению, с лицензионным программным обеспечением. Часто случается, что компьютер, переданный на техническое обслуживание в ремонтную мастерскую, возвращается не совсем чистым. Не то чтобы на мониторе был толстый слой пыли, а на клавиатуре паутина (хотя такое тоже случается), а просто на диске заводятся вирусы. Как правило, это происходит из-за того, что ремонтники пользуются одними и теми же дискетами для загрузки программ для тестирования различных узлов компьютера. Таким образом, они очень быстро переносят компьютерную «заразу» с одних компьютеров на другие. Вывод состоит в том, что, получив компьютер из ремонта, не забудьте тщательно проверить его на наличие вирусов. Все это делает необходимым проверять даже те данные, которые получены из источников, заслуживающих доверия. Вряд ли в данном случае стоит обвинять самих производителей, что они якобы нарочно стараются заразить компьютер: в каждой работе бывают осечки. Просто иногда они касаются и антивирусной безопасности. Правило 7: сочетайте разные антивирусные технологии Не стоит ограничиваться классическим антивирусным сканером, запускаемым по требованию пользователя или при помощи встроенного планировщика событий. Существует ряд других, нередко более эффективных технологий, комбинированное использование которых способно практически гарантировать безопасную работу. К числу таких технологий относятся: во-первых, антивирусный монитор, постоянно присутствующий в памяти компьютера и проверяющий все используемые файлы в масштабе реального времени, в момент доступа к ним; во-вторых, ревизор изменений, который отслеживает все изменения на диске и немедленно сообщает, если в каком-либо из файлов поселился вирус; в-третьих, поведенческий блокиратор, обнаруживающий вирусы не по их уникальному коду, а по последовательности их действий. Сочетание описанных способов борьбы с вирусами является залогом успешной защиты от вредоносных программ. Правило 8: всегда имейте при себе чистый загрузочный диск Часто происходит так, что вирусы лишают компьютеры возможности производить первоначальную загрузку. Иными словами, информация на диске остается в целости и сохранности, но операционная система теряет способность загружаться. Для успешного разрешения подобных проблем необходимо иметь специальную чистую дискету с установленной антивирусной программой. С ее помощью Вы сможете произвести загрузку и восстановить систему. 21 Правило 9: регулярное резервное копирование Это правило поможет сохранить данные не только в случае поражения компьютера каким-либо вирусом, но и в случае, если у компьютера произошла серьезная поломка в аппаратной части. Вряд ли кому-то хочется потерять результаты многолетних наработок вследствие произошедшего сбоя в системе вне зависимости от того, вызвано это вирусами или нет. Именно поэтому рекомендуют регулярно проводить копирование наиболее ценной информации на независимые носители: дискеты, магнитооптические диски, магнитные ленты, компакт-диски. Правило 10: не паникуйте! Вирусы являются такими же программами, как, допустим, калькулятор или записная книжка Windows. Их отличительная черта в том, что вирусы способны размножаться (т.е. создавать свои копии), интегрироваться в другие файлы или загрузочные секторы и производить другие несанкционированные действия. Вирусы создаются самыми обычными людьми, и ничего потустороннего в них нет. Гораздо больший вред сможете принести, если испугаетесь и совершите необдуманные действия, направленные на нейтрализацию вируса. Если работаете в корпоративной сети, немедленно позовите системного администратора. Если же просто домашний пользователь, то свяжитесь с компанией, у которой приобрели антивирусную программу. Дайте возможность профессионалам позаботиться о вашей безопасности. В конце концов, они за это получают деньги. Существует еще один вид атаки, встречающийся в литературе под названием «атака по социальной психологии». Сделаем краткий обзор нескольких довольно часто встречающихся методов. Звонок администратору – злоумышленник выбирает из списка сотрудников того, кто не использовал пароль для входа в течение нескольких дней (отпуск, отгулы, командировка) и кого администратор не знает по голосу. Затем следует звонок с объяснением ситуации о забытом пароле, искренние извинения, просьба зачитать пароль, либо сменить его на новый. Больше чем в половине случаев просьба будет удовлетворена, а факт подмены будет замечен либо с первой неудачной попыткой зарегистрироваться истинного сотрудника, либо по произведенному злоумышленником ущербу. Почти такая же схема, но в обратную сторону может быть разыграна злоумышленником в адрес сотрудника фирмы – звонок от администратора. В этом случае он представляется уже сотрудником службы информационной безопасности и просит назвать пароль либо из-за произошедшего сбоя в базе данных, либо якобы для подтверждения личности самого сотрудника по какой-либо причине (рассылка особо важных новостей), либо по поводу последнего подключения сотрудника к какому-либо информационному серверу внутри фирмы. Фантазия в этом случае может придумывать самые правдоподобные причины, по которым сотруднику «просто необходимо» вслух назвать пароль. Самое неприятное в этой схеме то, что если причина запроса пароля придумана, что называется "с умом", то сотрудник повторно позвонит в службу информационной безопасности только через неделю, месяц, если вообще это произойдет. Кроме того, данная схема может быть проведена и без телефонного звонка – по электронной почте, что неоднократно и исполнялось якобы от имени почтовых и Web-серверов в сети Интернет. В качестве программных профилактических мер используются экранные заставки с паролем, появляющиеся через 5-10 минут отсутствия рабочей активности, автоматическое отключение клиента через такой же промежуток времени. 22 2. Методология построения систем защиты АС 2.1. Построение системы защиты от угрозы нарушения конфиденциальности информации Функционирование комплексной системы защиты информации (АСЗИ) зависит не только от характеристик созданной системы, но и от эффективности ее использования на этапе эксплуатации АС. Основными этапами эксплуатации является максимальное использование возможностей АСЗИ, заложенных в систему при построении, и совершенствование ее защитных функций в соответствии с изменяющимися условиями. Процесс эксплуатации АСЗИ можно разделить на применение системы по прямому назначению, непосредственно связанных с защитой информации в АС, и техническую эксплуатацию. Применение по назначению предусматривает организацию доступа к ресурсам АС и обеспечение их целостности. Под организацией доступа к ресурсам понимается весь комплекс мер, который выполняется в процессе эксплуатации системы для предотвращения несанкционированного воздействия на технические и программные средства, а так же информацию. Организация доступа к ресурсам предполагает: 1. разграничение прав пользователей и обслуживающего персонала по доступу к ресурсам АС в соответствии с функциональными обязанностями должностных лиц; 2. организацию работы с конфиденциальными информационными ресурсами на объекте; 3. защиту от технических средств разведки; 4. охрану объекта; 5. эксплуатацию системы разграничения доступа. Система разграничения доступа (СРД) является одной из основных составляющих АСЗИ. В этой системе можно выделить следующие компоненты: 1. средства аутентификации субъекта доступа; 2. средства разграничения доступа к техническим устройствам АС; 3. средства разграничения доступа к программам и данным; 4. средства блокировки неправомочных действий; 5. средства регистрации событий; 6. дежурный оператор системы разграничения доступа. Согласно руководящим документам Гостехкомиссии под несанкционированным доступом к информации (НСД) будем понимать доступ к информации, нарушающий установленные правила разграничения доступа и осуществляемый с использованием штатных средств АС. НСД может носить случайный или преднамеренный характер. Можно выделить несколько обобщенных категорий методов защиты от НСД, в частности: организационные; технологические; правовые. К первой категории относятся меры и мероприятия, регламентируемые внутренними инструкциями организации, эксплуатирующей информационную систему. Пример такой защиты - присвоение грифов секретности документам и материалам, хранящимся в отдельном помещении, и контроль доступа к ним сотрудников. Вторую категорию составляют механизмы защиты, реализуемые на базе программно-аппаратных средств, например систем идентификации и аутентификации или охранной сигнализации. Последняя категория включает меры контроля за исполнением нормативных актов общегосударственного значения, механизмы разработки и совершенствования нормативной базы, регулирующей 23 вопросы защиты информации. Рассмотрим подробнее такие взаимосвязанные методы защиты от НСД, как идентификация, аутентификация и используемое при их реализации криптографическое преобразование информации. Идентификация - это присвоение пользователям идентификаторов (понятие идентификатора будет определено ниже) и проверка предъявляемых идентификаторов по списку присвоенных. Аутентификация - это проверка принадлежности пользователю предъявленного им идентификатора. Часто аутентификацию также называют подтверждением или проверкой подлинности. Под безопасностью (стойкостью) системы идентификации и аутентификации будем понимать степень обеспечиваемых ею гарантий того, что злоумышленник не способен пройти аутентификацию от имени другого пользователя. Различают три группы методов аутентификации, основанных на наличии у каждого пользователя: 1. индивидуального объекта заданного типа; 2. знаний некоторой известной только ему и проверяющей стороне ин формации; 3. индивидуальных биометрических характеристик. К первой группе относятся методы аутентификации, использующие удостоверения, пропуска, магнитные карты и другие носимые устройства, которые широко применяются для контроля доступа в помещения, а также входят в состав программно-аппаратных комплексов защиты от НСД к средствам вычислительной техники. Во вторую группу входят методы аутентификации, использующие пароли. По экономическим причинам они включаются в качестве базовых средств защиты во многие программно-аппаратные комплексы защиты информации. Все современные операционные системы и многие приложения имеют встроенные механизмы парольной защиты. Последнюю группу составляют методы аутентификации, основанные на применении оборудования для измерения и сравнения с эталоном заданных индивидуальных характеристик пользователя: тембра голоса, отпечатков пальцев, структуры радужной оболочки глаза и др. Если в процедуре аутентификации участвуют только две стороны, устанавливающие подлинность друг друга, такая процедура называется непосредственной аутентификацией (direct password authentication). Если же в процессе аутентификации участвуют не только эти стороны, но и другие, вспомогательные, говорят об аутентификации с участием доверенной стороны (trusted third party authentication). При этом третью сторону называют сервером аутентификации (authentication server) или арбитром (arbitrator). Наиболее распространенные методы аутентификации основаны на применении многоразовых или одноразовых паролей. Из-за своего широкого распространения и простоты реализации парольные схемы часто в первую очередь становятся мишенью атак злоумышленников. Эти методы включают следующие разновидности способов аутентификации: 1. по хранимой копии пароля или его свѐртке (plaintext-equivalent); 2. по некоторому проверочному значению (verifier-based); 3. без непосредственной передачи информации о пароле проверяющей стороне (zero- knowledge); 4. с использованием пароля для получения криптографического ключа (cryptographic). В первую разновидность способов входят системы аутентификации, предполагающие наличие у обеих сторон копии пароля или его свертки. Для организации таких систем требуется создать и поддерживать базу данных, содержащую пароли или сверки паролей всех пользователей. Их слабой стороной является то, что получение злоумышленником этой базы 24 данных позволяет ему проходить аутентификацию от имени любого пользователя. Способы, составляющие вторую разновидность, обеспечивают более высокую степень безопасности парольной системы, так как проверочные значения, хотя они и зависят от паролей, не могут быть непосредственно использованы злоумышленником для аутентификации. Наконец, аутентификация без предоставления проверяющей стороне какой бы то ни было информации о пароле обеспечивает наибольшую степень защиты. Этот способ гарантирует безопасность даже в том случае, если нарушена работа проверяющей стороны (например, в программу регистрации в системе внедрен «троянский конь»). Особым подходом в технологии проверки подлинности являются криптографические протоколы аутентификации. Такие протоколы описывают последовательность действий, которую должны совершить стороны для взаимной аутентификации, кроме того, эти действия, как правило, сочетаются с генерацией и распределением криптографических ключей для шифрования последующего информационного обмена. Корректность протоколов аутентификации вытекает из свойств задействованных в них математических и криптографических преобразований и может быть строго доказана. Обычные парольные системы проще и дешевле для реализации, но менее безопасны, чем системы с криптографическими протоколами. Последние обеспечивают более надежную защиту и дополнительно решают задачу распределения ключей. Однако используемые в них технологии могут быть объектом законодательных ограничений. Для более детального рассмотрения принципов построения парольных систем сформулируем несколько основных определений. Идентификатор пользователя - некоторое уникальное количество информации, позволяющее различать индивидуальных пользователей парольной системы (проводить их идентификацию). Часто идентификатор также называют именем пользователя или именем учетной записи пользователя. Пароль пользователя - некоторое секретное количество информации, известное только пользователю и парольной системе, которое может быть запомнено пользователем и предъявлено для прохождения процедуры аутентификации. Одноразовый пароль дает возможность пользователю однократно пройти аутентификацию. Многоразовый пароль может быть использован для проверки подлинности повторно. Учетная запись пользователя-совокупность его идентификатора и его пароля. База данных пользователей парольной системы содержит учетные записи всех пользователей данной парольной системы. Под парольной системой будем понимать программно-аппаратный комплекс, реализующий системы идентификации и аутентификации пользователей АС на основе одноразовых или многоразовых паролей. Как правило, такой комплекс функционирует совместно с подсистемами разграничения доступа и регистрации событий. В отдельных случай пароль-система может выполнять ряд дополнительных функций, в частности генерацию и распределение кратковременных (сеансовых) криптографических ключей. Основными компонентами парольной системы являются: 1. интерфейс пользователя; 2. интерфейс администратора; 3.модуль сопряжения с другими подсистемами безопасности; 4. база данных учетных записей. Ниже перечислены типы угроз безопасности парольных систем. 1. Разглашение параметров учетной записи через: подбор в интерактивном режиме; подсматривание; преднамеренную передачу пароля его владельцем другому лицу; захват базы данных парольной системы (если пароли не хранятся в базе в открытом 25 виде, для их восстановления может потрясаться подбор или дешифрование); перехват переданной по сети информации о пароле; хранение пароля в доступном месте. 2. Вмешательство в функционирование компонентов парольной системы через: внедрение программных закладок; обнаружение и использование ошибок, допущенных на стадии разработки; выведение из строя парольной системы. Некоторые из перечисленных типов угроз связаны с наличием так называемого человеческого фактора, проявляющегося в том, что пользователь может: выбрать пароль, который легко запомнить и также легко подобрать; записать пароль, который сложно запомнить, и положить запись в доступном месте; ввести пароль так, что его смогут увидеть посторонние; передать пароль другому лицу намеренно или под влиянием заблуждения. Далее рассмотрим криптографические методы защиты, которые в настоящее время являются базовыми для обеспечения надежной аутентификации сторон информационного обмена, защиты информации в транспортной подсистеме АС, подтверждения целостности объектов АС и т.д. К средствам криптографической защиты информации (СКЗИ) относятся аппаратные, программно-аппаратные и программные средства, реализующие криптографические алгоритмы преобразования информации с целью: защиты информации при ее обработке, хранении и передаче по транспортной среде АС; обеспечения достоверности и целостности информации (в том числе с использованием алгоритмов цифровой подписи) при ее обработке, хранении и передаче по транспортной среде АС; выработки информации, используемой для идентификации и аутентификации субъектов, пользователей и устройств: выработки информации, используемой для защиты аутентифицирующих элементов защищенной АС при их выработке, хранении, обработке и передаче. Отметим несколько существенных особенностей криптографического преобразования: в СКЗИ реализован некоторый алгоритм преобразования информации (шифрование, электронная цифровая подпись, контроль целостности и др.); входные и выходные аргументы криптографического преобразования присутствуют в АС в некоторой материальной форме (объекты АС); СКЗИ для работы использует некоторую конфиденциальную информацию (ключи); алгоритм криптографического преобразования реализован в виде некоторого материального объекта, взаимодействующего с окружающей средой (в том числе с субъектами и объектами защищенной АС). В результате роль СКЗИ в защищенной АС - преобразование объектов. Существенно важными являются следующие моменты: 1. СКЗИ обменивается информацией с внешней средой, а именно: в него вводятся ключи, открытый текст при шифровании; 2. СКЗИ в случае аппаратной реализации использует элементную базу ограниченной надежности (т.е. в деталях, составляющих СКЗИ, возможны неисправности или отказы); 3. СКЗИ в случае программной реализации выполняется на процессоре ограниченной надежности и в программной среде, содержащей посторонние программы, которые могут повлиять на различные этапы его работы; 26 4. СКЗИ хранится на материальном носителе (в случае программной реализации) и может быть при хранении преднамеренно или случайно искажено; 5. СКЗИ взаимодействует с внешней средой косвенным образом (питается от электросети, излучает электромагнитные поля и т.д.); 6. СКЗИ изготавливает или/и использует человек, могущий допустить ошибки (преднамеренные или случайные) при разработке и эксплуатации. Разработчик преднамеренно или непреднамеренно может внести в программу некоторые свойства (например, возможность переключения в отладочный режим с выводом части информации на экран или внешне носители). Эксплуатирующий программу защиты человек может решить, что программа для него "неудобна" и использовать ее неправильно (вводить короткие ключи либо повторять один и тот же ключ для шифрования разных сообщений). То же замечание относится и к аппаратным средствам защиты. В связи с этим помимо встроенного контроля над пользователем необходимо отслеживать правильность разработки и использования средств защиты с применением организационных мер. Правильность функционирования технических средств АС, в рамках которых реализовано СКЗИ, определяется как соответствие выполнения элементарных инструкций (команд) описанному в документации. Ремонт и сервисное обслуживание СКЗИ также не должно приводить к ухудшению свойств СКЗИ в части параметров надежности. Рассмотрим требования к средам разработки, изготовления и функционирования СКЗИ. Аппаратные средства, на которых реализуются программные или программно- аппаратные СКЗИ, и программно-аппаратная среда (программно-аппаратное окружение), в которой разрабатываются, изготавливаются и эксплуатируются СКЗИ, не должны иметь явных и скрытых функциональных возможностей, позволяющих: модифицировать или изменять алгоритм работы СКЗИ в процессе их разработки, изготовления и эксплуатации; модифицировать или изменять информационные или управляющие потоки и процессы, связанные с функционированием СКЗИ: осуществлять доступ (чтение и модификацию) посторонних лиц (либо управляемых ими процессов) к ключам и идентификационной, и аутентификационной информации; получать доступ к конфиденциальной информации СКЗИ. Состав и назначение программно-аппаратных средств должны быть фиксированы и неизменны в течение всего времени, определенного в заключении о возможности использования. Возможны два подхода к процессу криптографической защиты (в основном к шифрованию) объектов АС: предварительное и динамическое («прозрачное»). Предварительное шифрование состоит в зашифровании файла некой программой (субъектом), а затем расшифровании тем же или иным субъектом (для расшифрования может быть применена та же или другая (специально для расшифрования) программа). Далее расшифрованный массив непосредственно используется прикладной программой пользователя. Данный подход имеет ряд недостатков, хотя и применяется достаточно широко. Принципиальные недостатки метода предварительного шифрования: необходимость дополнительного ресурса для работы с зашифрованным объектом (дискового пространства - в случае расшифрования в файл с другим именем, или времени); потенциальная возможность доступа со стороны активных субъектов АС к расшифрованному файлу (во время его существования); необходимость задачи гарантированного уничтожения расшифрованного файла после его использования. Сущность динамического шифрования объектов АС состоит в следующем. Происходит зашифрование всего файла (аналогично предварительному шифрованию). 27 Затем с использованием специальных механизмов обеспечивающих модификацию функций ПО АС, выполняющего обращения к объектам, ведется работа с зашифрованным объектом. При этом расшифрованию подвергается только та часть объекта, которая в текущий момент времени используется прикладной программой. При записи со стороны прикладной программы происходит зашифрование записываемой части объекта. Данный подход позволяет максимально экономично использовать вычислительные ресурсы АС, поскольку расшифровывается только та часть объекта, которая непосредственно нужна прикладной программе. Кроме того, на внешних носителях информация всегда хранится в зашифрованном виде, что исключительно ценно с точки зрения невозможность доступа к ней. Динамическое шифрование целесообразно, таким образом, применять для защиты разделяемых удаленных или распределенных объектов АС. |