Закрепление навыков администрирования операционных систем семейства UNIX

Содержание

 

 

Введение 

    Задача  защиты информации от несанкционированного доступа решалась во все времена  на протяжении истории человечества. Целью криптографии является скрытие  содержимого сообщений за счет их шифрования.

    Разные  люди понимают под шифрованием разные вещи. Дети играют в игрушечные шифры  и секретные языки. Это, однако, не имеет ничего общего с настоящей  криптографией. Настоящая криптография должна обеспечивать такой уровень  секретности, чтобы можно было надежно  защитить критическую информацию от расшифровки крупными организациями  такими как, транснациональные корпорации и крупные государства. Настоящая  криптография в прошлом использовалась лишь в военных целях. Однако сейчас, со становлением информационного общества, она становится центральным инструментом для обеспечения конфиденциальности.

    По  мере образования информационного  общества, крупным государствам становятся доступны технологические средства тотального надзора за миллионами людей. Поэтому криптография становится одним  из основных инструментов обеспечивающих конфиденциальность, доверие, авторизацию, электронные платежи, корпоративную  безопасность и бесчисленное множество  других важных вещей.

    Криптография  не является более придумкой военных, с которой не стоит связываться. Настала пора снять с криптографии покровы таинственности и использовать все ее возможности на пользу современному обществу.

 

1. Задание к курсовой работе

 

    Целью курсовой работы является закрепление  навыков администрирования операционных систем семейства UNIX на примере решения  реально существующих проблем и  задач.

    Заданием  курсовой работы является реализация шифрованной файловой системы для  конкретной директории в операционной системе ALT Linux 4.0 Desktop.

    Так как для реализации этой задачи необходимо выполнить ряд довольно сложных  и утонченных действий, которые не всегда сможет выполнить рядовой  пользователь не прибегая к помощи системного администратора, то было решено при реализации решения поставленной задачи создать shell-script, запуская который конечный пользователь ответив на несколько вопросов сможет самостоятельно создать шифрованный раздел.

 

2. Описание  операционной системы

 

    Почему  стоит использовать Linux вместо хорошо известных, хорошо оттестированных, хорошо документированных коммерческих операционных систем? Мы можем привести тысячи причин. Одна из наиболее важных - то что Linux - отличный выбор для персональных вычислений в среде UNIX. Если вы разработчик программ в UNIX, зачем дома использовать MS-DOS? Linux позволит вам создавать и тестировать программы для UNIX на вашем персональном компьютере, включая базы данных и приложения для X Window. Если вы студент, то высока вероятность, что университетская компьютерная система работает под UNIX. Linux позволяет вам иметь свой собственный UNIX и перекраивать его по своему вкусу. Инсталляция и использование Linux - также прекрасный путь изучения UNIX, если у вас нет доступа к другим UNIX-машинам.

    Но не будем зарываться. Linux не для отдельных скромных любителей UNIX на персоналках. Это большая и достаточно сложная система для решения сложных задач и организации распределенных вычислений. Многие фирмы, особенно небольшие, двигаются в сторону Linux, предпочитая его другим UNIX. Университеты считают Linux отлично подходящим для обучения операционным системам. Крупные поставщики программ начинают понимать, какие выгоды сулит свободное распространение операционных систем. ALT Linux 4.0 Personal Desktop – операционная система, предназначенная для офисного и домашнего применения, дающая пользователю возможность решать обычные задачи в удобном окружении. Система снабжена дружественной программой установки и приложением ALTerator – интуитивно понятным инструментом настройки и управления.

       В состав ALT Linux 4.0 Personal Desktop входит офисный пакет OpenOffice.org, позволяющий работать с файлами ODF (стандарт ISO), а также с другими популярными форматами офисных документов. В поставку включена среда WINE, дающая возможность запускать приложения Windows. ALT Linux 4.0 Personal Desktop включает средства работы в Интернете, программы для работы с векторной и растровой графикой, мультимедиа, словари и обучающие программы.

       Традиционной особенностью продуктов ALT Linux является высокая безопасность и надёжность в работе. Сильной стороной ALT Linux 4.0 Personal Desktop является поддержка новейшего оборудования ведущих мировых производителей и современных технологий передачи данных, в том числе беспроводных сетей связи.

       В новом продукте удалось сохранить приемлемые системные  требования к персональному компьютеру, что позволяет использовать большинство  новейших программ на существующем парке  компьютеров. ALT Linux 4.0 Personal Desktop может быть легко установлен на компьютер в качестве второй операционной системы, что позволит пользователю освоиться в новой среде, имея под рукой привычное окружение.

       ALT Linux 4.0 Personal Desktop свободно доступен для скачивания на сервере FTP компании в виде бинарных и исходных пакетов, а также образа ISO DVD-5. Коробочная версия ALT Linux 4.0 Personal Desktop поступит в продажу с 30 августа 2007 года. Поставка включает в себя: диск DVD-5, печатное руководство по установке, уведомление о правах и купон технической поддержки на один компьютер.

       Основные характеристики ALT Linux 4.0 Desktop

• ядро Linux 2.6.18;

графическая система  XOrg;

• графическая пользовательская среда KDE 3.5, включающая веб-браузер Konqueror, почтовый клиент KMail, средства для работы с мультимедиа, игры и множество других приложений;
• интегрированный менеджер информации Kontact, совмещающий функциональность почтового клиента, электронной адресной книги, средства чтения новостных лент, ведения заметок, и планировки задач. Kontact также позволяет синхронизировать данные с карманными компьютерами на основе операционной системы Palm OS;
• Интернет-пейджер Kopete, поддерживающий множество протоколов передечи сообщений: jabber, msn, yahoo, aim, gadu-gadu, icq;
• веб-браузер Mozilla Firefox и почтовый клиент Mozilla Thunderbird;
• офисный пакет OpenOffice.org 2.2 c полной поддержкой русского языка, позволяющий создавать и редактировать текстовые документы, электронные таблицы, презентации, векторные изображения и даже базы данных;
• Графический редактор GIMP 2.2 — профессиональная программа для обработки растровой графики и для создания графических элементов при оформлении веб-сайтов;
• Приложения для проигрывания мультимедийных файлов: Kaffeine, Amarok, Xine, Mplayer;
• K3B: средство записи CD и DVD.

 

• Выбор способа шифрования

     При изучении различных источников информации и консультаций со специалистами  по администрированию Linux-систем было установленно, что для создания шифрованных разделов наиболее оптимально подходят такие утилиты как cryptoloop и cryptsetup. Особенностями этих программных продуктов являются:

     Cryptoloop – уже оправдавшая себя и имеющая много поклонников утилита, которая использовалась для шифрования данных в ОС Linux с версией ядра 2.4. Является довольно удобной и наиболее используемой до недавнего времени программой шифрования данных. Поддержка CryptoLoop(крипрографического loopback-устройства) появилась в Linux впервые в ядрах серии 2.4, причём для ранних версий должена была устанавливаться в виде отдельного патча в связи с действующими в то время ограничениями на экспорт криптографических систем в США. Работа с устройствами зашифрованными CryptoLoop в Windows возможна с помощью программ FreeOTFE и TrueCrypt.

     Cryptsetup – довольно новая утилита для шифрования данных в ОС Linux. На сегодняшний день рекомендуется использовать именно систему cryptsetup для ядер версии 2.6 вместо Cryptoloop.

     Для того, чтобы определится с выбором утилиты, был произведен их сравнительный анализ при чтении-записи на дисковое устройство и при передачи по сети. Результаты представленны в виде диаграмм:

    Итог  достаточно понятен. Нетрудно заметить, что cryptsetup продемонстрировала хорошие показатели, максимально приблизившись к показателям партиции без шифрования для случая записи и отстала от последней для случая чтения всего лишь на четверть (25%).

    А значить, так как ALT Linux 4.0 Desktop имеет версию ядра 2.6 и cryptsetup продемонстрировала более качественные показатели именно ее мы будем использовать для решения поставленной задачи.

 

3. Описание  методов шифрования

   Метод шифровки/дешифровки называют шифром. Некоторые алгоритмы шифрования основаны на том, что сам метод  шифрования (алгоритм) является секретным. Ныне такие методы представляют лишь исторический интерес и не имеют  практического значения. Все современные  алгоритмы используют ключ для управления шифровкой и дешифровкой; сообщение  может быть успешно дешифровано, только если известен ключ. Ключ, используемый для дешифровки может не совпадать с ключом, используемым для шифрования, однако в большинстве алгоритмов ключи совпадают.

   Алгоритмы с использованием ключа делятся  на два класса: симметричные (или  алгоритмы секретным ключом) и  асимметричные (или алгоритмы с  открытым ключом). Разница в том, что симметричные алгоритмы используют один и тот же ключ для шифрования и для дешифрования (или же ключ для дешифровки просто вычисляется  по ключу шифровки). В то время  как асимметричные алгоритмы  используют разные ключи, и ключ для  дешифровки не может быть вычислен по ключу шифровки.

Симметричные  алгоритмы подразделяют на потоковые  шифры и блочные шифры. Потоковые − позволяют шифровать информацию побитово, в то время как блочные работают с некоторым набором бит данных (обычно размер блока составляет 64 бита) и шифруют этот набор как единое целое. Ассиметричные шифры (также именуемые алгоритмами с открытым ключом, или в более общем плане − криптографией с открытым ключом) допускают, чтобы открытый ключ был доступным всем (скажем, опубликован в газете). Это позволяет любому зашифровать сообщение. Однако расшифровать это сообщение сможет только нужный человек (тот, кто владеет ключом дешифровки). Ключ для шифрования называют открытым ключом, а ключ для дешифрования − закрытым ключом или секретным ключом.