Разработка системы защиты информации на рабочих станциях

Традиционными методами защиты информации от несанкционированного доступа являются идентификация и аутентификация, защита паролями [9].

Идентификация и аутентификация. В компьютерных системах сосредоточивается информация, право на пользование которой принадлежит определенным лицам или группам лиц, действующим в порядке личной инициативы или в соответствии с должностными обязанностями. Чтобы обеспечить безопасность информационных ресурсов, устранить возможность несанкционированного доступа, усилить контроль санкционированного доступа к конфиденциальной либо к подлежащей засекречиванию информации, внедряются различные системы опознавания, установления подлинности объекта (субъекта) и разграничения доступа. В основе построения таких систем находится  принцип допуска и выполнения только таких обращений к информации, в которых присутствуют соответствующие признаки разрешенных полномочий.

Ключевыми понятиями в этой системе являются идентификация и аутентификация. Идентификация – это присвоение какому-либо объекту или субъекту уникального имени или образа. Аутентификация – это установление подлинности, т.е. проверка, является ли объект (субъект) действительно тем, за кого он себя выдает.

Конечная цель процедур идентификации и аутентификации объекта (субъекта) – допуск его к информации ограниченного пользования в случае положительной проверки либо отказ в допуске в случае отрицательного исхода проверки.

Объектами идентификации и аутентификации могут быть: люди (пользователи, операторы и др.); технические средства (мониторы, рабочие станции, абонентские пункты); документы (ручные, распечатки и др.); магнитные носители информации; информация на экране монитора и др.

Установление подлинности объекта может производиться аппаратным устройством, программой, человеком и т.д.

Защита паролями. Пароль – это совокупность символов, определяющая объект (субъекта). При выборе пароля возникают вопросы о его размере, стойкости к несанкционированному подбору, способам его применения. Естественно, чем больше длина пароля, тем большую безопасность будет обеспечивать система, ибо потребуются большие усилия для его отгадывания. При этом выбор длины пароля в значительной степени определяется развитием технических средств, их элементной базой и быстродействием.

В случае применения пароля необходимо периодически заменять его на новый, чтобы снизить вероятность его перехвата путем прямого хищения носителя, снятия его копии и даже физического принуждения человека. Пароль вводится пользователем в начале взаимодействия с компьютерной системой, иногда и в конце сеанса (в особо ответственных случаях пароль нормального выхода может отличаться от входного). Для правомочности пользователя может предусматриваться ввод пароля через определенные промежутки времени.

Пароль может использоваться для идентификации и установления подлинности терминала, с которого входит в систему пользователь, а также для обратного установления подлинности компьютера по отношению к пользователю.

Для идентификации пользователей могут применяться сложные в плане технической реализации системы, обеспечивающие установление подлинности пользователя на основе анализа его индивидуальных параметров: отпечатков пальцев, рисунка линий руки, радужной оболочки глаз, тембра голоса и др.

Широкое распространение нашли физические методы идентификации с использованием носителей кодов паролей. Такими носителями являются пропуска в контрольно-пропускных системах; пластиковые карты с именем владельца, его кодом, подписью; пластиковые карточки с магнитной полосой; пластиковые карты с  встроенной микросхемой (smart-card); карты оптической памяти и др.

Средства защиты информации по методам реализации можно разделить на три группы:

- программные;

- программно-аппаратные;

- аппаратные.

Программными средствами защиты информации называются специально разработанные программы, которые реализуют функции безопасности вычислительной системы, осуществляют функцию ограничения доступа пользователей по паролям, ключам, многоуровневому доступу и т.д. Эти программы могут быть реализованы практически в любой операционной системе, удобной для пользователя. Как правило, эти программные средства обеспечивают достаточно высокую степень защиты системы и имеют умеренные цены. При подключении такой системы в глобальную сеть вероятность взлома защиты увеличивается. Следовательно, этот способ защиты приемлем для локальных замкнутых сетей, не имеющих внешний выход.

Программно-аппаратными средствами называются устройства, реализованные на универсальных или специализированных микропроцессорах, не требующие модификаций в схемотехнике при изменении алгоритма функционирования. Эти устройства также адаптируются в любой операционной системе, имеют большую степень защиты. Они обойдутся несколько дороже (их цена зависит от типа операционной системы). При этом данный тип устройств является самым гибким инструментом, позволяющим вносить изменения в конфигурацию по требованию заказчика. Программно-аппаратные средства обеспечивают высокую степень защиты локальной сети, подключенной к глобальной.

Аппаратными средствами называются устройства, в которых функциональные узлы реализуются на сверхбольших интегральных системах (СБИС) с неизменяемым алгоритмом функционирования. Этот тип устройств адаптируется в любой операционной системе, является самым дорогим в разработке, предъявляет высокие технологические требования при производстве. В то же время эти устройства обладают самой высокой степенью защиты, в них невозможно внедриться и внести конструктивные или программные изменения. Применение аппаратных средств затруднено из-за их высокой стоимости и статичности алгоритма.

Программно-аппаратные средства, уступая аппаратным по скорости, позволяют в то же время легко модифицировать алгоритм функционирования и не обладают недостатками программных методов.

К отдельной группе мер по обеспечению сохранности информации и выявлению несанкционированных запросов относятся программы обнаружения нарушений в режиме реального времени.

 

2.2 Аппаратные средства защиты информации

 

К аппаратным средствам защиты информации относятся электронные и электронно-механические устройства, включаемые в состав технических средств КС и выполняющие (самостоятельно или в едином комплексе с программными средствами) некоторые функции обеспечения информационной безопасности. Критерием отнесения устройства к аппаратным, а не к инженерно-техническим средствам защиты является обязательное включение в состав технических средств КС [3].

К основным аппаратным средствам защиты информации относятся:

- устройства для ввода  идентифицирующей пользователя  информации (магнитных и пластиковых карт, отпечатков пальцев и т.п.);

- устройства для шифрования  информации;

- устройства для воспрепятствования  несанкционированному включению рабочих станций и серверов (электронные замки и блокираторы).

Примеры вспомогательных аппаратных средств защиты информации:

- устройства уничтожения  информации на магнитных носителях;

- устройства сигнализации  о попытках несанкционированных  действий пользователей КС и др.

Аппаратные средства привлекают все большее внимание специалистов не только потому, что их легче защитить от повреждений и других случайных или злоумышленных воздействий, но еще и потому, что аппаратная реализация функций выше по быстродействию, чем программная, а стоимость их неуклонно снижается.

На рынке аппаратных средств защиты появляются все новые устройства. Ниже приводится в качестве примера описание электронного замка.

Электронный замок «Соболь»

«Соболь», разработанный и поставляемый ЗАО НИП «Информзащита», обеспечивает выполнение следующих функций защиты:

- идентификация и аутентификация  пользователей;

- контроль целостности  файлов и физических секторов  жесткого диска;

- блокировка загрузки  ОС с дискеты и CD-ROM;

- блокировка входа в систему зарегистрированного пользователя при превышении им заданного количества неудачных попыток входа;

- регистрация событий, имеющих  отношение к безопасности системы.

Идентификация пользователей производится по индивидуальному ключу в виде «таблетки» Touch Memory, имеющей память до 64 Кбайт, а аутентификация — по паролю длиной до 16 символов.

Контроль целостности предназначен для того, чтобы убедиться, что программы и файлы пользователя и особенно системные файлы ОС не были модифицированы злоумышленником или введенной им программной закладкой. Для этого в первую очередь в работу вступает разборщик файловой системы ОС: расчет эталонных значений и их контроль при загрузке реализован в «Соболе» на аппаратном уровне. Построение же списка контроля целостности объектов выполняется с помощью утилиты ОС, что в принципе дает возможность программе-перехватчику модифицировать этот список, а ведь хорошо известно, что общий уровень безопасности системы определяется уровнем защищенности самого слабого звена.

Важной особенностью замка «Соболь» является возможность блокировки загрузки ОС с дискет, в обход системы защиты, благодаря чему он часто используется в комбинации с системой SecretNet, обладающей, в свою очередь, более интеллектуальными способностями по разграничению полномочий пользователей. «Соболь» выпускается для шины ISA, он довольно прост в установке и эксплуатации, в том числе благодаря очень подробной и доступно написанной документации.

 

2.3 Программные  средства защиты информации

 

Под программными средствами защиты информации понимают специальные программы, включаемые в состав программного обеспечения КС исключительно для выполнения защитных функций.

К основным программным средствам защиты информации относятся:

- программы идентификации  и аутентификации пользователей КС;

- программы разграничения  доступа пользователей к ресурсам КС;

- программы шифрования  информации;

- программы защиты информационных  ресурсов (системного и прикладного  программного обеспечения, баз данных, компьютерных средств обучения и т. п.) от несанкционированного изменения, использования и копирования.

Надо понимать, что под идентификацией, применительно к обеспечению информационной безопасности КС, понимают однозначное распознавание уникального имени субъекта КС. Аутентификация означает подтверждение того, что предъявленное имя соответствует данному субъекту (подтверждение подлинности субъекта) [1].

Также к программным средствам защиты информации относятся:

- программы уничтожения  остаточной информации (в блоках  оперативной памяти, временных файлах и т. п.);

- программы аудита (ведения  регистрационных журналов) событий,

связанных с безопасностью КС, для обеспечения возможности восстановления и доказательства факта происшествия этих событий;

- программы имитации работы с нарушителем (отвлечения его на получение якобы конфиденциальной информации);

- программы тестового  контроля защищенности КС и  др.

К преимуществам программных средств защиты информации относятся:

- простота тиражирования;

- гибкость (возможность настройки на различные условия применения,

учитывающие специфику угроз информационной безопасности конкретных КС);

- простота применения  — одни программные средства, например

шифрования, работают в «прозрачном» (незаметном для пользователя) режиме, а другие не требуют от пользователя никаких новых (по сравнению с другими программами) навыков;

- практически неограниченные  возможности их развития путем внесения изменений для учета новых угроз безопасности информации.

 

 

Программное средство защиты информации		Защищаемая система

 

 

Рис. 1 - Пример пристыкованного программного средства защиты

 

	Защищаемая
	Программное средство защиты информации
	система

 

Рис. 2 - Пример встроенного программного средства защиты

К недостаткам программных средств защиты информации относятся:

- снижение эффективности  КС за счет потребления ее  ресурсов, требуемых для функционирования программ защиты;

- более низкая производительность (по сравнению с выполняющими  аналогичные функции аппаратными  средствами защиты, например шифрования);

- пристыкованность многих  программных средств защиты (а  не их встроенность в программное обеспечение КС, рис. 1 и 2), что создает для нарушителя принципиальную возможность их обхода;

- возможность злоумышленного  изменения программных средств защиты в процессе эксплуатации КС.

Специализированные программные средства защиты информации

 

Специализированные программные средства защиты информации от несанкционированного доступа обладают в целом лучшими возможностями и характеристиками, чем встроенные средства сетевых ОС. Кроме программ шифрования, существует много других доступных внешних средств защиты информации. Из наиболее часто упоминаемых следует отметить следующие две системы, позволяющие ограничить информационные потоки.