Файл: Виды и состав угроз информационной безопасности (Информационная безопасность).pdf

Технологические меры предусматривают такие технологические решения и приемы, которые основаны на принципе избыточности (структурной, функциональной, информационной, временной и т. п.) и направлены на уменьшение возможности совершения сотрудниками ошибок и нарушений в рамках мандатного доступа (например, двойной ввод ответственной информации, инициализация ответственных операций только при наличии разрешений от нескольких должностных лиц, процедура проверки соответствия реквизитов исходящих и входящих сообщений в системах коммутации сообщений, периодическое подведение общего баланса всех банковских счетов и т. п.).

Физические меры защиты основаны на применении разного рода механических, электро-или электронно-механических устройств и сооружений, специально предназначенных для создания физических препятствий на возможных путях проникновения и доступа потенциальных нарушителей к компонентам системы и защищаемой информации, а также средств визуального наблюдения, связи и охранной сигнализации. К данному типу относятся также меры и средства контроля физической целостности компонентов АС (пломбы, наклейки и т.п.).

Технические меры защиты основаны на использовании различных электронных устройств и специальных программ, входящих в состав АС и выполняющих (самостоятельно или в комплексе с другими средствами) функции защиты.

Таким образом, в арсенале специалистов по информационной безопасности имеется широкий спектр защитных мер: законодательных, морально-этических, административных (организационных), физических и технических (аппаратурных и программных) средств. Все они обладают своими достоинствами и недостатками, которые необходимо знать и правильно учитывать при создании систем защиты. [2]

3. Средства криптографической защиты информации

3.1 Виды средств криптографической защиты информации

Еще с незапамятных времен проблемы защиты информации волновали человечество. Например, первые системы шифров ученые встречают в Древней Греции, Древнем Египте, Спарте и Риме. Даже правители Венеции еще в XVI веке заботились о секретности информации. Ученые средневековья боялись преследования инквизиции, заботились о пальме первенства или же хотели, чтобы их знания достались только ученикам. Примеры достаточно сложных зашифрованных текстов археологи встречают и в русских памятниках XII–XIII веков. Первые технические системы начали разрабатываться сразу после изобретения телефона. Так, в США уже в 1875 году была подана заявка на изобретение, относящееся к закрытию телефонной связи. Да и по сегодняшний день радикальной мерой защиты каналов связи остается использование криптографических методов закрытия информации. [11]

Средства криптографической защиты информации (СКЗИ) – совокупность аппаратных и(или) программных компонентов, которые обеспечивают возможность шифрования информации с использованием одного или нескольких криптографических методов защиты.

Из определения следует, что существует ряд возможных реализаций методов криптографической защиты информации:

- программные, которые представляют собой реализацию одного или нескольких криптоалгоритмов на языке программирования высокого или низкого уровня, в виде отдельных библиотек, модулей, или выделенных программ с функцией криптографической защиты;

- аппаратные, которые реализуют криптоалгоритмы или их отдельные участки в микросхемах, процессорах и специализированных блоках (системы встроенной защиты) и аппаратных модулях (системы наложенной защиты), совмещенные со средствами вычислительной техники или встраиваемые в автоматизированные системы;

- программно-аппаратные, которые представляют собой комплексы, состоящие из взаимосвязанных аппаратной и программной части с функциями криптографической защиты.

Программные средства шифрования представляют собой реализацию криптографического алгоритма на высокоуровневом или низкоуровневом языке программирования. Обычно функционирование таких средств криптографической защиты требует выполнения ряда вычислительных операций стандартными аппаратными средствами компьютерной системы.

Технология реализации криптоалгоритмов программными средствами имеет ряд отличий и особенностей. Кроме очевидного факта, что при использовании программного СКЗИ применение аппаратного расширения не является обязательным условием, можно отметить и ряд других особенностей:

- в общем случае работу программного СКЗИ нарушить легче, чем его аппаратного аналога, поэтому необходим дополнительный контроль за качеством функционирования;

- возможность контроля ошибок в закрытом тексте при шифровании путем внедрения избыточности;

- чтобы обеспечить надежное хранение ключей, создается мастер-ключ (ключа для шифрования файла, содержащего базу данных ключей) и других технологий, которые не требуют обычно при использовании аппаратного СКЗИ;

- необходимо иметь возможность масштабировать СКЗИ новыми программными блоками и модификациями используемых;

- принципиальная возможность использования программного СКЗИ с открытым кодом, что допускается при шифровании информации в частных целях и облегчает общую схему защиты.

Таким образом, программное СКЗИ отличает способность использования в распределенных и глобальных информационно-телекоммуникационных системах, более гибкая реализация, способность масштабирования и высокая мобильность.

Аппаратное средство криптографической защиты информации представляет собой специализированный блок, компонент средства вычислительной техники или отдельное устройство, выполняющее шифрование информации.

Собственно, шифрование, согласно определению, представляет собой криптографическое преобразование данных для получения шифртекста (закрытого текста). Дополняя это определение, можно заметить на основании первого раздела данной книги, что шифрование в аппаратных средствах криптографической защиты также требует взаимодействия различных специализированных компонентов автоматизированной системы или средства вычислительной техники для реализации криптоалгоритмов.

Устройство криптографической защиты данных (УКЗД) – аппаратное СКЗИ, выполняющее также дополнительные функции по защите информации, например, защищающий от НСД.

Кроме того, аппаратное средство криптографической защиты содержит ряд дополнительных блоков, которые не требуются в программной реализации:

- блок управления криптографическими ключами;

- постоянная и оперативная память;

- блок синхронизации времени;

- генератор случайных чисел;

- устройство хранения и проверки хэш-значений и контрольных сумм.

Программно-аппаратные комплексы криптографической защиты информации являют собой наиболее сложную и эффективную разновидность средств обеспечения информационной безопасности с использованием криптоалгоритмов.

Под программно-аппаратными средствами криптографической защиты информации следует понимать комплексы, организованные специальным образом, и содержащие взаимосвязанные программные и аппаратные блоки, и реализующие следующий набор функций:

- аутентификацию и идентификацию пользователей;

- криптографическое преобразование данных;

- обеспечение целостности информации.

Усиление или замещение существующих функций защиты компьютерных систем для обеспечения требуемого уровня защищенности является основной целью применения программно-аппаратных средств обеспечения информационной безопасности.

Кроме этого стоит сказать о возможности реализации комплексного метода защиты информации. Это метод криптографической защиты как конфиденциальности информации, так и целостности. При использовании данного метода основную роль играют электронная цифровая подпись, шифрование и криптографические ключи. [10]

Цифровые сертификаты позволяют установить, было ли сообщение действительно создано конкретным лицом или организацией, а цифровые подписи позволяют узнавать было ли сообщение случайно или преднамеренно изменено. [4]

3.2 Требования к криптографическим системам

Процесс криптографического закрытия данных может осуществляться двумя способами: как программно, так и аппаратно. Аппаратная реализация отличается существенно большей стоимостью, однако ей присущи и преимущества: высокая производительность, простота, защищенность и т.д. Программная реализация допускает гибкость в использовании, поэтому более практична.

Для современных криптографических систем защиты информации сформулированы следующие общепринятые требования:

- только при наличии ключа зашифрованное сообщение можно прочитать;

- число операций, необходимых для определения использованного ключа шифрования по фрагменту шифрованного сообщения и соответствующего ему открытого текста, должно быть не меньше общего числа возможных ключей;

- число операций, необходимых для расшифровывания информации путем перебора всевозможных ключей должно иметь строгую нижнюю оценку и выходить за пределы возможностей современных компьютеров (с учетом возможности использования сетевых вычислений);

- на надежность защиты знание алгоритма шифрования никак не должно влиять;

- даже при использовании одного и того же ключа, незначительное изменение ключа должно приводить к существенному изменению вида зашифрованного сообщения;

- структурные элементы алгоритма шифрования должны быть неизменными;

- дополнительные биты, вводимые в сообщение в процессе шифрования, должен быть полностью и надежно скрыты в шифрованном тексте;

- длина исходного текста должна быть равной длине шифрованного текста;

- не должно быть простых и легко устанавливаемых зависимостью между ключами, последовательно используемыми в процессе шифрования;

- любой ключ из множества возможных должен обеспечивать надежную защиту информации;

- алгоритм должен допускать как программную, так и аппаратную реализацию, при этом изменение длины ключа не должно вести к качественному ухудшению алгоритма шифрования. [17]

Современные аппаратно-программные комплексы СКЗИ

СКЗИ Verba-OW

Средство криптографической защиты информации "Верба-OW" разработано ЗАО "Московское отделение Пензенского научно-исследовательского электротехнического института" (МО ПНИЭИ) и решает следующие задачи:

- шифрование/расшифрование информации на уровне файлов;

- генерация электронной цифровой подписи (ЭЦП);

- проверка ЭЦП;

- обнаружение искажений, которые вносят злоумышленники или вирусы в защищаемую информацию.

Средства криптографической защиты информации серии "Верба" представляют собой автономное рабочее место или модули, встраиваемые в программное обеспечение заказчика.

Классификация программных продуктов и аппаратно-программных средств "Верба":

- файловый криптоменеджер представляет собой средства криптографической защиты данных пользователя, предназначенные для электронной подписи и шифрования данных пользователей на рабочих местах с последующим хранением и передачей по каналам связи;

- программный модуль "VCrypt" представляет собой набор библиотечных модулей, позволяющих вызвать криптографические функции непосредственно из приложения, осуществляющего обработку конфиденциальной информации, а также обеспечивают шифрование и создание ЭЦП.

- средства криптографической защиты клиент-серверных технологий, которые предназначены для использования в системах типа "клиент-сервер", таких как – доступ к базам данных, системы Банк-Клиент и т.п., и имеющие в своей основе принцип раздельного функционирования систем обработки запросов и систем криптографической защиты информации ("Криптографический сервер");

- защищенные почтовые технологии, которые предназначены как для организации собственных защищенных почтовых систем на базе Х.400, так и для организации защищенного документооборота через Internet приложения. Применение шифрования и электронной цифровой подписи самого письма и его вложения позволяет обеспечить конфиденциальность, целостность и авторство передаваемых сообщений (Средства защиты электронной почты "Дионис").

- средства криптографической защиты каналов связи, которые предназначенны для защиты информации в каналах связи в режиме online по протоколам IP, X.25, Fray Relay и т.д.

Применение этих средств позволяет создавать виртуальные частные сети (VPN) и обеспечивать конфиденциальность передаваемых между ними данных, защищенный выход в Internet, и защищенный on-line доступ в частную сеть удаленных (мобильных) пользователей (Аппаратно-программный комплекс "Шип"). [12]