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

Обеспечение целостности информации или неизменности ее в процессе передачи и хранения, наряду с конфиденциальностью, является не менее важной задачей. Для решения данной задачи разрабатываются средства, которые позволяют обнаружить не столько случайные искажения, сколько целенаправленное навязывание противником ложной информации. В этом случае в передаваемую информацию вносится избыточность. Обычно в этом случае к сообщению добавляется некоторая проверочная комбинация, вычисляемая с помощью специального алгоритма и играющая роль контрольной суммы для проверки целостности полученного сообщения.

Главным отличием данного метода от методов теории кодирования состоит в том, что алгоритм выработки проверочной комбинации является "криптографическим", другими словами, он зависит от секретного ключа. Если секретный ключ противнику не известен, то вероятность успешного навязывания противником искаженной или ложной информации очень мала. Такая вероятность служит мерой имитостойкости шифра, то есть способности самого шифра противостоять активным атакам со стороны противника.

Итак, для проверки целостности к сообщению М добавляется проверочная комбинация S, называемая кодом аутентификации сообщения (сокращенно — КАС) или имитовставкой. В этом случае по каналу связи передается пара С = (М, S). При получении сообщения М пользователь вычисляет значение проверочной комбинации и сравнивает его с полученным контрольным значением S Несовпадение говорит о том, что данные были изменены.

Как правило, код аутентификации является значением некоторой (зависящей от секретного ключа) криптографической хеш-функции от данного сообщения: hk(M) = S. К кодам аутентификации предъявляются определенные требования. К ним относятся:

— невозможность вычисления значения hk(M) = S для заданного сообщения М без знания ключа k,

— невозможность подбора для заданного сообщения М с известным значением hk(M)=S другого сообщения М1 с известным значением hk (М1) = S1, без знания ключа k. Первое требование направлено против создания поддельных (сфабрикованных) сообщений при атаках типа имитация; второе — против модификации передаваемых сообщений при атаках типа подмена. [10]

Аутентификация – проверка подлинности. Она бывает односторонней, когда клиент доказывает свою подлинность серверу и двусторонней, когда процедура взаимна. [6]

В общем случае этот термин «аутентификация» может относиться к сеансу связи, сторонам, передаваемым сообщениям или к иным аспектам информационного взаимодействия.

Важной составной частью проблемы обеспечения достоверности получаемой информации является проверка и подтверждение, то есть установление подлинности всех аспектов информационного взаимодействия.

Эта проблема стоит особенно остро, если участвующие стороны друг другу не доверяют. В этом случае источником угроз может служить не только третья сторона (противник), но и сторона, с которой осуществляется взаимодействие.

Если говорить о сеансе связи (транзакции) аутентификация обеспечивает проверку: своевременности передачи данных, невозможности повторной передачи данных противником и целостности соединения. Для этого, как правило, используют дополнительные параметры, позволяющие "сцепить" передаваемые данные в легко проверяемую последовательность. Это достигается, например, путем вставки в сообщения некоторых специальных чисел или меток времени. Они позволяют предотвратить попытки повторной передачи, изменения порядка следования или обратной отсылки части переданных сообщений. При этом такие вставки в передаваемом сообщении необходимо защищать (например, с помощью шифрования) от возможных подделок и искажений.

Применительно к сторонам взаимодействия аутентификация означает проверку одной из сторон того, что взаимодействующая с ней сторона — именно та, за которую она себя выдает. Часто аутентификацию сторон называют также идентификацией.

Основным средством для проведения идентификации являются протоколы идентификации. Они позволяют осуществлять идентификацию (и аутентификацию) каждой из участвующих во взаимодействии и не доверяющих друг другу сторон. Бывают протоколы односторонней и взаимной идентификации.

Протокол представляет собой распределенный алгоритм, который определяет последовательность действий каждой из сторон. Процесс выполнения протокола идентификации предполагает отсутствие передачи какой-либо информации о своем секретном ключе. Каждая сторона хранит его у себя и использует для формирования ответных сообщений на запросы, поступающие при выполнении протокола.

Наконец, применительно к самой информации аутентификация означает проверку того, что информация, передаваемая по каналу, является подлинной по содержанию, источнику, времени создания, времени пересылки и т. д.

Суть проверки подлинности содержания информации сводится к установлению ее неизменности (с момента создания) в процессе передачи или хранения, то есть проверке целостности. Подтверждением того, что исходный документ был создан именно заявленным источником и является аутентификация.

Стоит отметить, что если стороны доверяют друг другу и обладают общим секретным ключом, то аутентификацию сторон можно обеспечить с помощью кода аутентификации. В действительности, каждое успешно декодированное получателем сообщение может быть создано только отправителем, так, как только он знает их общий секретный ключ. В случае, если стороны не доверяют друг другу, то решение подобных задач с использованием общего секретного ключа становится невозможным. Для этих случаев аутентификации источника данных используют цифровую подпись.

Вообще, аутентификация источника данных и протокол идентификации выполняют одну и ту же роль. Но в них есть отличие: в случае аутентификации, имеется некоторая передаваемая информация, авторство которой требуется установить, а в случае идентификации - требуется просто установить сторону, с шторой осуществляется взаимодействие.

В некоторых ситуациях отдельные лица могут отказаться от ранее принятых обязательств, это может произойти в связи с изменившимися обстоятельствами. В данном случае, необходим некоторый механизм, который препятствует подобным попыткам.

Если предполагается, что стороны не доверяют друг другу, то значит использование общего секретного ключа для решения поставленной проблемы становится невозможным. Отправитель может отказаться от факта передачи сообщения, утверждая, что его создал сам получатель (отказ от авторства). Получатель легко может модифицировать, подменить или создать новое сообщение, а затем утверждать, что оно получено от отправителя (приписывание авторства).

Ясно, что в такой ситуации арбитр при решении спора не будет иметь возможность установить истину.

В данной ситуации на помощь приходит иной механизм - цифровая подпись.

Цифровая подпись во многом аналогична обычной "ручной" подписи и имеет существенные отличия, связанные с возможностью отделения от документа и независимой передачей, а также возможностью подписывания одной подписью всех копий документа.

В состав цифровой подписи входит два алгоритма, один — для вычисления, а второй — для проверки подписи. Вычислить подпись может только ее автор. Проверку правильности подписи должен иметь возможность осуществить каждый, а значит алгоритм проверки должен быть общедоступным.

Для создания схемы цифровой подписи применяют симметричные шифрсистемы. В этом случае подписью может служить само зашифрованное на секретном ключе сообщение. Однако основной недостаток таких подписей состоит в том, что они являются одноразовыми: после каждой проверки секретный ключ становится известным.

Но в рамках использования симметричных шифрсистем из этой ситуации есть выход - это введение доверенной третьей стороны, выполняющей функции посредника, которому доверяют обе стороны. В этом случае вся информация пересылается через посредника, а он в свою очередь осуществляет перешифрование сообщений с ключа одного из абонентов на ключ другого. Однако, эта схема является очень неудобной.

При использовании шифрсистем с открытым ключом возможны два подхода к построению системы цифровой подписи:

1. Преобразование сообщения в форму, по которой можно восстановить само сообщение, а значит и проверить правильность "подписи". В данном случае подписанное сообщение имеет, как правило, ту же длину, что и исходное сообщение. Для создания такого "подписанного сообщения" можно, например, произвести зашифрование исходного сообщения на секретном ключе автора подписи. Тогда каждый может проверить правильность подписи путем расшифрования подписанного сообщения на открытом ключе автора подписи.

2. Подпись вычисляется и передается вместе с исходным сообщением. Вычисление подписи заключается в преобразовании исходного сообщения в некоторую цифровую комбинацию (которая и является подписью). Алгоритм вычисления подписи должен зависеть от секретного ключа пользователя. Это необходимо для того, чтобы воспользоваться подписью мог бы только владелец ключа. В свою очередь, алгоритм проверки правильности подписи должен быть доступен каждому.

Этот алгоритм зависит от открытого ключа пользователя, а длина подписи не зависит от длины подписываемого сообщения.

Наряду с проблемой цифровой подписи возникла проблема построения бесключевых криптографических хеш-функций. При вычислении цифровой подписи сначала проводится хеширование, а затем уже подписание полученной комбинации с помощью секретного ключа. При этом функция хеширования должна быть "криптографической", хотя и не зависит от ключа и является открытой.

Имеется в виду свойство односторонности этой функции: по значению комбинации-свертки никто не должен иметь возможность подобрать соответствующее сообщение. В настоящее время имеются стандарты на криптографические хеш-функции, утверждаемые независимо от стандартов на криптографические алгоритмы и схемы цифровой подписи. [10]

1.3 Методы защиты информации

Метод – в самом общем значении это способ достижения цели, определенным образом упорядоченная деятельность.

В защите информации используются следующие методы: скрытие, ранжирование, дезинформация, дробление, страхование, морально-нравственные, учет, кодирование, шифрование.

Скрытие – предполагает наличие максимально ограниченного числа лиц, которые допущены к секретной информации. Это один из основных организационных принципов защиты информации. Реализация этого метода достигается обычно путем:

а) засекречивания информации. Информацию относят к разряду секретной или конфиденциальной. Существуют различные степени секретности и ограничение в связи с этим доступа к этой информации в зависимости от ее важности для собственника. На носителе информации проставляется соответствующий гриф секретности информации;

б) устранения или ослабления технических демаскирующих признаков объектов защиты и технических каналов утечки сведений о них.

Скрытие – один из наиболее общих и широко применяемых методов защиты информации.

Следующим методов защиты информации является ранжирование. Этот метод позволяет, во-первых, поделить засекречиваемую информацию по степени секретности, и, во-вторых, регламентировать допуск и разграничение доступа к защищаемой информации: предоставление индивидуальных прав отдельным пользователям на доступ к необходимой им конкретной информации и на выполнение отдельных операций. Разграничение доступа к информации определяется матрицей доступа: может осуществляться по тематическому признаку или по признаку секретности информации.

Ранжирование – метод защиты информации, который является частным случаем метода скрытия. В данном случае пользователь не допускается к информации, которая ему не нужна для выполнения его служебных функций, и тем самым эта информация скрывается от него и иных посторонних лиц.

Дезинформация является одним из методов защиты информации, который предполагает распространение заведомо ложных сведений относительно истинного назначения каких-то объектов и изделий, действительного состояния какой-то области государственной деятельности, положении дел на предприятии и т. д.

Расчленение или дробление – позволяет разбить информации на части с таким условием, что знание какой-то одной части информации не позволяет восстановить всю картину, всю технологию в целом (например, технология производства конечного продукта подразумевает знание всей цепочки операций, однако знание только одной операции технологии производства не позволить раскрыть всю цепочку и получить целевой продукт).