Файл: Программные и аппаратные средства ограничения доступа к ресурсам пользовательского компьютера и сетей.pdf

б) ключевая информация является данными компьютерной системы с возможностью доступа со стороны других программ и с прохождением при обработке через ряд внешних по отношению к системе криптографической защиты программных модулей;

в) функционирование системы криптографической защиты происходит не автономно, а выполняется под управлением операционной системы и различных программ – посредников, которые при желании могут произвольно искажать вводимую и выводимую из системы криптографической защиты информации информацию;

г) программная среда, в которой работает система криптографической защиты, устроена иерархично, т.е. для выполнения типовых функций все программы используют одни и те же фрагменты кода и данные;

д) работа системы криптографической защиты сопряжена с возможностью возникновения ошибочных ситуаций в аппаратной и программной среде компьютерной системы.

В связи с этим, для обеспечения безопасности информации в ИТКС (информационной телекоммуникационной системе) необходимо эффективно решать следующий круг научно-технических задач:

а) обеспечивать оптимальную, формально проверяемую реализацию криптографических алгоритмов в рамках эксплуатируемых ИТКС программных и аппаратных платформ;

б) обеспечивать при проектировании системы криптографической защиты меры обеспечения отказоустойчивости, защиты от сбоев и искажений аппаратных компонентов;

в) обеспечивать защищенность системы криптографической защиты и ее ресурсов (ключевой информации) от НСД со стороны других программ;

г) гарантировать качество управления системы криптографической защиты со стороны ОС и программ-посредников, в т.ч. и в условиях ошибочных и преднамеренных действий пользователя.

Таким образом, следует подчеркнуть, что систему криптографической защиты нельзя рассматривать изолированно от других методов обеспечения информации, т.е. подход к обеспечению безопасности информации в ИТКС должен быть системным и комплексным. Так, например, весьма уязвимым местом при применении криптографических методов является возможная утечка ключей шифрования, следовательно, криптографические методы должны сочетаться с организационными и административными мерами, препятствующими такой утечке. С другой стороны, криптографические методы помогают решать и ряд других задач, которые прямо не связаны с упомянутой выше угрозой. Так, например, они могут быть использованы в процедурах аутентификации пользователей.

1.4. Условия обеспечения информационной безопасности

Важнейшими условиями обеспечения безопасности являются законность, достаточность, соблюдение баланса интересов личности и организации, высокий профессионализм представителей службы информационной безопасности, подготовка пользователей и соблюдение ими всех установленных правил сохранения конфиденциальности, взаимная ответственность персонала и руководства, взаимодействие с государственными правоохранительными органами.

Без соблюдения этих условий никакая система информационной безопасности не может обеспечить требуемого уровня защиты. С позиций системного подхода для реализации приведённых принципов процесс и сама система защиты информации должны отвечать некоторой совокупности требований. Защита информации должна быть:

- централизованной: необходимо иметь в виду, что процесс управления всегда централизован, в то время как структура системы, реализующей этот процесс, должна соответствовать структуре защищаемого объекта;

- плановой: планирование осуществляется для создания взаимодействия всех подразделений организаций в интересах реализации принятой политики безопасности; каждая служба, отдел, направление разрабатывают детальные планы защиты информации в сфере своей компетенции с учётом общей цели организации;

- конкретной и целенаправленной: защите подлежат абсолютно конкретные информационные ресурсы, представляющие интерес для злоумышленников;

- активной: защищать информацию необходимо с достаточной степенью настойчивости и целеустремлённости. Это требование предполагает наличие в составе системы информационной безопасности средств прогнозирования, экспертных систем и других инструментов, позволяющих реализовать наряду с принципом «обнаружить и устранить» принцип «предвидеть и предотвратить»;

- надёжной и универсальной, охватывать весь технологический комплекс информационной деятельности объекта: методы и средства защиты должны надёжно перекрывать все возможные каналы утечки информации и противодействовать способам несанкционированного доступа независимо от формы представления информации, языка её выражения и вида носителя, на котором она закреплена;

- нестандартной (по сравнению с другими организациями), разнообразной по используемым средствам;

- открытой для изменения и дополнения мер обеспечения безопасности информации;

- экономически эффективной: затраты на систему защиты не должны превышать размеры возможного ущерба.

СРЕДСТВА ОГРАНИЧЕНИЯ ДОСТУПА К ИНФОРМАЦИИ

2.1. Аппаратные средства ограничения доступа к ресурсам компьютера

Под аппаратным обеспечением средств защиты операционной системы

традиционно понимается совокупность средств и методов, используемых для

решения следующих задач:

• управление оперативной и виртуальной памятью компьютера;
• распределение процессорного времени между задачами в многозадачной операционной системе;
• синхронизация выполнения параллельных задач в многозадачной операционной системе;
• обеспечение совместного доступа задач к ресурсам операционной системы.

Перечисленные задачи в значительной степени решаются с помощью

аппаратно реализованных функций процессоров и других узлов компьютера.

Однако, как правило, для решения этих задач принимаются и программные

средства, и поэтому термины “аппаратное обеспечение защиты ” и “аппаратная защита” не вполне корректны. Тем не менее, поскольку эти термины фактически общеприняты, мы будем их использовать.

Аппаратные устройства криптографической защиты – это, по сути, та же

PGP, только реализованная на уровне «железа». Обычно такие устройства

представляют собой платы, модули и даже отдельные системы, выполняющие различные алгоритмы шифрования «на лету». Ключи в данном случае тоже «железные»: чаще всего это смарт-карты или идентификаторы TouchMemory (iButton). Ключи загружаются в устройства напрямую, минуя память и системную шину компьютера (ридер вмонтирован в само устройство), что исключает возможность их перехвата. Используются эти самодостаточные шифраторы как для кодирования данных внутри закрытых систем, так и для передачи информации по открытым каналам связи. По такому принципу работает, в частности, система защиты АПМДЗ КРИПТОН-ЗАМОК, выпускаемая фирмой АНКАД. Эта плата, устанавливаемая в слот PCI, позволяет на низком уровне распределять ресурсы компьютера в зависимости от значения ключа, вводимого ещё до загрузки BIOS материнской платой. Именно тем, какой ключ введён, определяется вся конфигурация системы – какие диски или разделы диска

будут доступны, какая загрузится ОС, какие в нашем распоряжении будут каналы связи и так далее.

Еще один пример криптографического «железа» — система ГРИМ-ДИСК, защищающая информацию, хранимую на жёстком диске с IDE-интерфейсом. Плата шифратора вместе с приводом помещена в съёмный контейнер (на отдельной плате, устанавливаемой в слот PCI, собраны лишь интерфейсные цепи). Это позволяет снизить вероятность перехвата информации через эфир или каким-либо иным образом. Кроме того, при необходимости защищённое устройство может легко выниматься из машины и убираться в сейф. Ридер ключей типа iButton вмонтирован в контейнер с устройством. После

включения компьютера доступ к диску или какому-либо разделу диска можно получить, лишь загрузив ключ в устройство шифрования.

Защита информации от утечки по каналам электромагнитных излучений.

Даже грамотная настройка и применение дополнительных программных и аппаратных средств, включая средства идентификации и упомянутые выше

системы шифрования, не способны полностью защитить нас от

несанкционированного распространения важной информации. Есть канал утечки данных, о котором многие даже не догадываются. Работа любых электронных устройств сопровождается электромагнитными излучениями. И средства вычислительной техники не являются исключением: даже на весьма

значительном удалении от электроники хорошо подготовленному специалисту с помощью современных технических средств не составит большого труда перехватить создаваемые вашей аппаратурой наводки и выделить из них полезный сигнал. Источником электромагнитных излучений (ЭМИ), как правило, являются сами компьютеры, активные элементы локальных сетей и кабели. Из этого следует, что грамотно выполненное заземление вполне можно считать разновидностью «железной» системы защиты информации.

Следующий шаг — экранирование помещений, установка активного сетевого оборудования в экранированные шкафы и использование специальных, полностью радиогерметизированных компьютеров (с корпусами из специальных материалов, поглощающих электромагнитные излучения, и дополнительными защитными экранами). Кроме того, в подобных комплексах обязательно применение сетевых фильтров и использование кабелей с двойным экранированием. Разумеется, о беспроводных радиокомплектах клавиатура, мышь, беспроводных сетевых адаптерах и прочих радиоинтерфейсах в данном случае придётся забыть. Если же обрабатываемые данные сверхсекретны, в дополнение к полной радиогерметизации применяют ещё и генераторы шума. Эти электронные устройства маскируют побочные излучения компьютеров и периферийного оборудования, создавая радиопомехи в широком диапазоне частот. Существуют генераторы, способные не только излучать такой шум в эфир, но и добавлять его в сеть электропитания, чтобы исключить утечку информации через обычные сетевые розетки, иногда используемые в качестве канала связи.

Выйдя в интернет и организовав доступ к своим серверам, учреждение

фактически открывает всему миру некоторые ресурсы своей собственной сети, тем самым делая её доступной для несанкционированного проникновения. Для защиты от этой угрозы между внутренней сетью организации и интернетом обычно устанавливают специальные комплексы — программно-аппаратные брандмауэры (межсетевые экраны). В простейшем случае брандмауэром может служить фильтрующий маршрутизатор. Однако для создания высоконадежных сетей этой меры бывает недостаточно, и тогда приходится использовать метод

физического разделения сетей на открытую (для доступа в интернет) и закрытую (корпоративную). У этого решения есть два серьёзных недостатка. Во-первых, сотрудникам, которым по долгу службы необходим доступ в обе сети, приходится ставить на рабочее место второй ПК. В результате рабочий стол превращается в пульт оператора центра управления полётом или авиадиспетчера. Во-вторых, и это главное, приходится строить две сети, а это немалые дополнительные финансовые затраты и сложности с обеспечением защиты от ЭМИ (ведь кабели обеих сетей приходится проводить по общим коммуникациям). Если со второй проблемой приходится мириться, то устранить первый недостаток довольно просто: поскольку человек не в состоянии работать за двумя отдельными компьютерами одновременно, необходимо организовать специальное автоматизированное рабочее место (АРМ), предполагающее сеансовый характер работы в обеих сетях. Такое рабочее место — обычный компьютер, снабжённый устройством управления доступом (УУД), в котором имеется переключатель сетей, выведенный на лицевую панель системного блока. Именно к устройству доступа и подключены жёсткие диски компьютера. Каждый сеанс работы осуществляется под управлением своей операционной системы, загружаемой с отдельного жёсткого диска. Доступ к накопителям, не участвующим в текущем сеансе работы, при переключении между сетями полностью блокируется.

Нет более надёжной защиты данных, чем их полное уничтожение. Но

уничтожить цифровую информацию не так-то просто. Кроме того, бывают

случаи, когда от неё нужно избавиться мгновенно. Первую проблему можно

решить, если основательно разрушить носитель. Именно для этого придуманы различные утилизаторы. Одни из них работают в точности как офисные шредеры (уничтожители бумаг), механически измельчая дискеты, магнитные и электронные карты, CD и DVD диски. Другие представляют собой специальные печи, в которых под воздействием высоких температур или ионизирующего излучения разрушаются любые носители, включая жёсткие диски. Так, электродуговые и электроиндукционные установки могут разогреть носитель до температуры 1000-1200 К (примерно 730-930°C), а в комбинации с химическим воздействием, например с использованием самостоятельно распространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), обеспечивается быстрый разогрев вплоть до 3000 К. После воздействия на носитель таких температур восстановить имевшуюся на нем информацию невозможно. Для автоматического уничтожения данных используются специальные модули, которые могут встраиваться в системный блок или исполняться как внешнее устройство с установленными в нем накопителями информации. Команда на полное уничтожение данных для