Файл: Исследование проблем защиты информации. Потенциальные угрозы безопасности информации в ЛВС.pdf

В настоящий момент технология обнаружения аномалий не получила широкого распространения, и ни в одной коммерчески распространяемой системе она не используется. Связано это с тем, что данная технология красиво выглядит в теории, но очень трудно реализуется на практике. Сейчас, однако, наметился постепенный возврат к ней.

Другой подход к обнаружению атак - обнаружение злоупотреблений, которое заключается в описании атаки в виде шаблона (pattern) или сигнатуры (signature) и поиска данного шаблона в контролируемом пространстве (сетевом трафике или журнале регистрации). Антивирусные системы являются ярким примером системы обнаружения атак, работающей по этой технологии.

Как уже было отмечено выше, существует два класса систем, обнаруживающих атаки на сетевом и операционном уровне. Принципиальное преимущество сетевых (network-based) систем обнаружения атак состоит в том, что они идентифицируют нападения прежде, чем те достигнут атакуемого узла. Эти системы более просты для развертывания в крупных сетях, потому что не требуют установки на различные платформы, используемые в организации. Системы обнаружения атак на уровне хоста создаются для работы под управлением конкретной операционной системы, что накладывает на них определенные ограничения. Используя знание того, как должна «вести» себя операционная система, средства, построенные с учетом этого подхода, иногда могут обнаружить вторжения, пропускаемые сетевыми средствами обнаружения атак. Однако зачастую это достигается дорогой ценой, потому что постоянная регистрация, необходимая для выполнения подобного рода обнаружения, существенно снижает производительность защищаемого хоста. Такие системы сильно загружают процессор и требуют больших объемов дискового пространства для хранения журналов регистрации и, в принципе, не применимы для высококритичных систем, работающих в режиме реального времени. Однако, несмотря ни на что, оба эти подхода могут быть применены для защиты организации. Если нужно защитить один или несколько узлов, то системы обнаружения атак на уровне хоста могут стать неплохим выбором. Но если необходимо защитить большую часть сетевых узлов организации, то системы обнаружения атак на уровне сети, вероятно, будут наилучшим выбором, поскольку увеличение количества узлов в сети никак не скажется на уровне защищенности, достигаемом при помощи системы обнаружения атак. Она сможет без дополнительной настройки защищать дополнительные узлы, в то время как в случае применения системы, функционирующей на уровне хостов, понадобится ее установка и настройка на каждый защищаемый хост. Идеальным решением стала бы система обнаружения атак, объединяющая в себе оба эти подхода. Существующие сегодня на рынке коммерческие системы обнаружения атак (Intrusion Detection Systems, IDS) используют для распознавания и отражения атак либо сетевой, либо системный подход. В любом случае эти продукты ищут сигнатуры атак, специфические шаблоны, которые обычно указывают на враждебные или подозрительные действия. В случае поиска этих шаблонов в сетевом трафике, IDS работает на сетевом уровне. Если IDS ищет сигнатуры атак в журналах регистрации операционной системы или приложения, то это системный уровень. Каждый подход имеет свои достоинства и недостатки, но они оба дополняют друг друга. Наиболее эффективной является система обнаружения атак, которая использует в своей работе обе технологии.

---

Глава 4. Защита от удаленных атак в сети Internet

Особенность сети Internet на сегодняшний день состоит в том, что 99% процентов информационных ресурсов сети являются общедоступными. Удаленный доступ к этим ресурсам может осуществляться анонимно любым неавторизованным пользователем сети. Примером подобного неавторизованного доступа к общедоступным ресурсам является подключение к WWW- или FTP-серверам. Выбор клиентской операционной системы во многом решает проблемы безопасности конкретного пользователя (нельзя получить доступ к ресурсу, которого нет!). Однако в этом случае ухудшается функциональность системы. Здесь уместно сформулировать безопасности:

Принципы доступности, удобства, быстродействия и функциональности вычислительной системы антагонистичны принципам ее безопасности.

Данная аксиома, в принципе, очевидна: чем более доступна, удобна, быстра и многофункциональна ВС, тем она менее безопасна.

Вернемся к выбору пользователем клиентской сетевой ОС. Данная сетевая политика безопасности заключается в осуществлении как можно более полной изоляции своей вычислительной системы от внешнего мира. Также одним из шагов к обеспечению данной политики является, например, использование систем Firewall, позволяющих создать выделенный защищенный сегмент (например, приватную сеть), отделенный от глобальной сети.

Итак, допустим, пользователь сети Internet решил использовать для доступа в сеть только клиентскую сетевую ОС и осуществлять с помощью нее только неавторизованный доступ. Для атаки "Отказ в обслуживании" абсолютно не имеет значения вид доступа, применяемый пользователем, тип сетевой ОС. Эта атака, используя фундаментальные пробелы в безопасности протоколов и инфраструктуры сети Internet, поражает сетевую ОС на хосте пользователя с одной единственной целью - нарушить его работоспособность.

Самым правильным шагом в этом направлении будет решить весь комплекс задач по обеспечению требуемого необходимого уровня безопасности для конкретной распределенной ВС. Это довольно сложная комплексная задача, для решения которой необходимо определить, что (список контролируемых объектов и ресурсов), от чего (анализ возможных угроз данной) и как (выработка требований, определение политики безопасности и выработка административных и программно-аппаратных мер по обеспечению на практике разработанной политики безопасности) защищать.

---

Глава 5. Криптография и её применение

Для большинства организаций защита сетевых ресурсов от несанкционированного доступа становиться одной из наиболее острых проблем. Особую тревогу вызывает тот факт, что Интернет в настоящее время используется для транспортировки и хранения различных данных и конфиденциальной корпоративной информации.

Задача защиты информации особенно актуальна для владельцев онлайновых информационных баз данных, издателей электронных журналов и т.п.

Основные методы защиты информации базируются на современных методах криптографии - науке о принципах, средствах и методах преобразования информации для защиты ее от несанкционированного доступа и искажения, - которые должны решить в первую очередь два главных вопроса: надежность и быстродействие. Разработка шифров и программного обеспечения, отвечающих этим условиям, находиться в центре внимания многих исследователей.

Очевидная тенденция к переходу на цифровые методы передачи и хранения информации позволяет применять унифицированные методы и алгоритмы для защиты дискретной (текст, факс, телекс) и непрерывной (речь) информации.

С помощью криптографических методов возможно:

- Шифрование информации;

- Реализация электронной подписи;

- Распределение ключей шифрования;

- Защита от случайного или умышленного изменения информации;

К алгоритмам шифрования предъявляют определенные требования:

- Высокий уровень защиты данных против дешифрования и возможной модификации;

- Защищенность информации должна основывать только на знании ключа и не зависеть от того, известен алгоритм или нет;

- Малое изменение исходного текста или ключа должно приводить к значительному изменению шифрованного текста;

- Область значений ключа должна исключать возможность дешифрования данных путем перебора значений ключа;

- Экономичность реализации алгоритма при достаточном быстродействии;

- Стоимость дешифрования данных без знания ключа должна превышать стоимость данных.

Наибольший интерес сегодня вызывают следующие направления теоретических и прикладных исследований: создание и анализ надежности криптографических алгоритмов и протоколов; адаптация алгоритмов к различным аппаратным и программным платформам; использование существующих технологий криптографии в новых прикладных системах; возможность использования технологий криптографии для защиты интеллектуальной собственности. ^[1]

---

Интерес к исследованиям по адаптации алгоритмов к различным аппаратным и программным платформам вызван созданием кроссплатформных телекоммуникационных систем на базе единых стандартов на алгоритмы. Один и тот же алгоритм должен эффективно выполняться на самых различных аппаратных и программных платформах от мобильного телефона до маршрутизатора, от смарт-карты до настольного компьютера.

Существующие средства защиты данных в телекоммуникационных сетях можно разделить на две группы по принципу построения ключевой системы и системы аутентификации. К первой группе отнесем средства, использующие для построения ключевой системы и системы аутентификации симметричные криптоалгоритмы, ко второй - асимметричные.

Проведем сравнительный анализ этих систем. Готовое к передаче информационное сообщение, первоначально открытое и незащищенное, зашифровывается и тем самым преобразуется в шифрограмму, т. е. в закрытые текст или графическое изображение документа. В таком виде сообщение передается по каналу связи, даже и не защищенному. Санкционированный пользователь после получения сообщения дешифрует его (т. е. раскрывает) посредством обратного преобразования криптограммы, вследствие чего получается исходный, открытый вид сообщения, доступный для восприятия санкционированным пользователям.

Методу преобразования в криптографической системе соответствует использование специального алгоритма. Действие такого алгоритма запускается уникальным числом (последовательностью бит), обычно называемым шифрующим ключом. Для большинства систем схема генератора ключа может представлять собой набор инструкций и команд либо узел аппаратуры, либо компьютерную программу, либо все это вместе, но в любом случае процесс шифрования (дешифрования) реализуется только этим специальным ключом. Чтобы обмен зашифрованными данными проходил успешно, как отправителю, так и получателю, необходимо знать правильную ключевую установку и хранить ее в тайне.

Стойкость любой системы закрытой связи определяется степенью секретности используемого в ней ключа. Тем не менее, этот ключ должен быть известен другим пользователям сети, чтобы они могли свободно обмениваться зашифрованными сообщениями. В этом смысле криптографические системы также помогают решить проблему аутентификации (установления подлинности) принятой информации. Взломщик в случае перехвата сообщения будет иметь дело только с зашифрованным текстом, а истинный получатель, принимая сообщения, закрытые известным ему и отправителю ключом, будет надежно защищен от возможной дезинформации.

---

Кроме того, существует возможность шифрования информации и более простым способом - с использованием генератора псевдослучайных чисел. Использование генератора псевдослучайных чисел заключается в генерации гаммы шифра с помощью генератора псевдослучайных чисел при определенном ключе и наложении полученной гаммы на открытые данные обратимым способом. Этот метод криптографической защиты реализуется достаточно легко и обеспечивает довольно высокую скорость шифрования, однако недостаточно стоек к дешифрованию.

Для классической криптографии характерно использование одной секретной единицы - ключа, который позволяет отправителю зашифровать сообщение, а получателю расшифровать его. В случае шифрования данных, хранимых на магнитных или иных носителях информации, ключ позволяет зашифровать информацию при записи на носитель и расшифровать при чтении с него.

Наиболее перспективными системами криптографической защиты данных сегодня считаются асимметричные криптосистемы, называемые также системами с открытым ключом. Их суть состоит в том, что ключ, используемый для зашифровывания, отличен от ключа расшифровывания. При этом ключ зашифровывания не секретен и может быть известен всем пользователям системы. Однако расшифровывание с помощью известного ключа зашифровывания невозможно. Для расшифровывания используется специальный, секретный ключ. Знание открытого ключа не позволяет определить ключ секретный. Таким образом, расшифровать сообщение может только его получатель, владеющий этим секретным ключом.

Специалисты считают, что системы с открытым ключом больше подходят для шифрования передаваемых данных, чем для защиты данных, хранимых на носителях информации.

Одной из важных социально-этических проблем, порождённых всё более расширяющимся применением методов криптографической защиты информации, является противоречие между желанием пользователей защитить свою информацию и передачу сообщений и желанием специальных государственных служб иметь возможность доступа к информации некоторых других организаций и отдельных лиц с целью пресечения незаконной деятельности.

В развитых странах наблюдается широкий спектр мнений о подходах к вопросу о регламентации использования алгоритмов шифрования. Высказываются предложения от полного запрета широкого применения криптографических методов до полной свободы их использования. Некоторые предложения относятся к разрешению использования только ослабленных алгоритмов или к установлению порядка обязательной регистрации ключей шифрования. Чрезвычайно трудно найти оптимальное решение этой проблемы.

---