Оценка остаточного риска.

Реализация и проверка выбранных мер;

Выбор защитных мер;

Оценка рисков;

Анализ угроз и их последствий, определение уязвимостей в защите;

Идентификация активов;

Выбор методологии оценки рисков;

Выбор анализируемых объектов и уровня детализации их рассмотрения;

Этапы 6 и 7 относятся к выбору защитных средств (нейтрализации рисков), остальные – к оценке рисков.

Уже перечисление этапов показывает, что управление рисками - процесс циклический. По суще­ству, последний этап - это оператор конца цикла, предписывающий вернуться к началу. Риски нуж­но контролировать постоянно, периодически проводя их переоценку. Отметим, что добросовестно выполненная и тщательно документированная первая оценка может существенно упростить после­дующую деятельность.

Управление рисками, как и любую другую деятельность в области информационной безопасно­сти, необходимо интегрировать в жизненный цикл ИС. В таком случае эффект оказывается наибольшим, а затраты ­­– минимальными. Ранее мы определили пять этапов жизненного цикла. Кратко опишем, что может дать управление рисками на каждом из них.

На этапе инициации известные риски следует учесть при выработке требований к системе вооб­ще и средствам безопасности в частности.

На этапе закупки (разработки) выявленные риски способны помочь при выборе архитектурных решений, играющих ключевую роль в обеспечении безопасности.

На этапе установки выявленные риски следует учитывать при конфигурировании, тестировании и проверке ранее сформулированных требований, а полный цикл управления рисками должен предшествовать внедрению системы в эксплуатацию.

На этапе эксплуатации управление рисками должно сопровождать все существенные изменение в системе.

При выведении системы из эксплуатации управление рисками помогает убедиться в том, что миграция данных происходит безопасным образом.

Подготовительные этапы управления рисками

В этом разделе будут описаны первые три этапа процесса управления рисками. Выбор анализируемых объектов и уровня детализации их рассмотрения - первый шаг в оценке рисков. Для небольшой организации допустимо рассматривать всю информационную инфраструк­туру; однако, если организации крупная, всеобъемлющая оценка может потребовать неприемлемых затрат времени и сил. В таком случае следует сосредоточиться на наиболее важных сервисах, зара­нее соглашаясь с приближенностью итоговой оценки. Если важных сервисов все еще много, выби­раются те из них, риски для которых заведомо велики или неизвестны.

Мы уже указывали на целесообразность создания карты информационной системы организации. Для управления рисками подобная карта особенно важна, поскольку она наглядно показывает, ка­кие сервисы выбраны для анализа, а какими было решено пренебречь. Если ИС меняется, а карта поддерживается в актуальном состоянии, то при переоценке рисков сразу станет ясно, какие новые или существенно изменившиеся сервисы нуждаются в рассмотрении.

Вообще говоря, уязвимым является каждый компонент информационной системы - от куска сетевого кабеля, который могут прогрызть мыши, до базы данных, которая может быть разрушена из-за неумелых действий администратора. Как правило, в сферу анализа невозможно включить каждый винтик и каждый байт. Приходится останавливаться на некотором уровне детализации, опять-таки отдавая себе отчет в приближенности оценки. Для новых систем предпочтителен детальный анализ; старая система, подвергшаяся небольшим модификациям, может быть проанализирована более поверхностно.

Очень важно выбрать разумную методологию оценки рисков. Целью оценки является получение ответа на два вопроса: приемлемы ли существующие риски, и если нет, то какие защитные средства экономически целесообразно использовать. Значит, оценка должна быть количественной, допус­кающей сопоставление с заранее выбранными границами допустимости и расходами на реализацию новых регуляторов безопасности. Управление рисками - типичная оптимизационная задача, и суще­ствует довольно много программных продуктов, способных помочь в ее решении (иногда подобные продукты просто прилагаются к книгам по информационной безопасности). Принципиальная труд­ность, однако, состоит в неточности исходных данных. Можно, конечно, попытаться получить для всех анализируемых величин денежное выражение, высчитать все с точностью до копейки, но большого смысла в этом нет. Практичнее пользоваться условными единицами. В простейшем и вполне допустимом случае можно пользоваться трехбалльной шкалой. Далее мы продемонстриру­ем, как это делается.

При идентификации активов, то есть тех ресурсов и ценностей, которые организация пытается защитить, следует, конечно, учитывать не только компоненты информационной системы, но и под­держивающую инфраструктуру, персонал, а также нематериальные ценности, такие как репутация организации. Отправной точкой здесь является представление о миссии организации, то есть о ви­димых снаружи основных направлениях деятельности, которые желательно (или необходимо) со­хранить в любом случае. Выражаясь объектно-ориентированным языком, следует в первую очередь описать внешний интерфейс организации, рассматриваемой как абстрактный объект.

Одним из главных результатов процесса идентификации активов является получение детальной информационной структуры организации и способов ее (структуры) использования. Эти сведения целесообразно нанести на карту ИС в качестве граней соответствующих объектов.

Информационной основой сколько-нибудь крупной организации является сеть, поэтому в число аппаратных активов следует включить компьютеры (серверы, рабочие станции, ПК), периферийные устройства, внешние интерфейсы, кабельное хозяйство, активное сетевое оборудование (мосты, маршрутизаторы и т.п.). К программным активам, вероятно, будут отнесены операционные системы (сетевая, серверные и клиентские), прикладное программное обеспечение, инструментальные сред­ства, средства управления сетью и отдельными системами, Важно зафиксировать, где (в каких узлах сети) хранится программное обеспечение и из каких узлов используется. Третьим видом информа­ционных активов являются данные, которые хранятся, обрабатываются и передаются по сети. Сле­дует классифицировать данные по типам и степени конфиденциальности, выявить места их хране­ния и обработки, способы доступа к ним. Все это важно для оценки последствий нарушений ин­формационной безопасности.

Управление рисками - процесс далеко не линейный. Практически все его этапы связаны между собой, и по завершении почти любого из них может выявиться необходимость возврата к предыду­щему. Так, при идентификации активов может появиться понимание, что выбранные границы ана­лиза следует расширить, а степень детализации - увеличить. Особенно труден первичный анализ, когда многократные возвраты к началу неизбежны.

Основные этапы управления рисками

Этапы, предшествующие анализу угроз, можно считать подготовительными, поскольку, строго говоря, они впрямую не связаны с рисками. Риск появляется там, где есть угрозы.

Краткий перечень наиболее распространенных угроз был рассмотрен нами ранее. К сожалению, на практике угроз гораздо больше, причем далеко не все из них носят компьютерный характер. Так, вполне реальной угрозой является наличие мышей и тараканов в помещениях, занимаемых органи­зацией. Первые могут повредить кабели, вторые вызвать короткое замыкание. Как правило, наличие той или иной угрозы является следствием уязвимостей в защите информационной системы, кото­рые, в свою очередь, объясняются отсутствием некоторых сервисов безопасности или недостатками в реализующих их защитных механизмах. Опасность прогрызания кабелей проистекает не только из наличия мышей, но и из отсутствия или недостаточной прочности защитной оболочки.

Первый шаг в анализе угроз - их идентификация. Анализируемые виды угроз следует выбрать из соображений здравого смысла (оставив вне поля зрения, например, землетрясения, однако не ис­ключая возможности захвата организации террористами), но в пределах выбранных видов провести максимально полное рассмотрение.

Целесообразно выявлять не только сами угрозы, но и источники их возникновения - это поможет в выборе дополнительных средств защиты. Например, нелегальный вход в систему может стать следствием воспроизведения начального диалога, подбора пароля или подключения к сети неавто­ризованного оборудования. Очевидно, для противодействия каждому из перечисленных способов нелегального входа нужны свои механизмы безопасности.

После идентификации угрозы необходимо оценить вероятность ее осуществления. Допустимо использовать при этом трехбалльную шкалу (низкая (1), средняя (2) и высокая (3) вероятность).

Кроме вероятности осуществления, важен размер потенциального ущерба. Например, пожары бывают нечасто, но ущерб от каждого из них, как правило, велик. Тяжесть ущерба также можно оценить по трехбалльной шкале. Оценивая тяжесть ущерба, необходимо иметь в виду не только непосредственные расходы на замену оборудования или восстановление информации, но и более отдаленные, такие как подрыв репутации, ослабление позиций на рынке и т.п. Пусть, например, в результате дефектов в управлении доступом к бухгалтерской информации сотрудники получили возможности корректировать данные о собственной заработной плате. Следствием такого состояния дел может стать не только перерасход бюджетных или корпоративных средств, но и полное разложение коллектива, грозящее развалом организации.

Уязвимости обладают свойством притягивать к себе не только злоумышленников, но и сравни­тельно честных людей. Не всякий устоит перед искушением немного увеличить свою зарплату, ес­ли есть уверенность, что это сойдет в рук. Поэтому, оценивая вероятность осуществления угроз, це­лесообразно исходить не только из среднестатистических данных, но учитывать также специфику конкретных информационных систем. Если в подвале дома, занимаемого организацией, располага­ется сауна, а сам дом имеет деревянные перекрытия, то вероятность пожара, к сожалению, оказыва­ется существенно выше средней.

После того, как накоплены исходные данные и оценена степень неопределенности, можно пере­ходить к обработке информации, то есть собственно к оценке рисков. Вполне допустимо применить такой простой метод, как умножение вероятности осуществления угрозы на предполагаемый ущерб. Если для вероятности и ущерба использовать трехбалльную шкалу, то возможных произве­дений будет шесть: 1, 2, 3, 4, 6 и 9. Первые два результата можно отнести к низкому риску, третий и четвертый - к среднему, два последних - к высокому, после чего появляется возможность снова привести их к трехбалльной шкале. По этой шкале и следует оценивать приемлемость рисков. Правда, граничные случаи, когда вычисленная величина совпала с приемлемой, целесообразно рас­сматривать более тщательно из-за приближенного характера результата.

Если какие-либо риски оказались недопустимо высокими, необходимо их нейтрализовать, реа­лизовав дополнительные защитные меры. Как правило, для ликвидации или нейтрализации уязви­мости, сделавшей реальной опасную угрозу, существует несколько механизмов безопасности, отли­чающихся эффективностью и стоимостью. Например, если велика вероятность нелегального входа в систему, можно приказать пользователям выбирать длинные пароли (скажем, не менее восьми символов), задействовать программу генерации паролей или закупить интегрированную систему аутентификации на основе интеллектуальных карт. Если имеется вероятность умышленного повре­ждения сервера баз данных, что грозит серьезными последствиями, можно врезать замок в дверь серверной комнаты или поставить около каждого сервера по охраннику.

Оценивая стоимость защитных мер, приходится, разумеется, учитывать не только прямые рас­ходы на закупку оборудования и/или программ, но и расходы на внедрение новинки и, в частности, на обучение и переподготовку персонала. Эту стоимость также можно выразить по трехбалльной шкале и затем сопоставить ее с разностью между вычисленным и приемлемым риском. Если по этому показателю новое средство оказывается экономически выгодным, его можно принять к даль­нейшему рассмотрению (подходящих средств, вероятно, будет несколько). Однако если средство окажется дорогим, его не следует сразу отбрасывать, памятуя о приближенности расчетов.

Важным обстоятельством является совместимость нового средства со сложившейся организаци­онной и аппаратно-программной структурой, с традициями организации. Меры безопасности, как правило, носят недружественный характер, что может отрицательно сказаться на энтузиазме со­трудников. Порой сохранение духа открытости важнее минимизации материальных потерь. Впро­чем, такого рода ориентиры должны быть расставлены в политике безопасности верхнего уровня.

Можно представить себе ситуацию, когда для нейтрализации риска не существует эффективных и приемлемых по цене мер. Например, компания, базирующаяся в сейсмически опасной зоне, не всегда может позволить себе строительство защищенной штаб-квартиры. В таком случае приходит­ся поднимать планку приемлемого риска и переносить центр тяжести на смягчение последствий и выработку планов восстановления после аварий, стихийных бедствий и иных происшествий. Про­должая пример с сейсмоопасностью, можно рекомендовать регулярное тиражирование данных в другой город и овладение средствами восстановления первичной базы данных.

Как и всякую иную деятельность, реализацию и проверку новых регуляторов безопасности сле­дует предварительно распланировать. В плане необходимо учесть наличие финансовых средств, сроки обучения персонала. Нужно составить план тестирования (автономного и комплексного), ес­ли речь идет о программно-техническом механизме защиты.

Когда намеченные меры приняты, необходимо проверить их действенность, то есть убедиться, что остаточные риски стали приемлемыми. Если это на самом деле так, значит, все в порядке и можно спокойно намечать дату ближайшей переоценки. В противном случае придется проанализи­ровать допущенные ошибки и провести повторный сеанс управления рисками немедленно.

Лекция 7. Процедурный уровень информационной безопасности.

Мы приступаем к рассмотрению мер безопасности, которые ориентированы на людей, а не на технические средства. Именно люди формируют режим информационной безопасности и они же оказываются главной угрозой, поэтому "человеческий фактор" заслуживает первостепенного вни­мания.

В отечественных организациях накоплен богатый опыт регламентирования и реализации проце­дурных (организационных) мер, однако проблема состоит в том, что они пришли из докомпьютер­ного прошлого, поэтому нуждаются в существенном пересмотре.

Следует осознать ту степень зависимости от компьютерной обработки данных, в которую попа­ло современное общество. Без всякого преувеличения, нужна информационная гражданская оборо­на. Спокойно, без нагнетания страстей, нужно разъяснять обществу не только преимущества, но и опасности, вытекающие из использования информационных технологий. Акцент следует делать не на военной или криминальной стороне дела, а на чисто гражданских аспектах, связанных с поддер­жанием нормального функционирования аппаратного и программного обеспечения, то есть концен­трироваться на вопросах доступности и целостности данных.

На процедурном уровнеможно выделить следующие классы мер:

· управление персоналом;

· физическая защита;

· поддержание работоспособности;

· реагирование на нарушения режима безопасности;

· планирование восстановительных работ.

Управление персоналом

Управление персоналом начинается с приема нового сотрудника на работу и даже раньше - с со­ставления описания должности. Уже на этом этапе желательно привлечение специалиста по ин­формационной безопасности для определения компьютерных привилегий, ассоциируемых с долж­ностью. Существует два общих принципа, которые следует иметь в виду:

· разделение обязанностей;

· минимизация привилегий.

Принцип разделения обязанностей предписывает так распределять роли и ответственность, что­
бы один человек не мог нарушить критически важный для организации процесс. Например, нежелательна ситуация, когда крупные платежи от имени организации выполняет один человек. Надеж­нее поручить одному сотруднику оформлять заявки на подобные платежи, а другому - заверять эти заявки. Другой пример - процедурные ограничения действий суперпользователя. Можно искусст­венно "расщепить" пароль суперпользователя, сообщив первую его часть одному сотруднику, а вторую - другому. Тогда критически важные действия по администрированию ИС они смогут вы­
полнить только вдвоем, что снижает вероятность ошибок и злоупотреблений.

Принцип минимизации привилегий предписывает выделять пользователям только те права дос­тупа, которые необходимы им для выполнения служебных обязанностей. Назначение этого прин­ципа очевидно - уменьшить ущерб от случайных или умышленных некорректных действий пользователей.

Предварительное составление описания должности позволяет оценить ее критичность и сплани­ровать процедуру проверки и отбора кандидатов. Чем критичнее должность, тем тщательнее нужно проверять кандидатов: навести о них справки, быть может, побеседовать с бывшими сослуживцами и т.д. Подобная процедура может быть длительной и дорогой, поэтому нет смысла усложнять ее сверх необходимого. В то же время, неразумно и совсем отказываться от предварительной провер­ки, рискуя принять на работу человека с уголовным прошлым или с душевными болезнями.

Когда кандидат отобран, он, вероятно, должен пройти обучение,по крайней мере, его следует подробно ознакомить со служебными обязанностями, а также с нормами и процедурами информа­ционной безопасности. Желательно, чтобы меры безопасности были им усвоены до вступления в должность и до заведения его системного счета с входным именем, паролем и привилегиями.

С момента заведения системного счета начинается его администрирование, а также протоколи­рование и анализ действий пользователя. Постепенно изменяется окружение, в котором работает пользователь, его служебные обязанности и т.п. Все это требует соответствующего изменения при­вилегий. Техническую сложность составляют временные перемещения сотрудника, выполнение им обязанностей взамен лица, ушедшего в отпуск, и иные обстоятельства, когда полномочия нужно сначала дать, а через некоторое время взять обратно. В такие периоды профиль активности пользо­вателя резко меняется, что создает трудности при выявлении подозрительных ситуаций. Опреде­ленную аккуратность следует соблюдать и при выдаче новых постоянных полномочий, не забывая изымать старые права доступа.

Ликвидация системного счета пользователя, особенно в случае конфликта между сотрудником и
организацией, должна производиться максимально оперативно (в идеале - одновременно с извещением о наказании или увольнении). Возможно и физическое ограничение доступа к рабочему месту. Разумеется, если сотрудник увольняется, у него нужно принять все его компьютерное хозяйство и, в частности, криптографические ключи, если использовались средства шифрования.

К управлению сотрудниками примыкает администрирование лиц, работающих по контракту (например, специалистов фирмы-поставщика, помогающих запустить новую систему). В соответст­вии с принципом минимизации привилегий, им нужно выделить ровно столько прав, сколько необ­ходимо, и изъять эти права сразу по окончании контракта. Проблема, однако, состоит в том, что на начальном этапе внедрения "внешние" сотрудники будут администрировать "местных", а не наобо­рот. Здесь на первый план выходит квалификация персонала организации, его способность быстро обучаться, а также оперативное проведение учебных курсов. Важны и принципы выбора деловых партнеров.

Иногда внешние организации принимают на обслуживание и администрирование ответственные компоненты компьютерной системы, например, сетевое оборудование. Нередко администрирова­ние выполняется в удаленном режиме. Вообще говоря, это создает в системе дополнительные уяз­вимости, которые необходимо компенсировать усиленным контролем средств удаленного доступа или, опять-таки, обучением собственных сотрудников.

Мы видим, что проблема обучения - одна из центральных с точки зрения информационной безо­пасности. Если сотрудник не знаком с политикой безопасности своей организации, он не может стремиться к достижению сформулированных в ней целей. Если он не знает мер безопасности, он не сможет их соблюдать. Напротив, если сотрудник знает, что его действия протоколируются, он, возможно, воздержится от нарушений.

Физическая защита

Безопасность информационной системы зависит от окружения, в котором она функционирует. Необходимо принять меры для защиты зданий и прилегающей территории, поддерживающей ин­фраструктуры, вычислительной техники, носителей данных.

Основной принцип физической защиты, соблюдение которого следует постоянно контролиро­вать, формулируется как "непрерывность защиты в пространстве и времени". Ранее мы рас­сматривали понятие окна уязвимости. Для физической защиты таких окон быть не должно.

Мы кратко рассмотрим следующие направления физической защиты:

· физическое управление доступом;

· противопожарные меры;

· защита поддерживающей инфраструктуры;

· защита от перехвата данных;

· защита мобильных систем.

Меры физического управления доступом позволяют контролировать и при необходимости огра­ничивать вход и выход сотрудников и посетителей. Контролироваться может все здание организа­ции и, кроме того, отдельные помещения, например, те, где расположены серверы, коммуникаци­онная аппаратура и т.п.

При проектировании и реализации мер физического управления доступом целесообразно при­менять объектный подход. Во-первых, определяется периметр безопасности, ограничивающий контролируемую территорию. На этом уровне детализации важно продумать внешний интерфейс организации - порядок входа/выхода штатных сотрудников и посетителей, вноса/выноса техники. Все, что не входит во внешний интерфейс, должно быть инкапсулировано, то есть защищено от не­легальных проникновений.

Во-вторых, производится декомпозиция контролируемой территории, выделяются (под)объекты и связи (проходы) между ними. При такой, более глубокой детализации следует произвести приоретизацию подобъектов, выделить среди них наиболее критичные с точки зрения безопасности и обеспечить им повышенное внимание. Декомпозиция должна быть семантически оправданной, обеспечивающей разграничение разнородных сущностей, таких как оборудование разных владель­цев или персонал, работающий с данными разной степени критичности. Важно в максимальной степени разграничить компьютеры и поток посетителей или, в крайнем случае, позаботиться о том, чтобы от окон и дверей не просматривались экраны мониторов и принтеры. Необходимо, чтобы по­сетители отличались от штатных сотрудников. Если отличие состоит в том, что посетителям выда­ются идентификационные карточки, а сотрудники ходят "без опознавательных знаков", злоумыш­леннику достаточно снять карточку, чтобы его считали "своим". Очевидно, карточки разных видов нужны всем.

Средства физического управления доступом известны давно. Это охрана, двери с замками, пере­городки, телекамеры, датчики движения и многое другое. Для выбора оптимального (по критерию стоимость/эффективность) средства целесообразно провести анализ рисков (к этому соображению мы еще вернемся). Кроме того, есть смысл периодически отслеживать появление технических но­винок в данной области, стремясь к максимальной автоматизации физической защиты.

Профессия пожарника - одна из древнейших, но пожары по-прежнему случаются и наносят большой ущерб. Мы не собираемся цитировать параграфы противопожарных инструкций или изобретать новые методы борьбы с огнем - для этого есть профессионалы. Отметим лишь крайнюю желательность установки противопожарной сигнализации и автоматических средств пожаротуше­ния. Обратим также внимание на то, как защитные меры могут создавать новые слабости. Если на работу взят новый охранник, это, вероятно, улучшает физическое управление доступом. Если же он по ночам курит и пьет, то повышенная пожарная опасность делает его скорее врагом, чем другом организации.

К поддерживающей инфраструктуре можно отнести системы электро-, водо- и теплоснабжения, кондиционеры, средства коммуникаций. В принципе, к ним применимы те же требования целостно­сти и доступности, что и к информационным системам. Для обеспечения целостности нужно защи­щать оборудование от краж и повреждений. Для поддержания доступности целесообразно выбирать оборудование с максимальным временем наработки на отказ, дублировать ответственные узлы, все­гда иметь под рукой запчасти.

Отдельную проблему составляют аварии водопровода. Они происходят нечасто, но чреваты серьезными материальными потерями. При размещении компьютеров разумно принять во внима­ние расположение водопроводных и канализационных труб и постараться держаться от них по­дальше. Сотрудники должны знать, куда следует обращаться при обнаружении протечек.

Перехват данных (о чем мы уже писали) может осуществляться самыми разными способами: подсматриванием за экраном монитора, чтением пакетов, передаваемых по сети, анализом побоч­ных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН) и т.д. Остается уповать на повсеместное ис­пользование криптографии (что, впрочем, сопряжено у нас в стране со множеством технических и законодательных проблем), стараться в максимально возможной степени расширить контролируе­мую территорию, разместившись в тихом особняке, поодаль от других домов, пытаться держать под контролем линии связи (например, заключать их в надувную оболочку с обнаружением прокалыва­ния), но главное, вероятно, состоит в том, что нужно по возможности избавиться от паранойи и осознать, что для коммерческих систем обеспечение конфиденциальности не является главной за­дачей.

Мобильные и портативные компьютеры - заманчивый объект кражи. Их довольно часто остав­ляют без присмотра, в автомобиле или на работе, и унести и спрятать такой компьютер весьма не­сложно. Довольно часто средства массовой информации сообщают о том, что какой-нибудь офицер английской разведки или американский военный лишился таким образом движимого имущества. Следует настоятельно рекомендовать шифрование данных на жестких дисках подобных компьюте­ров.

Вообще говоря, при выборе средств физической защиты следует производить анализ рисков. Так, принимая решение о закупке источника бесперебойного питания, необходимо учесть качество электропитания в здании, занимаемом организацией (впрочем, почти наверняка оно окажется пло­хим), характер и длительность нарушений питания, стоимость доступных источников и возможные потери от аварий (выход из строя техники, приостановка работы организации и т.п.). В то же время, во многих случаях решения очевидны. Меры противопожарной безопасно­сти обязательны для всех организаций. Стоимость реализации многих мер (например, установка обычного замка на дверь серверной комнаты) пренебрежимо мала, другие имеют хоть и заметную стоимость, но все же явно меньшую, чем возможный ущерб. К числу последних можно отнести ре­гулярное копирование больших баз данных. Физическая защита, как и другие области информаци­онной безопасности, должна базироваться на здравом смысле, который подскажет большинство решений.

Поддержание работоспособности

Мы переходим к рассмотрению рутинных действий, направленных на поддержание работоспо­собности информационных систем. Именно здесь таится наибольшая опасность. Нечаянные ошиб­ки системных администраторов и пользователей грозят повреждением аппаратуры, разрушением программ и данных; "в лучшем случае" создаются уязвимости, делающие возможной реализацию угроз. Недооценка факторов безопасности в повседневной работе - ахиллесова пята многих организа­ций. Дорогие средства безопасности теряют смысл, если они плохо документированы, конфликту­ют с другим программным обеспечением, а пароль системного администратора не менялся с мо­мента установки. Можно выделить следующие направления повседневной деятельности:

· поддержка пользователей;

· поддержка программного обеспечения;

· конфигурационное управление;

· резервное копирование;

· управление носителями;

· документирование;

· регламентные работы.

Поддержка пользователейсостоит прежде всего в консультировании и в оказании помощи при решении разного рода проблем. Иногда в организациях создают для этой цели специальный "стол справок", но чаще от пользователей отбивается системный администратор. Очень важно в потоке во­просов, умных и не очень, уметь выявлять проблемы, связанные с информационной безопасностью. Так, многие трудности пользователей, работающих на персональных компьютерах, могут быть следствием заражения вирусами. Целесообразно фиксировать вопросы пользователей, чтобы выяв­лять их типичные ошибки и выпускать памятки с рекомендациями для распространенных ситуаций.

Поддержка программного обеспечения - одно из важнейших средств обеспечения целостности информации. Прежде всего, необходимо контролировать, какое программное обеспечение выпол­няется на компьютерах. Если пользователи могут устанавливать программы по своему усмотрению, это чревато заражением вирусами, а также появлением утилит, действующих в обход защитных средств. Вполне вероятно также, что самодеятельность пользователей постепенно приведет к хаосу на их компьютерах, а исправлять ситуацию придется системному администратору. Второй аспект поддержки программного обеспечения - контроль за отсутствием неавторизован­ного изменения программ и прав доступа к ним. Сюда же можно отнести поддержание эталонных копий программных систем. Обычно контроль достигается комбинированием средств физического и логического управления доступом, а также использованием утилит проверки и поддержания це­лостности.

Конфигурационное управление позволяет контролировать и фиксировать изменения, вносимые в программную конфигурацию. Прежде всего, необходимо застраховаться от случайных или непро­думанных модификаций, уметь как минимум возвращаться к прошлой, работающей версии. Фикса­ция изменений позволит легко восстановить текущую версию после аварии. Лучший способ уменьшить количество ошибок в рутинной работе - в максимальной степени ав­томатизировать ее. Правы "ленивые" программисты и системные администраторы, которые, погля­дев на море однообразных задач, говорят: "Я ни за что не буду делать этого; я напишу программу, которая сделает все за меня". Автоматизация и безопасность - родные сестры; тот, кто заботит­ся в первую очередь об облегчении собственного труда, на самом деле оптимальным образом формирует режим информационной безопасности.

Резервное копирование необходимо для восстановления программ и данных после аварий. И здесь целесообразно автоматизировать работу, как минимум сформировав компьютерное расписа­ние выполнения полных и инкрементальных копий, а как максимум воспользовавшись соответст­вующими программными продуктами (см., например, Jet Info, 2000, 12). Нужно также наладить размещение копий в безопасном месте, защищенном от несанкционированного доступа, пожаров, протечек, то есть от всего, что чревато кражей или повреждением носителей. Целесообразно иметь несколько экземпляров резервных копий и часть из них хранить вне территории организации, за­щищаясь таким образом от крупных аварий и аналогичных инцидентов. Время от времени в тестовых целях следует проверять возможность восстановления информа­ции с копий.

Управление носителями служит для обеспечения физической защиты и учета дискет, лент, пе­чатных выдач и т.п. Управление носителями должно обеспечить конфиденциальность, целостность и доступность информации, хранящейся вне компьютерных систем. Под физической защитой здесь понимается не только отражение попыток несанкционированного доступа, но и предохранение от вредных влияний окружающей среды (жары, холода, влаги, магнетизма). Управление носителями должно охватывать весь жизненный цикл - от закупки до выведения из эксплуатации.

Документирование - неотъемлемая часть информационной безопасности. В виде документов оформляется почти все - от политики безопасности до журнала учета носителей. Важно, чтобы до­кументация была актуальной, отражала текущее, а не прошлое, состояние дел, причем отражала в непротиворечивом виде.К хранению некоторых документов (содержащих, например, анализ системных уязвимостей и угроз) применимы требования обеспечения конфиденциальности, к другим, таким как план восста­новления после аварий - требования целостности и доступности (в критической ситуации план не­обходимо найти и прочитать).

Регламентные работы - очень серьезная угроза безопасности. Лицо, осуществляющее регла­ментные работы, получает исключительный доступ к системе, и на практике очень трудно прокон­тролировать, какие именно действия совершаются. Здесь на первый план выходит степень доверия к тем, кто выполняет работы.

Реагирование на нарушения режима безопасности

Программа безопасности, принятая организацией, должна предусматривать набор оперативных мероприятий, направленных на обнаружение и нейтрализацию нарушений режима информацион­ной безопасности. Важно, чтобы в подобных случаях последовательность действий была спланиро­вана заранее, поскольку меры нужно принимать срочные и скоординированные. Реакция на нарушения режима безопасности преследует три главные цели:

· локализация инцидента и уменьшение наносимого вреда;

· прослеживание нарушителя;

· недопущение повторных нарушений.

В организации должен быть человек, доступный 24 часа в сутки (лично, по телефону, пейджеру или электронной почте), отвечающий за реакцию на нарушения. Все должны знать координаты это­го человека и обращаться к нему при первых признаках опасности. В общем, нужно действовать, как при пожаре: знать, куда звонить, и что делать до приезда пожарной команды. Важность быстрой и скоординированной реакции можно продемонстрировать на следующем примере. Пусть локальная сеть предприятия состоит из двух сегментов, администрируемых разны­ми людьми. Пусть, далее, в один из сегментов был внесен вирус. Почти наверняка через несколько минут (или, в крайнем случае, несколько десятков минут) вирус распространится и на другой сег­мент. Значит, меры нужны немедленные. Далее, вычищать вирус нужно одновременно в обоих сег­ментах; в противном случае сегмент, вычищенный первым, заразится от другого, а затем вирус вер­нется и во второй сегмент. Нередко требование локализации инцидента и уменьшения наносимого вреда вступает в кон­фликт с желанием проследить нарушителя. В политике безопасности организации должны быть за­ранее расставлены приоритеты. Поскольку, как показывает практика, на успешное прослеживание не так уж много шансов, на наш взгляд, в первую очередь следует заботиться об уменьшении ущер­ба. Для прослеживания нарушителя нужно заранее выяснить контактные координаты поставщика сетевых услуг и договориться с ним о самой возможности и порядке выполнения соответствующих действий Для недопущения повторных нарушений необходимо анализировать каждый инцидент, выяв­лять причины, накапливать статистику. Каковы источники вредоносного ПО? Какие пользователи имеют обыкновение выбирать слабые пароли? На подобные вопросы и должны дать ответ резуль­таты анализа. Необходимо отслеживать появление новых уязвимостей и как можно оперативнее ликвиди­ровать ассоциированные с ними окна опасности. Кто-то в организации должен курировать этот процесс, принимать краткосрочные меры и корректировать программу безопасности для принятия долгосрочных мер.

Планирование восстановительных работ

Ни одна организация не застрахована от серьезных аварий, вызванных естественными причина­ми, чьим-то злым умыслом, халатностью или некомпетентностью. В то же время, у каждой органи­зации есть функции, которые она считает критически важными, выполнение которых она хотела бы продолжать, несмотря ни на что. Планирование восстановительных работ позволяет подгото­виться к авариям, уменьшить ущерб от них и сохранить способность к функционированию хотя бы в минимальном объеме. Отметим, что меры информационной безопасности можно разделить на три группы, в соответст­вии с тем, направлены ли они на предупреждение, обнаружение или ликвидацию последствий атак. Большинство мер носят предупредительный характер. Оперативный анализ регистрационной ин­формации и некоторые аспекты реагирования на нарушения (так называемый активный аудит) слу­жат для обнаружения и отражения атак. Планирование восстановительных работ, очевидно, можно отнести к последней из трех перечисленных групп. Процесс планирования восстановительных работ можно подразделить на следующие этапы:

· выявление критически важных функций организации, установление приоритетов;

· идентификация ресурсов, необходимых для выполнения критически важных функций;

· определение перечня возможных аварий;

· разработка стратегии восстановительных работ;

· подготовка к реализации выбранной стратегии;

· проверка стратегии.

Планируя восстановительные работы, следует отдавать себе отчет в том, что полностью сохра­нить функционирование организации не всегда возможно. Необходимо выявить критически важные функции, без которых организация теряет свое лицо, и даже среди критичных функций расставить приоритеты, чтобы как можно быстрее и с минимальными затратами возобновить деятельность по­сле аварии. Идентифицируя ресурсы, необходимые для выполнения критически важных функций, следует помнить, что многие из них имеют некомпьютерный характер. На этом этапе желательно привлече­ние специалистов разного профиля, способных в совокупности охватить все аспекты проблемы. Критичные ресурсы обычно относятся к одной из следующих категорий:

· персонал;

· информационная инфраструктура;

· физическая инфраструктура;

Составляя списки критически важных специалистов, следует учитывать, что некоторые из них могут впрямую пострадать от аварии (например, от пожара), кто-то может находиться в состоянии стресса, часть сотрудников, возможно, будет лишена возможности попасть на работу (например, в случае массовых беспорядков). Желательно иметь некоторый резерв специалистов или заранее оп­ределить каналы, по которым можно на время привлечь дополнительный персонал.

Информационная инфраструктура включает в себя следующие элементы:

· компьютеры;

· программы и данные;

· информационные сервисы внешних организаций;

· документацию;

Нужно подготовиться к тому, что на "запасном аэродроме", куда организация будет эвакуирована после аварии, аппаратная платформа может отличаться от исходной. Соответственно, следует продумать меры поддержания совместимости по программам и данным.

Среди внешних информационных сервисов для коммерческих организаций, вероятно, важнее всего получение оперативной информации и связь с государственными службами, курирующими данный сектор экономики.

Документация важна хотя бы потому, что не вся информация, с которой оперирует организация, представлена в электронной форме. Скорее всего, план восстановительных работ напечатан на бу­маге.

К физической инфраструктуре относятся здания, инженерные коммуникации, средства связи, оргтехника и многое другое. Компьютерная техника не может работать в плохих условиях, без нор­мального электропитания и т.п.

Анализируя критичные ресурсы, целесообразно учесть временной профиль их использования. Большинство ресурсов нужны постоянно, но в некоторых нужда может возникать только в опреде­ленные периоды (например, в конце месяца или года при составлении отчета).

При определении перечня возможных аварий нужно попытаться разработать их сценарии. Как будут развиваться события? Каковы могут оказаться масштабы бедствия? Что произойдет с кри­тичными ресурсами? Например, смогут ли люди попасть на работу? Будут ли выведены из строя компьютеры? Возможны ли случаи саботажа? Будет ли работать связь? Пострадает ли здание орга­низации? Можно ли будет найти и прочитать необходимые бумаги?

Стратегия восстановительных работ должна базироваться на наличных ресурсах и быть не слишком накладной для организации. При разработке стратегии целесообразно провести анализ рисков, которым подвержены критичные функции, и попытаться выбрать наиболее экономичное решение. Стратегия должна предусматривать не только работу по временной схеме, но и возвращение к нормальному функционированию.

Подготовка к реализации выбранной стратегии состоит в проработке детального плана действий в экстренных ситуациях и по их окончании, а также в обеспечении некоторой избыточности кри­тичных ресурсов. Последнюю цель можно достичь без большого расхода средств, если заключить с одной или несколькими организациями соглашения о взаимной поддержке в случае аварий - тот, кто не пострадал, предоставляют часть своих ресурсов во временное пользование менее удачливым партнерам.

Избыточность обеспечивается также мерами резервного копирования, хранением копий в не­скольких местах, представлением информации в разных видах (на бумаге и в файлах) и т.д.

Разумно заключить соглашение с поставщиками информационных услуг о первоочередном об­служивании в критических ситуациях или иметь соглашения с несколькими поставщиками. Правда, эти меры могут потребовать определенных расходов.

Проверка стратегии производится путем анализа подготовленного плана, принятых и намечен­ных мер.

Лекция 8. Основные программно-технические меры обеспечения информационной безопасности.

Программно-технические меры, то есть меры, направленные на контроль компьютерных сущно­стей - оборудования, программ и/или данных, образуют последний и самый важный рубеж инфор­мационной безопасности. Напомним, что основную часть ущерба наносят действия легальных пользователей, по отношению к которым процедурные регуляторы не могут дать решающего эф­фекта. Главные враги - некомпетентность и неаккуратность при выполнении служебных обязанно­стей, и только программно-технические меры способны им противостоять.

Компьютеры помогли автоматизировать многие области человеческой деятельности. Вполне ес­тественным представляется желание возложить на них и обеспечение собственной безопасности. Даже физическую защиту все чаще поручают не охранникам, а интегрированным компьютерным системам, что позволяет одновременно отслеживать перемещения сотрудников и по пространству организации, и по информационному пространству. Это вторая причина, объясняющая важность программно-технических мер.

Следует, однако, учитывать, что быстрое развитие информационных технологий не только дает новые возможности обороняющимся, но и объективно затрудняет обеспечение надежной защиты, если опираться исключительно на меры программно-технического уровня. Причин тому несколько:

· повышение быстродействия микросхем, развитие архитектур с высокой степенью параллелизма позволяет методом грубой силы преодолевать барьеры (прежде всего криптографические), ранее казавшиеся неприступными;

· развитие сетей и сетевых технологий, увеличение числа связей между информационными
системами, рост пропускной способности каналов расширяют число злоумышленников,
имеющих техническую возможность организовывать атаки;

· появление новых информационных сервисов ведет и к появлению новых уязвимостей как
"внутри" сервисов, так и на их стыках;

· конкуренция среди производителей программного обеспечения заставляет сокращать сроки разработки, что ведет к снижению качества тестирования и выпуску продуктов с дефектами защиты;

· навязываемая потребителям парадигма постоянного наращивания аппаратного и программ­ного обеспечения не позволяет долго оставаться в рамках надежных, апробированных конфигураций и, кроме того, вступает в конфликт с бюджетными ограничениями, из-за чего снижается доля ассигнований на безопасность.

Центральным для программно-технического уровня является понятие сервиса безопасности.Следуя объектно-ориентированному подходу, при рассмотрении информационной системы с единичным уровнем детализации мы увидим совокупность предоставляемых ею информационных сервисов. Назовем их основными. Чтобы они могли функционировать и обладали требуемыми свойствами, необходимо несколько уровней дополнительных (вспомогательных) сервисов - от СУБД и мониторов транзакций до ядра операционной системы и оборудования.

В число вспомогательных входят сервисы безопасности (мы уже сталкивались с ними при рассмотрении стандартов и спецификаций в области ИБ); среди них нас в первую очередь будут инте­ресовать универсальные, высокоуровневые, допускающие использование различными основными и вспомогательными сервисами:

· идентификация и аутентификация;

· управление доступом;

· протоколирование и аудит;

· шифрование;

· контроль целостности;

· экранирование;

· анализ защищенности;

· обеспечение отказоустойчивости;

· обеспечение безопасного восстановления;

· туннелирование;

· управление.

Если сопоставить приведенный перечень сервисов с классами функциональных требований "Общих критериев", то бросается в глаза их существенное несовпадение. Мы отказались от рассмотрения вопросов, связанных с приватностью, по следующей причине. На наш взгляд, сервис безопасности, хотя бы частично, должен находиться в распоряжении того, кого он защищает. В си­туации с приватностью это не так: критически важные компоненты сосредоточены не на клиентской, а на серверной стороне, так что приватность по существу оказывается свойством предлагае­мой информационной услуги (в простейшем случае приватность достигается сохранением конфи­денциальности серверной регистрационной информации и защитой от перехвата данных, для чего достаточно перечисленных нами сервисов безопасности).

С другой стороны, наш перечень шире, чем в "Общих критериях", поскольку в него входят экранирование, анализ защищенности и туннелирование. Мы покажем, что эти сервисы имеют важное самостоятельное значение и, кроме того, могут комбинироваться с другими сервисами для получе­ния таких необходимых защитных средств, как, например, виртуальные собственные сети.

Совокупность перечисленных выше сервисов безопасности мы будем называть полным набо­ром. Согласно современным воззрениям, он в принципе достаточен для построения надежной за­щиты на программно-техническом уровне, правда, при соблюдении целого ряда дополнительных условий (отсутствие уязвимостей, безопасное администрирование и т.д., и т.п.).

Для проведения классификации сервисов безопасности и определения их места в общей архи­тектуре целесообразно подразделить меры безопасности на следующие виды:

· превентивные, препятствующие нарушениям ИБ;

· меры обнаружения нарушений;

· локализующие, сужающие зону воздействия нарушений;

· меры по прослеживанию нарушителя;

· меры восстановления режима безопасности.

Большинство сервисов безопасности попадает в число превентивных, и это, безусловно, пра­вильно. Аудит и контроль целостности способны помочь в обнаружении нарушений; активный ау­дит, кроме того, позволяет запрограммировать реакцию на нарушение с целью локализации и/или прослеживания. Направленность сервисов отказоустойчивости и безопасного восстановления оче­видна. Наконец, управление играет инфраструктурную роль, обслуживая все аспекты ИС.

Особенности современных информационных систем, существенные с точки зре­ния безопасности.

Информационная система типичной современной организации является весьма сложным обра­зованием, построенным в многоуровневой архитектуре клиент/сервер, пользующимся многочис­ленными внешними сервисами и, в свою очередь, предоставляющим собственные сервисы вовне. Даже сравнительно небольшие магазины, обеспечивающие расчет с покупателями по пластиковым картам (и, конечно, имеющие внешний Web-сервер), критическим образом зависят от своих ин­формационных систем и, в частности (и вместе с покупателями), - от защищенности всех компо­нентов систем и коммуникаций между ними.

С точки зрения безопасности наиболее существенными представляются следующие аспекты современных ИС:

· корпоративная сеть имеет несколько территориально разнесенных частей (поскольку органи­зация располагается на нескольких производственных площадках), связи между которыми находятся в ведении внешнего поставщика сетевых услуг, выходя за пределы зоны, контро­лируемой организацией;

· корпоративная сеть имеет одно или несколько подключений к Интернет;

· на каждой из производственных площадок могут находиться критически важные серверы, в
доступе к которым нуждаются работники, базирующиеся на других площадках, мобильные
работники и, возможно, сотрудники сторонних организаций и другие внешние пользователи;

· для доступа пользователей могут применяться не только компьютеры, но и потребительские устройства, использующие, в частности, беспроводную связь;

· в течение одного сеанса работы пользователю приходится обращаться к нескольким информационным сервисам, опирающимся на разные аппаратно-программные платформы;

· к доступности информационных сервисов предъявляются жесткие требования, обычно выражающиеся в необходимости круглосуточного функционирования с максимальным временем простоя порядка минут или десятков минут;

· информационная система представляет собой сеть с активными агентами, то есть в процессе работы программные компоненты, такие как аплеты или сервлеты, передаются с одной ма­шины на другую и выполняются в целевой среде, поддерживая связь с удаленными компо­нентами;

· не все пользовательские системы контролируются сетевыми и/или системными администра­торами организации;

· программное обеспечение, особенно полученное по сети, не может считаться доверенным, в нем могут присутствовать зловредные элементы или ошибки, создающие уязвимости в защи­те;

· конфигурация информационной системы постоянно изменяется на уровнях административных данных, программ и аппаратуры (меняется состав пользователей, их привилегии, версии программ, появляются новые сервисы, новая аппаратура и т.п.).

Следует учитывать еще по крайней мере два момента. Во-первых, для каждого сервиса основные грани ИБ (доступность, целостность, конфиденциальность) трактуются по-своему. Целостность с точки зрения системы управления базами данных и с точки зрения почтового сервера - вещи принципиально разные. Бессмысленно говорить о безопасности локальной или иной сети вообще, если сеть включает в себя разнородные компоненты. Следует анализировать защищенность сервисов, функционирующих в сети. Для разных сервисов и защиту строят по-разному. Во-вторых, основная угроза информационной безопасности организаций по-прежнему исходит не от внешних злоумыш­ленников, а от собственных сотрудников, по той или иной причине не являющихся лояльными.

В силу изложенных причин далее будут рассматриваться распределенные, разнородные, многосервисные, эволюционирующие системы. Соответственно, нас будут интересовать решения, ориен­тированные на подобные конфигурации.

Архитектурная безопасность

Сервисы безопасности, какими бы мощными и стойкими они ни были, сами по себе не могут га­рантировать надежность программно-технического уровня защиты. Только разумная, проверенная архитектура способна сделать эффективным объединение сервисов, обеспечить управляемость ин­формационной системы, ее способность развиваться и противостоять новым угрозам при сохране­нии таких свойств, как высокая производительность, простота и удобство использования.

Теоретической основой решения проблемы архитектурной безопасности является следующее фундаментальное утверждение, которое мы уже приводили при рассмотрении Интерпретации "Оранжевой книги" для сетевых конфигураций: «Пусть каждый субъект (то есть процесс, действующий от имени какого-либо пользователя) заключен внутри одного компонента и может осуществлять непосредственный дос­туп к объектам только в пределах этого компонента. Пусть, далее, каждый компонент содержит свой монитор обращений, отслеживающий все локальные попытки доступа, и все мониторы прово­дят в жизнь согласованную политику безопасности. Пусть, наконец, коммуникационные каналы, связывающие компоненты, сохраняют конфиденциальность и целостность передаваемой информа­ции. Тогда совокупность всех мониторов образует единый монитор обращений для всей сетевой конфигурации». Обратим внимание на три принципа, содержащиеся в приведенном утверждении:

· необходимость выработки и проведения в жизнь единой политики безопасности;

· необходимость обеспечения конфиденциальности и целостности при сетевых взаимодейст­виях;

· необходимость формирования составных сервисов по содержательному принципу, чтобы
каждый полученный таким образом компонент обладал полным набором защитных средств и с внешней точки зрения представлял собой единое целое (не должно быть информационных потоков, идущих к незащищенным сервисам).

Если какой-либо (составной) сервис не обладает полным набором защитных средств (состав полного набора описан выше), необходимо привлечение дополнительных сервисов, которые мы бу­дем называть экранирующими. Экранирующие сервисы устанавливаются на путях доступа к недос­таточно защищенным элементам; в принципе, один такой сервис может экранировать (защищать) сколь угодно большое число элементов.

С практической точки зрения наиболее важными являются следующие принципы архитектурной безопасности:

· непрерывность защиты в пространстве и времени, невозможность миновать защитные сред­ства;

· следование признанным стандартам, использование апробированных решений;

· иерархическая организация ИС с небольшим числом сущностей на каждом уровне;

· усиление самого слабого звена; невозможность перехода в небезопасное состояние; минимизация привилегий; разделение обязанностей; эшелонированность обороны;

· разнообразие защитных средств;

· простота и управляемость информационной системы.

Поясним смысл перечисленных принципов. Если у злоумышленника или недовольного пользователя появится возможность миновать за­щитные средства, он, разумеется, так и сделает. Определенные выше экранирующие сервисы долж­ны исключить подобную возможность.

Следование признанным стандартам, использование апробированных решений повышает на­дежность ИС, уменьшает вероятность попадания в тупиковую ситуацию, когда обеспечение безо­пасности потребует непомерно больших затрат и принципиальных модификаций.

Иерархическая организация ИС с небольшим числом сущностей на каждом уровне необходима по технологическим соображениям. При нарушении данного принципа система станет необозримой и, следовательно, обеспечить ее безопасность будет невозможно.

Надежность любой обороны определяется самым слабым звеном. Злоумышленник не будет бо­роться против силы, он предпочтет легкую победу над слабостью. (Часто самым слабым звеном оказывается не компьютер или программа, а человек, и тогда проблема обеспечения информацион­ной безопасности приобретает нетехнический характер.)

Принцип невозможности перехода в небезопасное состояние означает, что при любых обстоятельствах, в том числе нештатных, защитное средство либо полностью выполняет свои функции, либо полностью блокирует доступ. Образно говоря, если в крепости механизм подъемного моста ломается, мост должен оставаться в поднятом состоянии, препятствуя проходу неприятеля.

Применительно к программно-техническому уровню принцип минимизации привилегий пред­писывает выделять пользователям и администраторам только те права доступа, которые необходимы им для выполнения служебных обязанностей. Назначение этого принципа - уменьшить ущерб от случайных или умышленных некорректных действий пользователей и администраторов.

Принцип разделения обязанностей предполагает такое распределение ролей и ответственности, чтобы один человек не мог нарушить критически важный для организации процесс или создать брешь в защите по заказу злоумышленников. Соблюдение данного принципа особенно важно, чтобы предотвратить злонамеренные или неквалифицированные действия системного администратора.

Принцип эшелонированности обороны предписывает не полагаться на один защитный рубеж, каким бы надежным он ни казался. За средствами физической защиты должны следовать программно-технические средства, за идентификацией и аутентификацией - управление доступом и, как последний рубеж, - протоколирование и аудит. Эшелонированная оборона способна по крайней мере задержать злоумышленника, а наличие такого рубежа, как протоколирование и аудит, сущест­венно затрудняет незаметное выполнение злоумышленных действий.

Принцип разнообразия защитных средств рекомендует организовывать различные по своему ха­рактеру оборонительные рубежи, чтобы от потенциального злоумышленника требовалось овладе­ние разнообразными и, по возможности, несовместимыми между собой навыками (например, уме­нием преодолевать высокую ограду и знанием слабостей нескольких операционных систем).

Очень важен принцип простоты и управляемости информационной системы в целом и защитных средств в особенности. Только для простого защитного средства можно формально или неформаль­но доказать его корректность. Только в простой и управляемой системе можно проверить согласо­ванность конфигурации различных компонентов и осуществить централизованное администриро­вание. В этой связи важно отметить интегрирующую роль Web-сервиса, скрывающего разнообразие обслуживаемых объектов и предоставляющего единый, наглядный интерфейс. Соответственно, ес­ли объекты некоторого вида (например, таблицы базы данных) доступны через Web, необходимо заблокировать прямой доступ к ним, поскольку в противном случае система будет сложной и плохо управляемой.

Для обеспечения высокой доступности (непрерывности функционирования) необходимо соблю­дать следующие принципы архитектурной безопасности:

· Внесение в конфигурацию той или иной формы избыточности (резервное оборудование, за­пасные каналы связи и т.п.);

· Наличие средств обнаружения нештатных ситуаций;

· Наличие средств реконфигурирования для восстановления, изоляции и/или замены компонентов, отказавших или подвергшихся атаке на доступность;

· Рассредоточенность сетевого управления, отсутствие единой точки отказа;

· Выделение подсетей и изоляция групп пользователей друг от друга. Данная мера, являющая­ся обобщением разделения процессов на уровне операционной системы, ограничивает зону поражения при возможных нарушениях информационной безопасности.

Еще одним важным архитектурным принципом следует признать минимизацию объема защитных средств, выносимых на клиентские системы. Причин тому несколько:

· для доступа в корпоративную сеть могут использовать потребительские устройства с ограни­ченной функциональностью;

· конфигурацию клиентских систем трудно или невозможно контролировать.

К необходимому минимуму следует отнести реализацию сервисов безопасности на сетевом и транспортном уровнях и поддержку механизмов аутентификации, устойчивых к сетевым угрозам.

Лекция 9 Идентификация и аутентификация, управление доступом.

Идентификацию и аутентификацию можно считать основой программно-технических средств безопасности, поскольку остальные сервисы рассчитаны на обслуживание именованных субъектов. Идентификация и аутентификация - это первая линия обороны, "проходная" информационного про­странства организации.

Идентификация позволяет субъекту (пользователю, процессу, действующему от имени определенного пользователя, или иному аппаратно-программному компоненту) назвать себя (сообщить свое имя). Посредством аутентификации вторая сторона убеждается, что субъект действительно тот, за кого он себя выдает. В качестве синонима слова "аутентификация" иногда используют сло­восочетание "проверка подлинности".

Заметим, что происхождение русскоязычного термина "аутентификация" не совсем понятно. Английское "authentication" скорее можно прочитать как "аутентикация"; трудно сказать, откуда в середине взялось еще "фи" - может, из идентификации? Тем не менее, термин устоялся, он закреплен в Руководящих документах Гостехкомиссии России, использован в многочисленных публикациях, поэтому исправить его уже невозможно.

Аутентификация бывает односторонней (обычно клиент доказывает свою подлинность серверу) и двусторонней (взаимной). Пример односторонней аутентификации - процедура входа пользователя в систему.

В сетевой среде, когда стороны идентификации/аутентификации территориально разнесены, у рассматриваемого сервиса есть два основных аспекта:

· что служит аутентификатором (то есть используется для подтверждения подлинности субъекта);

· как организован (и защищен) обмен данными идентификации/аутентификации.

· Субъект может подтвердить свою подлинность, предъявив, по крайней мере, одну из следующих сущностей:

· нечто, что он знает (пароль, личный идентификационный номер, криптографический ключ и т.п.);

· нечто, чем он владеет (личную карточку или иное устройство аналогичного назначения);

· нечто, что есть часть его самого (голос, отпечатки пальцев и т.п., то есть свои биометрические характеристики).

В открытой сетевой среде между сторонами идентификации/аутентификации не существует доверенного маршрута; это значит, что в общем случае данные, переданные субъектом, могут не сов­падать с данными, полученными и использованными для проверки подлинности. Необходимо обес­печить защиту от пассивного и активного прослушивания сети, то есть от перехвата, изменения и/или воспроизведения данных. Передача паролей в открытом виде, очевидно, неудовлетворитель­на; не спасает положение и шифрование паролей, так как оно не защищает от воспроизведения. Нужны более сложные протоколы аутентификации.

Надежная идентификация и аутентификация затруднена не только из-за сетевых угроз, но и по целому ряду причин. Во-первых, почти все аутентификационные сущности можно узнать, украсть или подделать. Во-вторых, имеется противоречие между надежностью аутентификации, с одной стороны, и удобствами пользователя и системного администратора с другой. Так, из соображений безопасности необходимо с определенной частотой просить пользователя повторно вводить аутентификационную информацию (ведь на его место мог сесть другой человек), а это не только хлопот­но, но и повышает вероятность того, что кто-то может подсмотреть за вводом данных. В-третьих, чем надежнее средство защиты, тем оно дороже.

Современные средства идентификации/аутентификации должны поддерживать концепцию единого входа в сеть. Единый вход в сеть - это, в первую очередь, требование удобства для пользова­телей. Если в корпоративной сети много информационных сервисов, допускающих независимое обращение, то многократная идентификация/аутентификация становится слишком обременитель­ной. К сожалению, пока нельзя сказать, что единый вход в сеть стал нормой, доминирующие реше­ния пока не сформировались.

Таким образом, необходимо искать компромисс между надежностью, доступностью по цене и удобством использования и администрирования средств идентификации и аутентификации.

Любопытно отметить, что сервис идентификации/аутентификации может стать объектом атак на доступность. Если система сконфигурирована так, что после определенного числа неудачных попы­ток устройство ввода идентификационной информации (такое, например, как терминал) блокирует­ся, то злоумышленник может остановить работу легального пользователя буквально несколькими нажатиями клавиш.

Парольная аутентификация

Главное достоинство парольной аутентификации - простота и привычность. Пароли давно встроены в операционные системы и иные сервисы. При правильном использовании пароли могут обеспечить приемлемый для многих организаций уровень безопасности. Тем не менее, по совокуп­ности характеристик их следует признать самым слабым средством проверки подлинности.

Чтобы пароль был запоминающимся, его зачастую делают простым (имя подруги, название спортивной команды и т.п.). Однако простой пароль нетрудно угадать, особенно если знать пристрастия данного пользователя. Иногда пароли с самого начала не хранятся в тайне, так как имеют стандартные значения, ука­занные в документации, и далеко не всегда после установки системы производится их смена. Ввод пароля можно подсмотреть. Иногда для подглядывания используются даже оптические приборы. Пароли нередко сообщают коллегам, чтобы те могли, например, подменить на некоторое время владельца пароля. Теоретически в подобных случаях более правильно задействовать средства управления доступом, но на практике так никто не поступает; а тайна, которую знают двое, это уже не тайна. Пароль можно угадать "методом грубой силы", используя, скажем, словарь. Если файл паролей зашифрован, но доступен для чтения, его можно скачать к себе на компьютер и попытаться подоб­рать пароль, запрограммировав полный перебор (предполагается, что алгоритм шифрования известен). Тем не менее, следующие меры позволяют значительно повысить надежность парольной защиты:

· наложение технических ограничений (пароль должен быть не слишком коротким, он должен содержать буквы, цифры, знаки пунктуации и т.п.);

· управление сроком действия паролей, их периодическая смена;

· ограничение доступа к файлу паролей;

· ограничение числа неудачных попыток входа в систему (это затруднит применение "метода грубой силы");

· обучение пользователей;

· использование программных генераторов паролей (такая программа, основываясь на неслож­ных правилах, может порождать только благозвучные и, следовательно, запоминающиеся пароли).

Перечисленные меры целесообразно применять всегда, даже если наряду с паролями используются другие методы аутентификации.

Одноразовые пароли

Рассмотренные выше пароли можно назвать многоразовыми; их раскрытие позволяет злоумышленнику действовать от имени легального пользователя. Гораздо более сильным средством, устой­чивым к пассивному прослушиванию сети, являются одноразовые пароли.

Наиболее известным программным генератором одноразовых паролей является система S/KEY компании Bellcore. Идея этой системы состоит в следующем. Пусть имеется односторонняя функ­ция f (то есть функция, вычислить обратную которой за приемлемое время не представляется возможным). Эта функция известна и пользователю, и серверу аутентификации. Пусть, далее, имеется секретный ключ K, известный только пользователю.

На этапе начального администрирования пользователя функция f применяется к ключу K n раз, после чего результат сохраняется на сервере. После этого процедура проверки подлинности пользо­вателя выглядит следующим образом:

· сервер присылает на пользовательскую систему число (n-1);

· пользователь применяет функцию f к секретному ключу K (n-1) раз и отправляет результат по сети на сервер аутентификации;

· сервер применяет функцию f к полученному от пользователя значению и сравнивает резуль­тат с ранее сохраненной величиной. В случае совпадения подлинность пользователя считается установленной, сервер запоминает новое значение (присланное пользователем) и умень­шает на единицу счетчик (n).

На самом деле реализация устроена чуть сложнее (кроме счетчика, сервер посылает затравочное значение, используемое функцией f), но для нас сейчас это не важно. Поскольку функция f необра­тима, перехват пароля, равно как и получение доступа к серверу аутентификации, не позволяют уз­нать секретный ключ K и предсказать следующий одноразовый пароль. Система S/KEY имеет статус Internet-стандарта (RFC 1938).

Другой подход к надежной аутентификации состоит в генерации нового пароля через небольшой промежуток времени (например, каждые 60 секунд), для чего могут использоваться программы или специальные интеллектуальные карты (с практической точки зрения такие пароли можно считать одноразовыми). Серверу аутентификации должен быть известен алгоритм генерации паролей и ассоциированные с ним параметры; кроме того, часы клиента и сервера должны быть синхронизиро­ваны.

Идентификация/аутентификация с помощью биометрических данных

Биометрия представляет собой совокупность автоматизированных методов идентификации и/или аутентификации людей на основе их физиологических и поведенческих характеристик. К числу физиологических характеристик принадлежат особенности отпечатков пальцев, сетчатки и роговицы глаз, геометрия руки и лица и т.п. К поведенческим характеристикам относятся динамика подписи (ручной), стиль работы с клавиатурой. На стыке физиологии и поведения находят ся анализ особенностей голоса и распознавание речи.

Биометрией во всем мире занимаются очень давно, однако долгое время все, что было связано с ней, отличалось сложностью и дороговизной. В последнее время спрос на биометрические продукты, в первую очередь в связи с развитием электронной коммерции, постоянно и весьма интенсивно растет. Это понятно, поскольку с точки зрения пользователя гораздо удобнее предъявить себя самого, чем что-то запоминать. Спрос рождает предложение, и на рынке появились относительно недорогие аппаратно-программные продукты, ориентированные в основном на распознавание отпечатков пальцев.

В общем виде работа с биометрическими данными организована следующим образом. Сначала создается и поддерживается база данных характеристик потенциальных пользователей. Для этого биометрические характеристики пользователя снимаются, обрабатываются, и результат обработки (называемый биометрическим шаблоном) заносится в базу данных (исходные данные, такие как результат сканирования пальца или роговицы, обычно не хранятся). В дальнейшем для идентификации (и одновременно аутентификации) пользователя процесс снятия и обработки повторяется, после чего производится поиск в базе данных шаблонов. В случае успешного поиска личность пользователя и ее подлинность считаются установленными. Для аутентификации достаточно произвести сравнение с одним биометрическим шаблоном, выбранным на основе предварительно введенных данных. Обычно биометрию применяют вместе с другими аутентификаторами, такими, например, как интеллектуальные карты. Иногда биометрическая аутентификация является лишь первым рубежом защиты и служит для активизации интеллектуальных карт, хранящих криптографические секреты; в таком случае биометрический шаблон хранится на той же карте.

Активность в области биометрии очень велика. Организован соответствующий консорциум (см. http://www.biometrics.org), активно ведутся работы по стандартизации разных аспектов технологии (формата обмена данными, прикладного программного интерфейса и т.п.), публикуется масса рекламных статей, в которых биометрия преподносится как средство обеспечения сверхбезопасности ставшее доступным широким массам.

Однако к биометрии следует относиться весьма осторожно. Необходимо учитывать, что
она подвержена тем же угрозам, что и другие методы аутентификации. Во-первых, биометрический шаблон сравнивается не с результатом первоначальной обработки характеристик пользователя, а с тем, что пришло к месту сравнения. А, как известно, за время пути... много чего может произойти. Во-вторых, биометрические методы не более надежны, чем база данных шаблонов. В-третьих, сле­дует учитывать разницу между применением биометрии на контролируемой территории, под бди­тельным оком охраны, и в "полевых" условиях, когда, например к устройству сканирования роговицы могут поднести муляж и т.п. В-четвертых, биометрические данные человека меняются, так что база шаблонов нуждается в сопровождении, что создает определенные проблемы и для пользо­вателей, и для администраторов.

Но главная опасность состоит в том, что любая "пробоина" для биометрии оказывается фатальной. Пароли, при всей их ненадежности, в крайнем случае, можно сменить. Утерянную аутентификационную карту можно аннулировать и завести новую. Палец же, глаз или голос сменить нельзя. Если биометрические данные окажутся скомпрометированы, придется, как минимум, производить существенную модернизацию всей системы.

Управление доступом

С традиционной точки зрения средства управления доступом позволяют специфицировать и контролировать действия, которые субъекты (пользователи и процессы) могут выполнять над объ­ектами (информацией и другими компьютерными ресурсами). В данном разделе речь идет о логи­ческом управлении доступом, которое, в отличие от физического, реализуется программными сред­ствами. Логическое управление доступом - это основной механизм многопользовательских систем, призванный обеспечить конфиденциальность и целостность объектов и, до некоторой степени, их доступность (путем запрещения обслуживания неавторизованных пользователей).

Рассмотрим формальную постановку задачи в традиционной трактовке. Имеется совокупность субъектов и набор объектов. Задача логического управления доступом состоит в том, чтобы для ка­ждой пары "субъект-объект" определить множество допустимых операций (зависящее, быть может, от некоторых дополнительных условий) и контролировать выполнение установленного порядка.

Отношение "субъекты-объекты" можно представить в виде матрицы доступа, в строках кото­рой перечислены субъекты, в столбцах - объекты, а в клетках, расположенных на пересечении строк и столбцов, записаны дополнительные условия (например, время и место действия) и разрешенные виды доступа. Фрагмент матрицы может выглядеть, например, так:

Тема логического управления доступом - одна из сложнейших в области информационной безо­пасности. Дело в том, что само понятие объекта (а тем более видов доступа) меняется от сервиса к сервису. Для операционной системы к объектам относятся файлы, устройства и процессы. Приме­нительно к файлам и устройствам обычно рассматриваются права на чтение, запись, выполнение (для программных файлов), иногда на удаление и добавление. Отдельным правом может быть воз­можность передачи полномочий доступа другим субъектам (так называемое право владения). Про­цессы можно создавать и уничтожать. Современные операционные системы могут поддерживать и другие объекты.

Для систем управления реляционными базами данных объект - это база данных, таблица, пред­ставление, хранимая процедура. К таблицам применимы операции поиска, добавления, модифика­ции и удаления данных, у других объектов иные виды доступа.

Разнообразие объектов и применимых к ним операций приводит к принципиальной децентрали­зации логического управления доступом. Каждый сервис должен сам решать, позволить ли кон­кретному субъекту ту или иную операцию. Теоретически это согласуется с современным объектно-ориентированным подходом, на практике же приводит к значительным трудностям. Главная про­блема в том, что ко многим объектам можно получить доступ с помощью разных сервисов (воз­можно, при этом придется преодолеть некоторые технические трудности). Так, до реляционных таблиц можно добраться не только средствами СУБД, но и путем непосредственного чтения файлов или дисковых разделов, поддерживаемых операционной системой (разобравшись предварительно в структуре хранения объектов базы данных). В результате при задании матрицы доступа нужно при­нимать во внимание не только принцип распределения привилегий для каждого сервиса, но и суще­ствующие связи между сервисами (приходится заботиться о согласованности разных частей матри­цы). Аналогичная трудность возникает при экспорте/импорте данных, когда информация о правах доступа, как правило, теряется (поскольку на новом сервисе она не имеет смысла). Следовательно, обмен данными между различными сервисами представляет особую опасность с точки зрения управления доступом, а при проектировании и реализации разнородной конфигурации необходимо позаботиться о согласованном распределении прав доступа субъектов к объектам и о минимизации числа способов экспорта/импорта данных. При принятии решения о предоставлении доступа обычно анализируется следующая информа­ция:

· идентификатор субъекта (идентификатор пользователя, сетевой адрес компьютера и т.п.). Подобные идентификаторы являются основой произвольного (или дискреционного) управлениядоступом;

· атрибуты субъекта (метка безопасности, группа пользователя и т.п.). Метки безопасности - ос­нова принудительного (мандатного) управления доступом.

Матрицу доступа, ввиду ее разреженности (большинство клеток - пустые), неразумно хранить в виде двухмерного массива. Обычно ее хранят по столбцам, то есть для каждого объекта поддержи­вается список "допущенных" субъектов вместе с их правами. Элементами списков могут быть име­на групп и шаблоны субъектов, что служит большим подспорьем администратору. Некоторые про­блемы возникают только при удалении субъекта, когда приходится удалять его имя из всех списков доступа; впрочем, эта операция производится нечасто.

Списки доступа - исключительно гибкое средство. С их помощью легко выполнить требование о гранулярности прав с точностью до пользователя. Посредством списков несложно добавить права или явным образом запретить доступ (например, чтобы наказать нескольких членов группы пользо­вателей). Безусловно, списки являются лучшим средством произвольного управления доступом.

Подавляющее большинство операционных систем и систем управления базами данных реализу­ют именно произвольное управление доступом. Основное достоинство произвольного управления -гибкость. Вообще говоря, для каждой пары "субъект-объект" можно независимо задавать права доступа (особенно легко это делать, если используются списки управления доступом). К сожале­нию, у "произвольного" подхода есть ряд недостатков. Рассредоточенность управления доступом ведет к тому, что доверенными должны быть многие пользователи, а не только системные операто­ры или администраторы. Из-за рассеянности или некомпетентности сотрудника, владеющего сек­ретной информацией, эту информацию могут узнать и все остальные пользователи. Следовательно, произвольность управления должна быть дополнена жестким контролем над реализацией избранной политики безопасности.

Второй недостаток, который представляется основным, состоит в том, что права доступа суще­ствуют отдельно от данных. Ничто не мешает пользователю, имеющему доступ к секретной ин­формации, записать ее в доступный всем файл или заменить полезную утилиту ее "троянским" ана­логом. Подобная "разделенность" прав и данных существенно осложняет проведение несколькими системами согласованной политики безопасности и, главное, делает практически невозможным эф­фективный контроль согласованности.

Возвращаясь к вопросу представления матрицы доступа, укажем, что для этого можно использо­вать также функциональный способ, когда матрицу не хранят в явном виде, а каждый раз вычисля­ют содержимое соответствующих клеток. Например, при принудительном управлении доступом применяется сравнение меток безопасности субъекта и объекта.

Удобной надстройкой над средствами логического управления доступом является ограничи­вающий интерфейс, когда пользователя лишают самой возможности попытаться совершить не­санкционированные действия, включив в число видимых ему объектов только те, к которым он имеет доступ. Подобный подход обычно реализуют в рамках системы меню (пользователю показы­вают лишь допустимые варианты выбора) или посредством ограничивающих оболочек, таких как restricted shell в ОС Unix.

В заключение подчеркнем важность управления доступом не только на уровне операционной системы, но и в рамках других сервисов, входящих в состав современных приложений, а также, на­сколько это возможно, на "стыках" между сервисами. Здесь на первый план выходит существование единой политики безопасности организации, а также квалифицированное и согласованное систем­ное администрирование.

Контроль целостности.

Криптографические методы позволяют надежно контролировать целостность как отдельных порций данных, так и их наборов (таких как поток сообщений); определять подлинность источника данных; гарантировать невозможность отказаться от совершенных действий ("неотказуемость"). В основе криптографического контроля целостности лежат два понятия:

· хэш-функция;

· электронная цифровая подпись (ЭЦП).

Хэш-функция - это труднообратимое преобразование данных (односторонняя функция), реализуемое, как правило, средствами симметричного шифрования со связыванием блоков. Результат шифрования последнего блока (зависящий от всех предыдущих) и служит результатом хэш-функции.

Пусть имеются данные, целостность которых нужно проверить, хэш-функция и ранее вычислен­ный результат ее применения к исходным данным (так называемый дайджест). Обозначим хэш-функцию через h, исходные данные - через T, проверяемые данные - через T'. Контроль целостности данных сводится к проверке равенства h(T') = h(T). Если оно выполнено, считается, что T' = T. Сов­падение дайджестов для различных данных называется коллизией. В принципе, коллизии, конечно, возможны, поскольку мощность множества дайджестов меньше, чем мощность множества хэшируемых данных, однако то, что h есть функция односторонняя, означает, что за приемлемое время специально организовать коллизию невозможно.

Рассмотрим теперь применение асимметричного шифрования для выработки и проверки электронной цифровой подписи. Пусть E(T) обозначает результат зашифрования текста T с помощью открытого ключа, а D(T) - результат расшифрования текста Т (как правило, шифрованного) с по­мощью секретного ключа. Чтобы асимметричный метод мог применяться для реализации ЭЦП, не­обходимо выполнение тождества E(D(T)) = D(E(T)) = T

На рис. показана процедура выработки электронной цифровой подписи, состоящая в шифрова­нии преобразованием D дайджеста h(T).

Проверка ЭЦП может быть реализована так, как показано на следующем рисeyrt^

Из равенства E(S') = h(T') следует, что S' = D(h(T')). Для доказательства достаточно применить к обеим частям преобразова­ние D и вычеркнуть в левой части тождественное преобразование D(E()). Таким образом, элек­тронная цифровая подпись защищает целостность сообщения и удостоверяет личность отправителя, то есть защищает целостность источника данных и служит основой неотказуемости.

Два российских стандарта, ГОСТ Р 34.10-94 "Процедуры выработки и проверки электронной цифровой подписи на базе асимметричного криптографического алгоритма" и ГОСТ Р 34.11-94 "Функция хэширования", объединенные общим заголовком "Информационная технология. Крипто­графическая защита информации", регламентируют вычисление дайджеста и реализацию ЭЦП. В сентябре 2001 года был утвержден, а 1 июля 2002 года вступил в силу новый стандарт ЭЦП - ГОСТ Р 34.10-2001, разработанный специалистами ФАПСИ.

Для контроля целостности последовательности сообщений (то есть для защиты от кражи, дубли­рования и переупорядочения сообщений) применяют временные штампы и нумерацию элементов последовательности, при этом штампы и номера включают в подписываемый текст.

Методы обеспечения безотказности

Безотказность сервисов и служб хранения данных достигается с помощью систем самотестирования и внесения избыточности на различных уровнях: аппаратном, программном, информаци­онном.

Методы поддержания безотказности являются смежной областью в схемах комплексной инфор­мационной безопасности предприятия. Основным методом в этой сфере является внесение избы­точности. Она может реализовываться в системе на трех уровнях: уровне данных (или информации), уровне сервисов (или приложений) и уровне аппаратного обеспечения.

Внесение избыточности на уровне данных практикуется достаточно давно: это резервное копирование и помехоустойчивое кодирование. Резервное копирование выполняется обычно при хране­нии информации на современных запоминающих устройствах (для них в аварийной ситуации характерен выход из строя больших блоков данных целиком – трудно восстановимое с помощью помехоустойчивого кодирование повреждение). А вот использование кодов с обнаружением и некоторым потенциалом для исправления ошибок получило широкое применение в средствах те­лекоммуникации.

Внесение избыточности на уровне приложений используется гораздо реже. Однако, многие, особенно сетевые, службы изначально поддерживают возможность работы с резервным или вообще с неограниченным заранее неизвестным количеством альтернативных служб. Введение такой воз­можности рекомендуется при разработке программного обеспечения, однако, сам процесс автома­тического переключения на альтернативную службу должен подтверждаться криптографическим обменом первоначальной (установочной) информацией. Это необходимо делать для того, чтобы злоумышленник не мог, выведя из строя реальный сервис, навязать Вашей программе свой сервис с фальсифицированной информацией.

Внесение избыточности на аппаратном уровне реализуется обычно в отношении периферийных устройств (накопители на гибких и жестких дисках, сетевые и видео- адаптеры, мониторы, устрой­ства ввода информации от пользователя). Это связано с тем, что дублирование работы основных компонентов ЭВМ (процессора, ОЗУ) гораздо проще выполнить, установив просто полноценную дублирующую ЭВМ с теми же функциями. Для автоматического определения работоспособности ЭВМ в программное обеспечение применяется:

· проверка контрольных сумм информации;

· тестовые примеры с заведомо известным результатом, запускаемые время от времени;

· монтирование трех и более дублирующих устройств и сверка их выходных результаты по мажоритарному правилу (каких результатов больше – те и есть правильные, а машины, выдавшие не такие результаты, выведены из строя).

Лекция 10 . Экранирование, анализ защищенности.

Формальная постановка задачи экранирования состоит в следующем. Пусть имеется два мно­жества информационных систем. Экран - это средство разграничения доступа клиентов из одного множества к серверам из другого множества. Экран осуществляет свои функции, контролируя все информационные потоки между двумя множествами систем. Контроль потоков состоит в их фильтрации, возможно, с выполнением некоторых преобразований.

На следующем уровне детализации экран (полупроницаемую мембрану) удобно представлять как последовательность фильтров. Каждый из фильтров, проанализировав данные, может задер­жать (не пропустить) их, а может и сразу "перебросить" за экран. Кроме того, допускается преобра­зование данных, передача порции данных на следующий фильтр для продолжения анализа или об­работка данных от имени адресата и возврат результата отправителю.

Помимо функций разграничения доступа, экраны осуществляют протоколирование обмена информацией. Обычно экран не является симметричным, для него определены понятия "внутри" и "снаружи". При этом задача экранирования формулируется как защита внутренней области от потенциально враждебной внешней. Так, межсетевые экраны (МЭ) (предложенный автором перевод английско­го термина firewall) чаще всего устанавливают для защиты корпоративной сети организации, имеющей выход в Internet. Экранирование помогает поддерживать доступность сервисов внутренней области, уменьшая или вообще ликвидируя нагрузку, вызванную внешней активностью. Уменьшается уязвимость внутренних сервисов безопасности, поскольку первоначально злоумышленник должен преодолеть экран, где защитные механизмы сконфигурированы особенно тщательно. Кроме того, экранирую­щая система, в отличие от универсальной, может быть устроена более простым и, следовательно, более безопасным образом.

Экранирование дает возможность контролировать также информационные потоки, направлен­ные во внешнюю область, что способствует поддержанию режима конфиденциальности в ИС ор­ганизации.

Подчеркнем, что экранирование может использоваться как сервис безопасности не только в се­тевой, но и в любой другой среде, где происходит обмен сообщениями. Важнейший пример подоб­ной среды - объектно-ориентированные программные системы, когда для активизации методов объектов выполняется (по крайней мере, в концептуальном плане) передача сообщений. Весьма ве­роятно, что в будущих объектно-ориентированных средах экранирование станет одним из важней­ших инструментов разграничения доступа к объектам. Экранирование может быть частичным, защищающим определенные информационные сер­висы.

Ограничивающий интерфейс также можно рассматривать как разновидность экранирования. На невидимый объект трудно нападать, особенно с помощью фиксированного набора средств. В этом смысле Web-интерфейс обладает естественной защитой, особенно в том случае, когда гипер­текстовые документы формируются динамически. Каждый пользователь видит лишь то, что ему положено видеть. Можно провести аналогию между динамически формируемыми гипертекстовыми документами и представлениями в реляционных базах данных, с той существенной оговоркой, что в случае Web возможности существенно шире.

Экранирующая роль Web-сервиса наглядно проявляется и тогда, когда этот сервис осуществля­ет посреднические (точнее, интегрирующие) функции при доступе к другим ресурсам, например таблицам базы данных. Здесь не только контролируются потоки запросов, но и скрывается реальная организация данных.

Архитектурные аспекты

Бороться с угрозами, присущими сетевой среде, средствами универсальных операционных сис­тем не представляется возможным. Универсальная ОС - это огромная программа, наверняка содер­жащая, помимо явных ошибок, некоторые особенности, которые могут быть использованы для не­легального получения привилегий. Современная технология программирования не позволяет сде­лать столь большие программы безопасными. Кроме того, администратор, имеющий дело со слож­ной системой, далеко не всегда в состоянии учесть все последствия производимых изменений. На­конец, в универсальной многопользовательской системе бреши в безопасности постоянно создают­ся самими пользователями (слабые и/или редко изменяемые пароли, неудачно установленные права доступа, оставленный без присмотра терминал и т.п.). Единственный перспективный путь связан с разработкой специализированных сервисов безопасности, которые в силу своей простоты допуска­ют формальную или неформальную верификацию. Межсетевой экран (МЭ) как раз и является таким средством, допускающим дальнейшую декомпозицию, связанную с обслуживанием различных се­тевых протоколов.

Межсетевой экран располагается между защищаемой (внутренней) сетью и внешней средой (внешними сетями или другими сегментами корпоративной сети). В первом случае говорят о внеш­нем МЭ, во втором - о внутреннем. В зависимости от точки зрения, внешний межсетевой экран можно считать первой или последней (но никак не единственной) линией обороны. Первой - если смотреть на мир глазами внешнего злоумышленника. Последней - если стремиться к защищенности всех компонентов корпоративной сети и пресечению неправомерных действий внутренних пользо­вателей.

Межсетевой экран - идеальное место для встраивания средств активного аудита. С одной сторо­ны, и на первом, и на последнем защитном рубеже выявление подозрительной активности по-своему важно. С другой стороны, МЭ способен реализовать сколь угодно мощную реакцию на по­дозрительную активность, вплоть до разрыва связи с внешней средой. Правда, нужно отдавать себе отчет в том, что соединение двух сервисов безопасности в принципе может создать брешь, способ­ствующую атакам на доступность.

На межсетевой экран целесообразно возложить идентификацию/аутентификацию внешних пользователей, нуждающихся в доступе к корпоративным ресурсам (с поддержкой концепции еди­ного входа в сеть).

В силу принципов эшелонированности обороны для защиты внешних подключений обычно используется двухкомпонентное экранирование. Первичная фильтрация (например, блокирова­ние пакетов управляющего протокола SNMP, опасного атаками на доступность, или пакетов с оп­ределенными IP-адресами, включенными в "черный список") осуществляется граничным маршрутизатором (см. также следующий раздел), за которым располагается так называемая демили­таризованная зона (сеть с умеренным доверием безопасности, куда выносятся внешние информационные сервисы организации - Web, электронная почта и т.п.) и основной МЭ, защищающий внутреннюю часть корпоративной сети.

Теоретически межсетевой экран (особенно внутренний) должен быть многопротокольным, однако на практике доминирование семейства протоколов TCP/IP столь велико, что поддержка других протоколов представляется излишеством, вредным для безопасности (чем сложнее сервис, тем он более уязвим).

Вообще говоря, и внешний, и внутренний межсетевой экран может стать узким местом, поскольку объем сетевого трафика имеет тенденцию быстрого роста. Один из подходов к решению этой проблемы предполагает разбиение МЭ на несколько аппаратных частей и организацию специализированных серверов-посредников. Основной межсетевой экран может проводить грубую классификацию входящего трафика по видам и передоверять фильтрацию соответствующим посредникам (например, посреднику, анализирующему HTTP-трафик). Исходящий трафик сначала обрабатывается сервером-посредником, который может выполнять и функционально полезные действия, такие как кэширование страниц внешних Web-серверов, что снижает нагрузку на сеть вообще и основной МЭ в частности.

Ситуации, когда корпоративная сеть содержит лишь один внешний канал, являются скорее исключением, чем правилом. Напротив, типична ситуация, при которой корпоративная сеть состоит из нескольких территориально разнесенных сегментов, каждый из которых подключен к Internet. В этом случае каждое подключение должно защищаться своим экраном. Точнее говоря, можно считать, что корпоративный внешний межсетевой экран является составным, и требуется решать задачу согласованного администрирования (управления и аудита) всех компонентов.

Противоположностью составным корпоративным МЭ (или их компонентами) являются персональные межсетевые экраны и персональные экранирующие устройства. Первые являются программными продуктами, которые устанавливаются на персональные компьютеры и защищают только их. Вторые реализуются на отдельных устройствах и защищают небольшую локальную сеть, такую как сеть домашнего офиса.

При развертывании межсетевых экранов следует соблюдать рассмотренные нами ранее принципы архитектурной безопасности, позаботившись, в первую очередь, о простоте и управляемости, об эшелонированности обороны, а также о невозможности перехода в небезопасное состояние. Кроме того, следует принимать во внимание не только внешние, но и внутренние угрозы.

Анализ защищенности

Сервис анализа защищенности предназначен для выявления уязвимых мест с целью их опера­тивной ликвидации. Сам по себе этот сервис ни от чего не защищает, но помогает обнаружить (и устранить) пробелы в защите раньше, чем их сможет использовать злоумышленник. В первую оче­редь, имеются в виду не архитектурные (их ликвидировать сложно), а "оперативные" бреши, поя­вившиеся в результате ошибок администрирования или из-за невнимания к обновлению версий программного обеспечения.

Системы анализа защищенности (называемые также сканерами защищенности), как и рассмот­ренные выше средства активного аудита, основаны на накоплении и использовании знаний. В дан­ном случае имеются в виду знания о пробелах в защите: о том, как их искать, насколько они серьез­ны и как их устранять.

Соответственно, ядром таких систем является база уязвимых мест, которая определяет доступ­ный диапазон возможностей и требует практически постоянной актуализации.

В принципе, могут выявляться бреши самой разной природы: наличие вредоносного ПО (в част­ности, вирусов), слабые пароли пользователей, неудачно сконфигурированные операционные сис­темы, небезопасные сетевые сервисы, неустановленные заплаты, уязвимости в приложениях и т.д. Однако наиболее эффективными являются сетевые сканеры (очевидно, в силу доминирования се­мейства протоколов TCP/IP), а также антивирусные средства. Антивирусную защиту мы причис­ляем к средствам анализа защищенности, не считая ее отдельным сервисом безопасности.

Сканеры могут выявлять уязвимые места как путем пассивного анализа, то есть изучения кон­фигурационных файлов, задействованных портов и т.п., так и путем имитации действий атакующе­го. Некоторые найденные уязвимые места могут устраняться автоматически (например, лечение за­раженных файлов), о других сообщается администратору.

Системы анализа защищенности снабжены традиционным "технологическим сахаром": автообнаружением компонентов анализируемой ИС и графическим интерфейсом (помогающим, в част­ности, эффективно работать с протоколом сканирования).

Контроль, обеспечиваемый системами анализа защищенности, носит реактивный, запаздываю­щий характер, он не защищает от новых атак, однако следует помнить, что оборона должна быть эшелонированной, и в качестве одного из рубежей контроль защищенности вполне адекватен. От­метим также, что подавляющее большинство атак носит рутинный характер; они возможны только потому, что известные бреши в защите годами остаются неустраненными.

Безопасность локальных сетей

Крайне важно понять, что безопасность - это не продукт, который можно купить в магазине и быть уверенным в собственной защищенности. "Безопасность" - особая комбинация как техни­ческих, так и административных мер. Административные меры также включают в себя не толь­ко бумаги, рекомендации, инструкции, но и людей. Невозможно считать свою сеть "безопасной", если вы не доверяете людям, работающим с этой сетью.

Идеальная безопасность - недостижимый миф, который могут реализовать, в лучшем случае, только несколько профессионалов. Есть один фактор, который невозможно преодолеть на пути к идеальной безопасности - это человек.

Основные цели сетевой безопасности

Цели сетевой безопасности могут меняться в зависимости от ситуации, но основных целей обыч­но три - целостность данных, конфиденциальность данных, доступность данных. Рассмотрим более подробно каждую из них.

Целостность данных

Одна из основных целей сетевой безопасности - гарантированность того, чтобы данные не были изменены, подменены или уничтожены. Целостность данных должна гарантиро­вать их сохранность, как в случае злонамеренных дей­ствий, так и случайностей. Обеспечение целостности данных является обычно од­ной из самых сложных задач сетевой безопасности.

Конфиденциальность данных

Второй главной целью сетевой безопасности является обеспечение конфиденциальности дан­ных. Не все данные можно относить к конфиденциальной информации. Существует достаточно большое количество информации, которая должна быть доступна всем. Но даже в этом случае обеспечение целостности данных, особенно открытых, является основной задачей. К конфиденци­альной информации можно отнести следующие данные:

· личная информация пользователей;

· учетные записи (имена и пароли);

· данные о кредитных картах;

· данные о разработках и различные внутренние документы;

· бухгалтерская информация.

Доступность данных

Третьей целью безопасности данных является их доступность. Бесполезно говорить о безопасно­сти данных, если пользователь не может работать с ними из-за их недоступности. Вот приблизи­тельный список ресурсов, которые обычно должны быть "доступны" в локальной сети:

· принтеры;

· серверы;

· рабочие станции;

· данные пользователей;

· любые критические данные, необходимые для работы;

Все угрозы и препятствия, стоящие на пути к безопасности сети, можно разде­лить на две большие группы: технические угрозы и человеческий фактор.

Лекция 11. Туннелирование и управление.

Туннелирование.

На наш взгляд, туннелирование следует рассматривать как самостоятельный сервис безопасности. Его суть состоит в том, чтобы "упаковать" передаваемую порцию данных, вместе со служебными полями, в новый "конверт". В качестве синонимов термина "туннелирование" могут исполь­зоваться "конвертование" и "обертывание". Туннелирование может применяться для нескольких целей:

· передачи через сеть пакетов, принадлежащих протоколу, который в данной сети не поддер­живается (например, передача пакетов IPv6 через старые сети, поддерживающие только IPv4);

· обеспечения слабой формы конфиденциальности (в первую очередь конфиденциальности трафика) за счет сокрытия истинных адресов и другой служебной информации;

· обеспечения конфиденциальности и целостности передаваемых данных при использовании вместе с криптографическими сервисами.

Туннелирование может применяться как на сетевом, так и на прикладном уровнях. Например, стандартизовано туннелирование для IP и двойное конвертование для почты X.400. На рис. показан пример обертывания пакетов IPv6 в формат IPv4.

Комбинация туннелирования и шифрования (наряду с необходимой криптографической инфра­структурой) на выделенных шлюзах и экранирования на маршрутизаторах поставщиков сетевых услуг (для разделения пространств "своих" и "чужих" сетевых адресов в духе виртуальных локальных сетей) позволяет реализовать такое важное в современных условиях защитное средство, как виртуальные частные сети. Подобные сети, наложенные обычно поверх Internet, существенно дешевле и гораздо безопаснее, чем собственные сети организации, построенные на выделенных ка­налах. Коммуникации на всем их протяжении физически защитить невозможно, поэтому лучше из­начально исходить из предположения об их уязвимости и соответственно обеспечивать защиту. Со­временные протоколы, направленные на поддержку классов обслуживания, помогут гарантировать для виртуальных частных сетей заданную пропускную способность, величину задержек и т.п., лик­видируя тем самым единственное на сегодня реальное преимущество сетей собственных.

Концами туннелей, реализующих виртуальные частные сети, целесообразно сделать межсетевые краны, обслуживающие подключение организаций к внешним сетям. В таком случае туннелирование и шифрование станут дополнительными преобразованиями, выполняемыми в процессе фильтрации сетевого трафика наряду с трансляцией адресов. Концами туннелей, помимо корпоративных межсетевых экранов, могут быть мобильные компьютеры сотрудников (точнее, их персональные МЭ).

Управление.

Управление можно отнести к числу инфраструктурных сервисов, обеспечивающих нормальную работу компонентов и средств безопасности. Сложность современных систем такова, что без правильно организованного управления они постепенно деградируют как в плане эффективности, так и в плане защищенности.

Возможен и другой взгляд на управление - как на интегрирующую оболочку информационных сервисов и сервисов безопасности (в том числе средств обеспечения высокой доступности), обеспе­чивающую их нормальное, согласованное функционирование под контролем администратора ИС.

Согласно стандарту X.700, управление подразделяется на:

· мониторинг компонентов;

· контроль (то есть выдачу и реализацию управляющих воздействий);

· координацию работы компонентов системы.

Системы управления должны:

· позволять администраторам планировать, организовывать, контролировать и учитывать использование информационных сервисов;

· давать возможность отвечать на изменение требований;

· обеспечивать предсказуемое поведение информационных сервисов;

· обеспечивать защиту информации.

Иными словами, управление должно обладать достаточно богатой функциональностью, быть ре­зультативным, гибким и информационно безопасным.В X.700 выделяется пять функциональных областей управления:

· управление конфигурацией (установка параметров для нормального функционирования, за­пуск и остановка компонентов, сбор информации о текущем состоянии системы, прием из­вещений о существенных изменениях в условиях функционирования, изменение конфигура­ции системы);

· управление отказами (выявление отказов, их изоляция и восстановление работоспособности системы);

· управление производительностью (сбор и анализ статистической информации, определение производительности системы в штатных и нештатных условиях, изменение режима работы системы);

· управление безопасностью (реализация политики безопасности путем создания, удаления и изменения сервисов и механизмов безопасности, распространения соответствующей инфор­мации и реагирования на инциденты);

· управление учетной информацией (т.е. взимание платы за пользование ресурсами).

В стандартах семейства X.700 описывается модель управления, способная обеспечить достижение поставленных целей. Вводится понятие управляемого объекта как совокупности характеристик компонента системы, важных с точки зрения управления. К таким характеристикам относятся:

· атрибуты объекта;

· допустимые операции;

· извещения, которые объект может генерировать;

· связи с другими управляемыми объектами.

Согласно рекомендациям X.701, системы управления распределенными ИС строятся в архитектуре менеджер/агент. Агент (как программная модель управляемого объекта) выполняет управляющие действия и порождает (при возникновении определенных событий) извещения от его имени. В свою очередь, менеджер выдает агентам команды на управляющие воздействия и получает извещения.

Иерархия взаимодействующих менеджеров и агентов может иметь несколько уровней. При этом элементы промежуточных уровней играют двоякую роль: по отношению к вышестоящим элемен­там они являются агентами, а к нижестоящим - менеджерами. Многоуровневая архитектура менед­жер/агент - ключ к распределенному, масштабируемому управлению большими системами.

Логически связанной с многоуровневой архитектурой является концепция доверенного (или делегированного) управления. При доверенном управлении менеджер промежуточного уровня может управлять объектами, использующими собственные протоколы, в то время как "наверху" опирают­ся исключительно на стандартные средства. Обязательным элементом при любом числе архитектурных уровней является управляющая кон­соль.

С точки зрения изучения возможностей систем управления, следует учитывать разделение, вве­денное в X.701. Управление подразделяется на следующие аспекты:

· информационный (атрибуты, операции и извещения управляемых объектов);

· функциональный (управляющие действия и необходимая для них информация);

· коммуникационный (обмен управляющей информацией);

· организационный (разбиение на области управления).

Ключевую роль играет модель управляющей информации. Она описывается рекомендациями X.720. Модель является объектно-ориентированной с поддержкой инкапсуляции и наследования. Дополнительно вводится понятие пакета как совокупности атрибутов, операций, извещений и соот­ветствующего поведения.

Класс объектов определяется позицией в дереве наследования, набором включенных пакетов и внешним интерфейсом, то есть видимыми снаружи атрибутами, операциями, извещениями и де­монстрируемым поведением.

К числу концептуально важных можно отнести понятие "проактивного", то есть упреждающего управления. Упреждающее управление основано на предсказании поведения системы на основе те­кущих данных и ранее накопленной информации. Простейший пример подобного управления - вы­дача сигнала о возможных проблемах с диском после серии программно-нейтрализуемых ошибок чтения/записи. В более сложном случае определенный характер рабочей нагрузки и действий поль­зователей может предшествовать резкому замедлению работы системы; адекватным управляющим воздействием могло бы стать понижение приоритетов некоторых заданий и извещение администра­тора о приближении кризиса.

Возможности типичных систем

Развитые системы управления имеют, если можно так выразиться, двухмерную настраиваемость - на нужды конкретных организаций и на изменения в информационных технологиях. Системы управления живут (по крайней мере, должны жить) долго. За это время в различных предметных областях администрирования (например, в области резервного копирования) наверняка появятся решения, превосходящие изначально заложенные в управляющий комплект. Последний должен уметь эволюционировать, причем разные его компоненты могут делать это с разной скоростью. Ни­какая жесткая, монолитная система такого не выдержит.

Единственный выход - наличие каркаса, с которого можно снимать старое и "навешивать" новое, не теряя эффективности управления. Каркас как самостоятельный продукт необходим для достижения, по крайней мере, следующих целей:

· сглаживание разнородности управляемых информационных систем, предоставление унифи­цированных программных интерфейсов для быстрой разработки управляющих приложений;

· создание инфраструктуры управления, обеспечивающей наличие таких свойств, как поддержка распределенных конфигураций, масштабируемость, информационная безопасность и т.д.;

· предоставление функционально полезных универсальных сервисов, таких как планирование заданий, генерация отчетов и т.п.

Вопрос о том, что, помимо каркаса, должно входить в систему управления, является достаточно сложным. Во-первых, многие системы управления имеют мэйнфреймовое прошлое и попросту унаследовали некоторую функциональность, которая перестала быть необходимой. Во-вторых, для ряда функциональных задач появились отдельные, высококачественные решения, превосходящие аналогичные по назначению "штатные" компоненты. Видимо, с развитием объектного подхода, многоплатформенности важнейших сервисов и их взаимной совместимости, системы управления действительно превратятся в каркас. Пока же на их долю остается достаточно важных областей, а именно:

· управление безопасностью; управление загрузкой;

· управление событиями;

· управление хранением данных;

· управление проблемными ситуациями;

· генерация отчетов.

На уровне инфраструктуры присутствует решение еще одной важнейшей функциональной зада­чи - обеспечение автоматического обнаружения управляемых объектов, выявление их характери­стик и связей между ними.

Отметим, что управление безопасностью в совокупности с соответствующим программным интерфейсом позволяет реализовать платформно-независимое разграничение доступа к объектам произвольной природы и (что очень важно) вынести функции безопасности из прикладных систем. Чтобы выяснить, разрешен ли доступ текущей политикой, приложению достаточно обратиться к менеджеру безопасности системы управления.

Менеджер безопасности осуществляет идентификацию/аутентификацию пользователей, контроль доступа к ресурсам и протоколирование неудачных попыток доступа. Можно считать, что менеджер безопасности встраивается в ядро операционных систем контролируемых элементов ИС, перехватывает соответствующие обращения и осуществляет свои проверки перед проверками, выполняемыми ОС, так что он создает еще один защитный рубеж, не отменяя, а дополняя защиту, реализуемую средствами ОС.

Развитые системы управления располагают централизованной базой, в которой хранится информация о контролируемой ИС и, в частности, некоторое представление о политике безопасности. Можно считать, что при каждой попытке доступа выполняется просмотр сохраненных в базе правил, в результате которого выясняется наличие у пользователя необходимых прав. Тем самым для проведения единой политики безопасности в рамках корпоративной информационной системы закладывается прочный технологический фундамент.

Хранение параметров безопасности в базе данных дает администраторам еще одно важное преимущество - возможность выполнения разнообразных запросов. Можно получить список ресурсов, доступных данному пользователю, список пользователей, имеющих доступ к данному ресурсу и т.п.

Одним из элементов обеспечения высокой доступности данных является подсистема автоматического управления хранением данных, выполняющая резервное копирование данных, а также ав­томатическое отслеживание их перемещения между основными и резервными носителями.

Для обеспечения высокой доступности информационных сервисов используется управление за­грузкой, которое можно подразделить на управление прохождением заданий и контроль производи­тельности.

Контроль производительности - понятие многогранное. Сюда входят и оценка быстродействия компьютеров, и анализ пропускной способности сетей, и отслеживание числа одновременно под­держиваемых пользователей, и время реакции, и накопление и анализ статистики использования ре­сурсов. Обычно в распределенной системе соответствующие данные доступны "в принципе", они поставляются точечными средствами управления, но проблема получения целостной картины, как текущей, так и перспективной, остается весьма сложной. Решить ее способна только система управ­ления корпоративного уровня.

Средства контроля производительности целесообразно разбить на две категории:

· выявление случаев неадекватного функционирования компонентов информационной системы и автоматическое реагирование на эти события;

· анализ тенденций изменения производительности системы и долгосрочное планирование.

Для функционирования обеих категорий средств необходимо выбрать отслеживаемые параметры и допустимые границы для них, выход за которые означает "неадекватность функционирова­ния". После этого задача сводится к выявлению нетипичного поведения компонентов ИС, для чего
могут применяться статистические методы.

Управление событиями (точнее, сообщениями о событиях) - это базовый механизм, позволяю­щий контролировать состояние информационных систем в реальном времени. Системы управления позволяют классифицировать события и назначать для некоторых из них специальные процедуры обработки. Тем самым реализуется важный принцип автоматического реагирования.

Очевидно, что задачи контроля производительности и управления событиями, равно как и мето­ды их решения в системах управления, близки к аналогичным аспектам систем активного аудита. Налицо еще одно свидетельство концептуального единства области знаний под названием "инфор­мационная безопасность" и необходимости реализации этого единства на практике.

Лекция 12. Заключение.

Что такое информационная безопасность. Основные составляющие информаци­онной безопасности. Важность и сложность проблемы информационной безопасно­сти.

Цель мероприятий в области информационной безопасности - защитить интересы субъектов ин­формационных отношений. Интересы эти многообразны, но все они концентрируются вокруг трех основных аспектов:

· доступность;

· целостность;

· конфиденциальность.

Первый шаг при построении системы ИБ организации - ранжирование и детализация этих аспек­тов. Важность проблематики ИБ объясняется двумя основными причинами:

· ценностью накопленных информационных ресурсов;

· критической зависимостью от информационных технологий.

Разрушение важной информации, кража конфиденциальных данных, перерыв в работе вследствие отказа - все это выливается в крупные материальные потери, наносит ущерб репутации организации. Проблемы с системами управления или медицинскими системами угрожают здоровью и жизни людей.

Современные информационные системы сложны и, значит, опасны уже сами по себе, даже без учета активности злоумышленников. Постоянно обнаруживаются новые уязвимые места в программном обеспечении. Приходится принимать во внимание чрезвычайно широкий спектр аппаратного и программного обеспечения, многочисленные связи между компонентами.

Меняются принципы построения корпоративных ИС. Используются многочисленные внешние информационные сервисы; предоставляются вовне собственные; получило широкое распространение явление, обозначаемое исконно русским словом "аутсорсинг", когда часть функций корпора­тивной ИС передается внешним организациям. Развивается программирование с активными аген­тами.

Подтверждением сложности проблематики ИБ является параллельный (и довольно быстрый) рост затрат на защитные мероприятия и количества нарушений ИБ в сочетании с ростом среднего ущерба от каждого нарушения. (Последнее обстоятельство - еще один довод в пользу важности ИБ).

Успех в области информационной безопасности может принести только комплексный подход, сочетающий меры четырех уровней:

· законодательного;

· административного;

· процедурного;

· программно-технического.

Проблема ИБ - не только (и не столько) техническая; без законодательной базы, без постоянного внимания руководства организации и выделения необходимых ресурсов, без мер управления персо­налом и физической защиты решить ее невозможно. Комплексность также усложняет проблематику ИБ; требуется взаимодействие специалистов из разных областей.

В качестве основного инструмента борьбы со сложностью предлагается объектно-ориентированный подход. Инкапсуляция, наследование, полиморфизм, выделение граней объектов, варьирование уровня детализации - все это универсальные понятия, знание которых необходимо всем специалистам по информационной безопасности.

Законодательный, административный и процедурный уровни

Законодательный уровень является важнейшим для обеспечения информационной безопасности. Необходимо всячески подчеркивать важность проблемы ИБ; сконцентрировать ресурсы на важнейших направлениях исследований; скоординировать образовательную деятельность; создать и поддерживать негативное отношение к нарушителям ИБ - все это функции законодательного уровня. На законодательном уровне особого внимания заслуживают правовые акты и стандарты.

Российские правовые акты в большинстве своем имеют ограничительную направленность. Но то, что для Уголовного или Гражданского кодекса естественно, по отношению к Закону об информации, информатизации и защите информации является принципиальным недостатком. Сами по себе лицензирование и сертификация не обеспечивают безопасности. К тому же в законах не предусмотрена ответственность государственных органов за нарушения ИБ. Реальность такова, что в России в деле обеспечения ИБ на помощь государства рассчитывать не приходится.

На этом фоне поучительным является знакомство с законодательством США в области ИБ, которое гораздо обширнее и многограннее российского.

Среди стандартов выделяются "Оранжевая книга", рекомендации X.800 и "Критерии оценки безопасности информационных технологий".

"Оранжевая книга"заложила понятийный базис; в ней определяются важнейшие сервисы безопасности и предлагается метод классификации информационных систем по требованиям безопасности. Рекомендации X.800 весьма глубоко трактуют вопросы защиты сетевых конфигураций и пред­лагают развитый набор сервисов и механизмов безопасности. Международный стандарт ISO 15408, известный как "Общие критерии", реализует более совре­менный подход, в нем зафиксирован чрезвычайно широкий спектр сервисов безопасности (пред­ставленных как функциональные требования). Его принятие в качестве национального стандарта важно не только из абстрактных соображений интеграции в мировое сообщество; оно, как можно надеяться, облегчит жизнь владельцам информационных систем, существенно расширив спектр доступных сертифицированных решений.

Главная задача мер административного уровня- сформировать программу работ в области информационной безопасности и обеспечить ее выполнение, выделяя необходимые ресурсы и кон­тролируя состояние дел. Основой программы является политика безопасности, отражающая подход организации к защи­те своих информационных активов. Разработка политики и программы безопасности начинается с анализа рисков, первым этапом которого, в свою очередь, является ознакомление с наиболее распространенными угрозами.

Главные угрозы- внутренняя сложность ИС, непреднамеренные ошибки штатных пользовате­лей, операторов, системных администраторов и других лиц, обслуживающих информационные сис­темы. На втором месте по размеру ущерба стоят кражи и подлоги. Реальную опасность представляют пожары и другие аварии поддерживающей инфраструктуры. В общем числе нарушений растет доля внешних атак, но основной ущерб по-прежнему наносят "свои".

Для подавляющего большинства организаций достаточно общего знакомства с рисками; ориентация на типовые, апробированные решения позволит обеспечить базовый уровень безопасности при минимальных интеллектуальных и разумных материальных затратах.

Существенную помощь в разработке политики безопасности может оказать британский стандарт BS 7799:1995, предлагающий типовой каркас. Разработка программы и политики безопасности может служить примером использования поня­тия уровня детализации. Они должны подразделяться на несколько уровней, трактующих вопросы разной степени специфичности. Важным элементом программы является разработка и поддержание в актуальном состоянии карты ИС.

Необходимым условием для построения надежной, экономичной защиты является рассмотрение жизненного цикла ИС и синхронизация с ним мер безопасности. Выделяют следующие этапы жизненного цикла:

· инициация;

· закупка;

· установка;

· эксплуатация;

· выведение из эксплуатации.

Безопасность невозможно добавить к системе; ее нужно закладывать с самого начала и поддерживать до конца.

Меры процедурного уровня ориентированы на людей (а не на технические средства) и подразде­ляются на следующие виды:

· управление персоналом;

· физическая защита;

· поддержание работоспособности;

· реагирование на нарушения режима безопасности;

· планирование восстановительных работ.

На этом уровне применимы важные принципы безопасности:

· непрерывность защиты в пространстве и времени;

· разделение обязанностей;

· минимизация привилегий.

Здесь также применим объектный подход и понятие жизненного цикла. Первый позволяет раз­
делить контролируемые сущности (территорию, аппаратуру и т.д.) на относительно независимые
подобъекты, рассматривая их с разной степенью детализации и контролируя связи между ними.

Понятие жизненного цикла полезно применять не только к информационным системам, но и к сотрудникам. На этапе инициации должно быть разработано описание должности с требованиями к квалификации и выделяемыми компьютерными привилегиями; на этапе установки необходимо провести обучение, в том числе по вопросам безопасности; на этапе выведения из эксплуатации следует действовать аккуратно, не допуская нанесения ущерба обиженными сотрудниками.

Информационная безопасность во многом зависит от аккуратного ведения текущей работы, которая включает:

· поддержку пользователей;

· поддержку программного обеспечения;

· конфигурационное управление;

· резервное копирование;

· управление носителями;

· документирование;

· регламентные работы.

Элементом повседневной деятельности является отслеживание информации в области ИБ. Как минимум, администратор безопасности должен подписаться на список рассылки по новым пробе­лам в защите (и своевременно знакомиться с поступающими сообщениями). Нужно, однако, заранее готовиться к событиям неординарным, то есть к нарушениям ИБ. Зара­нее продуманная реакция на нарушения режима безопасности преследует три главные цели:

· локализация инцидента и уменьшение наносимого вреда;

· выявление нарушителя;

· предупреждение повторных нарушений.

Выявление нарушителя - процесс сложный, но первый и третий пункты можно и нужно тщательно продумать и отработать.

В случае серьезных аварий необходимо проведение восстановительных работ. Процесс планирования таких работ можно разделить на следующие этапы:

· выявление критически важных функций организации, установление приоритетов;

· идентификация ресурсов, необходимых для выполнения критически важных функций;

· определение перечня возможных аварий;

· разработка стратегии восстановительных работ;

· подготовка к реализации выбранной стратегии;

· проверка стратегии.

Программно-технические меры.

Программно-технические меры, то есть меры, направленные на контроль компьютерных сущно­стей - оборудования, программ и/или данных, образуют последний и самый важный рубеж инфор­мационной безопасности. На этом рубеже становятся очевидными не только позитивные, но и негативные последствия быстрого прогресса информационных технологий. Во-первых, дополнительные возможности появ­ляются не только у специалистов по ИБ, но и у злоумышленников. Во-вторых, информационные системы все время модернизируются, перестраиваются, к ним добавляются недостаточно прове­ренные компоненты (в первую очередь программные), что затрудняет соблюдение режима безопас­ности. Сложность современных корпоративных ИС, многочисленность и разнообразие угроз их безо­пасности можно наглядно представить, ознакомившись с информационной системой Верховного суда Российской Федерации. Меры безопасности целесообразно разделить на следующие виды:

· превентивные, препятствующие нарушениям ИБ;

· меры обнаружения нарушений;

· локализующие, сужающие зону воздействия нарушений;

· меры по выявлению нарушителя;

· меры восстановления режима безопасности.

В продуманной архитектуре безопасности все они должны присутствовать.

С практической точки зрения важными также являются следующие принципы архитектурной безопасности:

· непрерывность защиты в пространстве и времени, невозможность миновать защитные средства;

· следование признанным стандартам, использование апробированных решений;

· иерархическая организация ИС с небольшим числом сущностей на каждом уровне;

· усиление самого слабого звена;

· невозможность перехода в небезопасное состояние;

· минимизация привилегий;

· разделение обязанностей;

· эшелонированность обороны;

· разнообразие защитных средств;

· простота и управляемость информационной системы.

Центральным для программно-технического уровня является понятие сервиса безопасности. В число таких сервисов входят:

· идентификация и аутентификация;

· управление доступом;

· протоколирование и аудит;

· шифрование;

· контроль целостности;

· экранирование;

· анализ защищенности;

· обеспечение отказоустойчивости;

· обеспечение безопасного восстановления;

· туннелирование;

· управление.

Эти сервисы должны функционировать в открытой сетевой среде с разнородными компонента­ми, то есть быть устойчивыми к соответствующим угрозам, а их применение должно быть удобным для пользователей и администраторов. Например, современные средства идентификации/аутентификации должны быть устойчивыми к пассивному и активному прослушиванию сети и поддерживать концепцию единого входа в сеть.

Выделим важнейшие моменты для каждого из перечисленных сервисов безопасности:

1. Предпочтительными являются криптографические методы аутентификации, реализуемые про­граммным или аппаратно-программным способом. Парольная защита стала анахронизмом, био­метрические методы нуждаются в дальнейшей проверке в сетевой среде.

2. В условиях, когда понятие доверенного программного обеспечения уходит в прошлое, становит­ся анахронизмом и самая распространенная - произвольная (дискреционная) - модель управле­ния доступом. В ее терминах невозможно даже объяснить, что такое "троянская" программа. В идеале при разграничении доступа должна учитываться семантика операций, но пока для этого есть только теоретическая база. Еще один важный момент - простота администрирования в ус­ловиях большого числа пользователей и ресурсов и непрерывных изменений конфигурации. Здесь может помочь ролевое управление.

Протоколирование и аудитдолжны быть всепроникающими и многоуровневыми, с фильтрацией данных при переходе на более высокий уровень. Это необходимое условие управляемости. Желательно применение средств активного аудита, однако нужно осознавать ограниченность их возможностей и рассматривать эти средства как один из рубежей эшелонированной обороны, при­чем не самый надежный. Следует конфигурировать их таким образом, чтобы минимизировать чис­ло ложных тревог и не совершать опасных действий при автоматическом реагировании.

Все, что связано с криптографией, сложно не столько с технической, сколько с юридической точки зрения. Для шифрования это верно вдвойне. Данный сервис является инфраструктурным, его реализации должны присутствовать на всех аппаратно-программных платформах и удовлетворять жестким требованиям не только к безопасности, но и к производительности. Пока же единственным доступным выходом является применение свободно распространяемого ПО.

Надежный контроль целостноститакже базируется на криптографических методах с аналогич­ными проблемами и методами их решения. Возможно, принятие Закона об электронной цифровой подписи изменит ситуацию к лучшему, будет расширен спектр реализаций. К счастью, к статиче­ской целостности есть и некриптографические подходы, основанные на использовании запоми­нающих устройств, данные на которых доступны только для чтения. Если в системе разделить ста­тическую и динамическую составляющие и поместить первую в ПЗУ или на компакт-диск, можно в корне пресечь угрозы целостности. Разумно, например, записывать регистрационную информацию на устройства с однократной записью; тогда злоумышленник не сможет "замести следы".

Экранирование- идейно очень богатый сервис безопасности. Его реализации - это не только межсетевые экраны, но и ограничивающие интерфейсы, и виртуальные локальные сети. Экран ин­капсулирует защищаемый объект и контролирует его внешнее представление. Современные межсе­тевые экраны достигли очень высокого уровня защищенности, удобства использования и админи­стрирования; в сетевой среде они являются первым и весьма мощным рубежом обороны. Целесооб­разно применение всех видов МЭ - от персонального до внешнего корпоративного. Контролю подлежат действия как внешних, так и внутренних пользователей.

Анализ защищенности- это инструмент поддержки безопасности жизненного цикла. С актив­ным аудитом его роднит эвристичность, необходимость практически непрерывного обновления ба­зы знаний и роль не самого надежного, но необходимого защитного рубежа, на котором можно рас­положить свободно распространяемый продукт.

Обеспечение отказоустойчивости и безопасного восстановления- аспекты высокой доступности. При их реализации на первый план выходят архитектурные вопросы, в первую очередь -внесение в конфигурацию (как аппаратную, так и программную) определенной избыточности, с учетом возможных угроз и соответствующих зон поражения. Безопасное восстановление - действи­тельно последний рубеж, требующий особого внимания, тщательности при проектировании, реали­зации и сопровождении.

Туннелирование- скромный, но необходимый элемент в списке сервисов безопасности. Он важен не столько сам по себе, сколько в комбинации с шифрованием и экранированием для реализации виртуальных частных сетей.

Управление- это инфраструктурный сервис. Безопасная система должна быть управляемой. Всегда должна быть возможность узнать, что на самом деле происходит в ИС (а в идеале - и полу­чить прогноз развития ситуации). Возможно, наиболее практичным решением для большинства организаций является использование какого-либо свободно распространяемого каркаса с постепен­ным "навешиванием" на него собственных функций.

Миссия обеспечения информационной безопасности трудна, во многих случаях трудновыполнима, но всегда благородна.

Список литературы

1. Галатенко В.А. «Основы информационной безопасности» М: Изд-во "Интернет-университет информационныхтехнологий - ИНТУИТ.ру", 2003.
2. Мельников Ю.Н. Учебное пособие по курсу «Методы и средства защиты информации»
3. Мельников Ю.Н., Теренин А.А., Иванов Д.Ю., Мзоков Д.Ю., Перевалов П.А. «Методическое пособие по курсу «Защита информации». - М.: Изд-во МЭИ, 2002
4. Федеральный закон "Об участии в международном информационном обмене"
5. Щеглов А.Ю. «Защита компьютерной информации от несанкционированного доступа». - Наука и Техника, Санкт-Петербург, - 2004
6. Ярочкин В.И. «Информационная безопасность: Учебник» М.: Фонд "Мир": Акад. проект, 2003