Методы и средства защиты информации
Информация - систематизированный набор сведений, представленный на каких либо носителях.
Носители:
· Компьютерные накопители
· Бумага
· Каналы передачи
Классы угроз:
· Информация может быть утрачена
· Несанкционированный доступ к информации
· Искажение информации (умышленное и неумышленное)
( - аспекты информационной безопасности - категории/классы угроз)
3 уровня/категорий действий по защите информации:
1. Законодательный
2. Организационный
3. Технический
Законодательный уровень
Есть жесткая иерархия законодательных актов (начинается с международных договоров)
Международные договора - общее.
Законодательные акты:
· Закон "об информатизации, информации и защите информации".
· Закон "о персональных данных"
Ведомственные стандарты и нормативные акты.
Все действует на основе законодательной базы РФ, не могут изменять требования федеральных и нормативных актов.
Внутрикорпоративные нормативные документы.
По направлению сверху-вниз требования конкретизируются и уточняются, не могут ослабляться.
1. Нормативно правовые акты, законы и т. д.
2. Стандарты
· Государственные, международные
· Ведомственные(для организаций подчиненных данному ведомству) , отраслевые(действуют для всех в данной отрасли)[отраслевой стоит выше чем ведомственный уровень]
· Корпоративные
Зарубежные стандарты на территории РФ обязательного применения не имеют.
Те компании, которые работают с государственной информации (государственной тайной) опираются на государственные стандарты по защите информации.
Обеспечение защиты информации это разумный компромисс между максимальной защитой и удобством использования.
Корпоративный уровень
Постановка задачи:
1. Что защищать (называется объектом защиты)
2. От кого защищать (называется угрозой)
3. Как защищать (называется методом и средством защиты)
Документ, учитывающий данный набор правил называется политикой безопасности.
Характеристики объекта защиты:
1. Определение границ объекта защиты (периметр объекта защиты) [периметр - замкнутая линия, все вне границы внешнее]. Защите подлежит все внутри границы. (Необходимо чтобы объект защиты был целиком внутри и внешние сущности должны быть снаружи.)
Характеристики угрозы.
Классификация по источнику угрозы:
1. Внешняя (источник угрозы находится вне периметра)
2. Внутренняя (внутри периметра)
Угроза может быть направлена на объект или быть со стороны объекта
Угроза - это потенциально опасные действия.
Атака - это реализующаяся угроза.
Атака, которая привела к достижению цели это успешная угроза (реализующая).
Уязвимость - это недостаток системы защиты способный привести к успешной атаке.
Если есть уязвимость и она известна кому-то, то это потенциальная угроза.
Уязвимость может быть снаружи и внутри.
Злоумышленник - это лицо являющиеся угрозой информационной безопасности.
Для успешной борьбы против атаки надо знать модель злоумышленника:
1. Мишень атаки (цель)
2. Действия в процессе атаки
Аппаратная закладка - это чип... стоят на шине. И под определенным частотным сигналом чип перегоняет информацию с шины на спутник.
Лекция №2
Защита от внешних атак.
Сетевые экраны предназначены для обеспечения безопасности периметра объекта защиты.
Межсетевой экран, Firewall, Брендмауэр - это все одно и тоже, просто называется по-разному.
Firewall
· Аппаратная реализация межсетевых экранов (1)
· Программная реализация межсетевых экранов (2)
· Программно-аппаратная реализация межсетевых экранов (3)
1. На мелкой логике чисто аппаратно, без программного вмешательства реализовать экраны невозможно. Это реальный аппарат с ПО внутри.
2. Если есть в ОС сетевые протоколы, то возможна функция фильтрации.
(Outpost)
· Фильтрация на уровне протоколов.
Т. е. мы можем принудительно запрещать различные протоколы, отменяя тем самым их функции. Так же можно разрешить всем, запретить всем, разрешить выборочно, запретить выборочно.
· Фильтрация на уровне портов.
Порт отправителя и порт получателя связывается с адресами.
· Фильтрация на уровне приложений.
· Контентная фильтрация трафика.
Каждая часть подсоединена к одному Firewallу
ЗБ – зона безопасности
Группу правил создают для определенной зоны безопасности. Но это не значит, что одна группа может быть предназначена только для одной зоны.
Например:
Z1 | Z2 |
Z3 |
R1: Z1, Z2, Z3
R2: Z1, Z2
R3: Z1
R4: Z2, Z3
Можно группировать зоны, а можно группируются правила.
Советуются группировать правила.
Межсетевой экран работает на всех уровнях: транспортный, физический и т. д.
Сложность №1:
Если несколько сетевых экранов.
Решение №1
Независимое зонирование для каждого межсетевого экрана (наложение ограничений на экраны)
Есть «доверие» к данному Firewallу
Менее строгие правила.
По такому пути потеря данных потенциально возможна.
Решение №2
Управляющий центр экранами... (с помощью него можно настроить Firewall)
Задаем все правила, описываем все интерфейсы.
Если имеется цепочка из Firewall, то проследить правила очень трудно. С помощью центра можно это сделать. Чем выше сеть, тем выше приоритет центра.
Очень часто бывает нужно совместить функции сетевого экрана и маршрутизатора.
Дополнительные возможности сетевого экрана:
· 
Маскарад (подмена адресов)(не зная внутреннего IP нашего устройства очень сложно сделать что-нибудь с ним в обход Firewall)
Недостаток этой схемы :
По умолчанию пакеты не пропускаются.
Внутри объекта защиты могут проявляться (выделяем) самостоятельные подобъекты (зоны).
Объект защиты
Частные объекты
Одна из функций сетевого экрана - общение с приложениями.
Виртуальные частные сети и защищенные каналы передачи данных.
Переход 1 - понижение уровня информационной безопасности.
Переход 2 - получение некоторой неопределенно достоверной информации от неопределенного отправителя.
3 подхода защиты канала передачи данных:
(При выходе информацию скрыть при приеме распознать.)
Криптографические шлюзы
Все что приходит на криптографические шлюзы преобразуется методами криптографии при помощи кодирования и шифрации. Извлечение данных из данного представления осуществляется на другой стороне шлюза.
Схема с симметричным ключом - для шифрования и дешифрования используется один и тот же ключ.
Ключ - некая фиксированная последовательность данных которая необходима для шифрования и дешифрования данных.
Кодирование - перевод информации из одного вида в другой.
Кодирование с использованием ключа, без которого нельзя получить информацию, то это шифрование.
Прозрачное действие шлюза - с точки зрения пользователя шлюз не виден.
Виртуальные частные сети (VPN) бывают 2х видов:
1)реализуемая на физическом уровне
2)наложенная (для передачи зашифрованной информации используются стандартные сетевые протоколы)
"+" - позволяет рассматривать 2 независимых объекта как один более крупный объект защиты с одним периодом.
"-" - для большого быстродействия нужно много денег.
Защищенный псевдоканал - это канал передачи данных защищенный только на время передачи данных.
Защищенная часть информации, передаваемая по средствам псевдоканала по открытым каналам передачи данных - защищенный контейнер.
Лекция №3
2 метода шифрования/дешифрования:
· Метод простой замены
· Метод свертки с псевдослучайной последовательностью (гаммирование)
2 способа криптозащиты (блочная защита).
Разбиваем весть текст на части (блоки) фиксированной длины. Если не достает символов до заданной длины блока то оставшееся место заполняем указанными символами. И работаем далее отдельно с каждым блоком. [Делаем свертку с псевдослучайной последовательностью. Далее процесс простой замены.] Для каждого блока производится шифрование своей (сформированной) гаммой-последовательностью. В итоге блоки опять объединяются (могут в специальной последовательности).
Явное преимущество симметричного шифрования – защита информации при передаче данных и в создании псевдоканалов.
Недостатки симметричного шифрования:
· Необходимо обменяться ключами (при гаммакодировании - синхропакетами)
Асимметричная схема шифрования
Ключ К1 используется для кодирования информации.
Ключ К2 - для восстановления информации.
Основано на недостатках кодирования с симметричным ключом - для раскодирования более простой ключ. (RSA - алгоритм)
Пара открытого и закрытого ключа называется ключевой парой.
Ключ для шифрования информации – секретный ключ (закрытый).
Ключ для восстановления информации – открытый ключ.
«+» - имея только открытый ключ, мы не можем зашифровать информацию.
«-» - достаточно подключится к точкам доступа.
Метод контроля и неизменности документа.
Уникальные характеристики (параметры) документа для его контролирования.
во всех точках один и тот же ключ
Pk – публичный ключ.
Секретный ключ находится только в т. S.
Раздача открытого ключа процедура очень трудоемкая.
I.
II.
Тем самым мы ограничиваем защищенный канал.
Использование ключевой пары для чего-нибудь еще нельзя.
При формировании ключевой пары заносим ее в хранилище.
R так же создает ключевую пару и так же работает с ним как и отправитель.
Сформировали документ и закрыли его. Отправляем документ. Отправляем запрос в удостоверяющий центр для того, чтобы (по обращению получателя) выдать открытый ключ получателю.
Чтобы открыть его получатель с помощью своей пары делает свой запрос. В центре сравниваются запросы. Т. е. шифруются сами запросы. При совпадении открытый ключ предается получателю.
Электронная подпись не обязательно предполагает шифрование.
Ограничения:
- при шифровании используется ключ вместе с дополнительным ключом, который соответствует содержанию «Время жизни цифровой подписи»: Удостоверяющий центр, выдавая «сюда» открытый ключ указывает его время действия.
Цифровая подпись и шифрование не всегда могут быть связаны.
Лекция №4
Уязвимость
Уязвимость - это потенциальная возможность нарушить защитник.
Группы возникновения уязвимости:
· Случайная
· Умышленная
1. Программные закладки
Возникают на стадии создания полезной программы.
2. Вредоносные программы
Появляются в процессе эксплуатации (самостоятельный программный модуль предназначенный автором на действия не санкционированных пользователем). Программа маскируется под другие программы.
[отдельная группа - троянские программы]
[черные ходы]
3. Вирусы
Отличаются от вредоносных программ тем, что содержат в себе модуль и возможность распространения.
На стыке групп b и c существуют программы-черви, имеющие технологию распространения на основе социальной инженерии (вынуждают пользователя выполнить те или иные действия)
Почтовые черви – вирусы с использованием закладок.
По принципу действия6
- Программы – сканеры Программы - перехватчики
2 подхода:
· Блокирование размножения
· Блокирование вредоносных функций
Общие шаги
1. Определить объект контроля
2. Детектировать известные
3. Детектировать предполагаемые
4. Произвести действия
5. Зафиксировать результат
«+» - высокое качество проверки
«-» - объекты контроля должны быть статичны
# - комбинированный режим
Псевдовиртуальная машина.
Лекция №5
Распределенные атаки
Атаки на недоступность сервиса.
Цель атаки – один из сервисов.
Среда атаки – распределенная сеть. Все сервисы в интернете коммерчески значимы.
Задача – вывести из строя сервер.
Простейшие способы атак:
1. Генерация паразитного трафика (поток ложных запросов, чрезмерный поток других данных).
# на FTP сервере находится 2 сервиса и для их атаки можно просто «залить» на FTP «мусор» - множество ненужной информации.
2. 
3. И источник и мишень находятся внутри ОЗ и атака во внешний фронт не выходит
Получение административных прав
Перегрузка канала
Наиболее распространенны 1 и 3 виды атак , а так же их сочетание.
Злоумышленник имеет адрес цели. При подключении к каналу начинает перегружать его, если сервер справляется с нагрузкой, то следует переход 1 -> 3:
· Поиск уязвимостей: проверка открытых портов, протоколов.
· Попытаться получить информацию через эти порты и т. д. ( определение типа ПО, тем самым можно определить «лазейки», зная версию производителя можно прочесть таблицу уязвимостей данного ПО, так же определение системы в общем: Процессор, ОЗУ и т. д.)
Система должна быть сконфигурирована таким образом чтобы не сообщалась различная информация => т. е. выдавался минимум.
Маскировка реальных IP адресов и интерфейсов.
Не выдавать лишней информации о системе.
Если процесс сбора информации произошел , то выбирается уязвимость
Борьба:
1. Обнаружить источник и заблокировать его на уровне IP адресов.
Если заблокировано, то можно перейти на другую площадку для проведения атак.
«-» (для атакующего) – переход от одной площадки к другой занимает определенное время
Распределенная атака на отказ в обслуживании «DDOS»
Обнаружение произведенных атак:
Увеличение трафика. Блокировать следует по точечно, а не отрубая всю сеть Черный список IP адресов.# - почтовые.
Совокупность пораженных, атакованных компьютеров, которые могут выступать в качестве новых площадок – бот-сеть.
Борьба:
1. Блокировка IP адресов бот-машины
2. Уничтожение ОС
Взлом зараженных линий
Лекция №6
Средства разграничения доступа
 |
2 принятых способа:
· Разграничение доступа на уровне ресурсов
· Разграничение доступа на уровне пользователя
Права применяются к пользователю, а не к ресурсам.
В зависимости от пользователя правила могут быть разные.
Все ресурсы рассмотриваются с точки зрения единого целого.
Комбинационная схема.
Она совмещает в себе два способа (терминалы).
Существуют пользователи и ресурсы.
Для каждого должна быть прописаны права.
Процесс идентификации – процесс предоставления ключа субъекту.
Ключом может быть все что угодно: от пароля до
чип-карты.
Учетная запись
Наличие учетной записи подразумевает, что у пользователя имеются какие-то права.
Гость – это учетная запись по умолчанию.
Пользователь, не имея учетной записи, не может получить доступ.
Авторизация – вход в систему.
Права пользователей представляются в виде таблицы:
Матрица доступа
Ресурс 1 | Ресурс 2 | |
Пользователь 1 | права | |
Пользователь 2 | ||
Группа – дополнительная запись, в которой идентифицируют группы.
Приоритеты: индивидуальные права приоритетней групповых.
Ресурсы могут быть групповые.
Мониторинг
Для отслеживания некоторых событий. Т. е. наблюдение состояния системы по принятым параметрам.
 |
 |
Каждое состояние отслеживается, это делается для отслеживания попыток несанкционированного доступа и для применения управляющих воздействий, основанных на фактах.
Повышение информационной безопасности.
Грамотное сочетание организационных и технических мер – это главное условие поддержки информационной безопасности.
Система с централизованной авторизацией.
Матрица доступа хранится на некотором ресурсе. Сеществует некоторый центр авторизации.
1. Пользователь должен обратится в Центр авторизации.
Подтверждение - это «квитанция» то тому, какие права он получает
2. Приходит ключ.
3. Предъявляется квиток ресурсу.
4. Ресурс запрашивает у ЦА и получает ответ.
Отклонения
Многоуровневая авторизация
Чтобы пользователь мог обратится к главному ЦА, он должен быть авторизован в более младшем ЦА (нижнего уровня).
«+» -
· не надо повторно авторизовываться
· нет нагрузки на главный ЦА => у пользователя нет суматохи
· у каждого ЦА свой учет
Средства авторизации
Авторизация по логину и паролю
Электронные ключи:
- непосредственно ключ контрольно-интелектуальные карты/смарт-карты
«+» - используются микропроцессоры и сильная криптозащита.
- Карта памяти Биометрические (рисунок сосудов, сетчатка глаза, отпечатки пальцев)
Сочетание различных методов авторизации – это наилучший способ.
