Эшелонированная оборона: насколько уязвимы американские самолёты и ракеты? Эшелонированная система защиты информации Составляющие эшелонированной системы защиты информации

Аннотация: В лекции рассказывается о методологических аспектах защиты информационных систем.

Требования к архитектуре ИС для обеспечения безопасности ее функционирования

Идеология открытых систем существенно отразилась на методологических аспектах и направлении развития сложных распределенных ИС. Она базируется на строгом соблюдении совокупности профилей, протоколов и стандартов де-факто и де-юре. Программные и аппаратные компоненты по этой идеологии должны отвечать важнейшим требованиям переносимости и возможности согласованной, совместной работы с другими удаленными компонентами. Это позволяет обеспечить совместимость компонент различных информационных систем, а также средств передачи данных. Задача сводится к максимально возможному повторному использованию разработанных и апробированных программных и информационных компонент при изменении вычислительных аппаратных платформ, ОС и процессов взаимодействия.

При создании сложных, распределенных информационных систем, проектировании их архитектуры, инфраструктуры, выборе компонент и связей между ними следует учитывать помимо общих (открытость, масштабируемость , переносимость , мобильность, защита инвестиций и т.п.) ряд специфических концептуальных требований, направленных на обеспечение безопасности функционирования самой системы и данных:

архитектура системы должна быть достаточно гибкой, т.е. должна допускать относительно простое, без коренных структурных изменений, развитие инфраструктуры и изменение конфигурации используемых средств, наращивание функций и ресурсов ИС в соответствии с расширением сфер и задач ее применения;
должны быть обеспечены безопасность функционирования системы при различных видах угроз и надежная защита данных от ошибок проектирования, разрушения или потери информации, а также авторизация пользователей, управление рабочей загрузкой, резервированием данных и вычислительных ресурсов, максимально быстрым восстановлением функционирования ИС;
следует обеспечить комфортный, максимально упрощенный доступ пользователей к сервисам и результатам функционирования ИС на основе современных графических средств, мнемосхем и наглядных пользовательских интерфейсов;
систему должна сопровождать актуализированная, комплектная документация, обеспечивающая квалифицированную эксплуатацию и возможность развития ИС.

Подчеркнем, что технические системы безопасности, какими бы мощными они ни были, сами по себе не могут гарантировать надежность программно-технического уровня защиты. Только сфокусированная на безопасность архитектура ИС 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 . Для того чтобы выполнить эти требования архитектура ИС должна строиться на следующих принципах.

Проектирование ИС на принципах открытых систем, следование признанным стандартам, использование апробированных решений, иерархическая организация ИС с небольшим числом сущностей на каждом уровне - все это способствует прозрачности и хорошей управляемости ИС.

Непрерывность защиты в пространстве и времени, невозможность преодолеть защитные средства, исключение спонтанного или вызванного перехода в небезопасное состояние - при любых обстоятельствах, в том числе нештатных, защитное средство либо полностью выполняет свои функции, либо полностью блокирует доступ в систему или ее часть

Усиление самого слабого звена, минимизация привилегий доступа, разделение функций обслуживающих сервисов и обязанностей персонала. Предполагается такое распределение ролей и ответственности, чтобы один человек не мог нарушить критически важный для организации процесс или создать брешь в защите по неведению или заказу злоумышленников.

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

Эшелонирование обороны, разнообразие защитных средств, простота и управляемость информационной системы и системой ее безопасности. Принцип эшелонирования 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 , протоколирование и аудит .

Эшелонированная оборона способна не только не пропустить злоумышленника, но и в некоторых случаях идентифицировать его благодаря протоколированию и аудиту. Разнообразие защитных средств предполагает создание различных по своему характеру оборонительных рубежей, чтобы от потенциального злоумышленника требовалось овладение разнообразными и, по возможности, несовместимыми между собой навыками.

Простота и управляемость ИС в целом и защитных средств в особенности. Только в простой и управляемой системе можно проверить согласованность конфигурации различных компонентов и осуществлять 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 Интернет , необходимо заблокировать прямой доступ к ним, поскольку в противном случае система будет уязвимой, сложной и плохо управляемой.

Продуманная и упорядоченная структура программных средств и баз данных. Топология внутренних и внешних сетей непосредственно отражается на достигаемом качестве и безопасности ИС, а также на трудоемкости их разработки. При строгом соблюдении правил структурного построения значительно облегчается достижение высоких показателей качества и безопасности, так как сокращается число возможных ошибок в реализующих программах, отказов и сбоев оборудования, упрощается их диагностика и локализация .

В хорошо структурированной системе с четко выделенными компонентами (клиент, сервер приложений, ресурсный сервер ) контрольные точки выделяются достаточно четко, что решает задачу доказательства достаточности применяемых средств защиты и обеспечения невозможности обхода этих средств потенциальным нарушителем.

Высокие требования, предъявляемые к формированию архитектуры и инфраструктуры на стадии проектирования ИС, определяются тем, что именно на этой стадии можно в значительной степени минимизировать число уязвимостей, связанных с непредумышленными дестабилизирующими факторами, которые влияют на безопасность программных средств, баз данных и систем коммуникации.

Анализ безопасности ИС при отсутствии злоумышленных факторов базируется на модели взаимодействия основных компонент ИС (рис. 6.1) [Липаев В. В., 1997]. В качестве объектов уязвимости рассматриваются:

динамический вычислительный процесс обработки данных, автоматизированной подготовки решений и выработки управляющих воздействий;
объектный код программ, исполняемых вычислительными средствами в процессе функционирования ИС;
данные и информация, накопленная в базах данных;
информация, выдаваемая потребителям и на исполнительные механизмы.

Рис. 6.1.

Полное устранение перечисленных угроз принципиально невозможно. Задача состоит в выявлении факторов, от которых они зависят, в создании методов и средств уменьшения их влияния на безопасность ИС, а также в эффективном распределении ресурсов для обеспечения защиты, равнопрочной по отношению ко всем негативным воздействиям.

Стандартизация подходов к обеспечению информационной безопасности

Специалистам в области ИБ сегодня практически невозможно обойтись без знаний соответствующих профилей защиты, стандартов и спецификаций. Формальная причина состоит в том, что необходимость следования некоторым стандартам (например, криптографическим и "Руководящим документам" Гостехкомиссии РФ) закреплена законодательно. Убедительны и содержательные причины: стандарты и спецификации - одна из форм накопления и реализации знаний, прежде всего о процедурном и программно-техническом уровнях ИБ и ИС, в них зафиксированы апробированные, высококачественные решения и методологии, разработанные наиболее квалифицированными компаниями в области разработки ПО и безопасности программных средств.

На верхнем уровне можно выделить две существенно отличающиеся друг от друга группы стандартов и спецификаций:

1. оценочные стандарты, предназначенные для оценки и классификации ИС и средств защиты по требованиям безопасности;

2. спецификации, регламентирующие различные аспекты реализации и использования средств и методов защиты.

Эти группы дополняют друг друга. Оценочные стандарты описывают важнейшие с точки зрения ИБ понятия и аспекты ИС, играя роль организационных и архитектурных спецификаций. Специализированные стандарты и спецификации определяют, как именно строить ИС предписанной архитектуры и выполнять организационные и технические требования для обеспечения информационной безопасности (рис. 6.2 , рис. 6.3).

Рис. 6.2.

Рис. 6.3.

Из числа оценочных необходимо выделить стандарт "Критерии оценки доверенных компьютерных систем" и его интерпретацию для сетевых конфигураций (Министерство обороны США), "Гармонизированные критерии Европейских стран", международный стандарт "Критерии оценки безопасности информационных технологий" и, конечно, "Руководящие документы" Гостехкомиссии РФ. К этой же группе относится и Федеральный стандарт США " Требования безопасности для криптографических модулей", регламентирующий конкретный, но очень важный и сложный аспект информационной безопасности.

Технические спецификации, применимые к современным распределенным ИС, создаются главным образом "Тематической группой по технологии Интернет " ( Internet Engineering Task Force - IETF ) и ее подразделением - рабочей группой по безопасности. Ядром технических спецификаций служат документы по безопасности на IP-уровне (IPSec). Кроме этого, анализируется защита на транспортном уровне ( Transport Layer Security - TLS ), а также на уровне приложений (спецификации GSS-API , Kerberos).

Интернет -сообщество уделяет должное внимание административному и процедурному уровням безопасности, создав серию руководств и рекомендаций: "Руководство по информационной безопасности предприятия", "Как выбирать поставщика Интернет -услуг", "Как реагировать на нарушения информационной безопасности" и др.

В вопросах сетевой безопасности востребованы спецификации X.800 " Архитектура безопасности для взаимодействия открытых систем", X.500 " Служба директорий : обзор концепций, моделей и сервисов" и X.509 " Служба директорий : каркасы сертификатов открытых ключей и атрибутов".

В последние 15 лет утверждена большая серия международной организацией по стандартизации ( International Organization for Standardization - ISO ) стандартов по обеспечению безопасности информационных систем и их компонентов. Подавляющее большинство из этих стандартов относятся к телекоммуникациям, процессам и протоколам обмена информацией в распределенных системах и защите ИС от несанкционированного доступа. В связи с этим при подготовке системы защиты и обеспечения безопасности из стандартов должны быть отобраны наиболее подходящие для всего жизненного цикла конкретного проекта ПС.

В следующей главе "Технологии и стандартизация открытых вычислительных и информационных систем" будет подробно рассказано о структуре и деятельности ISO и её технических комитетах, в частности об Объединенном техническом комитете № 1 ( Joint Technical Committee 1 - JTC1), предназначенном для формирования всеобъемлющей системы базовых стандартов в области ИТ и их расширений для конкретных сфер деятельности. В зависимости от проблем, методов и средств защиты вычислительных и информационных систем международные стандарты ISO можно разделить на несколько групп [В. Липаев., http://www.pcweek.ru/themes/detail.php?ID=55087 ].

Первая группа стандартов - ISO /IEC JTC1/SC22 " Поиск , передача и управление информацией для взаимосвязи открытых систем (ВОС)" - создана и развивается под руководством подкомитета SC22. Стандарты этой группы посвящены развитию и детализации концепции ВОС. Защита информации в данной группе рассматривается как один из компонентов, обеспечивающих возможность полной реализации указанной концепции. Для этого определены услуги и механизмы защиты по уровням базовой модели ВОС, изданы и разрабатываются стандарты, последовательно детализирующие методические основы защиты информации и конкретные протоколы защиты на разных уровнях открытых систем.

Вторая группа стандартов - ISO /IEC JTC1/SC27 - разрабатывается под руководством подкомитета SC27 и ориентирована преимущественно на конкретные методы и алгоритмы защиты. В эту группу объединены методологические стандарты защиты информации и криптографии, независимо от базовой модели ВОС. Обобщаются конкретных методов и средств защиты в систему организации и управления защитой ИС.

В процессе планирования и проектирования программной системы защиты ИС целесообразно использовать третью группу из представленных ниже наиболее общих методологических стандартов, регламентирующих создание комплексов защиты. Вследствие близких целей стандартов их концепции и содержание частично перекрещиваются и дополняют друг друга. Поэтому стандарты целесообразно использовать совместно (создать профиль стандартов), выделяя и адаптируя их компоненты в соответствии с требованиями конкретного проекта ИС.

1. ISO 10181:1996. Ч. 1-7. "ВОС. Структура работ по обеспечению безопасности в открытых системах". Часть 1. Обзор. Часть 2. Структура работ по аутентификации. Часть 3. Структура работ по управлению доступом. Часть 4. Структура работ по безотказности. Часть 5. Структура работ по конфиденциальности. Часть 6. Структура работ по обеспечению целостности. Часть 7. Структура работ по проведению аудита на безопасность .

2. ISO 13335:1996-1998. Ч. 1-5. ИТ. ТО. "Руководство по управлению безопасностью". Часть 1. Концепция и модели обеспечения безопасности информационных технологий. Часть 2. Планирование и управление безопасностью информационных технологий. Часть 3. Техника управления безопасностью ИТ. Часть 4. Селекция (выбор) средств обеспечения безопасности. Часть 5. Безопасность внешних связей.

3. ISO 15408:1999. Ч.26 1-3. "Методы и средства обеспечения безопасности. Критерии оценки безопасности информационных технологий". Часть 1. Введение и общая модель. Часть 2. Защита функциональных требований. Часть 3. Защита требований к качеству.

Первый стандарт этой группы, ISO 10181, состоит из семи частей и начинается с общей концепции обеспечения безопасности открытых информационных систем и развивает положения стандарта ISO 7498-2. В первой его части приводятся основные понятия и общие характеристики методов защиты и акцентируется внимание на необходимости сертификации системы обеспечения безопасности ИС при ее внедрении. Далее кратко описаны основные средства обеспечения безопасности ИС, особенности работ по их созданию, основы взаимодействия механизмов защиты, принципы оценки возможных отказов от обслуживания задач ИС по условиям защиты. Показаны примеры построения общих схем защиты ИС в открытых системах. Содержание частей стандарта достаточно ясно определяется их названиями.

Второй стандарт, ISO 13335, отражает широкий комплекс методологических задач, которые необходимо решать при проектировании систем обеспечения безопасности любых ИС. В его пяти частях внимание сосредоточено на основных принципах и методах проектирования равнопрочных систем защиты ИС от угроз различных видов. Это руководство достаточно полно систематизирует основные методы и процессы подготовки проекта защиты для последующей разработки конкретной комплексной системы обеспечения безопасности функционирования ИС.

Изложение базируется на понятии риска от угроз любых негативных воздействий на ИС. В первой части стандарта описаны функции средств защиты и необходимые действия по их реализации, модели уязвимости и принципы взаимодействия средств защиты. При проектировании систем защиты рекомендуется учитывать: необходимые функции защиты, возможные угрозы и вероятность их осуществления, уязвимость , негативные воздействия исполненияугроз, риски; защитные меры; ресурсы (аппаратные, информационные, программные, людские) и их ограниченность. В остальных частях стандарта предложены и развиваются концепция и модель управления и планирования построения системы защиты, взаимодействие компонентов которой в общем виде представлено на рис. 6.4 .

В стандарте ISO 13335 выделены функциональные компоненты и средства обеспечения безопасности, а также принципы их взаимодействия. Процессы управления защитой должны включать: управление изменениями и конфигурацией; анализ и управление риском; прослеживаемость функций; регистрацию, обработку и мониторинг инцидентов. Приводятся общие требования к оценке результатов обеспечения безопасности, а также возможные варианты организации работы специалистов для комплексного обеспечения безопасности ИС.

Систематизированы политика и техника планирования, выбора, построения и использования средств обеспечения безопасности для ограничения допустимого риска при различных схемах взаимодействия и средствах защиты. Рекомендуются различные подходы и стратегии при создании систем защиты и поддержке их последующего развития. Содержание частей стандарта детализирует общие концепции и достаточно точно определяется их названиями. Изложенную в стандарте модель планирования обеспечения безопасности целесообразно конкретизировать и использовать как фрагмент системного проекта разработки ИС.

Рис. 6.4.

Критерии оценки механизмов безопасности программно-технического уровня представлены в международном стандарте ISO 15408-1999 " Общие критерии оценки безопасности информационных технологий" ("The Common Criteria for Information Technology Security Evaluation "), принятом в 1999 году. Этот стандарт закрепил базовые основы стандартизации в области информационной защиты и получил дальнейшее развитие в серии стандартов, о которых будет сказано ниже.

В первой части стандарта представлены цели и концепция обеспечения безопасности, а также общая модель построения защиты ИС. Концепция базируется на типовой схеме жизненного цикла сложных систем, последовательной детализации требований и спецификаций компонентов. В ней выделены: окружающая среда; объекты; требования; спецификации функций; задачи инструментальных средств системы защиты. Изложены общие требования к критериям оценки результатов защиты, Профилю по безопасности, целям оценки требований и к использованию их результатов. Предложен проект комплекса общих целей, задач и критериев обеспечения безопасности ИС.

Во второй части представлена парадигма построения и реализации структурированных и детализированных функциональных требований к компонентам защиты ИС. Выделены и классифицированы одиннадцать групп (классов) базовых задач обеспечения безопасности ИС. Каждый класс детализирован наборами требований, которые реализуют определенную часть целей обеспечения безопасности и, в свою очередь , состоят из набора более мелких компонентов решения частных задач.

В классы включены и подробно описаны принципы и методы реализации требований к функциям безопасности: криптографическая поддержка ; защита коммуникаций и транспортировка (транзакции) информации; ввод, вывод и хранение пользовательских данных; идентификация и аутентификация пользователей; процессы управления функциями безопасности; защита данных о частной жизни; реализация ограничений по использованию вычислительных ресурсов; обеспечение надежности маршрутизации и связи между функциями безопасности, а также некоторые другие классы требований.

Для каждой группы задач приводятся рекомендации по применению набора наиболее эффективных компонентов и процедур обеспечения безопасности ИС. Для достижения целей безопасности ИС с определенным уровнем гарантии качества защиты компоненты функциональных требований и способов их реализации рекомендуется объединять в унифицированные "Профили защиты многократного применения".

Эти "Профили" могут служить базой для дальнейшей конкретизации функциональных требований в "Техническом задании по безопасности" для определенного проекта ИС и помогают избегать грубых ошибок при формировании таких требований. Обобщения оценок спецификации требований "Задания по безопасности" должны давать заказчикам, разработчикам и испытателям проекта возможность делать общий вывод об уровне его соответствия функциональным требованиям и требованиям гарантированности защиты ИС. В обширных приложениях изложены рекомендации

Принцип эшелонированной обороны получает все более широкое распространение среди специалистов по безопасности. Однако, его практическая реализация часто неверна. Стратегия обороны не должна ограничиваться лишь нагромождением многочисленных контрольных проверок и технологий защиты. Сущность эшелонированной обороны - в продуманном расположении средств защиты. Для успешной организации эшелонированной обороны необходимо провести хороший анализ угрозы, в ходе которого необходимо определить:

ресурсы и значение этих ресурсов;
опасности, которым подвергаются ресурсы, и вероятность каждой угрозы;
векторы угрозы, которые могут быть использованы для атаки на предприятие.

Концепция эшелонированной обороны существует тысячи лет, поэтому я приведу часто используемый пример средневекового замка, чтобы показать, что свойственно, и что несвойственно эшелонированной обороне. Для ясности изложения, упростим задачу и рассмотрим только один из векторов угрозы, против которого необходимо защитить замок: прямая атака через главные ворота. Замок располагает многочисленными средствами защиты против этого вектора угрозы. Если оборона правильно организована, взломщикам придется преодолеть каждый рубеж, прежде чем им удастся по-настоящему угрожать людским, военным, политическим или материальным ресурсам замка.

Во-первых, нападающие должны уклониться от града стрел на подходе к замку. Затем, если подвесной мост поднят, нападающие должны преодолеть ров и проникнуть в ворота, закрытые поднятым мостом. После этого нападающие должны пройти по узкому проходу, образованному стенами и попытаться пройти сквозь внутренние ворота под ударами защитников замка.

Этот сценарий - хороший пример многоуровневой обороны, организованной против одного вектора угрозы. Однако, простое наличие средств защиты не означает, что предприятие располагает действительно эшелонированной обороной против конкретных угроз. Например, еще один вектор угрозы против замка - подрыв стен. От этой опасности защищает ров, но как быть, если осаждающим удастся осушить его? Оборону замка вряд ли можно назвать эшелонированной, если нет дополнительных средств, например, глубоко уходящего в землю фундамента или готового запаса кипящей смолы, которую можно в любой момень вылить на противника со стен.

В мире ИТ не существует единого непреодолимого средства защиты, и ни одна стратегия информационной безопасности не будет полной без эшелонированной стратегии. Непросто реализовать эту стратегию в корпорации, которой необходимо защитить свои информационные ресурсы. Преимущество замков заключалось в наличии единственной точки входа, а в производственных сетях компаний существует множество входов (в частности, соединения с поставщиками, провайдерами услуг и потребителями), что делает оборону более пористой. Кроме того, в настоящее время число векторов угроз гораздо больше, чем несколько лет назад. В начале 1990-х безопасность сети сводилась, в сущности, к защите от атак на уровне пакетов, а брандмауэры были маршрутизаторами с дополнительными возможностями. Сегодня угрозы для внутренних ресурсов исходят от переполнений буфера, SQL-подмен, вредных Web-страниц, почтовых сообщений с активным контентом, беспроводных соединений, поддельных URL и многих других типов атаки.

В столь динамичной, сложной среде взломщик может обойти любое препятствие при наличии благоприятных обстоятельств. Рассмотрим, например, антивирусные программы. Новый вектор атаки может обойти классические проверки, также как программы IM обходят проверки со стороны антивирусных утилит. К сети предприятия может быть подключен единственный компьютер без обязательной антивирусной программы. Важное обновление вирусных сигнатур может выйти с опозданием или не будет применено в филиале. Антивирусный механизм может пропустить вирус, или произойдет сбой антивирусной программы из-за некорректного исправления. Все эти события случаются в действительности.

Стратегия исчерпывающей эшелонированной обороны

В современных условиях важнее, чем когда-либо в прошлом, применить несколько средств против каждой угрозы. На примере антивирусной программы можно рассмотреть, как использовать комбинированные приемы для формирования исчерпывающей эшелонированной обороны против вирусов и других вредных программ.

Начальный уровень представлен антивирусной программой, направленной против самых распространенных векторов (или входов) угрозы, к которым относятся электронная почта, Web и IM. Антивирусную технологию следует установить на шлюзовых серверах SMTP, которые обрабатывают входящий почтовый поток, и развернуть антивирусное программное обеспечение на брандмауэрах и входных устройствах, которые перехватывают данные, пересылаемые при перемещениях по Web и загрузке файлов. Средства безопасности IM менее зрелые, чем решения для электронной почты и Web. Кроме того, проблема усложняется из-за широкого распространения IM-служб и способности IM-клиентов обходить защитные меры шлюзов. Тем не менее, существуют решения, с помощью которых можно направить внутренние и внешние IM-сообщения через единый канал с антивирусным фильтром и другими функциями безопасности.

Но электронная почта, Web и IM - не единственные векторы распространения вредных программ. Например, ими могут быть сменные носители, в частности, гибкие диски, компакт диски, устройства USB и флэш-памяти. Пользователь может принести ноутбук в Internet-кафе, подключиться к Wi-Fi-сети, подвергнуться нападению, а затем вернуться с компьютером в офис и установить соединение с сетью предприятия, обойдя периметрическую защиту. Это лишь немногие из возможных путей распространения опасных программ. Невозможно блокировать все маршруты проникновения с помощью специализированных средств. В конечном итоге, в каждой организации появляются защищенные векторы и открытые векторы без превентивных мер.

Что происходит, если вредная программа обходит периметрическую защиту через незащищенный вектор, или специализированное средство безопасности оказывается неэффективным? Дальнейшее развитие событий зависит от наличия эшелонированной обороны. В средние века главной заботой защитников замка была круговая оборона от атаки по окружающей местности. Оборонительные укрепления начинались на дальних подходах к замку, и становились все более мощными по мере приближения к центру замка. Наиболее защищенной была главная башня, которая представляла собой замок в замке. Если изобразить оборонительные рубежи в виде концентрических кругов вокруг защищаемого объекта, то становится очевидной причина выбора данного подхода. Чем дальше от объекта, тем больше длина окружности и тем больше ресурсов требуется для организации круговой обороны.

Различные методы защиты от вирусов, рассмотренные выше, обеспечивают широту, но не глубину обороны. Например, зараженный файл проходит проверку не более, чем одним из антивирусных инструментом, в зависимости от вектора, из которого появился файл. Несмотря на важность ширины, нельзя надеяться блокировать любую опасность на физическом или логическом периметре сети. Поэтому блокируются самые простые или часто используемые векторы заражения, а затем формируется более глубокое кольцо обороны.

Второй уровень обороны может представлять собой комбинацию средств обнаружения, лечения и дополнительной профилактики. Пример средств обнаружения - сканирование файлов в процессе приема. Во многих антивирусных продуктах файлы проверяются прежде, чем их смогут открыть приложения. Антивирусное решение, которое отправляет в карантин или восстанавливает файлы, одновременно выполняет и функцию лечения. Если сканирование файлов в процессе приема приводит к заметному падению быстродействия пользовательских систем или процессоров, то можно регулярно сканировать тома серверов и рабочих станций, и другие хранилища файлов в периоды малой рабочей нагрузки.

Разнообразные другие средства обнаружения могут быть как сложными, так и простыми, но эффективными. К сложным относятся системы обнаружения и предотвращения несанкционированного доступа, которые контролируют трафик в сетях, отыскивая вирусы и "червей". Однако, в этих дорогостоящих системах используется база данных известных атак, которая нуждается в постоянном обновлении. Кроме того, при анализе пакетов существует проблема потерянных пакетов и некорректного восстановления потоков данных. Среди простых решений - организация папок-приманок, в которых содержатся легко доступные для модификации файлы. Затем специальные процессы обнаруживают изменения в файлах. Файлы представляют собой лишь наживку, и любая попытка изменить их может рассматриваться как свидетельство деятельности вредной программы.

Можно реализовать другой уровень превентивного контроля, разместив брандмауэры на хост-машинах, максимально ужесточив порядок изменения файлов и исключив или ограничив доступ к разделяемым папкам. В результате всех этих мер вирусам и "червям" труднее обнаруживать еще незараженные файлы и системы.

Оценка надежности защиты

Эшелонированная оборона - эффективный способ борьбы с многовекторными постоянно меняющимися опасностями в современной информационной среде. Защита должна быть не только широкой, но и глубокой. Не следует ограничиваться лишь физической зоной обороны, рассматривая только физическую сеть и границы систем. В отличие от архитектора замка, которому требовалось защитить единственную точку входа, администратору ИТ приходится иметь дело со множеством точек в виде отдельных компьютеров, приложений, хранилищ данных и процессов. Оборона будет действительно эшелонированной, если для каждого ресурса существует более одного средства защиты от конкретной угрозы.

Эшелонированная защита

Эшелонированная защита (англ. Defense in Depth) - концепция страхования информации, в которой несколько различных слоёв систем защиты установлены по всей компьютерной системе. Его предназначение - предоставлять избыточную защищенность компьютерной системы в случае неисправности системы контроля безопасности или при использовании злоумышленником некой уязвимости.

Идея эшелонированной защиты состоит в защите системы от любой атаки, используя, как правило, последовательно, ряд независимых методов.

Изначально эшелонированная защита являлась сугубо военной стратегией, позволяющей скорее не упредить и предотвратить, а отложить атаку противника, купить немного времени для того, чтобы правильно расположить различные меры защиты. Для более полного понимания можно привести пример: колючая проволока эффективно сдерживает пехоту, но танки легко переезжают её. Однако по противотанковым ежам танк проехать не может, в отличие от пехоты, которая их просто обходит. Но если их использовать вместе, то ни танки, ни пехота быстро пройти не смогут, и у защищающейся стороны будет время на подготовку.

Размещение механизмов защиты, процедур и политик призвано повысить защищенность компьютерной системы, где несколько уровней защиты могут предотвратить шпионаж и прямые атаки на критически важные системы. С точки зрения компьютерных сетей, эшелонированная защита предназначена не только для предотвращения НСД, но и для предоставления времени, за которое можно обнаружить атаку и отреагировать на неё, тем самым снижая последствия нарушения.

В компьютерной системе «офисного» типа может обрабатываться информация с различными уровнями доступа - от свободной, до информации, составляющей государственную тайну. Именно поэтому, для предотвращения НСД и различных видов атак, в такой системе требуется наличие эффективной системы защиты информации.

Далее будут рассмотрены основные слои защиты (эшелоны), используемые в эшелонированных системах защиты. Следует учесть, что система защиты, состоящая из двух и более приведенных ниже систем, считается эшелонированной.

Составляющие эшелонированной системы защиты информации

Антивирусные программы

Антивирусная программа (антивирус) -- специализированная программа для обнаружения компьютерных вирусов, а также нежелательных (считающихся вредоносными) программ вообще и восстановления заражённых (модифицированных) такими программами файлов, а также для профилактики -- предотвращения заражения (модификации) файлов или операционной системы вредоносным кодом.

Относится к программным средствам, используемым в целях обеспечения защиты (некриптографическими методами) информации, содержащей сведения, составляющие государственную тайну, иной информации с ограниченным доступом.

Классифицировать антивирусные продукты можно сразу по нескольким признакам:

По используемым технологиям антивирусной защиты:

Классические антивирусные продукты (продукты, применяющие только сигнатурный метод детектирования);

Продукты проактивной антивирусной защиты (продукты, применяющие только проактивные технологии антивирусной защиты);

Комбинированные продукты (продукты, применяющие как классические, сигнатурные методы защиты, так и проактивные).

По функционалу продуктов:

Антивирусные продукты (продукты, обеспечивающие только антивирусную защиту)

Комбинированные продукты (продукты, обеспечивающие не только защиту от вредоносных программ, но и фильтрацию спама, шифрование и резервное копирование данных и другие функции);

По целевым платформам:

Антивирусные продукты для ОС семейства Windows;

Антивирусные продукты для ОС семейства *NIX (к данному семейству относятся ОС BSD, Linux и др.);

Антивирусные продукты для ОС семейства MacOS;

Антивирусные продукты для мобильных платформ (Windows Mobile, Symbian, iOS, BlackBerry, Android, Windows Phone 7 и др.).

Антивирусные продукты для корпоративных пользователей можно также классифицировать по объектам защиты:

Антивирусные продукты для защиты рабочих станций;

Антивирусные продукты для защиты файловых и терминальных серверов;

Антивирусные продукты для защиты почтовых и Интернет-шлюзов;

Антивирусные продукты для защиты серверов виртуализации.

Требования к средствам антивирусной защиты включают общие требования к средствам антивирусной защиты и требования к функциям безопасности средств антивирусной защиты.

Для дифференциации требований к функциям безопасности средств антивирусной защиты установлено шесть классов защиты средств антивирусной защиты. Самый низкий класс - шестой, самый высокий - первый.

Средства антивирусной защиты, соответствующие 6 классу защиты, применяются в информационных системах персональных данных 3 и 4 классов.

Средства антивирусной защиты, соответствующие 5 классу защиты, применяются в информационных системах персональных данных 2 класса.

Средства антивирусной защиты, соответствующие 4 классу защиты, применяются в государственных информационных системах, в которых обрабатывается информация ограниченного доступа, не содержащая сведения, составляющие государственную тайну, в информационных системах персональных данных 1 класса, а также в информационных системах общего пользования II класса.

Средства антивирусной защиты, соответствующие 3, 2 и 1 классам защиты, применяются в информационных системах, в которых обрабатывается информация, содержащая сведения, составляющие государственную тайну.

Также выделяются следующие типы средств антивирусной защиты:

тип «А» - средства антивирусной защиты (компоненты средств антивирусной защиты), предназначенные для централизованного администрирования средствами антивирусной защиты, установленными на компонентах информационных систем (серверах, автоматизированных рабочих местах);

тип «Б» - средства антивирусной защиты (компоненты средств антивирусной защиты), предназначенные для применения на серверах информационных систем;

тип «В» - средства антивирусной защиты (компоненты средств антивирусной защиты), предназначенные для применения на автоматизированных рабочих местах информационных систем;

тип «Г» - средства антивирусной защиты (компоненты средств антивирусной защиты), предназначенные для применения на автономных автоматизированных рабочих местах.

Средства антивирусной защиты типа «А» не применяются в информационных системах самостоятельно и предназначены для использования только совместно со средствами антивирусной защиты типов «Б» и (или) «В».

Цель эшелонированной антивирусной защиты состоит в фильтрации вредоносного ПО на разных уровнях защищаемой системы. Рассмотрим:

Уровень подключения

Корпоративная сеть как минимум состоит из уровня подключения и ядра. На уровне подключения у многих организаций установлены средства межсетевого экранирования, системы обнаружения и предотвращения вторжений (IDS/IPS/IDP) и средства защиты от атак типа отказа в обслуживании. На базе данных решений реализуется первый уровень защиты от проникновения вредоносного ПО. Межсетевые экраны и средства IDS/IPS/IDP «из коробки» обладают встроенным функционалом инспекции на уровне протокол-агентов. Более того, стандартом де-факто для UTM решений является встроенный антивирус, который проверяет входящий/исходящий трафик. Наличие поточных антивирусов в межсетевых экранах также становится нормой. Подобные опции появляются все чаще в новых версиях хорошо известных всем продуктов. Однако же многие пользователи забывают про встроенные функции сетевого оборудования, но, как правило, их активация не требует дополнительных затрат на покупку опций расширения.

Таким образом, оптимальное применение встроенных функций безопасности сетевого оборудования и активация дополнительных опций антивирусного контроля на межсетевых экранах позволит создать первый уровень эшелонированной защиты.

Уровень защиты приложений

К уровню защиты приложений можно отнести как шлюзовые решения по антивирусной проверке, так и средства безопасности, изначально направленные на решение не антивирусных задач. Подобные решения представлены на рынке и сертифицированы по требованиям ФСТЭК России. Данные продукты не требуют серьезных затрат при внедрении и не привязаны к типам проверяемого контента, а потому могут использоваться в организациях любого масштаба.

Решения, основной функцией которых не является антивирусная проверка, также могут выступать в роли второго уровня фильтрации вредоносного ПО. Примером служат широко распространенные шлюзовые решения по фильтрации спама и защите веб-сервисов -- URL-фильтрации, Web Application Firewall, средства балансировки. Зачастую они обладают возможностью осуществлять антивирусную проверку обрабатываемого контента при помощи нескольких производителей фильтрации вредоносного контента. В частности, реализация антивирусной проверки на уровне почтовых систем или шлюзов фильтрации спама. В случае последовательного применения нескольких антивирусных продуктов эффективность фильтрации вирусов во входящей/исходящей корреспонденции может достигать почти 100%.

С помощью указанного подхода можно уже на первом и втором уровне эшелонированной защиты достичь серьезных показателей по фильтрации вредоносного ПО. Иными словами, при реализации адекватной системы антивирусной защиты (до пользователя) львиная доля вредоносного ПО будет отфильтрована на уровне шлюзовых решений того или иного назначения.

Уровень защиты хоста

Под защитой хостов подразумевается реализация функций антивирусных проверок серверов и рабочих мест пользователей. Поскольку в повседневной работе сотрудники применяют множество стационарных и мобильных устройств, то нужно защищать их все. Более того, простой сигнатурный антивирус уже давно не считается серьезным инструментом защиты. Именно поэтому многие организации перешли на технологии Host IPS, которая позволяет задействовать при проверке дополнительные механизмы контроля/защиты посредством функционала межсетевого экрана, IPS-системы (поведенческий анализ).

Если вопросы защиты рабочих мест пользователей уже хорошо отрегулированы, то реализация Host IPS на прикладных серверах (физических или виртуальных) -- задача специфическая. С одной стороны, технология Host IPS не должна существенно увеличивать загрузку сервера, с другой -- обязана обеспечить требуемый уровень защищенности. Разумный баланс можно найти только при помощи пилотного тестирования решения на конкретном наборе приложений и аппаратной платформе.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1 Актуальность

1.2 Цель

1.3 Задачи

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2.1 Эшелонированная защита

2.2 Составляющие эшелонированной системы защиты информации

2.2.1 Антивирусные программы

2.2.2 Протоколирование и аудит

2.2.3 Физическая защита

2.2.4 Аутентификация и парольная защита

2.2.5 Межсетевые экраны

2.2.6 Демилитаризованная зона

2.2.7 VPN

2.2.8 Система обнаружения вторжений

3. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ

эшелонированный защита информация антивирусный

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

1.1 Актуальность

Изучение эшелонированной системы защиты информации в компьютерных системах «офисного» типа актуально в связи с постоянным ростом количества атак на сети крупных организаций с целью, например, копирования баз данных, содержащих конфиденциальную информацию. Такая система защиты является очень мощным средством против злоумышленников и может эффективно сдерживать их попытки несанкционированного доступа (НСД) к защищаемой системе.

Целью данной работы является изучение эшелонированной системы защиты компьютерных систем «офисного» типа.

1.3 Задачи

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

Изучить принципы построения и работы эшелонированной системы безопасности;

Изучить независимые системы защиты, включаемые в эшелонированную систему защиты информации;

Определить требования, предъявляемые к системам защиты;

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2.1 Эшелонированная защита

2.2 Составляющие эшелонированной системы защиты информации

2.2.1Антивирусные программы

Классифицировать антивирусные продукты можно сразу по нескольким признакам:

По используемым технологиям антивирусной защиты:

Классические антивирусные продукты (продукты, применяющие только сигнатурный метод детектирования);

По функционалу продуктов:

Антивирусные продукты (продукты, обеспечивающие только антивирусную защиту)

По целевым платформам:

Антивирусные продукты для ОС семейства Windows;

Антивирусные продукты для ОС семейства *NIX (к данному семейству относятся ОС BSD, Linux и др.);

Антивирусные продукты для ОС семейства MacOS;

Антивирусные продукты для мобильных платформ (Windows Mobile, Symbian, iOS, BlackBerry, Android, Windows Phone 7 и др.).

Антивирусные продукты для корпоративных пользователей можно также классифицировать по объектам защиты:

Антивирусные продукты для защиты рабочих станций;

Антивирусные продукты для защиты файловых и терминальных серверов;

Антивирусные продукты для защиты почтовых и Интернет-шлюзов;

Антивирусные продукты для защиты серверов виртуализации.

Также выделяются следующие типы средств антивирусной защиты:

Уровень подключения

Уровень защиты приложений

Уровень защиты хоста

2.2.2Протоколирование и аудит

Под протоколированием понимается сбор и накопление информации о событиях, происходящих в информационной системе. Например - кто и когда пытался входить в систему, чем завершилась эта попытка, кто и какими информационными ресурсами пользовался, какие и кем модифицировались информационные ресурсы и много других.

Аудит - это анализ накопленной информации, проводимый оперативно, почти в реальном времени, или периодически.

Реализация протоколирования и аудита преследует следующие главные цели:

Обеспечение подотчетности пользователей и администраторов;

Обеспечение возможности реконструкции последовательности событий;

Обнаружение попыток нарушений информационной безопасности;

Предоставление информации для выявления и анализа проблем.

Таким образом протоколирование и аудит относятся к подсистеме регистрации и учета. С помощью этих операций можно быстро и эффективно находить неполадки и уязвимости в существующей СЗИ. В зависимости от класса СЗИ этот её элемент может принимать различные формы и решать разные задачи, такие как регистрация и учет:

Входа (выхода) субъектов доступа в (из) систему(ы) (узел сети) (на всех уровнях);

Запуска (завершения) программ и процессов (заданий, задач) (на уровнях 2А, 1Г, 1В, 1Б, 1А);

Доступа программ субъектов доступа к защищаемым файлам, включая их создание и удаление, передачу по линиям и каналам связи (на уровнях 2А 1Г, 1В, 1Б, 1А);

Доступа программ субъектов доступа к терминалам, ЭВМ, узлам сети ЭВМ, каналам связи, внешним устройствам ЭВМ, программам, томам, каталогам, файлам, записям, полям записей (на уровнях 2А 1Г, 1В, 1Б, 1А);

Изменения полномочий субъектов доступа (1В, 1Б, 1А);

Создаваемых защищаемых объектов доступа (2А, 1В, 1Б, 1А);

Сигнализация попыток нарушения защиты (1В, 1Б, 1А).

Таким образом, при построении эшелонированной защиты, системы протоколирования и аудита должны быть установлены на границе защищаемой системы, на сервере, на каждой АРМ, а также на всех устройствах аутентификации (например, при входе на защищаемую территорию).

2.2.3 Физическая защита

Сюда входят меры по предотвращению хищения устройств и носителей информации, а также защита от халатности и стихийных бедствий:

КПП на границе охраняемой территории;

Установка заборов, запрещающих знаков, ограничителей высоты кузова для машин, различных барьеров и т.д. по периметру защищаемой территории;

Расположение стратегически важных объектов так, чтобы злоумышленнику пришлось пересекать большое открытое пространство, чтобы попасть к ним;

Освещение защищаемой территории, а именно ворот, дверей и других стратегически важных объектов. Следует учесть, что неяркий свет, распределенный по всей территории эффективнее единичных ярких пятен прожекторов, так как у прожекторов есть слепые зоны. Также должна быть предусмотрена система резервного энергообеспечения, в случае отключения основной;

Посты охраны у входов в помещения;

Установка системы сигнализации и датчиков (датчики движения, прикосновения, разбития стекла). Следует учесть, что данная система должна работать в тандеме с системой видеонаблюдения для исключения ложных срабатываний датчиков;

Установка системы видеонаблюдения;

Различные средства контроля доступа, от замков до биометрических средств;

Средства контроля вскрытия аппаратуры (пломбы на корпусах, и т.д.);

Закрепление аппаратуры на рабочих местах при помощи специализированных замков.

2.2.4 Аутентификация и парольная защита

Аутентификамция (англ. Authentication) -- процедура проверки подлинности, например: проверка подлинности пользователя путём сравнения введённого им пароля с паролем в базе данных пользователей; подтверждение подлинности электронного письма путём проверки цифровой подписи письма по ключу проверки подписи отправителя; проверка контрольной суммы файла на соответствие сумме, заявленной автором этого файла. В русском языке термин применяется, в основном, в области информационных технологий.

Учитывая степень доверия и политику безопасности систем, проводимая проверка подлинности может быть односторонней или взаимной. Обычно она проводится с помощью криптографических способов.

Существует несколько документов, утверждающих стандарты аутентификации. Для России актуален следующий: ГОСТ Р ИСО/МЭК 9594-8-98 - Основы аутентификации.

Настоящий стандарт:

Определяет формат информации аутентификации, хранимой справочником;

Описывает способ получения из справочника информации аутентификации;

Устанавливает предпосылки о способах формирования и размещения в справочнике информации аутентификации;

Определяет три способа, с помощью которых прикладные программы могут использовать такую информацию аутентификации для выполнения аутентификации, и описывает, каким образом с помощью аутентификации могут быть обеспечены другие услуги защиты.

В настоящем стандарте изложены два вида аутентификации: простая, использующая пароль как проверку заявленной идентичности, и строгая, использующая удостоверения личности, созданные с использованием криптографических методов.

В любой системе аутентификации обычно можно выделить несколько элементов:

Субъект, который будет проходить процедуру;

Характеристика субъекта -- отличительная черта;

Хозяин системы аутентификации, несущий ответственность и контролирующий её работу;

Сам механизм аутентификации, то есть принцип работы системы;

Механизм, предоставляющий определённые права доступа или лишающий субъекта оных.

Также можно выделить 3 фактора аутентификации:

Что-то, что мы знаем -- пароль. Это тайные сведения, которыми должен обладать только авторизованный субъект. Паролем может быть речевое слово, текстовое слово, комбинация для замка или личный идентификационный номер (PIN). Парольный механизм может быть довольно легко воплощён и имеет низкую стоимость. Но имеет существенные недостатки: сохранить пароль в тайне зачастую бывает сложно, злоумышленники постоянно придумывают новые способы кражи, взлома и подбора пароля. Это делает парольный механизм слабозащищённым.

Что-то, что мы имеем -- устройство аутентификации. Здесь важно обстоятельство обладания субъектом каким-то неповторимым предметом. Это может быть личная печать, ключ от замка, для компьютера это файл данных, содержащих характеристику. Характеристика часто встраивается в особое устройство аутентификации, например, пластиковая карта, смарт-карта. Для злоумышленника заполучить такое устройство становится более сложно, чем взломать пароль, а субъект может сразу же сообщить в случае кражи устройства. Это делает данный метод более защищённым, чем парольный механизм, однако стоимость такой системы более высокая.

Что-то, что является частью нас -- биометрика. Характеристикой является физическая особенность субъекта. Это может быть портрет, отпечаток пальца или ладони, голос или особенность глаза. С точки зрения субъекта, данный способ является наиболее простым: не надо ни запоминать пароль, ни переносить с собой устройство аутентификации. Однако биометрическая система должна обладать высокой чувствительностью, чтобы подтверждать авторизованного пользователя, но отвергать злоумышленника со схожими биометрическими параметрами. Также стоимость такой системы довольно велика. Но, несмотря на свои недостатки, биометрика остается довольно перспективным фактором.

Рассмотрим более подробно способы аутентификации.

Аутентификация по многоразовым паролям.

Состоит во вводе пользовательского идентификатора, в просторечии называемого «логином» (англ. login -- регистрационное имя пользователя, учётка) и пароля -- неких конфиденциальных сведений. Достоверная (эталонная) пара логин-пароль хранится в специальной базе данных.

Простая аутентификация имеет следующий общий алгоритм:

Субъект запрашивает доступ в систему и вводит личный идентификатор и пароль.

Введённые неповторимые данные поступают на сервер аутентификации, где сравниваются с эталонными.

При совпадении данных с эталонными аутентификация признаётся успешной, при различии -- субъект перемещается к 1-му шагу

Введённый субъектом пароль может передаваться в сети двумя способами:

Незашифрованно, в открытом виде, на основе протокола парольной аутентификации (Password Authentication Protocol, PAP)

С использованием шифрования SSL или TLS. В этом случае неповторимые данные, введённые субъектом, передаются по сети защищёно.

Аутентификация по одноразовым паролям.

Заполучив однажды многоразовый пароль субъекта, злоумышленник имеет постоянный доступ к взломанным конфиденциальным сведениям. Эта проблема решается применением одноразовых паролей (OTP -- One Time Password). Суть этого метода -- пароль действителен только для одного входа в систему, при каждом следующем запросе доступа -- требуется новый пароль. Реализован механизм аутентификации по одноразовым паролям может быть как аппаратно, так и программно.

Технологии использования одноразовых паролей можно разделить на:

Использование генератора псевдослучайных чисел, единого для субъекта и системы;

Использование временных меток вместе с системой единого времени;

Использование базы случайных паролей, единой для субъекта и для системы.

Многофакторная аутентификация.

В последнее время всё чаще применяется так называемая расширенная, или многофакторная, аутентификация. Она построена на совместном использовании нескольких факторов аутентификации. Это значительно повышает защищённость системы. В качестве примера можно привести использование SIM-карт в мобильных телефонах. Субъект вставляет свою карту (устройство аутентификации) в телефон и при включении вводит свой PIN-код (пароль). Также, к примеру, в некоторых современных ноутбуках и смартфонах присутствует сканер отпечатка пальца. Таким образом, при входе в систему субъект должен пройти эту процедуру (биометрика), а потом ввести пароль. Выбирая для системы тот или иной фактор или способ аутентификации, необходимо, прежде всего, отталкиваться от требуемой степени защищенности, стоимости построения системы, обеспечения мобильности субъекта.

Биометрическая аутентификация.

Методы аутентификации, основанные на измерении биометрических параметров человека, обеспечивают почти 100 % идентификацию, решая проблемы утраты паролей и личных идентификаторов.

Наиболее используемые биометрические атрибуты и соответствующие системы:

Отпечатки пальцев;

Геометрия руки;

Радужная оболочка глаза;

Термический образ лица;

Ввод с клавиатуры;

В то же время биометрическая аутентификация имеет ряд недостатков:

Биометрический шаблон сравнивается не с результатом первоначальной обработки характеристик пользователя, а с тем, что пришло к месту сравнения. За время пути может много чего произойти.

База шаблонов может быть изменена злоумышленником.

Следует учитывать разницу между применением биометрии на контролируемой территории, под бдительным оком охраны, и в «полевых» условиях, когда, например, к устройству сканирования могут поднести муляж и т.п.

Некоторые биометрические данные человека меняются (как в результате старения, так и травм, ожогов, порезов, болезни, ампутации и т.д.), так что база шаблонов нуждается в постоянном сопровождении, а это создает определенные проблемы и для пользователей, и для администраторов.

Если у Вас крадут биометрические данные или их компрометируют, то это, как правило, на всю жизнь. Пароли, при всей их ненадежности, в крайнем случае можно сменить. Палец, глаз или голос сменить нельзя, по крайней мере быстро.

Биометрические характеристики являются уникальными идентификаторами, но их нельзя сохранить в секрете.

Процедура аутентификации используется при обмене информацией между компьютерами, при этом используются весьма сложные криптографические протоколы, обеспечивающие защиту линии связи от прослушивания или подмены одного из участников взаимодействия. А поскольку, как правило, аутентификация необходима обоим объектам, устанавливающим сетевое взаимодействие, то аутентификация может быть и взаимной.

Таким образом, можно выделить несколько семейств аутентификации:

Аутентификация пользователя на PC:

Шифрованное имя (login)

Password Authentication Protocol, PAP (связка логин-пароль)

Карта доступа (USB с сертификатом, SSO)

Аутентификация в сети -

Secure SNMP с использованием цифровой подписи

SAML (Security Assertion Markup Language)

Cookie сессии

Kerberos Tickets

Сертификаты X.509

В операционных системах семейства Windows NT 4 используется протокол NTLM (NT LAN Manager -- Диспетчер локальной сети NT). А в доменах Windows 2000/2003 применяется гораздо более совершенный протокол Kerberos.

С точки зрения построения эшелонированной защиты, аутентификация используется на всех уровнях защиты. Проверку подлинности должен проходить не только персонал (при входе на защищаемый объект, в особые помещения, при получении конфиденциальной информации на любых носителях, при входе в компьютерную систему, при использовании ПО и аппаратных средств), но и каждая отдельная рабочая станция, программа, носители информации, средства, подключаемые к рабочим станциям, серверам и т.д.

2.2.5 Межсетевые экраны

Межсетевой экран (МЭ) - это локальное (однокомпонентное) или функционально - распределенное программное (программно-аппаратное) средство (комплекс), реализующее контроль за информацией, поступающей в АС и/или выходящей из АС. МЭ обеспечивает защиту АС посредством фильтрации информации, т.е. ее анализа по совокупности критериев и принятия решения о ее распространении в (из) АС на основе заданных правил, проводя таким образом разграничение доступа субъектов из одной АС к объектам другой АС. Каждое правило запрещает или разрешает передачу информации определенного вида между субъектами и объектами. Как следствие, субъекты из одной АС получают доступ только к разрешенным информационным объектам из другой АС. Интерпретация набора правил выполняется последовательностью фильтров, которые разрешают или запрещают передачу данных (пакетов) на следующий фильтр или уровень протокола. Устанавливается пять классов защищенности МЭ.

Каждый класс характеризуется определенной минимальной совокупностью требований по защите информации.

Самый низкий класс защищенности - пятый, применяемый для безопасного взаимодействия АС класса 1Д с внешней средой, четвертый - для 1Г, третий - 1В, второй - 1Б, самый высокий - первый, применяемый для безопасного взаимодействия АС класса 1А с внешней средой.

Требования, предъявляемые к МЭ, не исключают требований, предъявляемых к средствам вычислительной техники (СВТ) и АС в соответствии с руководящими документами ФСТЭК России “Средства вычислительной техники. Защита от несанкционированного доступа к информации. Показатели защищенности от несанкционированного доступа к информации” и “Автоматизированные системы. Защита от несанкционированного доступа к информации. Классификация автоматизированных систем и требования по защите информации”.

При включении МЭ в АС определенного класса защищенности, класс защищенности совокупной АС, полученной из исходной путем добавления в нее МЭ, не должен понижаться.

Для АС класса 3Б, 2Б должны применяться МЭ не ниже 5 класса.

Для АС класса 3А, 2А в зависимости от важности обрабатываемой информации должны применяться МЭ следующих классов:

При обработке информации с грифом “секретно” - не ниже 3 класса;

При обработке информации с грифом “совершенно секретно” - не ниже 2 класса;

При обработке информации с грифом “особой важности” - не ниже 1 класса.

МЭ является стандартным элементом СЗИ НСД и является средством, контролирующим потоки информации, входя в подсистему управления доступом.

С точки зрения эшелонирования, МЭ может быть расположен как на периметре защищаемой системы, так и на отдельных её элементах, например, программные МЭ, устанавливаемые на рабочие станции и на серверы.

Демилитаризованная зона.

ДМЗ (демилитаризованная зона, DMZ) -- технология обеспечения защиты информационного периметра, при которой серверы, отвечающие на запросы из внешней сети, находятся в особом сегменте сети (который и называется ДМЗ) и ограничены в доступе к основным сегментам сети с помощью межсетевого экрана (файрвола), с целью минимизировать ущерб при взломе одного из общедоступных сервисов, находящихся в зоне.

В зависимости от требований к безопасности, ДМЗ может быть с одним, двумя или тремя файрволами.

Конфигурация с одним файрволом.

В этой схеме ДМЗ внутренняя сеть и внешняя сеть подключаются к разным портам маршрутизатора (выступающего в роли файрвола), контролирующего соединения между сетями. Подобная схема проста в реализации, требует всего лишь одного дополнительного порта. Однако в случае взлома (или ошибки конфигурирования) маршрутизатора сеть оказывается уязвима напрямую из внешней сети.

Конфигурация с двумя файрволами.

В конфигурации с двумя файрволами ДМЗ подключается к двум маршрутизаторам, один из которых ограничивает соединения из внешней сети в ДМЗ, а второй контролирует соединения из ДМЗ во внутреннюю сеть. Подобная схема позволяет минимизировать последствия взлома любого из файрволов или серверов, взаимодействующих с внешней сетью -- до тех пор, пока не будет взломан внутренний файрвол, злоумышленник не будет иметь произвольного доступа к внутренней сети.

Конфигурация с тремя файрволами.

Существует редкая конфигурация с тремя файрволами. В этой конфигурации первый из них принимает на себя запросы из внешней сети, второй контролирует сетевые подключения ДМЗ, а третий -- контролирует соединения внутренней сети. В подобной конфигурации, обычно, ДМЗ и внутренняя сеть скрываются за NAT (трансляцией сетевых адресов).

Одной из ключевых особенностей ДМЗ является не только фильтрация трафика на внутреннем файрволе, но и требование обязательной сильной криптографии при взаимодействии между активным оборудованием внутренней сети и ДМЗ. В частности, не должно быть ситуаций, в которых возможна обработка запроса от сервера в ДМЗ без авторизации. В случае, если ДМЗ используется для обеспечения защиты информации внутри периметра от утечки изнутри, аналогичные требования предъявляются для обработки запросов пользователей из внутренней сети.

С позиции формирования эшелонированной защиты, ДМЗ можно определить, как часть МЭ, однако ДМЗ требуется лишь тогда, когда некоторые данные должны находиться в общем пользовании (например, интернет-сайт). ДМЗ, как и МЭ, реализуется на границе защищаемой сети, при этом, если требуется, таких зон может быть несколько, каждая со своими политиками безопасности. Таким образом, первый эшелон здесь - защита при доступе к ДМЗ, а второй - защита внутренней сети. Благодаря этому, получение доступа к самой ДМЗ затруднено, но, даже при удачном стечении обстоятельств, нарушение работы внутренней сети практически невозможно.

VPN (англ. Virtual Private Network -- виртуальная частная сеть) -- обобщённое название технологий, позволяющих обеспечить одно или несколько сетевых соединений (логическую сеть) поверх другой сети (например, Интернет). Несмотря на то, что коммуникации осуществляются по сетям с меньшим или неизвестным уровнем доверия (например, по публичным сетям), уровень доверия к построенной логической сети не зависит от уровня доверия к базовым сетям благодаря использованию средств криптографии (шифрования, аутентификации, инфраструктуры открытых ключей, средств для защиты от повторов и изменений, передаваемых по логической сети сообщений).

В зависимости от применяемых протоколов и назначения, VPN может обеспечивать соединения трёх видов: узел-узел, узел-сеть и сеть-сеть.

Обычно VPN развёртывают на уровнях не выше сетевого, так как применение криптографии на этих уровнях позволяет использовать в неизменном виде транспортные протоколы (такие как TCP, UDP).

Пользователи Microsoft Windows обозначают термином VPN одну из реализаций виртуальной сети -- PPTP, причём используемую зачастую не для создания частных сетей.

Чаще всего для создания виртуальной сети используется инкапсуляция протокола PPP в какой-нибудь другой протокол -- IP (такой способ использует реализация PPTP -- Point-to-Point Tunneling Protocol) или Ethernet (PPPoE) (хотя, и они имеют различия). Технология VPN в последнее время используется не только для создания собственно частных сетей, но и некоторыми провайдерами «последней мили» на постсоветском пространстве для предоставления выхода в Интернет.

При должном уровне реализации и использовании специального программного обеспечения сеть VPN может обеспечить высокий уровень шифрования передаваемой информации. При правильной настройке всех компонентов технология VPN обеспечивает анонимность в Сети.

Классифицировать VPN решения можно по нескольким основным параметрам:

По степени защищенности используемой среды:

Защищённые - наиболее распространённый вариант виртуальных частных сетей. С его помощью возможно создать надежную и защищенную сеть на основе ненадёжной сети, как правило, Интернета. Примером защищённых VPN являются: IPSec, OpenVPN и PPTP.

Доверительные - используются в случаях, когда передающую среду можно считать надёжной и необходимо решить лишь задачу создания виртуальной подсети в рамках большей сети. Проблемы безопасности становятся неактуальными. Примерами подобных VPN решений являются: Multi-protocol label switching (MPLS) и L2TP (Layer 2 Tunnelling Protocol).

По способу реализации:

В виде специального программно-аппаратного обеспечения - реализация VPN сети осуществляется при помощи специального комплекса программно-аппаратных средств. Такая реализация обеспечивает высокую производительность и, как правило, высокую степень защищённости.

В виде программного решения - используют персональный компьютер со специальным программным обеспечением, обеспечивающим функциональность VPN.

Интегрированное решение - функциональность VPN обеспечивает комплекс, решающий также задачи фильтрации сетевого трафика, организации сетевого экрана и обеспечения качества обслуживания.

По назначению:

Intranet VPN - используют для объединения в единую защищённую сеть нескольких распределённых филиалов одной организации, обменивающихся данными по открытым каналам связи.

Remote Access VPN - используют для создания защищённого канала между сегментом корпоративной сети (центральным офисом или филиалом) и одиночным пользователем, который, работая дома, подключается к корпоративным ресурсам с домашнего компьютера, корпоративного ноутбука, смартфона или интернет-киоскa.

Extranet VPN - используют для сетей, к которым подключаются «внешние» пользователи (например, заказчики или клиенты). Уровень доверия к ним намного ниже, чем к сотрудникам компании, поэтому требуется обеспечение специальных «рубежей» защиты, предотвращающих или ограничивающих доступ последних к особо ценной, конфиденциальной информации.

Internet VPN - используется для предоставления доступа к интернету провайдерами, обычно если по одному физическому каналу подключаются несколько пользователей. Протокол PPPoE стал стандартом в ADSL-подключениях.

L2TP был широко распространён в середине 2000-х годов в домовых сетях: в те времена внутрисетевой трафик не оплачивался, а внешний стоил дорого. Это давало возможность контролировать расходы: когда VPN-соединение выключено, пользователь ничего не платит. В настоящее время (2012) проводной интернет дешёвый или безлимитный, а на стороне пользователя зачастую есть маршрутизатор, на котором включать-выключать интернет не так удобно, как на компьютере. Поэтому L2TP-доступ отходит в прошлое.

Client/Server VPN - он обеспечивает защиту передаваемых данных между двумя узлами (не сетями) корпоративной сети. Особенность данного варианта в том, что VPN строится между узлами, находящимися, как правило, в одном сегменте сети, например, между рабочей станцией и сервером. Такая необходимость очень часто возникает в тех случаях, когда в одной физической сети необходимо создать несколько логических сетей. Например, когда надо разделить трафик между финансовым департаментом и отделом кадров, обращающихся к серверам, находящимся в одном физическом сегменте. Этот вариант похож на технологию VLAN, но вместо разделения трафика, используется его шифрование.

По типу протокола - существуют реализации виртуальных частных сетей под TCP/IP, IPX и AppleTalk. Но на сегодняшний день наблюдается тенденция к всеобщему переходу на протокол TCP/IP, и абсолютное большинство VPN решений поддерживает именно его. Адресация в нём чаще всего выбирается в соответствии со стандартом RFC5735, из диапазона Приватных сетей TCP/IP.

По уровню сетевого протокола - на основе сопоставления с уровнями эталонной сетевой модели ISO/OSI.

Эшелонированная защита на основе VPN должна включать два (или более) периметра защиты на оборудовании различных производителей. При этом методика использования «дыры» в линии обороны одного поставщика будет неприменима к решению другого. Такое двухэшелонное решение является обязательным технологическим требованием для многих корпоративных сетей, в частности, очень распространено в банковских сетях Швейцарии.

Рисунок 1. Сценарии взаимодействия защищенных периметров.

Рисунок 2. Обозначения, используемые на рисунке 1.

В рамках двухэшелонной архитектуры сетевой безопасности на основе продуктов компании Cisco и CSP VPN реализуются следующие базовые сценарии взаимодействия защищенных периметров (рисунок 1):

Доступ корпоративных пользователей в Интернет.

Защищенное взаимодействие внешних периметров.

Защищенный доступ удаленных пользователей к сети внешнего периметра.

Защищенный доступ удаленных пользователей к сети внутреннего периметра.

Защищенное взаимодействие внутренних периметров.

Создание внутренних защищенных контуров и защита приложений клиент-сервер.

Технические реализации базовых сценариев разнообразны и зависят от того:

что мы защищаем (каковы объекты защиты, как они аутентифицируются),

где расположены объекты зашиты (топология сети),

как мы хотим применить средства защиты (политика контроля доступа и структура IPsec-туннелей).

2.2.7 Система обнаружения вторжений

Система обнаружения вторжений (СОВ) -- программное или аппаратное средство, предназначенное для выявления фактов неавторизованного доступа в компьютерную систему или сеть либо несанкционированного управления ими в основном через Интернет. Соответствующий английский термин -- Intrusion Detection System (IDS). Системы обнаружения вторжений обеспечивают дополнительный уровень защиты компьютерных систем.

Системы обнаружения вторжений используются для обнаружения некоторых типов вредоносной активности, которая может нарушить безопасность компьютерной системы. К такой активности относятся сетевые атаки против уязвимых сервисов, атаки, направленные на повышение привилегий, неавторизованный доступ к важным файлам, а также действия вредоносного программного обеспечения (компьютерных вирусов, троянов и червей)

Обычно архитектура СОВ включает:

Сенсорную подсистему, предназначенную для сбора событий, связанных с безопасностью защищаемой системы

Подсистему анализа, предназначенную для выявления атак и подозрительных действий на основе данных сенсоров

Хранилище, обеспечивающее накопление первичных событий и результатов анализа

Консоль управления, позволяющая конфигурировать СОВ, наблюдать за состоянием защищаемой системы и СОВ, просматривать выявленные подсистемой анализа инциденты

Существует несколько способов классификации СОВ в зависимости от типа и расположения сенсоров, а также методов, используемых подсистемой анализа для выявления подозрительной активности. Во многих простых СОВ все компоненты реализованы в виде одного модуля или устройства.

При помощи классификации СОВ по месту расположения сенсоров можно определить и эшелонированную СОВ, расположенную на уровнях сети (сетевая СОВ), сервера (протокольные СОВ) и хоста (узловая СОВ). Согласно этой же классификации, гибридные СОВ можно сразу отнести к эшелонированным СОВ, так как они соответствуют основным требованиям эшелонирования.

В сетевой СОВ, сенсоры расположены на важных для наблюдения точках сети, часто в демилитаризованной зоне, или на границе сети. Сенсор перехватывает весь сетевой трафик и анализирует содержимое каждого пакета на наличие вредоносных компонентов. Протокольные СОВ используются для отслеживания трафика, нарушающего правила определенных протоколов либо синтаксис языка (например, SQL). В хостовых СОВ сенсор обычно является программным агентом, который ведет наблюдение за активностью хоста, на который установлен. Также существуют гибридные версии перечисленных видов СОВ.

Сетевая СОВ (Network-based IDS, NIDS) отслеживает вторжения, проверяя сетевой трафик и ведет наблюдение за несколькими хостами. Сетевая система обнаружения вторжений получает доступ к сетевому трафику, подключаясь к хабу или свитчу, настроенному на зеркалирование портов, либо сетевое TAP устройство. Примером сетевой СОВ является Snort.

Основанное на протоколе СОВ (Protocol-based IDS, PIDS) представляет собой систему (либо агента), которая отслеживает и анализирует коммуникационные протоколы со связанными системами или пользователями. Для веб-сервера подобная СОВ обычно ведет наблюдение за HTTP и HTTPS протоколами. При использовании HTTPS СОВ должна располагаться на таком интерфейсе, чтобы просматривать HTTPS пакеты еще до их шифрования и отправки в сеть.

Основанная на прикладных протоколах СОВ (Application Protocol-based IDS, APIDS) -- это система (или агент), которая ведет наблюдение и анализ данных, передаваемых с использованием специфичных для определенных приложений протоколов. Например, на веб-сервере с SQL базой данных СОВ будет отслеживать содержимое SQL команд, передаваемых на сервер.

Узловая СОВ (Host-based IDS, HIDS) -- система (или агент), расположенная на хосте, отслеживающая вторжения, используя анализ системных вызовов, логов приложений, модификаций файлов (исполняемых, файлов паролей, системных баз данных), состояния хоста и прочих источников. Примером является OSSEC.

Гибридная СОВ совмещает два и более подходов к разработке СОВ. Данные от агентов на хостах комбинируются с сетевой информацией для создания наиболее полного представления о безопасности сети. В качестве примера гибридной СОВ можно привести Prelude.

Хотя и СОВ, и межсетевой экран относятся к средствам контроля потоков информации, межсетевой экран отличается тем, что ограничивает поступление на хост или подсеть определенных видов трафика для предотвращения вторжений и не отслеживает вторжения, происходящие внутри сети. СОВ, напротив, пропускает трафик, анализируя его и сигнализируя при обнаружении подозрительной активности. Обнаружение нарушения безопасности проводится обычно с использованием эвристических правил и анализа сигнатур известных компьютерных атак.

3. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В ходе выполнения работы был изучен основной принцип построения эшелонированной СЗИ - «эшелонированность». Это значит, что множество независимых составляющих СЗИ должны быть установлены не в одном месте, а «эшелонированно» - распредёленно по разным уровням (эшелонам) защищаемой системы. Благодаря этому достигается состояние «перезащищенности» системы, при котором слабые стороны одной составляющей прикрываются другими составляющими.

Также были изучены сами независимые средства, используемые при формировании эшелонированной СЗИ в компьютерных системах «офисного» типа:

Антивирусные программы;

Протоколирование и аудит;

Физическая защита;

Аутентификация и парольная защита;

Межсетевые экраны;

Демилитаризованная зона;

Система обнаружения вторжений.

Для каждой составляющей было рассмотрено, на каких уровнях необходима её установка, а также были предъявлены требования, согласно документам ФСТЭК России.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Руководящий документ ФСТЭК России «Средства вычислительной техники. Защита от несанкционированного доступа к информации. Показатели защищенности от несанкционированного доступа к информации.» от 30 марта 1992 г.;

Руководящий документ ФСТЭК России «Автоматизированные системы. Защита от несанкционированного доступа к информации. Классификация автоматизированных систем и требования по защите информации» от 30 марта 1992 г.;

Руководящий документ «Средства вычислительной техники. Межсетевые экраны. Защита от несанкционированного доступа к информации. Показатели защищенности от несанкционированного доступа к информации» от 25 июля 1997 г.;

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Пути несанкционированного доступа, классификация способов и средств защиты информации. Анализ методов защиты информации в ЛВС. Идентификация и аутентификация, протоколирование и аудит, управление доступом. Понятия безопасности компьютерных систем.

дипломная работа , добавлен 19.04.2011

Проблема выбора между необходимым уровнем защиты и эффективностью работы в сети. Механизмы обеспечения защиты информации в сетях: криптография, электронная подпись, аутентификация, защита сетей. Требования к современным средствам защиты информации.

курсовая работа , добавлен 12.01.2008

Требования к защите информации. Классификация автоматизированной системы. Факторы, влияющие на требуемый уровень защиты информации. Физическая защита данных. Установка источников бесперебойного питания. Идентификация и аутентификация, управление доступом.

курсовая работа , добавлен 29.11.2014

Способы и средства защиты информации от несанкционированного доступа. Особенности защиты информации в компьютерных сетях. Криптографическая защита и электронная цифровая подпись. Методы защиты информации от компьютерных вирусов и от хакерских атак.

реферат , добавлен 23.10.2011

Обзор технологий защиты информации в компьютерных сетях: криптография, электронная подпись, аутентификация, защита сетей. Организация защиты информации на клиентской машине с помощью системы Avast. Конфигурация и настройка системы Avast на компьютере.

курсовая работа , добавлен 11.05.2014

Понятие компьютерной преступности. Основные понятия защиты информации и информационной безопасности. Классификация возможных угроз информации. Предпосылки появления угроз. Способы и методы защиты информационных ресурсов. Типы антивирусных программ.

курсовая работа , добавлен 28.05.2013

Программно-аппаратные средства защиты компьютера от несанкционированного доступа. Электронный замок "Соболь". Система защиты информации SecretNet. Дактилоскопические устройства защиты информации. Управление открытыми ключами, удостоверяющие центры.

курсовая работа , добавлен 23.08.2016

Характеристики объектов защиты и требования к ним. Выявление каналов утечки и требования по защите. Средства защиты и их размещение. Альтернативная система защиты информации комплексным экранированием. Экранированные сооружения, помещения, камеры.

курсовая работа , добавлен 16.04.2012

Технические средства защиты информации. Основные угрозы безопасности компьютерной системы. Средства защиты от несанкционированного доступа. Системы предотвращения утечек конфиденциальной информации. Инструментальные средства анализа систем защиты.

презентация , добавлен 18.11.2014

Анализ информации как объекта защиты и изучение требований к защищенности информации. Исследование инженерно-технических мер защиты и разработка системы управления объектом защиты информации. Реализация защиты объекта средствами программы Packet Tracer.

ресурсы и значение этих ресурсов;
опасности, которым подвергаются ресурсы, и вероятность каждой угрозы;
векторы угрозы, которые могут быть использованы для атаки на предприятие.