Доступность – это гарантирование того, что авторизованные пользователи могут иметь доступ и работать с информационными активами, ресурсами и системами, которые им необходимы, при этом обеспечивается требуемая производительность . Обеспечение доступности включает меры для поддержания доступности информации, несмотря на возможность создания помех, включая отказ системы и преднамеренные попытки нарушения доступности. Примером может являться защита доступа и обеспечение пропускной способности почтового сервиса.
Три основных сервиса – CIA – служат фундаментом информационной безопасности. Для реализации этих трех основных сервисов требуется выполнение следующих сервисов.
Идентификация – сервис, с помощью которого указываются уникальные атрибуты пользователей, позволяющие отличать пользователей друг от друга, и способы, с помощью которых пользователи указывают свои идентификации информационной системе. Идентификация тесно связана с аутентификацией.
Аутентификация – сервис, с помощью которого доказывается, что участники являются требуемыми, т.е. обеспечивается доказательство идентификации. Это может достигаться с помощью паролей, смарт-карт, биометрических токенов и т.п. В случае передачи единственного сообщения аутентификация должна гарантировать, что получателем сообщения является тот, кто нужно, и сообщение получено из заявленного источника. В случае установления соединения имеют место два аспекта. Во-первых, при инициализации соединения сервис должен гарантировать, что оба участника являются требуемыми. Во-вторых, сервис должен гарантировать, что на соединение не воздействуют таким образом, что третья сторона сможет маскироваться под одну из легальных сторон уже после установления соединения.
Подотчетность – возможность системы идентифицировать отдельного индивидуума и выполняемые им действия. Наличие этого сервиса означает возможность связать действия с пользователями. Данный сервис очень тесно связан с сервисом невозможности отказа.
Невозможность отказа – сервис, который обеспечивает невозможность индивидуума отказаться от своих действий. Например, если потребитель сделал заказ, и в системе отсутствует сервис невозможности отказа, то потребитель может отказаться от факта покупки. Невозможность отказа обеспечивает способы доказательства того, что транзакция имела место , не зависимо от того, является ли транзакция online-заказом или почтовым сообщением, которое было послано или получено. Для обеспечения невозможности отказа как правило используются цифровые подписи.
Авторизация – права и разрешения, предоставленные индивидууму (или процессу), которые обеспечивают возможность доступа к ресурсу. После того, как пользователь аутентифицирован, авторизация определяет, какие права доступа к каким ресурсам есть у пользователя.
Защита частной информации – уровень конфиденциальности, который предоставляется пользователю системой. Это часто является важным компонентом безопасности. Защита частной информации не только необходима для обеспечения конфиденциальности данных организации, но и необходима для защиты частной информации, которая будет использоваться оператором.
Если хотя бы один из этих сервисов не функционирует, то можно говорить о нарушении всей исходной триады CIA .
Для реализации сервисов безопасности должна быть создана так называемая "оборона в глубину". Для этого должно быть проделано:
Обеспечение выполнения сервисов безопасности выполнить следующее:
Гарантирование выполнения, наряду с анализом рисков, является одной из самых важных компонент , обеспечивающих создание обороны в глубину. Это является основой, на которой построены многие другие компоненты. Оценка гарантированности выполнения может во многом определять все состояние и уровень зрелости надежной инфраструктуры.
Организационная политика содержит руководства для пользователей и администраторов. Эта политика должна быть четкой, ясной и понимаемой не только техническими специалистами. Политика должна охватывать не только текущие условия, но и определять, что и как должно быть сделано, если произошла атака .
При анализе рисков первым делом следует проанализировать информационные активы , которые должны быть защищены.
Любое обсуждение риска предполагает определение и оценку информационных активов. Актив – это все, что важно для организации. Критический актив – это актив, который жизненно важен для функционирования организации, ее репутации и дальнейшего развития.
Анализ рисков является процессом определения рисков для информационных активов и принятия решения о том, какие риски являются приемлемыми, а какие нет. Анализ рисков включает:
Угрозой является любое событие, которое может иметь нежелательные последствия для организации. Примерами угроз являются:
Уязвимости, которые могут существовать в информационных активах, могут быть связаны с наличием:
Возможные стратегии управления рисками:
Идентификация пользователя дает возможность вычислительной системе отличать одного пользователя от другого и обеспечивать высокую точность управления доступом к сервисам и ресурсам. Идентификации могут быть реализованы разными способами, такими как пароли, включая одноразовые, цифровые сертификаты, биометрические параметры. Возможны разные способы хранения идентификаций, такие как базы данных , LDAP , смарт-карты.
Система должна иметь возможность проверить действительность ( аутентичность ) предоставленной идентификации. Сервис, который решает эту проблему, называется аутентификацией.
Термин сущность ( entity ) часто лучше подходит для обозначения предъявителя идентификации, чем термин пользователь , так как участниками аутентификационного процесса могут быть не только пользователи, но и программы и аппаратные устройства, например, веб-серверы или маршрутизаторы.
Разные требования к безопасности требуют разных методов идентификации и аутентификации. Во многих случаях бывает достаточно обеспечивать безопасность с помощью имени пользователя и пароля. В некоторых случаях необходимо использовать более сильные методы аутентификации.
Возможны следующие способы аутентификации.
Наиболее часто используемой формой идентификации на сегодняшний день является имя пользователя и пароль. Причины этого в том, что, во-первых, пользователи сами могут выбрать пароли, которые им легко запомнить, а всем остальным трудно отгадать, а, во-вторых, данный способ аутентификации требует минимальных административных усилий.
Однако использование паролей имеет определенные проблемы. Любой пароль, который является словом из некоторого словаря, может быть сравнительно быстро найден с помощью программ, которые перебирают пароли. Пароль, состоящий из случайных символов, трудно запомнить.
В большинстве современных приложений пароль не хранится и не передается в явном виде.
Вместо того, чтобы в качестве идентификации использовать нечто, что кто-то знает, можно использовать нечто, что он имеет. Обычно под токенами понимаются некоторые аппаратные устройства, которые предъявляет пользователь в качестве аутентификации. Такие устройства позволяют пользователям не запоминать пароли. Примерами таких токенов являются:
Используются некоторые физические характеристики пользователя.
Криптография предоставляет способы, с помощью которых сущность может доказать свою идентификацию. Для этого она использует ключ, являющийся строкой битов, который подается в алгоритм, выполняющий шифрование данных. На самом деле ключ аналогичен паролю – это нечто, что сущность знает.
Существует два типа алгоритмов и, соответственно, два типа ключей – симметричные и асимметричные.
В случае использования асимметричных ключей необходимо развертывание инфраструктуры открытых ключей.
Во многих протоколах для взаимной аутентификации сторон могут использоваться ключи разных типов, т.е. одна из сторон аутентифицирует себя с помощью цифровой подписи (асимметричные ключи), а противоположная сторона – с помощью симметричного ключа (или пароля).
В современных системах все чаще используется многофакторная аутентификация . Это означает, что аутентифицируемой сущности необходимо предоставить несколько параметров, чтобы установить требуемый уровень доверия.
Для выполнения аутентификации для входа в сеть часто используются механизмы, обеспечивающие централизованную аутентификацию пользователя. Преимущества этого:
Примерами являются:
Целями систем федеративной идентификации являются:
Управление доступом или авторизация означает определение прав и разрешений пользователей по доступу к ресурсам.
Основные вопросы, на которые должен отвечать сервис авторизации: "Кто и что может делать в компьютерной системе или сети?" и "Когда и где он может это делать?".
Компоненты управления доступом:
Субъекты – пользователь , аппаратное устройство, процесс ОС или прикладная система, которым требуется доступ к защищенным ресурсам. Идентификация субъекта подтверждается с помощью механизмов аутентификации.
Объекты или ресурсы –файлы или любые сетевые ресурсы, к которым субъект хочет получить доступ . Это включает файлы, папки и другие типы ресурсов, такие как записи базы данных ( БД ), сеть или ее компоненты, например, принтеры.
Разрешения – права , предоставленные субъекту по доступу к данному объекту или ресурсу.
Управление доступом означает предоставление доступа к конкретным информационным активам только для авторизованных пользователей или групп, которые имеют право просматривать, использовать, изменять или удалять информационные активы . В сетевом окружении доступ может контролироваться на нескольких уровнях: на уровне файловой системы, на прикладном уровне или на сетевом уровне.
Управление доступом на уровне файловой системы может быть интегрировано в ОС. Как правило в этом случае используются списки управления доступом (Access Control List – ACL ) или возможности (capabilities).
В случае использования ACL для каждого объекта создается список , в котором перечислены пользователи и их права доступа к данному объекту. В случае использования возможностей в системе хранится список разрешений для каждого пользователя.
При управлении доступом на сетевом уровне для разграничения трафика используются сетевые устройства.
При управлении доступом на сетевом уровне сеть может быть разбита на отдельные сегменты , доступ к которым будет контролироваться. Сегментацию на сетевом уровне можно сравнить с использованием управления доступом на уровне групп или ролей в файловой системе. Такое деление может быть основано на бизнес-задачах, необходимых сетевых ресурсах, выполняемых операциях (например, производственные сервера и тестовые сервера) или важности хранимой информации. Существует несколько способов сегментации сети. Двумя основными способами является использование маршрутизаторов и межсетевых экранов.
Маршрутизаторы являются шлюзами в интернет или делят внутреннюю сеть на различные сегменты . В этом случае маршрутизаторы выполняют различные политики разграничения трафика.
Межсетевыми экранами являются устройствами, просматривающими входящий и исходящий трафик и блокирующими пакеты в соответствии с заданными правилами.
Преимущества управления доступом на сетевом уровне:
Недостатки управления доступом на сетевом уровне:
Управление доступом на прикладном уровне предполагает использование разрешений и применение правил для доступа к приложениям и прикладным данным. В этом случае часто используются прокси-серверы.
Прокси- сервер является устройством или сервисом, который расположен между клиентом и целевым сервером. Запрос на сервер посылается к прокси-серверу. Прокси- сервер анализирует запрос и определяет, является ли он допустимым.
Преимущества управления доступом на прикладном уровне:
Недостатки управления доступом на прикладном уровне:
Отчетность – это возможность знать, кто и что делал в системе и сети. Это включает:
Обеспечение отчетности позволяет знать, что происходит в компьютерных системах или сетях. Это может быть реализовано многими способами, но наиболее часто используются следующие:
При использовании подобных технологий важно правильно рассчитать количество необходимых ресурсов и время, необходимое для анализа собранных данных.
Гарантирование доступности состоит в определении точек возможного сбоя и ликвидации этих точек. Стратегии уменьшения негативных последствий отказов могут быть управленческие и технологические.
Первым делом следует определить потенциальные точки отказа в сетевой инфраструктуре. Такие критически важные устройства, как коммутаторы и маршрутизаторы, а также базовые с точки зрения функционирования серверы, такие как DNS-серверы, должны быть проанализированы с точки зрения возможного отказа и влияния этого на возможности функционирования ИТ. Это связано с управлением рисками – определить и минимизировать степень риска.
Роль доступности информации особенно проявляется в разного рода системах управления – производством, транспортом и т.п. Менее драматичные, но также весьма неприятные последствия – и материальные, и моральные – может иметь длительная недоступность информационных услуг, которыми пользуется большое количество людей, например, продажа железнодорожных и авиабилетов, банковские услуги, доступ в информационную сеть Интернет и т.п.
Фактор времени в определении доступности информации в ряде случаев является очень важным, поскольку некоторые виды информации и информационных услуг имеют смысл только в определенный промежуток времени. Например, получение заранее заказанного билета на самолет после его вылета теряет всякий смысл. Точно также получение прогноза погоды на вчерашний день не имеет никакого смысла, поскольку это событие уже наступило. В этом контексте весьма уместной является поговорка: «Дорога ложка к обеду».
Целостность информации условно подразделяется на статическую и динамическую. Статическая целостность информации предполагает неизменность информационных объектов от их исходного состояния, определяемого автором или источником информации. Динамическая целостность информации включает вопросы корректного выполнения сложных действий с информационными потоками, например, анализ потока сообщений для выявления некорректных, контроль правильности передачи сообщений, подтверждение отдельных сообщений и др.
Так, ошибка в управляющей программе приведет к остановке управляемой системы, неправильная трактовка закона может привести к его нарушениям, точно также неточный перевод инструкции по применению лекарственного препарата может нанести вред здоровью. Все эти примеры иллюстрируют нарушение целостности информации, что может привести к катастрофическим последствиям. Именно поэтому целостность информации выделяется в качестве одной из базовых составляющих информационной безопасности.
Конфиденциальность – самый проработанный у нас в стране аспект информационной безопасности. К сожалению, практическая реализация мер по обеспечению конфиденциальности современных информационных систем в России связана с серьезными трудностями. Во-первых, сведения о технических каналах утечки информации являются закрытыми, так что большинство пользователей лишены возможности составить представление о потенциальных рисках. Во-вторых, на пути пользовательской криптографии как основного средства обеспечения конфиденциальности стоят многочисленные законодательные и технические проблемы.
Как уже отмечалось выделение этих категорий в качестве базовых составляющих информационной безопасности обусловлено необходимостью реализации комплексного подхода при обеспечении режима информационной безопасности. Кроме этого нарушение одной из этих категорий может привести к нарушению или полной бесполезности двух других. Например, хищение пароля для доступа к компьютеру (нарушение конфиденциальности) может привести к его блокировке, уничтожению данных (нарушение доступности информации) или фальсификации информации, содержащейся в памяти компьютера (нарушение целостности информации).
Целостность информации
Целостность информации (также целостность данных ) - термин в информатике и теории телекоммуникаций, который означает, что данные полны, условие того, что данные не были изменены при выполнении любой операции над ними, будь то передача, хранение или представление.
В телекоммуникации целостность данных часто проверяют, используя MAC-код сообщения (Message authentication code).
Методы и способы реализации требований, изложенных в определении термина, подробно описываются в рамках единой схемы обеспечения информационной безопасности объекта (защиты информации).
Основными методами обеспечения целостности информации (данных) при хранении в автоматизированных системах являются:
Одним из действенных методов реализации требований целостности информации при ее передаче по линиям связи является криптографическая защита информации (шифрование , хеширование , электронная цифровая подпись).
При комплексном подходе к защите бизнеса, направление обеспечения целостности и доступности информации (ресурсов бизнес-процессов) перерастает в план мероприятий, направляемых на обеспечение непрерывности бизнеса .
Шифрование данных само по себе, не гарантирует, что целостность данных не будет нарушена, поэтому в криптографии используются дополнительные методы для гарантирования целостности данных. Под нарушениями целостности данных понимается следующее: инверсия битов, добавление новых битов (в частности совершенно новых данных) третьей стороной, удаление каких-либо битов данных, изменение порядка следования бит или групп бит.
В криптографии решение задачи целостности информации предполагает применение мер, позволяющих обнаруживать не столько случайные искажения информации, так как для этой цели вполне подходят методы теории кодирования с обнаружением и исправлением ошибок , сколько целенаправленное изменение информации активным криптоаналитиком.
Процесс контроля целостности обеспечивается введением в передаваемую информацию избыточности. Это достигается добавлением к сообщению некоторой проверочной комбинации. Такая комбинация вычисляется согласно определенным алгоритмам и играет роль индикатора, с помощью которого проверяется целостность сообщения. Именно этот момент дает возможность проверить, были ли изменены данные третьей стороной. Вероятность того, что данные были изменены, служит мерой имитостойкости шифра.
Дополнительную избыточную информацию, вносимую в сообщение, называют имитовставкой . Вырабатываться имитовставка может как до начала, так и одновременно с шифрованием сообщения.
Число двоичных разрядов в имитовставке в общем случае определяется криптографическими требованиями с учетом того, что вероятность навязывания ложных данных равна 1 /2 p , где p - число двоичных разрядов в имитовставке.
Имитовставка, является функцией сообщения x , =f (x ). Она может служить для целей аутентификации сообщения и проверки его целостности. Поэтому имитовставки можно разделить на два класса:
Хэш-функции для вычисления кода проверки целостности сообщений принадлежат к подклассу бесключевых хэш-функций . В реально существующих криптосистемах эти хэш-функции являются криптографическими , то есть кроме минимальных свойств хэш-функций (сжатие данных, простота вычисления дайджеста от сообщения) удовлетворяют следующим свойствам:
В зависимости от того, каким из этих свойств удовлетворяют MDC хэш-функции , можно выделить два их подкласса:
Существует три основных типа MDC алгоритмов хэш-функций , по способу их построения:
К MAC хэш-функциям для вычислений кодов аутентификации сообщений , подсемейству ключевых хэш-функций, относят семейство функций удовлетворяющих следующим свойствам:
Если не выполняется последнее свойство, то MAC может быть подделан. Также последнее свойство подразумевает, что ключ невозможно вычислить, то есть, имея одну или более пар (x[i], h(x[i]) ) с ключом k , вычислительно невозможно получить этот ключ.
Алгоритмы получения кода аутентификации сообщения могут быть разделены на следующие группы по их типу:
Существуют методы получения из MDC кодов аутентификации сообщений включением секретного ключа во входные данные алгоритма MDC. Недостатком такого подхода является то, что фактически на практике большинство алгоритмов MDC разработано так, что они являются либо OWHF, либо CRHF, требования к которым отличаются от требований к MAC алгоритмам.
Фактически, в общем виде, процесс передачи данных и их проверки на целостность выглядит следующим образом: пользователь A добавляет к своему сообщению дайджест . Эта пара будет передана второй стороне B . Там выделяется сообщение, вычисляется для него дайджест и дайджесты сравниваются. В случае совпадения значений сообщение будет считаться достоверным. Несовпадение будет говорить о том, что данные были изменены.
От исходного сообщения вычисляется MDC, =h (x ). Этот дайджест добавляется к сообщению С =(x ||h (x )). Затем расширенное таким образом сообщение шифруется каким-то криптоалгоритмом E с общим ключом k . После шифрования полученное сообщение C encripted передается второй стороне, которая используя ключ, выделяет из шифрованного сообщения данные x’ вычисляет для него значение дайджеста ’. Если он совпадает с полученным , то считается, что целостность сообщения была сохранена. Целью этого шифрования является защита добавленного MDC, чтобы третья сторона не могла изменить сообщение без нарушения соответствия между расшифрованным текстом и восстановленным кодом проверки целостности данных. Если при передаче данных конфиденциальность не является существенной, кроме как для обеспечения целостности данных, то возможны схемы, в которых будут зашифрованы только либо сообщение x , либо MDC.
По сравнению с предыдущим случаем в канал посылается сообщение следующего вида: E k (x ||h k1 (x )). Такая схема обеспечения целостности имеет преимущество над предыдущей схемой с MDC: если шифр будет взломан, MAC все равно будет обеспечивать целостность данных. Недостатком является то, что используется два различных ключа, для криптоалгоритма и для MAC. При использовании подобной схемы, следует быть уверенным, что какие-либо зависимости между алгоритмом MAC и алгоритмом шифрации не приведут к уязвимости системы. Рекомендуется, чтобы эти два алгоритма были независимыми (например, такой недостаток системы может проявляться, когда в качестве алгоритма MAC используется
Быстро развивающиеся компьютерные информационные технологии вносят заметные изменения в нашу жизнь. Информация стала товаром, который можно приобрести, продать, обменять. При этом стоимость информации часто в сотни раз превосходит стоимость компьютерной системы, в которой она хранится.
От степени безопасности информационных технологий в настоящее время зависит благополучие, а порой и жизнь многих людей. Такова плата за усложнение и повсеместное распространение автоматизированных систем обработки информации.
Под информационной безопасностью понимается защищенность информационной системы от случайного или преднамеренного вмешательства, наносящего ущерб владельцам или пользователям информации.
На практике важнейшими являются три аспекта информационной безопасности:
Нарушения доступности, целостности и конфиденциальности информации могут быть вызваны различными опасными воздействиями на информационные компьютерные системы.
Современная информационная система представляет собой сложную систему, состоящую из большого числа компонентов различной степени автономности, которые связаны между собой и обмениваются данными. Практически каждый компонент может подвергнуться внешнему воздействию или выйти из строя. Компоненты автоматизированной информационной системы можно разбить на следующие группы:
Опасные воздействия на компьютерную информационную систему можно подразделить на случайные и преднамеренные. Анализ опыта проектирования, изготовления и эксплуатации информационных систем показывает, что информация подвергается различным случайным воздействиям на всех этапах цикла жизни системы. Причинами случайных воздействий при эксплуатации могут быть:
Преднамеренные воздействия - это целенаправленные действия нарушителя. В качестве нарушителя могут выступать служащий, посетитель, конкурент, наемник. Действия нарушителя могут быть обусловлены разными мотивами:
Можно составить гипотетическую модель потенциального нарушителя:
Наиболее распространенным и многообразным видом компьютерных нарушений является несанкционированный доступ (НСД). НСД использует любую ошибку в системе защиты и возможен при нерациональном выборе средств защиты, их некорректной установке и настройке.
Проведем классификацию каналов НСД, по которым можно осуществить хищение, изменение или уничтожение информации:
Особо следует остановиться на угрозах, которым могут подвергаться компьютерные сети. Основная особенность любой компьютерной сети состоит в том, что ее компоненты распределены в пространстве. Связь между узлами сети осуществляется физически с помощью сетевых линий и программно с помощью механизма сообщений. При этом управляющие сообщения и данные, пересылаемые между узлами сети, передаются в виде пакетов обмена. Компьютерные сети характерны тем, что против них предпринимают так называемые удаленные атаки . Нарушитель может находиться за тысячи километров от атакуемого объекта, при этом нападению может подвергаться не только конкретный компьютер, но и информация, передающаяся по сетевым каналам связи.
Формирование режима информационной безопасности - проблема комплексная. Меры по ее решению можно подразделить на пять уровней:
Единая совокупность всех этих мер, направленных на противодействие угрозам безопасности с целью сведения к минимуму возможности ущерба, образуют систему защиты .
Надежная система защиты должна соответствовать следующим принципам:
Несмотря на то, что современные ОС для персональных компьютеров, такие, как Windows 2000, Windows XP и Windows NT, имеют собственные подсистемы защиты, актуальность создания дополнительных средств защиты сохраняется. Дело в том, что большинство систем не способны защитить данные, находящиеся за их пределами, например при сетевом информационном обмене.
Аппаратно-программные средства защиты информации можно разбить на пять групп:
Применяются для ограничения доступа случайных и незаконных пользователей к ресурсам компьютерной системы. Общий алгоритм работы таких систем заключается в том, чтобы получить от пользователя информацию, удостоверяющую его личность, проверить ее подлинность и затем предоставить (или не предоставить) этому пользователю возможность работы с системой.
При построении этих систем возникает проблема выбора информации, на основе которой осуществляются процедуры идентификации и аутентификации пользователя. Можно выделить следующие типы:
Системы, основанные на первом типе информации, считаются традиционными . Системы, использующие второй тип информации, называют биометрическими . Следует отметить наметившуюся тенденцию опережающего развития биометрических систем идентификации.
Чтобы сделать информацию бесполезной для противника, используется совокупность методов преобразования данных, называемая криптографией [от греч. kryptos - скрытый и grapho - пишу].
Системы шифрования могут осуществлять криптографические преобразования данных на уровне файлов или на уровне дисков. К программам первого типа можно отнести архиваторы типа ARJ и RAR, которые позволяют использовать криптографические методы для защиты архивных файлов. Примером систем второго типа может служить программа шифрования Diskreet, входящая в состав популярного программного пакета Norton Utilities, Best Crypt.
Другим классификационным признаком систем шифрования дисковых данных является способ их функционирования. По способу функционирования системы шифрования дисковых данных делят на два класса:
В системах прозрачного шифрования (шифрования "на лету") криптографические преобразования осуществляются в режиме реального времени, незаметно для пользователя. Например, пользователь записывает подготовленный в текстовом редакторе документ на защищаемый диск, а система защиты в процессе записи выполняет его шифрование.
Системы второго класса обычно представляют собой утилиты, которые необходимо специально вызывать для выполнения шифрования. К ним относятся, например, архиваторы со встроенными средствами парольной защиты.
Большинство систем, предлагающих установить пароль на документ, не шифрует информацию, а только обеспечивает запрос пароля при доступе к документу. К таким системам относится MS Office, 1C и многие другие.
Различают два основных способа шифрования: канальное шифрование и оконечное (абонентское) шифрование.
В случае канального шифрования защищается вся информация, передаваемая по каналу связи, включая служебную. Этот способ шифрования обладает следующим достоинством - встраивание процедур шифрования на канальный уровень позволяет использовать аппаратные средства, что способствует повышению производительности системы. Однако у данного подхода имеются и существенные недостатки:
Оконечное (абонентское) шифрование позволяет обеспечить конфиденциальность данных, передаваемых между двумя абонентами. В этом случае защищается только содержание сообщений, вся служебная информация остается открытой. Недостатком является возможность анализировать информацию о структуре обмена сообщениями, например об отправителе и получателе, о времени и условиях передачи данных, а также об объеме передаваемых данных.
При обмене данными по сетям возникает проблема аутентификации автора документа и самого документа, т.е. установление подлинности автора и проверка отсутствия изменений в полученном документе. Для аутентификации данных применяют код аутентификации сообщения (имитовставку) или электронную подпись.
Имитовставка вырабатывается из открытых данных посредством специального преобразования шифрования с использованием секретного ключа и передается по каналу связи в конце зашифрованных данных. Имитовставка проверяется получателем, владеющим секретным ключом, путем повторения процедуры, выполненной ранее отправителем, над полученными открытыми данными.
Электронная цифровая подпись представляет собой относительно небольшое количество дополнительной аутентифицирующей информации, передаваемой вместе с подписываемым текстом. Отправитель формирует цифровую подпись, используя секретный ключ отправителя. Получатель проверяет подпись, используя открытый ключ отправителя.
Таким образом, для реализации имитовставки используются принципы симметричного шифрования, а для реализации электронной подписи - асимметричного. Подробнее эти две системы шифрования будем изучать позже.
Безопасность любой криптосистемы определяется используемыми криптографическими ключами. В случае ненадежного управления ключами злоумышленник может завладеть ключевой информацией и получить полный доступ ко всей информации в системе или сети.
Различают следующие виды функций управления ключами: генерация, хранение, и распределение ключей.
Способы генерации ключей для симметричных и асимметричных криптосистем различны. Для генерации ключей симметричных криптосистем используются аппаратные и программные средства генерации случайных чисел. Генерация ключей для асимметричных криптосистем более сложна, так как ключи должны обладать определенными математическими свойствами. Подробнее на этом вопросе остановимся при изучении симметричных и асимметричных криптосистем.
Функция хранения предполагает организацию безопасного хранения, учета и удаления ключевой информации. Для обеспечения безопасного хранения ключей применяют их шифрование с помощью других ключей. Такой подход приводит к концепции иерархии ключей. В иерархию ключей обычно входит главный ключ (т.е. мастер-ключ), ключ шифрования ключей и ключ шифрования данных. Следует отметить, что генерация и хранение мастер-ключа является критическим вопросом криптозащиты.
Распределение - самый ответственный процесс в управлении ключами. Этот процесс должен гарантировать скрытность распределяемых ключей, а также быть оперативным и точным. Между пользователями сети ключи распределяют двумя способами:
Все специалисты по безопасности знают классическую триаду "конфиденциальность, целостность и доступность" (КЦД) или "confidentiality, integrity, availability" (CIA). Ее применяют к месту и не очень, но мало кто знает, откуда она вообще появилась? Этому в ВУЗах не учат, а стоило бы. Тогда стало бы понятно, что эта концепция уже немного устарела и не является догмой.
Напомню, что впервые этот принцип был изложен в статье "Защита информации в компьютерных системах", написанной Зальцером и Шредером в 1974-м году и опубликованной в "Communications of the ACM". В этой статье безопасность определялась как "техники, которые контролируют, кто может использовать или модифицировать компьютер или содержащуюся в нем информацию ". При этом авторы ссылались на других авторов, которые считали, что все нарушения безопасности могут быть разбиты всего на 3 группы - неавторизованное использование (unauthorized information release), неавторизованное изменение и неавторизованное блокирование использования (unauthorized denial of use). С тех пор и началось победное шествие этой триады по миру. У нас она как-то подзадержалась и зависла во многих нормативных документах.
Однако, чтобы понимать всю ограниченность этой концепции в современном мире надо вспомнить окружение, в котором эта триада появилась. Мейнфреймы, язык COBOL, операционная система MVS, Multics, UNIX и т.д. Что поменялось с тех пор? Все. Появился Интернет, черви навроде Stuxnet, Java и C++, облачные вычисления и много чего... Все это уже очень трудно уложить в традиционную триаду. Стали появляться расширения триады. Например, ФСБ в своей методичке по персональным данным, указав триаду как основные характеристики безопасности, добавила еще: "в дополнение к перечисленным выше основным характеристикам безопасности могут рассматриваться также и другие характеристики безопасности. В частности, к таким характеристикам относятся неотказуемость, учетность (иногда в качестве синонима используется термин «подконтрольность»), аутентичность (иногда в качестве синонима используется термин «достоверность») и адекватность ".А в 91-м Джон МакКамбер предложил свою модель на базе триады, названную им моделью информационной безопасности МакКамбера (я о ней писал 3 года назад).
ОЭСР в 1992-м году предложила свои 9 принципов безопасности - Awareness, Responsibility, Response, Ethics, Democracy, Risk Assessment, Security Design and Implementation, Security Management и Reassessment. ОСЭР всегда смотрела на безопасность с философски-культурологической позиции;-)
В 2002-м году Дон Паркер предложил свой "Паркеровский гексагон", котрый к триаде добавлял еще 3 характеристики - владение или контроль (possession или control), аутентичность (достоверность) и полезность (utility).
По поводу владения/контроля Паркер приводил такой пример. Представьте, что вор украл у вас запечатанный конверт с банковскими картами и PIN-кодами к ним. Даже если вор не открыл этот конверт и не нарушил тем самым его конфиденциальность, это все равно должно вызывать беспокойство владельца конверта, который потерял над ним контроль. Аналогичная ситуация с тестами на проникновение, например, в системы АСУ ТП. Во время таких тестов не страдает ни один из элементов классической триады, но успешное проникновение показывает потерю контроля.
На тему полезности Паркер тоже приводил жизненную ситуацию. Допустим вы зашифровали свой жесткий диск и забыли пароль (ключ). Для данных на диске сохраняется конфиденциальность, целостность, доступность, достоверность и контроль, но... вы не можете ими воспользоваться. Это и есть нарушение полезности.
NIST в 2004-м году пошел еще дальше и предложил свою модель из 33 (!) элементов или, как написано в SP800-27 "Engineering Principles for Information Technology Security (A Baseline for Achieving Security)", принципов. Но и это тоже не конец. Многие организации пытались придумать что-то свое, подменяя понятие "информационной безопасности" другими - "управление рисками", "security governance" и т.д. И у каждого из них был свой набор характеристик или принципов, реализация которых позволяла надеяться на создание действительно защищенной системы или процесса.