Хакеры и вирусы на AS/400? Это невозможно. Они пиратствуют только на Unix и ПК.

Я вспоминаю фильм "Парк юрского периода", в конце которого девочка подходит к компьютеру, на котором была совершена диверсия, приведшая к выходу динозавров на свободу. "Это Unix!" - восклицает она, вскрывает его защиту и немедленно устраняет неполадки. Тут я сказал про себя: "Конечно, чего же Вы хотели от Unix". А в фильме "День независимости" вирус был запущен в компьютер космического корабля пришельцев. Большинство зрителей до этого и не подозревали, что инопланетяне используют компьютеры Apple Macintosh. Но, слава Богу, это оказалось именно так, вирус сработал, и наш мир был спасен.

Вообще, в фильмах часто злодеи проникают в чужие компьютеры, или недовольный сотрудник внедряет вирус в компьютерную сеть фирмы. Приятно сознавать, что ничего подобного на AS/400 произойти не может. Или всетаки может?

Как и многие другие функции, в AS/400, в отличие от большинства иных систем, защита была встроена с самого начала, а не добавлена уже после создания. Однако никакие средства защиты не помогут, если их не использовать, а многие пользователи AS/400 так и делают. Например, в среде клиент/ сервер необходимо принимать специальные меры для защиты данных AS/400 от незащищенных клиентов, таких как Windows 95 и Windows NT. Более того, в современном сетевом мире многие AS/400 подключены к Интернету, в этом случае также следует применять определенные средства защиты информационных ресурсов. По счастью, интегрированные средства защиты AS/400 обеспечивают крепкий фундамент безопасности всей системы. В этой лекции мы рассмотрим средства защиты AS/400 и обсудим, как лучше использовать их.

Интегрированная защита

В прошлом защитить вычислительную систему было относительно легко. Обычно, было достаточно вставить замок в дверь машинного зала и заставить конечных пользователей вводить при входе в систему пароль . Современный мир уже не так прост. Наибольшей степени опасности подвергаются AS/400, включенные в вычислительную сеть : во внутрифирменную ЛВС или в глобальную сеть , например в Интернет . В любом случае, AS/400 предоставляет средства для минимизации или полного устранения риска несанкционированного доступа. Проблемы защиты вычислительной системы очень похожи на те, что возникают при защите дома или автомобиля: Вы должны правильно рассчитать соотношение цены и допустимой степени риска.

Очевидно, что в разных ситуациях AS/400 нужен разный уровень защиты. У пользователя должна быть возможность самостоятельного выбрать этот уровень. Хорошая система защиты разработана так, чтобы компьютер мог работать вообще без защиты, с ограниченной защитой или с полной защитой, но во всех случаях система защиты должна быть активна.

И сейчас есть системы, запертые в помещениях, куда доступ строго ограничен. Понятно, что им не нужен такой уровень защиты, как компьютеру, подключенному к Интернету. Но с течением времени требования к защите и этих систем могут повыситься. Интегрированная защита AS/400 достаточно гибка, чтобы перестроиться по мере изменения требований к ней.

Защита AS/400 представляет собой комбинацию средств защиты в OS/400 и в SLIC . В OS/400 реализованы уровни общесистемной защиты, при этом OS/400 полагается на функции защиты объектов на уровне MI. Например, как упоминалось в "Объекты" , MI выполняет проверку прав доступа при каждом обращении к объекту. За действия MI по защите объектов ответственен SLIC . Реализуемый им тип защиты называется авторизацией и предназначен для предохранения объекта от несанкционированного доступа или изменения.

Некоторые компоненты защиты AS/400 расположены полностью поверх MI в OS/400, например, задание системных параметров защиты. Другие, такие как контроль за доступом к объектам, полностью реализованы ниже MI в SLIC . Третьи компоненты защиты реализованы частично над, а частично под MI. Пример - поддержка привилегированных команд и специальных прав доступа. Давайте подробнее рассмотрим компоненты, лежащие и выше и ниже MI.

Уровни защиты

AS/400 предназначены для широкого применения в различных областях человеческой деятельности. Соответственно, и требования к их защищенности варьируются от уровня ее полного отсутствия до уровня защиты, сертифицированной правительством. Задавая соответствующие системные параметры, можно выбрать одну из пяти степеней: отсутствие защиты, парольная защита, защита ресурсов, защита ОС и сертифицированная защита. При конфигурировании AS/400 должны быть заданы четыре системных параметра, относящихся к защите: QAUDJRL, QMAXSIGN, QRETSVRSEC и QSECURITY.

Системным параметром, определяющим уровень защиты, является QSECURITY. В System/38 и первых AS/400 было только три уровня системной защиты, в версии V1R3 OS/400 к ним добавился четвертый, а в V2R3 - пятый, высший уровень защиты. Допустимые значения QSECURITY - 10, 20, 30, 40 и 50.

AS/400 поддерживает также дополнительную функцию аудита. Если эта функция задействована, то определенные события, связанные с защитой, заносятся в журнал. То, какие конкретно события протоколировать в журнале аудита защиты, определяет значение системного параметра QAUDJRL и текущий уровень защиты. Могут протоколироваться такие события, как попытки несанкционированного доступа, удаление объектов, идентификация программ, использующих привилегированные команды и др. Содержимое журнала защиты анализирует администратор защиты.

Максимальное количество неудачных попыток входа в систему задает системный параметр QMAXSIGN. Если число таких попыток превысит значение этого параметра, то терминал или устройство, с которого они были предприняты, отключаются от системы и связь между ними и системой разрывается. Такой метод позволяет предотвратить попытки подобрать пароль для входа в систему. Значение параметра QMAXSIGN для каждого устройства сбрасывается после успешного входа в систему.

Системный параметр QRETSVRSEC (Retain Server Security Data ) определяет, может ли информация , необходимая AS/400 для аутентификации пользователя на другой системе через интерфейсы клиент/ сервер , запоминаться сервером. Если информация запоминается, то сервер ее использует. Если нет, то сервер будет запрашивать идентификатор и пароль пользователя для другой системы. Системный параметр FFQRETSVRSEC используется для клиент/серверных интерфейсов TCP/IP , Novell NetWare и Lotus Notes.

Теперь давайте рассмотрим каждый из пяти уровней защиты, начиная с самого низкого.

Отсутствие защиты (уровень 10)

Уровень 10 означает самую низкую степень защищенности - отсутствие таковой. Для доступа к системе не требуется пароля и любому пользователю разрешен доступ ко всем системным ресурсам и объектам без ограничений. Единственное условие - нельзя влиять на задания других пользователей системы.

Системный уровень защиты 10 обычно применяется тогда, когда достаточно только физической защиты системы, например, замка на двери машинного зала. Любой пользователь, имеющий физический доступ к машине, может войти в систему. При этом он не обязан регистрироваться . Регистрация пользователя предполагает наличие где-либо в системе профиля пользователя. Такой профиль при использовании уровня защиты 10 создается автоматически, если еще не существует.

Парольная защита (уровень 20)

Если Вам нужна только защита при входе в систему, используйте уровень 20. При этой степени защиты требуется, чтобы пользователь AS/400 был зарегистрирован и знал правильный пароль. После того, как разрешение на вход в систему получено, пользователь имеет доступ ко всем ее ресурсам без ограничений. Как видите отличие от уровня 10 незначительно.

Только в одном особом случае доступ пользователя к системе при уровне 20 ограничивается: если в профиле пользователя это специально оговорено. Пользователь с ограниченными возможностями может только выбирать пункты меню. Большинство системных меню имеют строку ввода команд, и упомянутое средство ограничивает использование системных команд.

Предположим, что в организации есть группа работников, в чьи обязанности входит прием заказов на товары и ввод соответствующих данных в систему. Для таких пользователей целесообразно создать специальное меню и разрешить им действовать только в этих рамках, для чего их следует зарегистрировать как пользователей с ограниченными возможностями и задать в их профилях меню, доступ к которому им разрешен.

Но даже пользователю с ограниченными возможностями разрешено исполнять четыре необходимых команды: для отправки сообщений, для отображения сообщений, для отображения состояния задания и для выхода из системы. То, какие именно команды открыты для пользователя с ограниченными возможностями, можно задать индивидуально. Ограничение возможностей также определяет, какие поля пользователь может изменять при входе в систему.

Уровни 20 и 10, не обеспечивают системе защищенность, так как после регистрации пользователя в системе, он может производить там любые операции. Я бы не рекомендовал ограничиваться столь низкими степенями защиты за исключением особых случаев, когда сама система практически недоступна извне.

Защита ресурсов (уровень 30)

Минимальным рекомендуемым уровнем защиты является уровень 30. На этом уровне, так же как и на уровне 20, для входа в систему пользователь должен быть зарегистрирован и знать правильный пароль. После входа в систему проверяется, обладает ли пользователь правами доступа к системным ресурсам; несанкционированный доступ не разрешается. На уровне 30 пользователь также может быть зарегистрирован с ограниченными возможностями.

Отдельным пользователям могут быть предоставлены права доступа к системным объектам, таким как файлы, программы и устройства. Обеспечивают такую возможность профили пользователя, и вскоре мы поговорим подробнее о том, каким образом они это делают. Мы также рассмотрим другие варианты наделения пользователя правами доступа к системным объектам: с помощью групповых или общих прав.

Уровень защиты 30 был наивысшим в System/38. Но на нем не различаются пользовательские объекты и объекты, используемые только ОС. В связи с доступностью на System/38 ассемблера MI и наличия определенной информации о внутренней структуре объектов возникла серьезная проблема. ISV стали писать прикладные пакеты, зависящие от внутренней структуры объектов, что нарушало технологическую независимость MI.

В первых моделях AS/400 использовались те же самые уровни защиты. Хотя в AS/400 не было ассемблера MI, и мы не публиковали информацию о внутренних структурах, специалисты довольно скоро поняли, что AS/400 - это System/38. Поэтому программы, зависимые от внутренней структуры объектов, работали и на AS/400.

Мы понимали, что при переходе к клиент/серверным вычислениям, AS/400 нужна более надежная защита, блокирующая доступ к большинству внутренних объектов. В связи с переходом на RISC-процессоры изменениям подверглась и внутренняя структура. Но если бы мы просто реализовали новый, повышенный, уровень зашиты, то программы, зависимые от внутренней структуры объектов, перестали бы работать, что вызвало бы недовольство заказчиков.

Мы объявили о том, что собираемся встроить в V1R3 новый уровень защиты, и что на этом уровне доступа к внутренним объектам не будет. Мы также начали искать тех ISV , кто использовал внутренние объекты, чтобы предоставить им стандартные системные API, с информацией, необходимой для их программ.

Большая часть таких программ были утилитами, использовавшими информацию некоторых полей внутри системного объекта. Например, системе управления магнитной лентой могли понадобиться некоторые данные о заголовке ленты. Такую информацию можно было получить единственным способом - проникнув в системный объект. Мы создали сотни API для предоставления подобной информации через MI (по сути дела, эти API были новыми командами MI) и гарантировали, что они будут работать во всех последующих версиях ОС. Таким образом мы развязали себе руки и начали вносить изменения во внутренние структуры.

С защитой связана еще одна серьезная тема: тема открытости AS/400. Довольно долго многие ISV не только использовали внутренние объекты, но и настаивали, что бы IBM сделала внутреннее устройство ОС открытым и дала тем самым "зеленый свет" разработчикам ПО. В ответ IBM утверждала, что при неправильном использовании команд MI велика вероятность программных сбоев, за которые она не может нести ответственность. Компромисс (управляемая открытость через API) был достигнут, частично в результате серии заседаний группы COMMON, начатых по инициативе ISV и других пользователей. Работу с ISV и определение новых API возглавил Рон Фесс (Ron Fess) - один из основных разработчиков ПО с большим опытом работ по CPF и OS/400. Результат это работы - реализация на AS/400 Single UNIX Specification и других стандартных API. AS/400 стала более открытой для пользователей.

Защита ОС (уровень 40)

Уровень 40 появился в версии V1R3 OS/400. Сегодня все новые AS/400 поставляют ся именно с этим уровнем защиты, а не 10, как ранее. Но старые версии OS/400 и при модернизации сохраняют текущий уровень, установленный заказчиком. Теперь пароль начальника защиты (пользователь, обладающий правами доступа наивысшего уровня) становится недействительным после первого ввода в систему и он должен его изменить. Ранее заказчики AS/400 часто не утруждали себя изменением пароля, установленного в системе по умолчанию, что создавало явную "дыру" в защите.

При уровне 40 пользователь AS/400 также должен быть зарегистрирован, должен знать правильный пароль для входа в систему и иметь права на доступ к системным ресурсам. Впрочем, пользователи с ограниченными возможностями при этом уровне защиты тоже поддерживаются.

В отличие от уровней 10–30, при уровне защиты 40 доступ к нестандартным интерфейсам блокирован. Пользователю теперь доступны далеко не все команды MI, а лишь их разрешенный набор, включая сотни API, разработанных для ISV . Остальные же команды блокированы, то есть система не будет исполнять их в пользовательской программе.

Тем не менее, команды из блокированного набора попрежнему доступны OS/400. Для различия программ OS/400 и пользовательских, были введены понятия системного и пользовательского состояния , к которым можно отнести любой процесс на AS/400. Использование заблокированных команд и доступ, таким образом, к некоторым объектам системы разрешены только в системном состоянии.

Для большей надежности защиты в V1R3 была также устранена адресация на базе возможностей, а из системных указателей, предоставляемых пользователям, убраны все права доступа.

Защита C2 (уровень 50)

Уровень 40 обеспечивает системе достаточную степень защищенности в большинстве случаев. Однако, некоторым фирмам, выполняющим государственные заказы, необходим уровень защиты, сертифицированный правительством США. Таких сертификатов несколько, включая, так называемый, уровень С2. Они включают такие положения, как защита ресурсов пользователя от других пользователей и предотвращение захвата одним пользователем всех системных ресурсов, например, памяти. Кстати, подобные требования сейчас применяются и во многих неправительственных организациях.

Для заказчиков, нуждающихся в правительственных сертификатах, мы дополнили уровень защиты 40 на AS/400 до соответствия упомянутому уровню С2. Так в версии V2R3 появилась защита уровня 50.

Но прежде чем система будет признана соответствующей стандарту С2, она должна пройти всеобъемлющую проверку. В настоящее время такая проверка идет.

Правительством США определены уровни защиты от А до D, где А - наивысший уровень защиты, а D – самый низкий. Классы B и С имеют несколько подуровней. Уровень защиты С2 - уровень, наивысший из обычно используемых в бизнесе. В будущем, если возникнет такая необходимость, мы сможем включить в AS/400 поддержку и более высоких уровней защиты.

Защита от несанкционированного доступа к данным

Несанкционированный доступ (НСД) злоумышленника на компьютер опасен не только возможностью прочтения и/или модификации обрабатываемых электронных документов, но и возможностью внедрения злоумышленником управляемой программной закладки, которая позволит ему предпринимать следующие действия:

2. Осуществлять перехват различной ключевой информации, используемой для защиты электронных документов.

3. Использовать захваченный компьютер в качестве плацдарма для захвата других компьютеров локальной сети.

4. Уничтожить хранящуюся на компьютере информацию или вывести компьютер из строя путем запуска вредоносного программного обеспечения.

Защита компьютеров от НСД является одной из основных проблем защиты информации, поэтому в большинство операционных систем и популярных пакетов программ встроены различные подсистемы защиты от НСД. Например, выполнение аутентификации в пользователей при входе в операционные системы семейства Windows. Однако, не вызывает сомнений тот факт, что для серьезной защиты от НСД встроенных средств операционных систем недостаточно. К сожалению, реализация подсистем защиты большинства операционных систем достаточно часто вызывает нарекания из-за регулярно обнаруживаемых уязвимостей, позволяющих получить доступ к защищаемым объектам в обход правил разграничения доступа. Выпускаемые же производителями программного обеспечения пакеты обновлений и исправлений объективно несколько отстают от информации об обнаруживаемых уязвимостях. Поэтому в дополнение к стандартным средствам защиты необходимо использование специальных средств ограничения или разграничения доступа.
Данные средства можно разделить на две категории:

1. Средства ограничения физического доступа.

2. Средства защиты от несанкционированного доступа по сети.

Средства ограничения физического доступа

Наиболее надежное решение проблемы ограничения физического доступа к компьютеру – использование аппаратных средств защиты информации от НСД, выполняющихся до загрузки операционной системы. Средства защиты данной категории называются «электронными замками». Пример электронного замка представлен на рис. 5.3.

Рисунок 5.3 – Электронный замок для шины PCI

Теоретически, любое программное средство контроля доступа может подвергнуться воздействию злоумышленника с целью искажения алгоритма работы такого средства и последующего получения доступа к системе. Поступить подобным образом с аппаратным средством защиты практически невозможно: все действия по контролю доступа пользователей электронный замок выполняет в собственной доверенной программной среде, которая не подвержена внешним воздействиям.
На подготовительном этапе использования электронного замка выполняется его установка и настройка. Настройка включает в себя следующие действия, обычно выполняемые ответственным лицом – администратором по безопасности:

1. Создание списка пользователей, которым разрешен доступ на защищаемый компьютер. Для каждого пользователя формируется ключевой носитель (в зависимости от поддерживаемых конкретным замком интерфейсов – дискета, электронная таблетка iButton или смарт-карта), по которому будет производиться аутентификация пользователя при входе. Список пользователей сохраняется в энергонезависимой памяти замка.

2. Формирование списка файлов, целостность которых контролируется замком перед загрузкой операционной системы компьютера. Контролю подлежат важные файлы операционной системы, например, следующие:

Системные библиотеки Windows ;

Исполняемые модули используемых приложений;

Шаблоны документов Microsoft Word и т. д.

Контроль целостности файлов представляет собой вычисление их эталонной контрольной суммы, например, хэширование по алгоритму ГОСТ Р 34.11-94, сохранение вычисленных значений в энергонезависимой памяти замка и последующее вычисление реальных контрольных сумм файлов и сравнение с эталонными. В штатном режиме работы электронный замок получает управление от BIOS защищаемого компьютера после включения последнего. На этом этапе и выполняются все действия по контролю доступа на компьютер (см. упрощенную схему алгоритма на рис. 5.4), а именно:

Рисунок 5.4 – Упрощенная схема алгоритма работы электронного замка

1. Замок запрашивает у пользователя носитель с ключевой информацией, необходимой для его аутентификации. Если ключевая информация требуемого формата не предъявляется или если пользователь, идентифицируемый по предъявленной информации, не входит в список пользователей защищаемого компьютера, замок блокирует загрузку компьютера.

2. Если аутентификация пользователя прошла успешно, замок рассчитывает контрольные суммы файлов, содержащихся в списке контролируемых, и сравнивает полученные контрольные суммы с эталонными. В случае, если нарушена целостность хотя бы одного файла из списка, загрузка компьютера блокируется. Для возможности дальнейшей работы на данном компьютере необходимо, чтобы проблема была разрешена Администратором, который должен выяснить причину изменения контролируемого файла и, в зависимости от ситуации, предпринять одно из следующих действий, позволяющих дальнейшую работу с защищаемым компьютером:

Восстановить исходный файл;

Удалить файл из списка контролируемых.

3. Если все проверки пройдены успешно, замок возвращает управление компьютеру для загрузки штатной операционной системы.

Поскольку описанные выше действия выполняются до загрузки операционной системы компьютера, замок обычно загружает собственную операционную систему (находящуюся в его энергонезависимой памяти – обычно это MS-DOS или аналогичная ОС , не предъявляющая больших требований к ресурсам), в которой выполняются аутентификация пользователей и проверка целостности файлов. В этом есть смысл и с точки зрения безопасности – собственная операционная система замка не подвержена каким-либо внешним воздействиям, что не дает возможности злоумышленнику повлиять на описанные выше контролирующие процессы. Информация о входах пользователей на компьютер, а также о попытках несанкционированного доступа сохраняется в журнале, который располагается в энергонезависимой памяти замка. Журнал может быть просмотрен Администратором. При использовании электронных замков существует ряд проблем, в частности:

1. BIOS некоторых современных компьютеров может быть настроен таким образом, что управление при загрузке не передается BIOS’у замка. Для противодействия подобным настройкам замок должен иметь возможность блокировать загрузку компьютера (например, замыканием контактов Reset ) в случае, если в течение определенного интервала времени после включения питания замок не получил управление.

2. Злоумышленник может просто вытащить замок из компьютера. Однако, существует ряд мер противодействия:

Различные организационно-технические меры: пломбирование корпуса компьютера, обеспечение отсутствие физического доступа пользователей к системному блоку компьютера и т. д.

Существуют электронные замки, способные блокировать корпус системного блока компьютера изнутри специальным фиксатором по команде администратора – в этом случае замок не может быть изъят без существенного повреждения компьютера.

Довольно часто электронные замки конструктивно совмещаются с аппаратным шифратором. В этом случае рекомендуемой мерой защиты является использование замка совместно с программным средством прозрачного (автоматического) шифрования логических дисков компьютера. При этом ключи шифрования могут быть производными от ключей, с помощью которых выполняется аутентификация пользователей в электронном замке, или отдельными ключами, но хранящимися на том же носителе, что и ключи пользователя для входа на компьютер. Такое комплексное средство защиты не потребует от пользователя выполнения каких-либо дополнительных действий, но и не позволит злоумышленнику получить доступ к информации даже при вынутой аппаратуре электронного замка.

Средства защиты от НСД по сети

Наиболее действенными методами защиты от несанкционированного доступа по компьютерным сетям являются виртуальные частные сети (VPN – Virtual Private Network ) и межсетевое экранирование. Рассмотрим их подробно.

Виртуальные частные сети

Виртуальные частные сети обеспечивают автоматическую защиту целостности и конфиденциальности сообщений, передаваемых через различные сети общего пользования, прежде всего, через Интернет. Фактически, VPN – это совокупность сетей, на внешнем периметре которых установлены VPN -агенты (рис. 5.5). VPN -агент – это программа (или программно-аппаратный комплекс), собственно обеспечивающая защиту передаваемой информации путем выполнения описанных ниже операций.

Рис. 5.5 ‑ Схема построения VPN

Перед отправкой в сеть любого IP -пакета VPN -агент производит следующее:

1. Из заголовка IP -пакета выделяется информация о его адресате. Согласно этой информации на основе политики безопасности данного VPN -агента выбираются алгоритмы защиты (если VPN -агент поддерживает несколько алгоритмов) и криптографические ключи, с помощью которых будет защищен данный пакет. В том случае, если политикой безопасности VPN -агента не предусмотрена отправка IP -пакета данному адресату или IP -пакета с данными характеристиками, отправка IP -пакета блокируется.

2. С помощью выбранного алгоритма защиты целостности формируется и добавляется в IP -пакет электронная цифровая подпись (ЭЦП), имитоприставка или аналогичная контрольная сумма.

3. С помощью выбранного алгоритма шифрования производится зашифрование IP -пакета.

4. С помощью установленного алгоритма инкапсуляции пакетов зашифрованный IP -пакет помещается в готовый для передачи IP-пакет, заголовок которого вместо исходной информации об адресате и отправителе содержит соответственно информацию о VPN -агенте адресата и VPN -агенте отправителя. Т.е. выполняется трансляция сетевых адресов.

5. Пакет отправляется VPN -агенту адресата. При необходимости, производится его разбиение и поочередная отправка результирующих пакетов.

При приеме IP -пакета VPN -агент производит следующее:

1. Из заголовка IP -пакета выделяется информация о его отправителе. В том случае, если отправитель не входит в число разрешенных (согласно политике безопасности) или неизвестен (например, при приеме пакета с намеренно или случайно поврежденным заголовком), пакет не обрабатывается и отбрасывается.

2. Согласно политике безопасности выбираются алгоритмы защиты данного пакета и ключи, с помощью которых будет выполнено расшифрование пакета и проверка его целостности.

3. Выделяется информационная (инкапсулированная) часть пакета и производится ее расшифрование.

4. Производится контроль целостности пакета на основе выбранного алгоритма. В случае обнаружения нарушения целостности пакет отбрасывается.

5. Пакет отправляется адресату (по внутренней сети) согласно информации, находящейся в его оригинальном заголовке.

VPN -агент может находиться непосредственно на защищаемом компьютере (например, компьютеры «удаленных пользователей» на рис. 5.5). В этом случае с его помощью защищается информационный обмен только того компьютера, на котором он установлен, однако описанные выше принципы его действия остаются неизменными.
Основное правило построения VPN – связь между защищенной ЛВС и открытой сетью должна осуществляться только через VPN -агенты. Категорически не должно быть каких-либо способов связи, минующих защитный барьер в виде VPN -агента. Т.е. должен быть определен защищаемый периметр, связь с которым может осуществляться только через соответствующее средство защиты. Политика безопасности является набором правил, согласно которым устанавливаются защищенные каналы связи между абонентами VPN . Такие каналы обычно называют туннелями , аналогия с которыми просматривается в следующем:

1. Вся передаваемая в рамках одного туннеля информация защищена как от несанкционированного просмотра, так и от модификации.

2. Инкапсуляция IP- пакетов позволяет добиться сокрытия топологии внутренней ЛВС: из Интернет обмен информации между двумя защищенными ЛВС виден как обмен информацией только между их VPN -агентами, поскольку все внутренние IP -адреса в передаваемых через Интернет IP -пакетах в этом случае не фигурируют.

Правила создания туннелей формируются в зависимости от различных характеристик IP -пакетов, например, основной при построении большинства VPN протокол IPSec (Security Architecture for IP) устанавливает следующий набор входных данных, по которым выбираются параметры туннелирования и принимается решение при фильтрации конкретного IP -пакета:

1. IP -адрес источника. Это может быть не только одиночный IP-адрес, но и адрес подсети или диапазон адресов.

2. IP -адрес назначения. Также может быть диапазон адресов, указываемый явно, с помощью маски подсети или шаблона.

3. Идентификатор пользователя (отправителя или получателя).

4. Протокол транспортного уровня (TCP/UDP ).

5. Номер порта, с которого или на который отправлен пакет.

Межсетевой экран представляет собой программное или программно-аппаратное средство, обеспечивающее защиту локальных сетей и отдельных компьютеров от несанкционированного доступа со стороны внешних сетей путем фильтрации двустороннего потока сообщений при обмене информацией. Фактически, межсетевой экран является «урезанным» VPN -агентом, не выполняющим шифрование пакетов и контроль их целостности, но в ряде случаев имеющим ряд дополнительных функций, наиболее часто из которых встречаются следующие:

Антивирусное сканирование;

Контроль корректности пакетов;

Контроль корректности соединений (например, установления, использования и разрыва TCP -сессий);

Контент-контроль.

Межсетевые экраны, не обладающие описанными выше функциями и выполняющими только фильтрацию пакетов, называют пакетными фильтрами . По аналогии с VPN -агентами существуют и персональные межсетевые экраны, защищающие только компьютер, на котором они установлены. Межсетевые экраны также располагаются на периметре защищаемых сетей и фильтруют сетевой трафик согласно настроенной политике безопасности.

Электронный замок может быть разработан на базе аппаратного шифратора. В этом случае получается одно устройство, выполняющее функции шифрования, генерации случайных чисел и защиты от НСД. Такой шифратор способен быть центром безопасности всего компьютера, на его базе можно построить полнофункциональную систему криптографической защиты данных, обеспечивающую, например, следующие возможности:

1. Защита компьютера от физического доступа.

2. Защита компьютера от НСД по сети и организация VPN .

3. Шифрование файлов по требованию.

4. Автоматическое шифрование логических дисков компьютера.

5. Вычисление/проверка ЭЦП.

6. Защита сообщений электронной почты.

Несанкционированный доступ – чтение, обновление или разрушение информации при отсутствии на это соответствующих полномочий.

Несанкционированный доступ осуществляется, как правило, с использованием чужого имени, изменением физических адресов устройств, использованием информации, оставшейся после решения задач, модификацией программного и информационного обеспечения, хищением носителя информации, установкой аппаратуры записи.

Для успешной защиты своей информации пользователь должен иметь абсолютно ясное представление о возможных путях несанкционированного доступа . Перечислим основные типовые пути несанкционированного получения информации:

· хищение носителей информации и производственных отходов;

· копирование носителей информации с преодолением мер защиты;

· маскировка под зарегистрированного пользователя;

· мистификация (маскировка под запросы системы);

· использование недостатков операционных систем и языков программирования;

· использование программных закладок и программных блоков типа "троянский конь";

· перехват электронных излучений;

· перехват акустических излучений;

· дистанционное фотографирование;

· применение подслушивающих устройств;

· злоумышленный вывод из строя механизмов защиты и т.д..

Для защиты информации от несанкционированного доступа применяются:

1) организационные мероприятия;

2) технические средства;

3) программные средства;

4) щифрование.

Организационные мероприятия включают в себя:

· пропускной режим;

· хранение носителей и устройств в сейфе (дискеты, монитор, клавиатура и т.д.);

· ограничение доступа лиц в компьютерные помещения и т.д..

Технические средства включают в себя:

· фильтры, экраны на аппаратуру;

· ключ для блокировки клавиатуры;

· устройства аутентификации – для чтения отпечатков пальцев, формы руки, радужной оболочки глаза, скорости и приемов печати и т.д.;

· электронные ключи на микросхемах и т.д.

Программные средства включают в себя:

· парольный доступ – задание полномочий пользователя;

· блокировка экрана и клавиатуры с помощью комбинации клавиш в утилите Diskreet из пакета Norton Utilites;

· использование средств парольной защиты BIOS – на сам BIOS и на ПК в целом и т.д.

Шифрование – это преобразование (кодирование) открытой информации в зашифрованную, не доступную для понимания посторонних. Шифрование применяется в первую очередь для передачи секретной информации по незащищенным каналам связи. Шифровать можно любую информацию - тексты, рисунки, звук, базы данных и т.д. Человечество применяет шифрование с того момента, как появилась секретная информация, которую нужно было скрыть от врагов. Первое известное науке шифрованное сообщение - египетский текст, в котором вместо принятых тогда иероглифов были использованы другие знаки. Методы шифрования и расшифровывания сообщения изучает наука криптология , история которой насчитывает около четырех тысяч лет. Она состоит двух ветвей: криптографии и криптоанализа.

Криптография - это наука о способах шифрования информации. Криптоанализ - это наука о методах и способах вскрытия шифров.

Обычно предполагается, что сам алгоритм шифрования известен всем, но неизвестен его ключ, без которого сообщение невозможно расшифровать. В этом заключается отличие шифрования от простого кодирования, при котором для восстановления сообщения достаточно знать только алгоритм кодирования.

Ключ - это параметр алгоритма шифрования (шифра), позволяющий выбрать одно конкретное преобразование из всех вариантов, предусмотренных алгоритмом. Знание ключа позволяет свободно зашифровывать и расшифровывать сообщения.

Все шифры (системы шифрования) делятся на две группы - симметричные и несимметричные (с открытым ключом). Симметричный шифр означает, что и для шифрования, и для расшифровывания сообщений используется один и тот же ключ. В системах с открытым ключом используются два ключа - открытый и закрытый, которые связаны друг с другом с помощью некоторых математических зависимостей. Информация шифруется с помощью открытого ключа, который доступен всем желающим, а расшифровывается с помощью закрытого ключа, известного только получателю сообщения.

Криптостойкость шифра - это устойчивость шифра к расшифровке без знания ключа. Стойким считается алгоритм, который для успешного раскрытия требует от противника недостижимых вычислительных ресурсов, недостижимого объема перехваченных сообщений или такого времени, что по его истечении защищенная информация будет уже неактуальна.

Один из самых известных и самых древних шифров – шифр Цезаря . В этом шифре каждая буква заменяется на другую, расположенную в алфавите на заданное число позиций k вправо от нее. Алфавит замыкается в кольцо, так что последние символы заменяются на первые. Шифр Цезаря относится к шифрам простой подстановки , так как каждый символ исходного сообщения заменяется на другой символ из того же алфавита. Такие шифры легко раскрываются с помощью частотного анализа, потому что в каждом языке частоты встречаемости букв примерно постоянны для любого достаточно большого текста.

Значительно сложнее сломать шифр Виженера , который стал естественным развитием шифра Цезаря. Для использования шифра Виженера используется ключевое слово, которое задает переменную величину сдвига. Шифр Виженера обладает значительно более высокой криптостойкостью, чем шифр Цезаря. Это значит, что его труднее раскрыть - подобрать нужное ключевое слово. Теоретически, если длина ключа равна длине сообщения, и каждый ключ используется только один раз, шифр Виженера взломать невозможно.

Защита от несанкционированного доступа (защита от НСД) - это предотвращение или существенное затруднение несанкционированного доступа .

Средство защиты информации от несанкционированного доступа (СЗИ от НСД) - это программное, техническое или программно-техническое средство, предназначенное для предотвращения или существенного затруднения несанкционированного доступа .

Назначение и общая классификация СЗИ.

СЗИ от НСД можно разделить на универсальные и специализированные (по области применения), на частные и комплексные решения (по совокупности решаемых задач), на встроенные системные средства и добавочные (по способу реализации).

Классификация крайне важна, так как при построении СЗИ каждого типа разработчики формулируют и решают совершенно разные задачи (подчас противоречащие друг другу). Так, в основу концепции защиты универсальных системных средств закладываются принципы «полного доверия к пользователю», их защита во многом бесполезна в корпоративных системах, например, при решении задач противодействия внутренним ИТ-угрозам. В подавляющей части сегодня СЗИ создаются для усиления встроенных в универсальные ОС механизмов защиты, применительно к использованию в корпоративной среде. Если речь заходит о совокупности решаемых задач, то здесь следует говорить о комплексировании механизмов как в части эффективного решения конкретной задачи защиты, так и в части решения комплекса задач.

Потребительские свойства (назначение) добавочного СЗИ от НСД определяются тем, в какой мере добавочным средством устраняются архитектурные недостатки встроенных в ОС механизмов защиты, применительно к решению требуемых задач в корпоративных приложениях, и насколько комплексно (эффективно) им решается эта совокупность задач защиты информации .

Вопросы оценки эффективности СЗИ от НСД

Эффективность СЗИ от НСД можно оценить, исследовав вопросы корректности реализации механизмов защиты и достаточности набора механизмов защиты применительно к практическим условиям использования.

Оценка корректности реализации механизмов защиты

На первый взгляд, такую оценку провести несложно, но на практике это не всегда так. Один пример: в NTFS файловый объект может быть идентифицирован различными способами: к файловым объектам, задаваемым длинными именами, можно обращаться по короткому имени (так, к каталогу «Program files» можно обратиться по короткому имени «Progra~1»), а некоторые программы обращаются к файловым объектам не по имени, а по ID. Если установленное в информационной системе СЗИ не перехватывает и не анализирует лишь один подобный способ обращения к файловому объекту, то, по большому счету, оно становится полностью бесполезным (рано или поздно злоумышленник выявит данный недостаток средства защиты и воспользуется им). Упомянем и о том, что файловые объекты, не разделяемые между пользователями системой и приложениями, могут служить «каналом» понижения категории документа, что сводит на нет защиту конфиденциальной информации. Подобных примеров можно привести много.

Требования к корректности реализации механизмов защиты определены в нормативном документе «Гостехкомиссия России. Руководящий документ. Средства вычислительной техники. Защита от несанкционированного доступа к информации. Показатели защищенности от НСД к информации» ; он используется при сертификации СЗИ от НСД.

Эти требования присутствуют в документе в необходимом объеме, они корректны, но сформулированы в общем виде (а как иначе, в противном случае потребовалось бы создавать свой нормативный документ под каждое семейство ОС, а возможно, и под каждую реализацию ОС одного семейства), и для выполнения одного требования может понадобиться реализация нескольких механизмов защиты. Следствием этого становится неоднозначность толкования данных требований (в части подходов к их реализации) и возможность принципиально разных подходов к реализации механизмов защиты в СЗИ от НСД разработчиками. Результат - разная эффективность СЗИ от НСД у производителей, реализующих одни и те же формализованные требования. А ведь невыполнение любого из этих требований может свести на нет все усилия по обеспечению информационной безопасности.

Оценка достаточности (полноты) набора механизмов защиты

Требования к достаточности (полноте, применительно к условиям использования) набора механизмов защиты определены документом «Гостехкомиссия России. Руководящий документ. Автоматизированные системы. Защита от несанкционированного доступа к информации. Показатели защищенности от НСД к информации» , который используется при аттестации объектов информатизации, в том числе и при использовании в АС СЗИ от НСД. Однако и здесь ситуация во многом схожа с описанной выше.

Так, формулировку требования к достаточности механизмов в СЗИ от НСД для защиты конфиденциальных данных в нормативных документах, при которой возникает неоднозначность определения того, что отнести к защищаемым ресурсам, целесообразно было бы расширить, например, следующим образом: «Должен осуществляться контроль подключения ресурсов, в частности устройств, в соответствии с условиями практического использования защищаемого вычислительного средства, и контроль доступа субъектов к защищаемым ресурсам, в частности к разрешенным для подключения устройствам» .

Заметим, что механизмы контроля доступа к ресурсам, всегда присутствующим в системе, - файловые объекты, объекты реестра ОС и т.д. - априори защищаемые, и они должны присутствовать в СЗИ от НСД в любом случае, а что касается внешних ресурсов, то с учетом назначения СЗИ. Если предназначение СЗИ - защита компьютеров в сети, то оно должно иметь механизмы контроля доступа к сетевым ресурсам; если оно служит для защиты автономных компьютеров, то должно обеспечивать контроль (запрет) подключения к компьютеру сетевых ресурсов. Это правило, на наш взгляд, подходит без исключения ко всем ресурсам и может быть использовано в качестве базового требования к набору механизмов защиты при аттестации объектов информатизации.

Вопросы достаточности механизмов защиты должны рассматриваться не только применительно к набору ресурсов, но и применительно к решаемым задачам защиты информации. Подобных задач при обеспечении компьютерной безопасности всего две - противодействие внутренним и внешним ИТ-угрозам.

Общая задача противодействия внутренним ИТ-угрозам - обеспечение разграничения доступа к ресурсам в соответствии с требованиями к обработке данных различных категорий конфиденциальности. Возможны разные подходы к заданию разграничений: по учетным записям, по процессам, на основе категории прочтенного документа. Каждый из них задает свои требования к достаточности. Так, в первом случае надо изолировать буфер обмена между пользователями; во втором - между процессами; для третьего случая вообще необходимо кардинально пересмотреть всю разграничительную политику доступа ко всем ресурсам, так как один и тот же пользователь одним и тем же приложением может обрабатывать данные различных категорий конфиденциальности.

Существуют десятки способов межпроцессного обмена (поименованные каналы, сектора памяти и т.д.), поэтому необходимо обеспечить замкнутость программной среды - предотвратить возможность запуска программы, реализующей подобный канал обмена. Встают и вопросы неразделяемых системой и приложениями ресурсов, контроля корректности идентификации субъекта доступа, защиты собственно СЗИ от НСД (список необходимых механизмов защиты для эффективного решения данной задачи весьма внушительный). Большая их часть в явном виде не прописана в нормативных документах.

Задача эффективного противодействия внешним ИТ-угрозам, на наш взгляд, может быть решена только при условии задания разграничительной политики для субъекта «процесс» (т.е. «процесс» следует рассматривать как самостоятельный субъект доступа к ресурсам). Это обусловлено тем, что именно он несет в себе угрозу внешней атаки. Подобного требования в явном виде нет в нормативных документах, но в этом случае решение задачи защиты информации требует кардинального пересмотра базовых принципов реализации разграничительной политики доступа к ресурсам.

Если вопросы достаточности механизмов защиты применительно к набору защищаемых ресурсов еще как-то поддаются формализации, то применительно к задачам защиты информации формализовать подобные требования не представляется возможным.

В данном случае СЗИ от НСД разных производителей, выполняющих формализованные требования нормативных документов, также могут иметь кардинальные отличия как в реализуемых подходах и технических решениях, так и в эффективности этих средств в целом.

В заключение отметим, что нельзя недооценивать важность задачи выбора СЗИ от НСД, так как это особый класс технических средств, эффективность которых не может быть высокой или низкой. С учетом сложности оценки реальной эффективности СЗИ от НСД рекомендуем потребителю привлекать специалистов (желательно из числа разработчиков, практически сталкивающихся с этими проблемами) на стадии выбора СЗИ от НСД.