Освещение проблемы обеспечения безопасности информационных систем предприятия. Рассмотрение основных принципов и механизмов построения систем защиты информации от проникновения с целью несанкционированного доступа и дезорганизации работы предприятия.
Аннотация к работе
Для удовлетворения законных прав и перечисленных выше интересов субъектов (обеспечения их информационной безопасности) необходимо постоянно поддерживать следующие свойства информации и систем ее обработки: доступность информации, то есть свойство системы (среды, средств и технологии ее обработки), в которой циркулирует информация, характеризующееся способностью обеспечивать своевременный беспрепятственный доступ субъектов к интересующей их информации и готовность соответствующих автоматизированных служб к обслуживанию поступающих от субъектов запросов всегда, когда в обращении к ним возникает необходимость; конфиденциальность информации - субъективно определяемую (приписываемую) характеристику (свойство) информации, указывающую на необходимость введения ограничений на круг субъектов, имеющих доступ к данной информации, и обеспечиваемую способностью системы (среды) сохранять указанную информацию в тайне от субъектов, не имеющих полномочий на доступ к ней. Поскольку ущерб субъектам информационных отношений может быть нанесен опосредовано, через определенную информацию и ее носители (в том числе автоматизированные системы обработки), то закономерно возникает заинтересованность субъектов в обеспечении безопасности этой информации и систем ее обработки и передачи. Однако, всегда следует помнить, что уязвимыми в конечном счете являются именно заинтересованные в обеспечении определенных свойств информации и систем ее обработки субъекты (информация, равно как и средства ее обработки, не имеет своих интересов, которые можно было бы ущемить и нанести тем самым ущерб). Поскольку субъектам информационных отношений ущерб может быть нанесен также посредством воздействия на процессы и средства обработки критичной для них информации, то становится очевидной необходимость обеспечения защиты всей системы обработки и передачи данной информации от несанкционированного вмешательства в процесс ее функционирования, а также от попыток хищения, незаконной модификации и/или разрушения любых компонентов данной системы.
Введение
безопасность информационный несанкционированный защита
На предыдущей лекции мы начали изучение нового раздела дисциплины - раздела № 2 «Проблемы региональной информационной безопасности» и познакомились с проблемами информационной безопасности в сфере регионального и муниципального управления. Данной лекцией мы заканчиваем теоретическую часть раздела № 2. Тема лекции № 5 «Защита информации предприятия, анализ защищенности локального объекта».
В контексте данной лекции под предприятием мы будем понимать не только различные предприятия всех форм собственности, но и учреждения, организации, учебные заведения и т.п. Под локальным объектом будем понимать информационно-управляющую систему предприятия.
1. Общие сведения о предмете
Любое предприятие представляет собой сложную организационно-техническую систему, в которой происходят сложные технологические процессы преобразования материалов в готовую продукцию. Это относится и к учебным заведениям, если под сырьем понимать абитуриентов, а под готовой продукцией - высококвалифицированных специалистов с высшим или средним профессиональным образованием. В структуре предприятия, как системы, можно выделить несколько подсистем: система снабжения, система производства, система сбыта, транспортная система, система управления и т.д. В свою очередь, система управления предприятием также состоит из подсистем: система работы с кадрами, бухгалтерия, система планирования, управление технологическими процессами и т.д. Одной из подсистем системы управления является информационная система предприятия.
В самом общем виде информационную систему можно представить как посредника между человеком (потребителем информации) и информационным ресурсом, в котором сосредоточена необходимая человеку информация. В информационной системе, так же как и на предприятии, происходит преобразование, только не материалов, а информации.
Информационная система - это организационно упорядоченная совокупность информационных ресурсов, технических средств, технологий, реализующих информационные процессы в традиционном или автоматизированном режиме для удовлетворения информационных потребностей пользователей.
Продуктом информационной системы является информация, свойства которой изменяются в соответствии с заданной технологией с помощью комплекса различных технических средств и людей, выполняющих определенные технологические операции. Известно, что технологические операции - это совокупность действий, направленных на изменение состояния предмета производства. В информационной системе предметом производства является информация, которая на выходе системы приводится к нужному пользователю виду и содержанию.
Термин «информация» все чаще используется для обозначения особого товара, стоимость которого зачастую превосходит стоимость системы, в рамках которой он существует. Осуществляется переход к рыночным отношениям в области создания и предоставления информационных услуг, с присущей этим отношениям конкуренцией и промышленным шпионажем.
Проблема защиты информационных систем становится еще более серьезной и в связи с развитием и распространением информационно-вычислительных сетей, территориально распределенных систем и систем с удаленным доступом к совместно используемым ресурсам.
Доступность средств вычислительной техники и прежде всего персональных ЭВМ привела к распространению компьютерной грамотности в широких слоях населения, что закономерно, привело к увеличению числа попыток неправомерного вмешательства в работу государственных и коммерческих автоматизированных систем как со злым умыслом, так и чисто "из спортивного интереса". К сожалению, многие из этих попыток имеют успех и наносят значительный урон всем заинтересованным субъектам информационных отношений.
В качестве возможных нежелательных воздействий на компьютерные системы должны рассматриваться: преднамеренные действия злоумышленников, ошибочные действия обслуживающего персонала и пользователей системы, проявления ошибок в ее программном обеспечении, сбои и отказы оборудования, аварии и стихийные бедствия.
В качестве защищаемых объектов должны рассматриваться информация и все ее носители (отдельные компоненты и автоматизированная система обработки информации в целом).
Обеспечение безопасности вычислительной системы предполагает создание препятствий для любого несанкционированного вмешательства в процесс ее функционирования, а также для попыток хищения, модификации, выведения из строя или разрушения ее компонентов, то есть защиту всех компонентов системы: оборудования, программного обеспечения, данных (информации) и ее персонала.
В этом смысле защита информации от несанкционированного доступа (НСД) является только частью общей проблемы обеспечения безопасности компьютерных систем и защиты законных интересов субъектов информационных отношений, а сам термин НСД было бы правильнее трактовать не как "несанкционированный доступ" (к информации), а шире, - как "несанкционированные (неправомерные) действия", наносящие ущерб субъектам информационных отношений.
Важность и сложность проблемы защиты информации в автоматизированных системах обработки информации (АС) требует принятия кардинальных мер, выработки рациональных решений, для чего необходимо сконцентрировать усилия на вопросах разработки общей концепции защиты интересов всех субъектов информационных отношений с учетом особенностей тех прикладных областей, в которых функционируют различные АС.
Исследования проблемы обеспечения безопасности информационных систем ведутся как в направлении раскрытия природы явления, заключающегося в нарушении целостности и конфиденциальности информации, дезорганизации работы системы, так и в направлении разработки конкретных практических методов и средств их защиты. Серьезно изучается статистика нарушений, вызывающие их причины, личности нарушителей, суть применяемых нарушителями приемов и средств, используемые при этом недостатки систем и средств их защиты, обстоятельства, при которых было выявлено нарушение, и другие вопросы.
Для удовлетворения законных прав и перечисленных выше интересов субъектов (обеспечения их информационной безопасности) необходимо постоянно поддерживать следующие свойства информации и систем ее обработки: доступность информации, то есть свойство системы (среды, средств и технологии ее обработки), в которой циркулирует информация, характеризующееся способностью обеспечивать своевременный беспрепятственный доступ субъектов к интересующей их информации и готовность соответствующих автоматизированных служб к обслуживанию поступающих от субъектов запросов всегда, когда в обращении к ним возникает необходимость;
целостность информации, то есть свойство информации, заключающееся в ее существовании в неискаженном виде (неизменном по отношению к некоторому фиксированному ее состоянию). Точнее говоря, субъектов интересует обеспечение более широкого свойства - достоверности информации, которое складывается из адекватности (полноты и точности) отображения состояния предметной области и непосредственно целостности информации, то есть ее неискаженности. Однако, мы ограничимся только рассмотрением вопросов обеспечения целостности информации, так как вопросы обеспечения адекватности отображения выходят далеко за рамки проблемы обеспечения информационной безопасности;
конфиденциальность информации - субъективно определяемую (приписываемую) характеристику (свойство) информации, указывающую на необходимость введения ограничений на круг субъектов, имеющих доступ к данной информации, и обеспечиваемую способностью системы (среды) сохранять указанную информацию в тайне от субъектов, не имеющих полномочий на доступ к ней. Объективные предпосылки подобного ограничения доступности информации для одних субъектов заключены в необходимости защиты законных интересов других субъектов информационных отношений.
Поскольку ущерб субъектам информационных отношений может быть нанесен опосредовано, через определенную информацию и ее носители (в том числе автоматизированные системы обработки), то закономерно возникает заинтересованность субъектов в обеспечении безопасности этой информации и систем ее обработки и передачи. Иными словами, в качестве объектов, подлежащих защите в интересах обеспечения безопасности субъектов информационных отношений, должны рассматриваться: информация, ее носители и процессы ее обработки.
Однако, всегда следует помнить, что уязвимыми в конечном счете являются именно заинтересованные в обеспечении определенных свойств информации и систем ее обработки субъекты (информация, равно как и средства ее обработки, не имеет своих интересов, которые можно было бы ущемить и нанести тем самым ущерб). В дальнейшем, говоря об обеспечении безопасности АС или циркулирующей в системе информации, всегда будем понимать под этим косвенное обеспечение безопасности субъектов, участвующих в процессах автоматизированного информационного взаимодействия.
В свете сказанного, термин "безопасность информации" нужно понимать как защищенность информации от нежелательного для соответствующих субъектов информационных отношений ее разглашения (нарушения конфиденциальности), искажения (нарушения целостности), утраты или снижения степени доступности информации, а также незаконного ее тиражирования.
Поскольку субъектам информационных отношений ущерб может быть нанесен также посредством воздействия на процессы и средства обработки критичной для них информации, то становится очевидной необходимость обеспечения защиты всей системы обработки и передачи данной информации от несанкционированного вмешательства в процесс ее функционирования, а также от попыток хищения, незаконной модификации и/или разрушения любых компонентов данной системы.
Поэтому под безопасностью автоматизированной системы обработки информации (компьютерной системы) будем понимать защищенность всех ее компонентов (технических средств, программного обеспечения, данных и персонала) от подобного рода нежелательных для соответствующих субъектов информационных отношений воздействий.
Безопасность любого компонента (ресурса) АС складывается из обеспечения трех его характеристик: конфиденциальности, целостности и доступности.
Конфиденциальность компонента системы заключается в том, что он доступен только тем субъектам доступа (пользователям, программам, процессам), которым предоставлены на то соответствующие полномочия.
Целостность компонента системы предполагает, что он может быть модифицирован только субъектом, имеющим для этого соответствующие права. Целостность является гарантией корректности (неизменности, работоспособности) компонента в любой момент времени.
Доступность компонента означает, что имеющий соответствующие полномочия субъект может в любое время без особых проблем получить доступ к необходимому компоненту системы (ресурсу).
В свете приведенного выше подчеркнем, что конечной целью защиты АС и циркулирующей в ней информации является предотвращение или минимизация наносимого субъектам информационных отношений ущерба (прямого или косвенного, материального, морального или иного) посредством нежелательного воздействия на компоненты АС, а также разглашения (утечки), искажения (модификации), утраты (снижения степени доступности) или незаконного тиражирования информации.
Наибольшую сложность при решении вопросов обеспечения безопасности конкретных информационно-управляющих систем (информационных технологий) представляет задача определения реальных требований к уровням защиты критичной для субъектов информации, циркулирующей в АС. Ориентация на интересы субъектов информационных отношений дает ключ к решению данной задачи для общего случая.
2. Основные принципы построения систем защиты информации
Защита информации в АС должна основываться на следующих основных принципах: системности;
комплексности;
непрерывности защиты;
разумной достаточности;
гибкости управления и применения;
открытости алгоритмов и механизмов защиты;
простоты применения защитных мер и средств.
Принцип системности
Системный подход к защите компьютерных систем предполагает необходимость учета всех взаимосвязанных, взаимодействующих и изменяющихся во времени элементов, условий и факторов, существенно значимых для понимания и решения проблемы обеспечения безопасности АС.
При создании системы защиты необходимо учитывать все слабые, наиболее уязвимые места системы обработки информации, а также характер, возможные объекты и направления атак на систему со стороны нарушителей (особенно высококвалифицированных злоумышленников), пути проникновения в распределенные системы и НСД к информации. Система защиты должна строиться с учетом не только всех известных каналов проникновения и НСД к информации, но и с учетом возможности появления принципиально новых путей реализации угроз безопасности.
Принцип комплексности
В распоряжении специалистов по компьютерной безопасности имеется широкий спектр мер, методов и средств защиты компьютерных систем. Комплексное их использование предполагает согласованное применение разнородных средств при построении целостной системы защиты, перекрывающей все существенные каналы реализации угроз и не содержащей слабых мест на стыках отдельных ее компонентов. Защита должна строиться эшелонированно. Внешняя защита должна обеспечиваться физическими средствами, организационными и правовыми мерами. Одной из наиболее укрепленных линий обороны призваны быть средства защиты, реализованные на уровне операционных систем (ОС) в силу того, что ОС - это как раз та часть компьютерной системы, которая управляет использованием всех ее ресурсов. Прикладной уровень защиты, учитывающий особенности предметной области, представляет внутренний рубеж обороны.
Принцип непрерывности защиты
Защита информации - это не разовое мероприятие и даже не определенная совокупность проведенных мероприятий и установленных средств защиты, а непрерывный целенаправленный процесс, предполагающий принятие соответствующих мер на всех этапах жизненного цикла АС, начиная с самых ранних стадий проектирования, а не только на этапе ее эксплуатации.
Разработка системы защиты должна вестись параллельно с разработкой самой защищаемой системы. Это позволит учесть требования безопасности при проектировании архитектуры и, в конечном счете, позволит создать более эффективные (как по затратам ресурсов, так и по стойкости) защищенные системы.
Большинству физических и технических средств защиты для эффективного выполнения своих функций необходима постоянная организационная (административная) поддержка (своевременная смена и обеспечение правильного хранения и применения имен, паролей, ключей шифрования, переопределение полномочий и т.п.). Перерывы в работе средств защиты могут быть использованы злоумышленниками для анализа применяемых методов и средств защиты, для внедрения специальных программных и аппаратных "закладок" и других средств преодоления системы защиты после восстановления ее функционирования.
Разумная достаточность
Создать абсолютно непреодолимую систему защиты принципиально невозможно. При достаточном количестве времени и средств можно преодолеть любую защиту. Поэтому имеет смысл вести речь только о некотором приемлемом уровне безопасности. Высокоэффективная система защиты стоит дорого, использует при работе существенную часть мощности и ресурсов компьютерной системы и может создавать ощутимые дополнительные неудобства пользователям. Важно правильно выбрать тот достаточный уровень защиты, при котором затраты, риск и размер возможного ущерба были бы приемлемыми (задача анализа риска).
Гибкость системы защиты
Часто приходится создавать систему защиты в условиях большой неопределенности. Поэтому принятые меры и установленные средства защиты, особенно в начальный период их эксплуатации, могут обеспечивать как чрезмерный, так и недостаточный уровень защиты. Естественно, что для обеспечения возможности варьирования уровнем защищенности, средства защиты должны обладать определенной гибкостью. Особенно важным это свойство является в тех случаях, когда установку средств защиты необходимо осуществлять на работающую систему, не нарушая процесса ее нормального функционирования. Кроме того, внешние условия и требования с течением времени меняются. В таких ситуациях свойство гибкости спасает владельцев АС от необходимости принятия кардинальных мер по полной замене средств защиты на новые.
Открытость алгоритмов и механизмов защиты
Суть принципа открытости алгоритмов и механизмов защиты состоит в том, что защита не должна обеспечиваться только за счет секретности структурной организации и алгоритмов функционирования ее подсистем. Знание алгоритмов работы системы защиты не должно давать возможности ее преодоления (даже автору). Однако, это вовсе не означает, что информация о конкретной системе защиты должна быть общедоступна.
Принцип простоты применения средств защиты
Механизмы защиты должны быть интуитивно понятны и просты в использовании. Применение средств защиты не должно быть связано со знанием специальных языков или с выполнением действий, требующих значительных дополнительных трудозатрат при обычной работе законных пользователей, а также не должно требовать от пользователя выполнения рутинных малопонятных ему операций (ввод нескольких паролей и имен и т.д.).
3. Основные механизмы защиты информационных систем от проникновения с целью дезорганизации их работы и НСД к информации
Определим ряд понятий, необходимых в дальнейшем.
Объект - пассивный компонент системы, единица ресурса автоматизированной системы (устройство, диск, каталог, файл и т.п.), доступ к которому регламентируется правилами разграничения доступа.
Субъект - активный компонент системы (пользователь, процесс, программа), действия которого регламентируются правилами разграничения доступа.
Доступ к информации - ознакомление с информацией (копирование, тиражирование), ее модификация (корректировка) или уничтожение (удаление).
Доступ к ресурсу - получение субъектом возможности манипулировать (использовать, управлять, изменять характеристики и т.п.) данным ресурсом.
Правила разграничения доступа - совокупность правил, регламентирующих права доступа субъектов к объектам в некоторой системе.
Разграничение доступа к ресурсам АС - это такой порядок использования ресурсов автоматизированной системы, при котором субъекты получают доступ к объектам в строгом соответствии с установленными правилами.
Авторизованный субъект доступа - субъект, которому предоставлены соответствующие права доступа к объектам системы (полномочия).
Несанкционированный доступ (НСД) - доступ субъекта к объекту в нарушение установленных в системе правил разграничения доступа.
Несанкционированное действие - действие субъекта в нарушение установленных в системе правил обработки информации.
Для реализации приведенных выше мер защиты компьютерных систем используются универсальные механизмы защиты информации.
К числу таких механизмов относятся: идентификация (именование и опознавание), аутентификация (подтверждение подлинности) и авторизация (присвоение полномочий) субъектов;
контроль (разграничение) доступа к ресурсам системы;
регистрация и анализ событий, происходящих в системе;
контроль целостности ресурсов системы.
Механизмы идентификации, аутентификации и авторизации необходимы для подтверждения подлинности субъекта, обеспечения его работы в системе, и определения законности прав субъекта на данный объект или на определенные действия с ним.
Идентификация - это процесс распознавания элемента системы, обычно с помощью заранее определенного идентификатора или другой уникальной информации; каждый субъект или объект системы должен быть однозначно идентифицируем.
Аутентификация - это проверка подлинности идентификации пользователя, процесса, устройства или другого компонента системы (обычно осуществляется перед разрешением доступа); а также проверка целостности и авторства данных при их хранении или передаче для предотвращения несанкционированной модификации.
Авторизация - это предоставление субъекту прав на доступ к объекту.
Под контролем доступа будем понимать ограничение возможностей использования ресурсов системы программами, процессами или другими системами (для сети) в соответствии с правилами разграничения доступа.
Основным объектом внимания средств контроля доступа являются совместно используемые ресурсы системы. Совместное использование объектов порождает ситуацию "взаимного недоверия" при которой разные пользователи одного объекта не могут до конца доверять друг другу. Тогда, если с этим объектом что-нибудь случиться, все они попадают в круг подозреваемых.
Существует четыре основных способа разделения доступа субъектов к совместно используемым объектам: Физическое - субъекты обращаются к физически различным объектам (однотипным устройствам, наборам данных на разных носителях и т.д.).
Временное - субъекты с различными правами доступа к объекту получают его в различные промежутки времени.
Логическое - субъекты получают доступ к совместно используемому объекту в рамках единой операционной среды, но под контролем средств разграничения доступа, которые моделируют виртуальную операционную среду "один субъект - все объекты"; в этом случае разделение может быть реализовано различными способами: разделение оригинала объекта, разделение с копированием объекта и т.д.
Криптографическое - все объекты хранятся в зашифрованном виде, права доступа определяются наличием ключа для расшифрования объекта.
Существует множество различных вариантов одних и тех же способов разделения доступа, они могут иметь разную реализацию в различных средствах защиты.
Механизм регистрации обеспечивает получение и анализ информации о состоянии ресурсов системы с помощью специальных средств контроля, а также регистрацию действий, признанных администрацией АС потенциально опасными для безопасности системы. Анализ собранной информации позволяет выявить средства и априорную информацию, использованные нарушителем при воздействии на систему и определить, как далеко зашло нарушение, подсказать метод его расследования и способы исправления ситуации.
Механизм контроля целостности ресурсов системы предназначен для своевременного обнаружения модификации ресурсов системы. Это позволяет обеспечить правильность функционирования системы защиты и целостность обрабатываемой информации.
Эти универсальные механизмы защиты могут применяться в различных вариациях и совокупностях в конкретных методах и средствах защиты. Стоит отметить, что наибольший эффект достигается при использовании всех механизмов.
Контрольные вопросы
1. Поясните понятие «информационная система».
2. Поясните понятие «доступность информации».
3. Поясните понятие «целостность информации».
4. Поясните понятие «конфиденциальность информации».
5. Перечислите основные принципы построения систем защиты информации.
6. Перечислите основные механизмы защиты информации в автоматизированных системах.