Тема 2.3. Абстрактные модели защиты информации Защита информации

Защита информации - деятельность, направленная на сохранение государственной, служебной, коммерческой или личной тайн, а также на сохранение носителей информации любого содержания.

Любая модель защиты информации не может претендовать на полную гарантию от взлома.

Концепция надежной вычислительной базы - является центральной при оценке степени гарантированности, с которой систему можно считать надежной. Надежная вычислительная база – это совокупность защитных механизмов компьютерной системы (включая аппаратное и программное обеспечение), отвечающих за проведение в жизнь политики безопасности. Надежность вычислительной базы определяется исключительно ее реализацией и корректностью исходных данных, которые вводит административный персонал.

От монитора обращений требуется выполнение трех свойств:

• Изолированность – монитор должен быть защищен от отслеживания своей работы.

• Полнота – монитор должен вызываться при каждом обращении и не должно быть способов его обхода.

• Верифицируемость – монитор должен быть компактным, чтобы его можно было проанализировать и протестировать, будучи уверенным в полноте его тестирования.

Реализация монитора обращений называется ядром безопасности. Ядро безопасности – это основа, на которой строятся все защитные механизмы.

Границу надежной вычислительной базы называют периметром безопасности. От компонентов, лежащих вне периметра безопасности, не требуется надежности. Это позволяет при помощи своего мощного теоретического базиса строить абстрактную модель для того, чтобы в дальнейшем снабдить ее конкретными средствами защиты.

Следующий набор критериев оценки средств защиты с точки зрения пользователя:

• Совместимость – это отсутствие конфликтов с системным ПО, отсутствие конфликтов с прикладным ПО, отсутствие конфликтов с существующим аппаратным обеспечением, а также максимальная совместимость с будущим программным и аппаратным обеспечением.

• Неудобство для конечного пользователя – необходимость и сложность дополнительной настройки системы защиты, доступность документации, доступность информации об обновлении модулей системы защиты (из-за ошибок, несовместимости, нестойкости) доступность сервисных пакетов, безопасность сетевой передачи пароля или ключа, замедление работы основных функций системы.

• Побочные эффекты – перегрузка трафика, отказ в обслуживании замедление работы операционной системы, захват системных ресурсов, перегрузка ОЗУ, нарушение стабильности работы системы.

• Доброкачественность – правдивая реклама, доступность результатов независимо экспертизы, доступность информации о побочных эффектах, доступность полной информации о системе защиты для конечного пользователя.

Модели защиты информации

• Модель Биба (Biba). Была опубликована в 1977 году. Согласно ей все субъекты и объекты предварительно разделяются по нескольким уровням доступа, а затем на их взаимодействия накладываются следующие ограничения:

• субъект не может вызывать на исполнение субъекты с более низким уровнем доступа;

• субъект не может модифицировать объекты с более высоким уровнем доступа.

Эта модель очень напоминает ограничения, введенные в защищенном режиме микропроцессоров Intel 80386+ относительно уровней привилегий к наиболее популярным и очевидным технологиям несанкционированного доступа.

Например, при работе в сети Internet не существует надежного автоматического подтверждения того, что данный пакет пришел именно от того отправителя (IP-адреса), который заявлен в пакете. А это позволяет даже при применении самого надежного метода идентификации первого пакета подменять все остальные, просто заявляя, что все они пришли тоже с этого же самого IP-адреса. Примерно та же проблема существует в сети Novell NetWare 3.11 – в ней сервер может поддерживать одновременно до 254 станций, и при этом при наличии мощной системы идентификации аутентификация пакета ведется только по номеру станции. Это позволяло проводить следующую атаку – в присутствии в сети клиента-супервизора злоумышленнику достаточно послать 254 пакета с командой серверу, которую он хочет исполнить, перебрав в качестве псевдо-отправителя все 254 станции. Один из отправленных пакетов совпадет с номером соединения, на котором сейчас действительно находится клиент-супервизор, и команда будет принята сервером к исполнению, а остальные 253 пакета просто проигнорированы. А в отношении шифрования – мощного средства защиты передаваемой информации от прослушивания и изменения – можно привести следующий метод, неоднократно использованный на практике. Действительно злоумышленник, не зная пароля, которым зашифрованы данные или команды, передаваемые по сети, не может прочесть их или изменить. Но если у него есть возможность наблюдать, что происходит в системе после получения конкретного блока данных (например, стирается определенный файл или выключается какое-либо аппаратное устройство), то он может, не раскодируя информацию, послать ее повторно и добьется результатов, аналогичных команде супервизора. Все это заставляет разработчиков защищенных систем постоянно помнить и о самых простых и очевидных способах проникновения в систему и предупреждать их в комплексе.

• Модель защиты Гогена-Мезигера

Модель Гогена-Мезигера (Goguen-Meseguer), представленная ими в 1982 году, основана на теории автоматов. Согласно ей система может при каждом действии переходить из одного разрешенного состояния только в несколько других. Субъекты и объекты в данной модели защиты разбиваются на группы – домены, и переход системы из одного состояния в другое выполняется только в соответствии с так называемой таблицей разрешений, в которой указано какие операции может выполнять субъект, скажем, из домена C над объектом из домена D. В данной модели при переходе системы из одного разрешенного состояния в другое используются транзакции, что обеспечивает общую целостность системы.

• Модель защиты Сазерлендская

Сазерлендская (от англ. Sutherland) модель защиты, опубликованная в 1986 году, делает акцент на взаимодействии субъектов и потоков информации. Так же как и в предыдущей модели, здесь используется машина состояний со множеством разрешенных комбинаций состояний и некоторым набором начальных позиций. В данной модели исследуется поведение множественных композиций функций перехода из одного состояния в другое.

• Модель защиты Кларка-Вильсона

Важную роль в теории защиты информации играет модель защиты Кларка-Вильсона (Clark-Wilson), опубликованная в 1987 году и модифицированная в 1989. Основана данная модель на повсеместном использовании транзакций и тщательном оформлении прав доступа субъектов к объектам. Но в данной модели впервые исследована защищенность третьей стороны в данной проблеме – стороны, поддерживающей всю систему безопасности. Эту роль в информационных системах обычно играет программа-супервизор. Кроме того, в модели Кларка-Вильсона транзакции впервые были построены по методу верификации, то есть идентификация субъекта производилась не только перед выполнением команды от него, но и повторно после выполнения. Это позволило снять проблему подмены автора в момент между его идентификацией и собственно командой. Модель Кларка-Вильсона считается одной из самых совершенных в отношении поддержания целостности информационных систем.