- •Защита информации
- •Содержание
- •Раздел 1. Основные понятия и определения 8
- •Раздел 2. «Криптографические методы защиты информации» 30
- •Раздел 3. «Методы защиты сетей» 59
- •Введение
- •Раздел 1. Основные понятия и определения Лекция 1. Основные понятия защиты информации и правовые основы защиты информации
- •1. Основные понятия защиты информации
- •1.2 Угрозы безопасности информации
- •1.1 Характеристики информации с точки зрения ее защиты
- •1.3 Уязвимости информационных систем
- •1.4 Атаки
- •1.5 Способы обеспечения защиты информации
- •2. Правовые основы защиты информации
- •2.1 Конституция Российской Федерации
- •2.2 Гражданский кодекс рф об охране интеллектуальной собственности
- •2.3 Федеральные законы в области защиты информации
- •2.4 Уголовный Кодекс рф о преступлениях в сфере компьютерных технологий
- •2.5 Государственные стандарты в области защиты информации
- •2.6 Понятие и виды защищаемой информации по законодательству рф
- •2.7 Основные нормативные руководящие документы, касающиеся государственной тайны, нормативно-справочные документы
- •Лекция 2. Основные модели и механизмы контроля доступа к информационным системам
- •3. Основные модели и механизмы контроля доступа к информационным системам
- •Абстрактные модели доступа
- •Раздел 2. «Криптографические методы защиты информации» Лекции 3, 4. Симметричное шифрование
- •1. Понятие о криптографии
- •2. Классификация алгоритмов шифрования
- •3. Шифрование с секретным ключом
- •3.1 Алгоритмы традиционного шифрования
- •3.2 Современные алгоритмы шифрования
- •3.3 Аппаратное и программное шифрование
- •Лекция 5. Асимметричное шифрование
- •1. Шифрование с открытым ключом
- •1.1 Принципы шифрования с открытым ключом
- •1.2 Алгоритм rsa
- •1.3 Алгоритмы распределение ключей
- •Лекция 6. Функции хэширования и цифровые подписи
- •1. Аутентификация сообщений и функции хэширования
- •1.2 Алгоритмы хэширования
- •2. Цифровые подписи
- •2.1 Цифровые подписи
- •2.2 Непосредственная цифровая подпись
- •2.3 Арбитражная цифровая подпись
- •Лекция 7. Методы и протоколы аутентификации
- •Взаимная аутентификация
- •1.1 Аутентификация на основе традиционного шифрования
- •1.2 Аутентификация на основе шифрования с открытым ключом
- •1.3 Протоколы аутентификации
- •1.4 Система аутентификации Kerberos
- •Сервер аутентификации
- •1.5 Система аутентификации х.509
- •Одношаговая аутентификация
- •Раздел 3. «Методы защиты сетей» Лекция 8. Виды атак при передаче данных по сетям
- •1. Прослушивание сети
- •2. Сканирование сети
- •3. Генерация пакетов
- •4. Перенаправление трафика
- •5. Несанкционированный обмен данными
- •6. Атаки типа «отказ в обслуживании»
- •6.1. Истощение ресурсов узла или сети
- •6.2. Атаки, вызывающие сбой системы
- •6.3. Изменение конфигурации или состояния узла
- •Перенаправление трафика на несуществующий узел
- •Лекции 9, 10. Средства защиты информации, передаваемой по открытым сетям
- •1. Средства подготовки защищенных сообщений
- •2. Средства автоматической защиты передаваемых данных
- •2.1 Виды автоматической защиты каналов связи
- •2.2 Защита на Канальном уровне
- •2.3 Защита на сетевом уровне
- •2.4 Защита на Транспортном уровне
- •2.5 Протокол защищенных электронных транзакций set
- •Лекция 11, 12. Защита периметра корпоративных сетей
- •1. Виртуальные частные сети
- •1.1 Построение vpn на базе сетевой ос
- •1.2 Построение vpn на базе маршрутизаторов
- •1.3 Построение vpn на базе межсетевых экранов
- •1.4 Построение корпоративных vpn в России
- •2. Защита периметра корпоративной сети от несанкционированного доступа
- •2.1 Принципы организации брандмауэров
- •2.2 Виды межсетевых экранов
- •2.3 Конфигурации установки межсетевых экранов
- •Лекция 13. Обнаружение атак
- •1. Признаки атак
- •2. Классификация систем обнаружения атак
- •2.1 Системы анализа защищенности
- •2.2 Классические системы обнаружения атак
- •Модуль управления компонентами.
- •2.3 Обманные системы
- •2.4 Системы контроля целостности
- •Лекции 14, 15. Выбор системы обнаружения атак
- •1. Анализ защищаемой системы
- •2. Системы обнаружения атак Internet Security Systems
- •3. Системы обнаружения атак Cisco Systems
- •4. Системы обнаружения атак Symantec
- •5. Свободно распространяемые продукты: Snort
- •Лекция 16. Методы защиты от несанкционированного использования программ
- •1. Необходимость защиты программ от несанкционированного использования
- •2. Регистрационные коды для программ
- •3. Привязка к носителям информации
- •4. Аппаратные ключи защиты
- •4.1 Виды аппаратных ключей
- •5. Использование навесных защит
- •Обзор рынка средств защиты программ
- •Лекция 17. Технические средства защиты информации
- •1. Методы инженерно-технической защиты информации
- •2. Виды защиты информации от утечки по техническим каналам
- •Экранирование электромагнитных волн
- •Безопасность оптоволоконных кабельных систем
- •Особенности слаботочных линий и сетей как каналов утечки информации
- •Лекция 18. Вредоносные программы и защита от них
- •Классификация вредоносных программ.
- •1.1 По вредоносной нагрузке
- •1.2 По методу размножения
- •1.3 Классификация вирусов.
- •2. Симптомы заражения
- •3. Методы защиты от вредоносных программ
- •Антивирусные программы
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Шнайер, Брюс. Прикладная криптография [Текст] /Брюс Шнайер. - м.: Издательство Триумф, 2003. – 816 с.
- •Скляров, д. Искусство защиты и взлома информации [Текст] /д.Скляров. - Спб.: Издательство «бхв-Перербург», 2004. – 288 с.
1.2 Аутентификация на основе шифрования с открытым ключом
Такой подход предполагает, что у каждой из двух сторон имеется текущий открытый ключ другой стороны. В процессе обмена также участвует ЦРК. Обе стороны, участвующие в обмене, должны быть зарегистрированы в ЦРК. Современные протоколы, использующие этот подход, выполняют следующие действия:
Сторона А сообщает ЦРК о своем намерении установить соединение с В, и передает свой идентификатор и идентификатор В.
ЦРК возвращает А экземпляр сертификата открытого ключа стороны В.
Сторона А, используя полученный открытый ключ, посылает стороне В свою оказию Na.
Сторона В запрашивает у ЦРК сертификат открытого ключа стороны А и сеансовый ключ. Сообщение включает оказию Nb, чтобы ЦРК мог пометить выдаваемый А ключ этой оказией. Оказия защищается шифрованием с использованием открытого ключа ЦРК.
ЦРК передает стороне В сертификат открытого ключа стороны А и информацию, зашифрованную с помощью личного ключа ЦРК: оказию Na, и новый секретный сеансовый ключ.
Сторона В передает стороне А: ее собственную оказию Na, новый секретный сеансовый ключ, и свою оказию Nb. Все это зашифровано открытым ключом стороны А.
Сторона А извлекает секретный сеансовый ключ и использует его, чтобы вернуть стороне В ее оказию Nb. Это убеждает сторону В в том, что А получила сеансовый ключ.
1.3 Протоколы аутентификации
Односторонняя аутентификация
Односторонняя аутентификация используется в таких приложениях, как электронная почта, в тех случаях, когда важно подтвердить, что сообщение действительно пришло из указанного источника. Отличительной чертой такой аутентификации является отсутствие диалога в процессе аутентификации, поскольку отправитель и получатель не находятся в сети одновременно (это одно из главных удобств электронной почты).
Для односторонней аутентификации чаще всего применяют цифровую подпись. Ее применяют в совокупности с открытым ключом адресата. Возможны два варианта применения цифровой подписи:
Если не стоит задача обеспечить конфиденциальность сообщения, то шифруется только цифровая подпись сообщения:
Мш = М || Ek[H(M)]
Шифруется все сообщение вместе с отдельно зашифрованной цифровой подписью:
Мш = Ek[М || Ek[H(M)]]
Стандарт цифровой подписи
В США в 1991 г. разработан стандарт цифровой подписи DSS (Digital Signature Standard). Этот стандарт основан на алгоритме хэширования SHA (Secure Hash Algorithm), однако не повторяет его, а представляет собой новую технологию извлечения цифровой подписи.
Общая схема использования DSS похожа на общую схему использования цифровой подписи, уже рассмотренную нами (см. раздел «Цифровые подписи»), однако имеет свои отличия. Отличия таковы:
Цифровая подпись – это не просто хэш-функция, а результат преобразования хэш-функции и некоторого случайного числа k, специально сгенерированного для данной подписи, а также личного ключа отправителя и еще ряда параметров, известных сторонам обмена. В результате получается цифрования подпись, состоящая из двух компонентов: s, r.
В пункте назначения генерируется хэш-код поступившего сообщения. Этот код и подпись подаются на вход функции верификации. Функция верификации зависит также от открытого ключа отправителя, соответствующего личному ключу отправителя. Подпись является подлинной, если на выходе функции верификации получается значение, совпадающее с компонентом r подписи.