
- •1.1. Введение. Понятие политики безопасности
- •Рис. 1. Основные каналы утечки информации при ее обработке на отдельной ПЭВМ
- •1.2. Модель компьютерной системы. Понятие доступа и монитора безопасности
- •Рис. 2. Порождения субъекта и понятие потока
- •Рис. 3. Примеры потоков в КС
- •1.3. Описание типовых политик безопасности
- •1.3.1. Модели на основе дискретных компонент
- •1.3.1.1. Модель АДЕПТ-50
- •1.3.1.2. Пятимерное пространство безопасности Хартстона
- •1.3.1.3. Резюме по моделям Адепт и Хартстона
- •1.3.2. Модели на основе анализа угроз системе
- •1.3.2.1. Игровая модель
- •1.3.2.2. Модель системы безопасности с полным перекрытием
- •1.3.2.3. Резюме по моделям анализа угроз
- •1.3.3. Модели конечных состояний.
- •1.3.3.1. Модель Белла-ЛаПадула.
- •1.3.3.2. Модель low-water-mark (LWM)
- •Таблица 1. Операции в модели LWM
- •1.3.3.3. Модель Лендвера
- •Определение 10
- •1.3.3.4. Резюме по моделям состояний
- •1.4. Обеспечение гарантий выполнения политики безопасности
- •Утверждение 1 (достаточное условие гарантированного выполнения политики безопасности в КС 1).
- •Утверждение 2 (достаточное условие гарантированного выполнения политики безопасности в КС 2).
- •Утверждение 3 (базовая теорема ИПС)
- •Рис. 5. Классическая модель ядра безопасности
- •Рис. 6. Ядро безопасности с учетом контроля порождения субъектов
- •1.5. Метод генерации изолированной программной среды при проектировании механизмов гарантированного поддержания политики безопасности
- •Таблица 2. Иерархия уровней при загрузке ОС
- •Утверждение 4 (условие одинакового состояния КС).
- •Утверждение 5 (достаточное условие ИПС при ступенчатой загрузке).
- •Утверждение 6 (требования к субъектному наполнению изолированной программной среды).
- •Утверждение 7 (достаточное условие чтения реальных данных).
- •1.6. Реализация гарантий выполнения заданной политики безопасности
- •Утверждение 8 (условия генерации ИПС при реализации метода доверенной загрузки).
- •1.7. Опосредованный несанкционированный доступ в компьютерной системе. Модель опосредованного НСД
- •Таблица 3. Полная группа событий в системе «ПП-РПВ»
- •Утверждение 9 (условия невозможности опосредованного НСД в ИПС).
- •Литература к первой части
- •Часть 2. Модели безопасного субъектного взаимодействия в компьютерной системе. Аутентификация пользователей. Сопряжение защитных механизмов
- •2.1. Введение
- •2.1. Процедура идентификации и аутентификации
- •Таблица 1. Объект-эталон для схемы 1
- •Таблица 2. Объект-эталон для схемы 2
- •Утверждение 1 (о подмене эталона).
- •2.2. Формализация задачи сопряжения. Методы сопряжения
- •Утверждение 2. (необходимое условие корректного взаимодействия сопрягаемых субъектов)
- •Утверждение 3. (о свойствах модуля сопряжения)
- •Рис. 1. Методы эмуляции органов управления и замены аутентифицирующего субъекта
- •2.3. Типизация данных, необходимых для обеспечения работы средств сопряжения
- •Таблица 3. Структура объекта вторичной аутентификации
- •Утверждение 4 (о свойствах объекта первичной аутентификации).
- •Утверждение 5 (об изменении информации пользователя в АНП).
- •2.4. Использование внешних субъектов при реализации и гарантировании политики безопасности
- •2.5. Понятие внешнего разделяемого сервиса безопасности. Постановка задачи
- •Рис. 2. Схема взаимодействия МРЗФ с МБО И МБС
- •2.6. Понятие и свойства модуля реализации защитных функций
- •Утверждение 6 (о потенциальной возможности некорректного возврата результата из МРЗФ)
- •Утверждение 7 (о потенциально возможном некорректном вызове МРЗФ)
- •2.7. Проектирование модуля реализации защитных функций в среде гарантирования политики безопасности
- •Утверждение 8 (достаточные условия корректного использования МРЗФ)
- •2.8. Передача параметров при составном потоке
- •Таблица 4. (Свойства составного потока при использовании МРЗФ)
- •2.9. Методика проверки попарной корректности субъектов при проектировании механизмов обеспечения безопасности с учетом передачи параметров
- •Заключение
- •Литература ко второй части
- •Часть 3. Управление безопасностью в компьютерной системе
- •3.1. Введение
- •3.2. Модель управления безопасностью. Термины
- •Утверждение 1 (о корректном управлении в ИПС).
- •Утверждение 2 (условия нарушения корректности управления).
- •Рис. 1. Локализация субъекта и объектов управления в распределенной КС
- •Таблица 1. (локализация управляющего субъекта и объекта управления)
- •3.3. Система удаленного управления безопасностью в отсутствии локального объекта управления
- •Утверждение 3 (необходимое условие 1 для создания системы корректного управления)
- •Утверждение 4 (необходимое условие 2 для создания системы корректного управления)
- •Утверждение 5
- •3.5. Метод “мягкого администрирования”. Автоматизированное формирование списков разрешенных задач и правил разграничения доступа
- •Утверждение 6 (лемма для обоснования метода мягкого администрирования)
- •3.6. Системы управления безопасностью при распределенном объекте управления
- •Утверждение 7 (условия корректности управления при мягком администрировании).
- •Заключение
- •Литература к третьей части
- •Часть 4. Модели сетевых сред. Создание механизмов безопасности в распределенной компьютерной системе
- •4.1. Введение
- •4.2.Модели воздействия внешнего злоумышленника на локальный сегмент компьютерной системы
- •Рис. 1. К моделям воздействия внешнего злоумышленника на локальный сегмент КС
- •4.3. Механизмы реализации политики безопасности в локальном сегменте компьютерной системы
- •Утверждение 1 (о распределенной КС с полным проецированием прав пользователя на субъекты).
- •Утверждение 2 (о доступе в системе с проецированием прав)
- •Таблица 1. Групповые правила разграничения доступа в ЛС КС
- •Таблица 2. Правила разграничения доступа при запрете транспортировки вовне избранных объектов
- •4.4. Метод межсетевого экранирования. Свойства экранирующего субъекта
- •Утверждение 3 (о существовании декомпозиции на подобъекты).
- •Утверждение 4 (Основная теорема о корректном экранировании).
- •Утверждение 6 (о тождестве фильтра сервисов и изолированной программной среды в рамках локального сегмента КС)
- •4.5. Модель политики безопасности в распределенной системе
- •4.6. Архитектура фильтрующего субъекта и требования к нему
- •Таблица 3. Показатели и классы защищенности межсетевого экрана
- •Заключение
- •Литература к четвертой части
- •Часть 5. Нормативные документы для решения задач компьютерной безопасности
- •Введение к пятой части
- •5.1.2. Структура требований безопасности
- •5.1.3. Показатели защищенности средств вычислительной техники от несанкционированного доступа
- •Таблица 1. Требования к защите от НСД СВТ
- •5.1.5. Классы защищенности автоматизированных систем
- •Таблица 2. Требования к защите от НСД АС
- •5.1.6. Выводы
- •5.2. Критерии безопасности компьютерных систем Министерства обороны США (“Оранжевая книга”)
- •5.2.1. Цель разработки
- •5.2.2. Общая структура требований «Оранжевой книги»
- •5.2.3. Классы безопасности компьютерных систем
- •Таблица 3. Требования «Оранжевой книги»
- •5.2.4. Интерпретация и развитие “Оранжевой книги”
- •5.2.5. Выводы
- •5.3. Европейские критерии безопасности информационных технологий
- •5.3.1. Основные понятия
- •5.3.2. Функциональные критерии
- •5.3.3. Критерии адекватности
- •5.3.4. Выводы
- •5.4. Федеральные критерии безопасности информационных технологий
- •5.4.1. Цель разработки
- •5.4.2. Основные положения
- •5.4.3. Профиль защиты
- •Назначение и структура Профиля защиты
- •Этапы разработки Профиля защиты
- •5.4.4. Функциональные требования к продукту информационных технологий
- •Таблица 4. Применение критериев ранжирования
- •5.4.5. Требования к процессу разработки продукта информационных технологий
- •5.4.6. Требования к процессу сертификации продукта информационных технологий
- •5.4.7. Выводы
- •Литература к пятой части
- •Заключение. Процесс построения защищенной компьютерной системы
- •Рис. 1. Взаимосвязь методов проектирования защищенной КС.
- •Список сокращений
-145-
компонентов системы. Независимо от уровня загрузки должно гарантироваться определенное максимальное время реакции системы на внешние события.
Класс F-DI ориентирован на распределенные системы обработки информации. Перед началом обмена и при получении данных стороны должны иметь возможность провести идентификацию участников взаимодействия и проверить ее подлинность. Должны использоваться средства контроля и исправления ошибок. В частности, при пересылке данных должны обнаруживаться все случайные или намеренные искажения адресной и пользовательской информации. Знание алгоритма обнаружения искажений не должно позволять злоумышленнику производить нелегальную модификацию передаваемых данных. Должны обнаруживаться попытки повторной передачи ранее переданных сообщений.
Класс F-DC уделяет особое внимание требованиям к конфиденциальности передаваемой информации. Информация по каналам связи должна передаваться только в зашифрованном виде. Ключи шифрования должны быть защищены от несанкционированного доступа.
Класс F-DX предъявляет повышенные требования и к целостности и к конфиденциальности информации. Его можно рассматривать как функциональное объединение классов F-DI и F-DC с дополнительными возможностями шифрования и защиты от анализа трафика. Должен быть ограничен доступ к ранее переданной информации.
5.3.3. Критерии адекватности
“Европейские критерии” уделяют адекватности средств защиты значительно больше внимания, чем функциональным требованиям. Адекватность складывается из двух компонент - эффективности и корректности работы средств защиты.
“Европейские критерии” определяют семь уровней адекватности — от E0 до E6 (в порядке возрастания). Уровень E0 обозначает минимальную адекватность. При проверке адекватности анализируется весь жизненный цикл системы - от начальной фазы проектирования до эксплуатации и управления. Уровни адекватности от E1 до E6 выстроены по нарастанию требований тщательности контроля. Так, на уровне E1 анализируется лишь общая архитектура системы, а адекватность средств защиты подтверждается функциональным тестированием. На уровне E3 к анализу привлекаются исходные тексты программ и схемы аппаратного обеспечения. На уровне E6 требуется формальное описание функций безопасности, общей архитектуры, а также политики безопасности.
Степень безопасности системы определяется самым слабым из критически важных механизмов защиты. В “Европейских критериях” определены три уровня безопасности — базовый, средний и высокий. Безопасность считается базовой, если средства защиты способны противостоять отдельным случайным атакам (злоумышленник - физическое лицо). Безопасность считается средней, если средства защиты способны противостоять злоумышленникам, обладающим ограниченными ресурсами и возможностями (корпоративный
-146-
злоумышленник). Наконец, безопасность можно считать высокой, если есть уверенность, что средства защиты могут быть преодолены только злоумышленником с высокой квалификацией, набор возможностей и ресурсов которого выходит за рамки возможного (злоумышленник - государственная спецслужба).
5.3.4. Выводы
“Европейские критерии безопасности информационных технологий” появившиеся, вслед за “Оранжевой книгой” оказали существенное влияние на стандарты безопасности и методику сертификации.
Главное достижение этого документа — введение понятия адекватности средств защиты и определение отдельной шкалы для критериев адекватности.
Необходимо отметить, что “Европейские критерии” тесно связаны с “Оранжевой книгой”, что делает их не вполне самостоятельным документом.
На первый взгляд довольно странным представляется факт, что “Европейские критерии” признают возможность наличия недостатков в сертифицированных на некоторый класс защищенных системах (критерий возможности использования недостатков защиты), однако на самом деле данный подход свидетельствует о реалистичном взгляде на существующее положение дел.
5.4. Федеральные критерии безопасности информационных технологий
5.4.1. Цель разработки
“Федеральные критерии безопасности информационных технологий”
(Federal Criteria for Information Technology Security) разрабатывались как одна из составляющих “Американского федерального стандарта по обработке информации” (Federal Information Processing Standard), призванного заменить
”Оранжевую книгу”. Разработчиками стандарта выступили Национальный институт стандартов и технологий США (National Institute Of Standards and Technology) и Агентство национальной безопасности США (National Security Agency). Данный обзор основан на версии 1.0 этого документа, опубликованной в декабре 1992 года [17].
Этот документ разработан на основе результатов многочисленных исследований в области обеспечения безопасности информационных технологий 80-х — начала 90-х годов, а также на основе анализа опыта использования “Оранжевой книги”. Документ представляет собой основу для разработки и сертификации компонентов информационных технологий с точки зрения обеспечения безопасности.
5.4.2. Основные положения
“Федеральные критерии безопасности информационных технологий” (далее “Федеральные критерии”) охватывают практически полный спектр проблем, связанных с защитой и обеспечением безопасности, т.к. включают все аспекты обеспечения конфиденциальности, целостности и доступности.
Основными объектами применения требований безопасности “Федеральных критериев” являются продукты информационных технологий
-147-
(Information Technology Products) и системы обработки информации
(Information Technology Systems). Под продуктом информационных технологий (далее - ПИТ) понимается совокупность аппаратных и программных средств, которая представляет собой поставляемое конечному потребителю готовое к использованию средство обработки информации. Как правило, ПИТ эксплуатируется не автономно, а интегрируется в систему обработки информации, представляющую собой совокупность ПИТ, объединенных в функционально полный комплекс, предназначенный для решения прикладных задач (т.е. для реализации некоторой целевой функции КС). В ряде случаев система обработки информации может состоять только из одного ПИТ, обеспечивающего решение всех стоящих перед системой задач и удовлетворяющего требованиям безопасности. С точки зрения безопасности принципиальное различие между ПИТ и системой обработки информации определяется средой их эксплуатации. Продукт информационных технологий обычно разрабатывается в расчете на то, что он будет использован во многих системах обработки информации, и, следовательно, разработчик должен ориентироваться только на самые общие предположения о среде эксплуатации своего продукта, включающие условия применения и общие угрозы. Напротив, система обработки информации разрабатывается для решения прикладных задач в расчете на требования конечных потребителей, что позволяет в полной мере учитывать специфику воздействий со стороны конкретной среды эксплуатации.
Положения “Федеральных критериев” касаются только собственных средств обеспечения безопасности ПИТ, т.е. механизмов защиты, встроенных непосредственно в эти продукты в виде соответствующих программных, аппаратных или специальных средств. Для повышения их эффективности могут дополнительно применяться внешние системы защиты и средства обеспечения безопасности, к которым относятся как технические средства, так и организационные меры, правовые и юридические нормы. В конечном счете, безопасность ПИТ определяется совокупностью собственных средств обеспечения безопасности и внешних средств, являющихся частью КС.
Ключевым понятием концепции информационной безопасности “Федеральных критериев” является понятие “Профиля защиты” (Protection Profile). Профиль защиты - это нормативный документ, который регламентирует все аспекты безопасности ПИТ в виде требований к его проектированию, технологии разработки и сертификации. Как правило, один Профиль защиты описывает несколько близких по структуре и назначению ПИТ. Основное внимание в Профиле защиты уделяется требованиям к составу средств защиты и качеству их реализации, а также их адекватности предполагаемым угрозам безопасности.
“Федеральные критерии” представляют процесс разработки систем обработки информации, начинающийся с формулирования требований потребителями и заканчивающийся введением в эксплуатацию, в виде следующих основных этапов: