283

компьютерных систем вредоносным программным обеспечением настолько масштабна, что в большинстве стран за создание, использование и распространение вредоносных программ предусмотрена уголовная ответственность.

Несанкционированный доступ к информации осуществляется злоумышленником как с использованием специализированного программного обеспечения, так и без него. Причины несанкционированного доступа могут быть совершенно различными. К наиболее распространенным причинам относят:

–недостаточную защищенность средств авторизации;

–уязвимости в используемом программном обеспечении;

–ошибки конфигурации;

– злоупотребление сотрудниками служебными полномочиями и т. д.

Необходимо отметить, что наиболее уязвимым местом в системе безопасности информационных систем являются сами сотрудники, вольно или невольно совершающие нарушения2. Например, согласно данным аналитиков группы компаний Infowatch, в первом полугодии 2018 г. доля утечек, виной которых стали действия внешних злоумышленников, составила 37,6 %, подрядчиков – 3,5 %. Остальные же 58,9 % случаев связаны с действиями бывших и действующих сотрудников3.

1См.: Развитие информационных угроз во втором квартале 2018 года.

Статистика // Securelist: [сайт]. URL: https://securelist.ru/it-threat-evolution-q2-2018- statistics/90919/ (дата обращения: 01.09.2018).

2См.: Костюченко К. Л., Мухачев С. В. Основы информационной безопасности

ворганах внутренних дел: учеб. пособие. Екатеринбург: Урал. юрид. ин-т МВД России, 2015.

3См.: Глобальное исследование утечек конфиденциальной информации в I полугодии

2018 года // ГК InfoWatch: [сайт]. URL: https://www.infowatch.ru/report2018_half (дата обращения: 30.08.2018).

11

1.3. Защита информации в компьютерных системах от случайных и преднамеренных угроз

Как отмечалось ранее, защита информации представляет собой принятие правовых, организационных и технических мер.

Правовые меры включают в себя разработку нормативных правовых актов, регламентирующих отношения в информационной сфере, а также устанавливающих ответственность за нарушения в ней,

инаправлены на решение следующих вопросов:

–отнесение информации к категориям открытого и ограниченного доступа;

–определение полномочий по доступу к информации;

–права должностных лиц на установление и изменение полномочий;

–способы и процедуры доступа;

–порядок контроля, документирования и анализа действий персонала;

– ответственность за нарушение установленных требований

иправил;

–проблема доказательства вины нарушителя1.

Все правовые меры можно разделить на две большие группы:

–ограничительной направленности, т. е. направленные на создание и поддержание в обществе негативного (в том числе с применением наказаний) отношения к нарушениям и нарушителям в области информационной безопасности;

–созидательной направленности, т. е. направляющие и координирующие меры, способствующие повышению образованности общества в области информационной безопасности, а также помогающие в разработке и распространении средств обеспечения информационной безопасности.

Организационные меры в большей степени ориентированы на людей, а не на технические средства. Они включают в себя:

–мероприятия, осуществляемые при проектировании компьютерных систем и их обслуживании;

1 См.: Гайкович В. Ю., Ершов Д. В. Основы безопасности информационных технологий. М.: МИФИ, 1999.

12

–мероприятия по регламентации допуска сотрудников к ресурсам системы;

–мероприятия, осуществляемыепри подбореи обученииперсонала;

–организацию работы с документами и носителями информации (учет, использование, хранение, уничтожение);

–организацию охраны и пропускного режима1.

Последний рубеж защиты составляют технические меры, основанные на использовании различных электронных устройств и специальных программ.Можновыделитьнаправления,покоторымони реализуются:

–идентификация и аутентификация субъектов и объектов системы;

–разграничение доступа к ресурсам;

–резервное копирование;

–криптографическая защита информации;

–защита от несанкционированного копирования;

–защита от вредоносных программ;

–регистрация и оперативное оповещение о событиях, происходящих в системе (в том числе об атаках), и т. д.

Все рассмотренные меры, направленные на защиту информации, находятся в тесной взаимосвязи между собой. Так, исполнение нормативных правовых актов обеспечивается организационными мерами. В свою очередь воплощение организационных мер требует создания нормативных документов. Для их эффективного применения организационные меры должны поддерживаться техническими средствами защиты информации. Использование аппаратных и про-

граммных средств защиты информации тоже требует организационной поддержки2.

Технические меры защиты информации на практике реализуются

втехнических устройствах, средствах и системах в различных комбинациях и вариациях. Однако наибольший эффект достигается при

их системном использовании в комплексе с другими видами мер защиты3.

Далее необходимо рассмотреть, как вышеуказанные технические меры защиты информации реализуются в компьютерных системах.

1См.: Гатчин Ю. А., Климова Е. В. Основы информационной безопасности: учеб. пособие. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2009.

2Там же.

3См.: Костюченко К. Л., Мухачев С. В. Основы информационной безопасности

ворганах внутренних дел: учеб. пособие. Екатеринбург: Урал. юрид. ин-т МВД России, 2015.

13

1.4.Идентификация и аутентификация

вкомпьютерных системах

Для того чтобы реализовать в компьютерной системе возможность разграничения доступа к ее ресурсам, каждый ее субъект и объект должен быть однозначно идентифицированы. Под субъектом компьютерной системы понимается как пользователь, так и запущенный процесс или приложение. В качестве объекта могут выступать файл, папка, диск, устройство и т. д.

Идентификация (от лат. identificare – отождествлять, устанавливать совпадение) – присвоение субъектам и объектам доступа индивидуального идентификатора, а также их распознавание по присвоенным им уникальным идентификаторам.

После того как субъекту или объекту присваивается идентификатор, проводят проверку подлинности – аутентификацию. В случае аутентификации субъекта проверяется принадлежность субъекту доступа предъявленного им идентификатора и подтверждение его подлинности. При аутентификации объекта осуществляется проверка того, что это именно тот объект, который нужен, например по контрольной сумме файла.

Если в качестве субъекта выступает пользователь, то возможны три пути аутентификации:

–проверка знания пользователем пароля;

–проверка наличия у пользователя специального устройства;

–проверка уникальных физических характеристик пользователя. Первый способ аутентификации встречается наиболее часто.

При этом следует помнить, что злоумышленник может подобрать любой пароль. Наиболее известны два метода подбора паролей: полный перебор (или метод «грубой силы» (от англ. brute force)) и атака по словарю. В первом случае последовательно перебираются все возможные символы, во втором – слова из словаря. Кроме того, возможно комбинированное применение данных методов, когда слова из словаря дополняются символами.

В целях хищения паролей помимо программ для их подбора злоумышленники используют и специальные программы, позволяющие перехватывать нажатия клавиш пользователем или делать снимки экрана.

14

Чтобы затруднить злоумышленнику подбор пароля, нужно следовать нескольким правилам:

–при составлении пароля использовать цифры, символы алфавита различного регистра, специальные символы;

–длина пароля должна составлять не менее 8 символов;

–нельзя использовать слова и их производные; одинаковые пароли на различных сервисах; функцию автозаполнения для сохранения паролей;

–систематически менять пароли.

При втором способе аутентификации в качестве специальных устройств выступают магнитные или радиочастотные карточки, электронные таблетки, смарт-карты, токены и т. д. При этом рабочее место пользователя чаще всего должно быть оснащено дополнительным оборудованием, необходимым для работы с этими специальными устройствами.

Третий способ аутентификации предполагает использование различных биометрических методов:по отпечаткам пальцев, сетчатке или радужной оболочке глаза; форме или термограмме лица, ладоней; голосу или почерку. Такая аутентификация дает наилучший результат с точки зрения достоверности опознавания пользователей, однако требует применения достаточно дорогого оборудования.

В последнее время для повышения эффективности защиты широко используется так называемая двухфакторная аутентификация, при которой проверяются аутентификационные данные двух различных типов. Например, сначала запрашивается пароль, после чего нужно ввести код, пришедший на электронную почту пользователя или в СМС-сообщении, либо требуется подключение к компьютеру USB-токена.

Для того чтобы средства защиты информации, использующиеся при идентификации и аутентификации, не теряли эффективности, данные процедуры должны осуществляться при каждом входе пользователя в систему, а также при разблокировке компьютера после кратковременного перерыва. Поэтому пользователю следует блокировать компьютер при необходимости отлучиться от него даже на незначительное время.

15

1.5. Разграничение доступа

После завершения идентификации и аутентификации пользователя необходимо решить задачу разграничения доступа, т. е. установить права субъекта на доступ к объектам компьютерной системы.

Наибольшее распространение получили две модели разграничения доступа: дискреционная (избирательная) и полномочная (мандатная).

Вдискреционной модели определение прав доступа хранится

вматрице доступа. Каждый элемент матрицы однозначно определяет права доступа каждого субъекта к каждому объекту или другому субъекту системы.

Вполномочной модели каждому объекту системы присваивается гриф секретности, выражающийся в числовом значении. Чем больше значение грифа секретности, тем более важной считается информация. Каждому субъекту системы в свою очередь присваивается уровень допуска. Если уровень допуска больше, чем уровень грифа секретности, то субъект получает право на доступ к этому объекту.

Задачу разграничения доступа в компьютерных системах призван решать диспетчер доступа, к основным функциям которого относятся:

– проверка права доступа субъекта к запрашиваемому объекту;

– выдача разрешения либо запрета на доступ субъекта к объекту;

– регистрация факта доступа и его параметров. Типовой диспетчер доступа состоит из компонентов:

– блока управления базой полномочий;

– блока регистрации событий;

– блока принятия решений;

– базы полномочий.

Принцип работы диспетчера доступа заключается в следующем: запрос на доступ субъекта к конкретному объекту поступает в блок управления базы полномочий, в которой содержится информация о правах доступа; сведения из базы полномочий поступают в блок принятия решений, который подает разрешающий сигнал на выполнение либо отклонение запроса. Все характеристики доступа (дата и время события, идентификатор субъекта, осуществляющего регистрируемое действие, идентификатор объекта, с которым выполняется действие, тип доступа) протоколируются.

16

1.6. Резервное копирование

Резервное копирование – это процесс создания копии информации, хранящейся на компьютере или ином электронном устройстве, в целях обеспечения возможности восстановления данной информации в случае ее повреждения или разрушения. С помощью этого метода можно быстро восстановить данные в случае их повреждения или разрушения.

Принято различать три метода резервного копирования: полное, инкрементальное (инкрементное), дифференциальное.

При полном резервном копировании создаются копии всего набора данных. Таким набором может быть отдельно взятый файл или группа файлов, содержимое одного или нескольких каталогов, содержимое одного или нескольких дисков, включая и операционную систему. К недостаткам этого метода относятся длительность процесса создания резервной копии, а также большой расход резервных носителей данных, к достоинствам – относительно небольшое по сравнению с остальными методами время, затрачиваемое на восстановление информации.

При инкрементальном копировании сначала создается полная копия данных. При последующем резервном копировании на резервный носитель добавляются только те файлы, которые были модифицированы с момента создания последней резервной копии. Файлы считаются модифицированными, если их содержимое, атрибуты или права доступа были изменены. Поэтому для восстановления информации при инкрементальном резервном копировании требуется наличие первоначальной полной копии, а также всех инкрементальных сохранений вплоть до текущего. В результате время, затрачиваемое на восстановление, оказывается самым большим, по сравнению с остальными методами. Достоинствами метода являются минимальная длительность времени, затрачиваемого на резервное копирование, а также минимальный расход резервных носителей данных.

При дифференциальном резервном копировании сначала также создается полная копия данных. Затем на резервный носитель добавляются те файлы, которые были модифицированы с момента создания полной резервной копии. Для восстановления информации требуется наличие первоначальной полной копии и текущего диф-

17

ференциального сохранения. С точки зрения затрат времени на создание резервной копии и восстановление данных этот метод является «золотой серединой» между полным и инкрементальным резервным копированием.

На практике резервное копирование обычно происходит следующим образом: периодически проводят полное резервное копирование, а в промежутках – дифференциальноеили инкрементальное1.

Резервные копии могут создаваться двумя способами:

–клонированием, т. е. точным копированием информации на новый носитель с сохранением ее структуры и прав доступа;

–созданием образа – файла, в котором хранится резервная информация для восстановления. В одном образе может содержаться информация с нескольких различных логических разделов диска.

1.7. Криптографическое преобразование информации

Одним из эффективных способов противодействия преднамеренным угрозам информации в компьютерных системах является ее закрытие с помощью криптографического преобразования. Даже если злоумышленник обойдет систему защиты информации и получит доступ к данным, которые подверглись криптографическому изменению, он не сможет их использовать до тех пор, пока не проведет обратное преобразование.

Изучением математических методов защиты информации путем ее преобразования занимается такая наука, как криптология2. Она включает в себя два направления – криптографию и криптоанализ.

Криптография – это раздел прикладной математики, изучающий модели, методы, алгоритмы, программные и аппаратные средства преобразования информации в целях сокрытия ее содержания, предотвращения видоизменения или несанкционированного использования3.

1См.: Цирлов В. Л. Основы информационной безопасности автоматизированных систем. Краткий курс. Ростов н/Д: Феникс, 2008.

2См.: Криптографическая защита информации: учеб. пособие / А. В. Яковлев [и др.]. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2006.

3См.: Гатченко Н. А., Исаев А. С., Яковлев А. Д. Криптографическая защита информации: учеб. пособие. СПб.: НИУ ИТМО, 2012.

18

Криптоанализ – это раздел прикладной математики, изучающий модели, алгоритмы, программные и аппаратные средства криптосистемы или ее входных и выходных сигналов для извлечения конфиденциальных параметров, включая открытый текст1.

Современная криптография состоит из четырех разделов:

–симметричные криптосистемы;

–криптосистемы с открытым ключом;

–системы электронной подписи;

–управление ключами2.

Под криптосистемой понимают программный, аппаратный или программно-аппаратный комплекс, осуществляющий криптографическое преобразование информации.

Любое криптографическое преобразование информации происходит в соответствии с заранее заданной последовательностью действий по правилу, задаваемому ключом. Такая последовательность носит название криптографического алгоритма, или криптоалго-

ритма.

Ключ – конкретное секретное состояние некоторых параметров алгоритма криптографического преобразования данных, обеспечивающее выбор одного преобразования из совокупности всевозможных для этого алгоритма преобразования3.

Данные, подлежащие криптографической защите, принято назы-

вать открытым (исходным) текстом или сообщением.

При шифровании открытый текст подвергается обратимым математическим, логическим, комбинаторным и иным преобразованиям, заданным ключом, в результате которых он преобразуется в хаотический набор букв, цифр и других символов. В результате содержание информации становится недоступным для злоумышленника.

Всимметричных криптосистемах для зашифрования и расшиф-

рования текста используется один и тот же ключ.

Вкриптосистемах с открытым ключом (асимметричных) при-

меняют два ключа – открытый и закрытый, математически связан-

1См.: Гатченко Н. А., Исаев А. С., Яковлев А. Д. Криптографическая защита информации: учеб. пособие. СПб.: НИУ ИТМО, 2012.

2См.: Криптографическая защита информации: учеб. пособие / А. В. Яковлев [и др.]. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2006.

3См.: Гатченко Н. А., Исаев А. С., Яковлев А. Д. Криптографическая защита информации: учеб. пособие. СПб.: НИУ ИТМО, 2012.

19

ные друг с другом. Исходный текст зашифровывают с помощью открытого ключа, а расшифрование выполняют уже с помощью закрытого ключа. То есть ключ для зашифрования не нужно делать секретным.

В симметричных криптосистемах используют следующие способы преобразования:

–подстановки;

–перестановки;

–гаммирование;

–аналитические преобразования.

Метод подстановки (замены) – наиболее простой способ шифрования. Его суть состоит в том, что символы исходного алфавита заменяются другими символами, взятыми из одного алфавита (одноалфавитная замена) или нескольких алфавитов (многоалфавитная замена). При этом порядок следования символов закрытого сообщения совпадает с порядком следования соответствующих символов открытого сообщения.

Простейшим методом подстановки является метод сдвига, примером которого является шифр Цезаря: буквы алфавита заменяются буквами того же алфавита, но со сдвигом вправо на три позиции. Сдвиг может составлять произвольное число символов.

Метод перестановки предполагает перестановку символов исходного сообщения в соответствии с правилом, определяемым ключом, внутри шифруемого блока этого текста. Таким образом, символы, из которых составлено открытое сообщение, не изменяются, а меняется только порядок их следования.

Метод гаммирования (аддитивный метод) предполагает после-

довательное сложение кодов символов шифруемого текста с некоторой специальной последовательностью, называемой гаммой.

Аналитические методы шифрования, как правило, основаны на использовании аналитических преобразований матричной алгебры.

Электронной подписью называется присоединяемое к тексту его криптографическое преобразование, которое позволяет при получении текста другим пользователем проверить авторство и целостность сообщения1.

1 См.: Цирлов В.Л. Основы информационной безопасности автоматизированных систем. Краткий курс. Ростов н/Д: Феникс, 2008.

20