Персональная кибербезопасность. Учебное пособие (курс лекций)

ний. Подделка пакетов позволяет преступнику разрушать или перехватывать пакеты. Таким образом преступник может взломать авторизованное подключение или лишить пользователя доступа к определенным сетевым службам. Специалисты по кибербезопасности называют такую атаку атакой посредника или атакой через посредника [10, 15].

Эти примеры только поверхностно охватывают типы угроз, которые преступники могут использовать против сетевых сервисов и сервисов Интернета.

Целью кибербезопасности является непрерывная защита сетевых систем и данных от несанкционированного доступа. Каждый человек должен защищать свою личность, данные и вычислительные устройства. На корпоративном уровне сотрудники отвечают за защиту репутации, данных и заказчиков. На государственном уровне на карту поставлена национальная безопасность, защита и благополучие граждан.

В целях идентификации и сбора данных специалисты по кибербезопасности часто сотрудничают с правительственными агентствами.

Усилия, направленные на обеспечение определенного уровня жизни людей, часто противоречат их праву на неприкосновенность частной жизни.

Существует два основных типа угроз ‒ внутренние и внешние.

При внутренних угрозах безопасности атаки могут происхо-

дить как изнутри, так и снаружи организации. Внутренние пользователи, такие как сотрудники или партнеры, могут случайно или преднамеренно:

неправильно обращаться с конфиденциальными данными;

поставить под угрозу работу внутренних серверов и сетевых устройств инфраструктуры;

облегчить проведение внешних атак путем подключения зараженных USB-устройств к корпоративной компьютерной системе;

случайно открыть доступ вредоносным программ в сеть посредством открытия вредоносного сообщения электронной почты или веб-сайта.

Повреждения, вызванные действиями внутренних пользователей, обладающих прямым доступом к зданию и его инфраструктуре, могут оказаться значительно выше, чем от внешних угроз. Внутренние киберпреступники, как правило, обладают сведениями

11

о корпоративной сети, ее ресурсах и конфиденциальных данных. Они также могут знать о средствах противодействия угрозам безопасности, политиках и обладать высоким уровнем административных прав.

При внешних угрозах безопасности атаки совершаются люби-

телями или опытными киберпреступниками, которые используют уязвимости в сетевых устройствах или социальную инженерию. Для доступа к внутренним ресурсам используются уязвимости.

Сегодня мобильные устройства, такие как планшеты, iPhone и другие смартфоны и мобильные устройства, все чаще заменяют собой традиционные ПК или дополняют их. Все больше людей используют эти устройства для доступа к корпоративной информации. Широко распространяется модель BYOD. Организации, которые не могут централизованно управлять мобильными устройствами, использующимися сотрудниками для входа в корпоративную сетевую инфраструктуру, и обновлять ПО на них, подвергают себя растущей опасности.

Интернет вещей (IoT) – набор технологий, которые позволяют подключать к Интернету различные устройства. Технологическая эволюция, связанная с появлением Интернета вещей, вносит изменения в коммерческую и потребительскую среды. Технологии Интернета вещей обеспечивают возможность подключения к Интернету миллиардов устройств. Среди них – программно-аппаратные комплексы, замки, двигатели, развлекательные устройства и так далее. Растут объемы данных, требующих защиты. Удаленный доступ к устройствам увеличивает количество сетевых инфраструктур, которые необходимо защищать.

С развитием Интернета вещей управление и защита требуются растущему объему данных. Различные подключения в сочетании с расширенными размерами дискового пространства и сервисами хранения данных, которые стали доступны благодаря облаку и виртуализации, привели к экспоненциальному росту объемов данных. Такой рост данных создал новую область интереса к технологиям и бизнесу под названием «большой объем данных».

Большие данные являются результатом больших и сложных наборов данных, для обработки которых возможностей традиционных приложений для обработки данных становится недостаточно. В результате требуется значительно менять структуру решений в

12

области безопасности и усовершенствовать технологии и методы защиты корпоративных систем. Кроме того, появляются новые государственные и отраслевые правила и нормы в отношении больших данных, требующие улучшения защиты данных и средств контроля безопасности.

Источником уязвимостей программного обеспечения сегодня являются ошибки программирования, уязвимости протоколов или некорректная конфигурация системы. Киберпреступники просто используют одну из них. Например, типичная атака включает в себя создание определенного потока данных на вход в программу для того, чтобы повредить ее и сделать неисправной. Эта неисправность является ключом для взлома программы или приводит к утечке информации из программы.

Сегодняшние кибератаки становятся все более изощренными. Сложная целенаправленная угроза (APT) является продолжительной компьютерной атакой на конкретный объект, которая осуществляется незаметно. Преступники обычно выбирают цели для атаки по коммерческим или политическим мотивам. APT проводится в течение длительного периода с использованием продвинутых вредоносных программ и имеет высокую степень секретности.

Алгоритмические атаки могут отслеживать данные, автоматически сообщаемые системой, например, о потребляемой компьютером энергии, и использовать их для выбора целей или запуска ложных оповещений. Алгоритмические атаки также могут отключить компьютер посредством интенсивного использования его памяти или перегрузки его центрального процессора. Алгоритмические атаки считаются более изощренными, так как используют эксплойты, применяемые для экономии энергии, повышения отказоустойчивости системы и ее эффективности.

Наконец, в атаках нового поколения используется интеллектуальный выбор жертв. В прошлом злоумышленники выбирали для атаки самые легкодоступные или наиболее уязвимые части системы. Однако сейчас, когда выявлению и изолированию кибератак уделяется больше внимания, киберпреступники должны быть более осторожными. При раннем обнаружении атаки специалисты по кибербезопасности закроют доступ в систему. В результате многие продвинутые атаки можно провести, только если киберпреступник имеет сигнатуру целевого объекта.

13

1.2. Куб кибербезопасности.

Основные принципы информационной безопасности

Экспертов по кибербезопасности лучше всего можно описать как экспертов, которым поручена защита киберпространства. Джон Мак-Камбер ‒ один из первых экспертов по кибербезопасности, разработавший часто используемую архитектуру под названием «куб Мак-Камбера», или «куб кибербезопасности». Он часто используется в качестве инструмента для защиты сетевой инфраструктуры, доменов и Интернета [7, 11].

Первая грань куба кибербезопасности включает в себя три принципа информационной безопасности и определяет цели защиты киберпространства. Цели, определенные в первой грани, являются основополагающими принципами. Специалисты по кибербезопасности называют три принципа триадой «конфиденциальность, целостность, доступность». Принципы позволяют экспертам по кибербезопасности определить приоритетность действий для защиты сетевых систем. Конфиденциальность препятствует передаче информации неавторизованным лицам, ресурсам или процессам. Целостность – это точность, согласованность и достоверность данных. Наконец, доступность гарантирует, что информация доступна авторизованным пользователям. Чтобы запомнить эти принципы, используйте аббревиатуру КЦД (CIA).

Вторая грань куба кибербезопасности определяет три состояния данных или информации, фокусируется на проблемах защиты данных, которые находятся в киберпространстве в разных состояниях. Есть три возможных состояния данных:

1.Передаваемые данные.

2.Неактивные или хранящиеся данные.

3.Обрабатываемые данные.

Защита киберпространства требует от специалистов по кибербезопасности обеспечения сохранности данных во всех трех состояниях.

Третья грань куба – знания, необходимые для обеспечения должного уровня защиты. Их часто называют тремя категориями мер кибербезопасности. Для защиты данных в киберпространстве специалистам по кибербезопасности необходимо использовать разные навыки и знания, имеющиеся в их распоряжении. Они должны делать это, оставаясь на стороне закона.

14

Куб кибербезопасности выделяет три вида навыков и знаний, необходимых для обеспечения должного уровня защиты. Первый навык включает в себя использование технологий, устройств и продуктов для защиты информационных систем и сдерживания киберпреступников. Специалисты по кибербезопасности известны отличным владением техническими средствами, имеющимися в их распоряжении. Однако Мак-Камбер напоминает им, что одних технических средств недостаточно, чтобы победить киберпреступников. Второй навык специалистов по кибербезопасности заключается в построении сильной обороны путем создания политик, процедур и рекомендаций, которые позволяют пользователям киберпространства применять эффективные методы защиты и оставаться в безопасности. Наконец, третий вид знаний ‒ пользователи киберпространства должны стремиться быть более информированными об угрозах киберпространства и формировать культуру, которая позволяет учиться и получать новую информацию.

Рассмотрим основные принципы информационной безопасно-

сти [12, 18].

1. Принцип конфиденциальности.

Конфиденциальность препятствует передаче информации неавторизованным лицам, ресурсам и процессам. Синоним конфиденциальности – личные данные. Организации ограничивают доступ к данным или другим сетевым ресурсам, чтобы гарантировать их использование только авторизованными операторами.

Для обеспечения конфиденциальности используются такие методы, как шифрование данных, аутентификация и разграничение доступа.

Конфиденциальная информация – это данные отдельных лиц и организаций, защищаемые от несанкционированного доступа. Существует три типа конфиденциальной информации:

1.Персональная информация является информацией, соотносимой с конкретной личностью (PII), по которой можно идентифицировать отдельное лицо.

2.Коммерческая информация – это информация, которая включает в себя любые сведения, которые несут в себе риск для деятельности организации при условии, если станут доступными общественности или конкурентам.

15

3. Секретная информация – информация, принадлежащая правительственным органам и классифицируемая по уровню конфиденциальности.

Разграничение доступа определяет ряд схем защиты, которые предотвращают несанкционированный доступ к компьютеру, сетевой инфраструктуре, базе данных или другим информационным ресурсам. Концепция AAA включает три сервиса обеспечения безопасности: аутентификацию, авторизацию и учет (Authentication, Authorization, Accounting). Эти сервисы представляют собой основу для управления доступом.

Первая A в концепции AAA означает аутентификацию, которая проверяет подлинность пользователя для предотвращения несанкционированного доступа. Пользователи должны подтвердить свою личность с помощью имени пользователя или идентификатора. Кроме того, пользователи должны подтвердить свою личность, предоставив одно из нижеперечисленного:

то, что они знают (например, пароль);

то, что они имеют (например, токен или карта);

то, чем они являются (например, отпечатки пальцев). Наиболее распространенной формой аутентификации является

использование паролей.

Авторизация определяет, к каким ресурсам пользователи могут получить доступ, а также операции, которые могут выполнять пользователи. Некоторые системы для авторизации используют список контроля доступа, или ACL. После того как пользователь прошел проверку подлинности, ACL устанавливает, какие права доступа имеет пользователь. Авторизация также позволяет контролировать доступ пользователя к определенному ресурсу.

Учет – отслеживание того, что делают пользователи, включая ресурсы, к которым они осуществляют доступ, количество времени, в течение которого они осуществляют доступ, и любые внесенные ими изменения.

Концепция AAA аналогична использованию кредитной карты. Кредитная карта определяет, кто может ею пользоваться, какую сумму может потратить пользователь, а также ведет учет товаров и услуг, которые приобретает пользователь.

Понятия конфиденциальных и личных данных кажутся взаимозаменяемыми, но с юридической точки зрения они означают разные

16

вещи. Большинство личных данных являются конфиденциальными, но не все конфиденциальные данные относятся к личным. Доступ к конфиденциальной информации предоставляется после подтверждения авторизации. Финансовые учреждения, больницы, медицинские работники, юридические фирмы и предприятия обрабатывают конфиденциальную информацию. Конфиденциальная информация имеет статус закрытой. Сохранение конфиденциальности в большей степени является нравственным долгом.

Личные данные должны обрабатываться надлежащим образом. Информация, предоставляемая заказчиками или сотрудниками организации, может быть использована только по прямому назначению. Большинство организаций требуют от заказчиков или сотрудников подписания формы, дающей организации разрешение на использование данных.

Растущее число связанных с вопросами конфиденциальности законов кладут на плечи организаций, которые осуществляют сбор и анализ данных, огромное бремя. Политики являются лучшим способом отвечать требованиям растущего числа связанных с вопросами конфиденциальности законов. Политики позволяют организациям устанавливать специальные правила, процедуры и процессы в отношении сбора, хранения и совместного использования данных.

2. Принцип целостности данных.

Целостность – это точность, согласованность и достоверность данных в течение всего срока эксплуатации. Синонимом целостности данных является их качество. Данные подвергаются таким операциям, как получение, хранение, извлечение, обновление и передача. Во время всех этих операций данные должны оставаться защищенными от несанкционированного доступа.

Для обеспечения целостности данных используются такие методы, как хеширование, проверка достоверности и согласованности данных и средства разграничения доступа. В системах для обеспечения целостности данных могут применяться один или несколько методов, перечисленных выше.

Целостность данных является фундаментальным компонентом информационной безопасности. Требования к целостности данных зависят от того, как организация использует данные.

Защита целостности данных является постоянной задачей для большинства организаций. Нарушение целостности данных может

17

привести к тому, что все информационные ресурсы станут недостоверными или непригодными для использования.

Проверка целостности позволяет измерить согласованность набора данных (файла, изображения или записи). В ходе проверки целостности выполняется процесс, называемый хеш-функцией, который создает моментальный снимок данных. Моментальный снимок позволяет убедиться, что данные остаются неизменными.

Контрольная сумма является одним из примеров хеш-функции. Контрольная сумма проверяет целостность файлов или строки символов, до и после их передачи с одного устройства на другое через локальную сеть или Интернет. Контрольные суммы получаются путем преобразования каждого фрагмента информации в значение и вычислением общей суммы. Для проверки целостности данных си- стема-получатель просто повторяет процесс. Если две суммы равны, данные являются действительными. Если они не равны, гдето в ходе передачи их целостность была нарушена.

Наиболее распространенные хеш-функции включают MD5, SHA-1, SHA-256 и SHA-512. В этих хеш-функциях используются сложные математические алгоритмы.

Организации используют систему управления версиями для предотвращения внесения случайных изменений авторизованными пользователями. Два пользователи не могут обновлять один и тот же объект. Объектами могут быть файлы, записи базы данных или транзакции.

Точные резервные копии помогают сохранить целостность данных в случае повреждения данных. Организациям следует контролировать процесс резервного копирования, чтобы гарантировать целостность резервных копий и предотвращение потери данных.

Авторизация определяет, кто имеет доступ к ресурсам организации на основе выполняемых в организации обязанностей.

3. Принцип доступности.

Под принципом доступности данных понимается необходимость поддерживать постоянную доступность информационных систем и сервисов. Кибератаки и сбои системы могут препятствовать доступу к информационным системам и сервисам. Например, прерывая доступность веб-сайта конкурента путем остановки его работы, другая компания может обеспечить себе преимущество. Та-

18

кие DoS-атаки ставят под угрозу доступность системы и предотвращают доступ и использование информационной системы легитимными пользователями.

Для обеспечения доступности применяются такие методы, как резервирование системы, резервное копирование и повышение отказоустойчивости систем, техническое обслуживание оборудования, актуальные операционные системы и программное обеспечение, а также готовые планы быстрого восстановления в случае непредвиденных сбоев.

В повседневной жизни люди используют различные информационные системы. Компьютеры и информационные системы управляют связью, транспортом и производством продукции. Непрерывная доступность информационных систем необходима для современной жизни. Термин «высокая доступность» описывает системы, спроектированные так, чтобы избежать простоев. Высокая доступность гарантирует более высокий уровень производительности в течение более продолжительного времени, чем нормальный период. Системы с высокой доступностью, как правило, спроектированы на основе трех принципов:

исключить единые точки отказа;

обеспечить надежный механизм переключения на резервные ресурсы;

выявлять отказы по мере их возникновения.

Цель заключается в возможности продолжения работы в экстремальных условиях, например во время атаки. Один из самых популярных методов высокой доступности – «пять девяток». «Пять девяток» происходит от 99,999 %. Это означает, что продолжительность простоя составляет менее 5,26 минуты в год.

Организации могут обеспечить доступность следующими способами:

обслуживание оборудования;

обновление ОС и систем;

резервное тестирование;

планирование аварийных ситуаций;

внедрение новых технологий;

мониторинг необычной активности;

проверка доступности.

19

1.3. Состояния данных

Рассмотрим возможные состояния данных. 1. Неактивные или хранящиеся данные.

Термин «хранящиеся данные» относится к неактивным данным, которые располагаются на определенном типе устройства хранения данных, когда они не используются пользователями или процессами. Данные могут храниться локально (на вычислительном устройстве) или централизованно (доступны по сети). Существует множество вариантов хранения данных.

Система хранения данных с прямым подключением (DAS) – это устройство, которое подключается к компьютеру напрямую. Примеры таких устройств – жесткий диск или USB-накопитель. По умолчанию в системах не установлен совместный доступ к системе хранения данных с прямым подключением.

Резервный массив независимых жестких дисков (RAID) объединяет несколько жестких дисков в массив таким образом, чтобы операционная система рассматривала их как один диск. RAID-мас- сив обеспечивает повышенную производительность и отказоустойчивость.

Сетевое устройство хранения данных (NAS) подключается к сетевой инфраструктуре и дает авторизованным пользователям возможность сохранять и извлекать данные централизованно. Устройства NAS отличаются гибкостью и масштабируемостью. Администраторы могут увеличивать их емкость по мере необходимости.

Архитектура сети хранения данных (SAN) – это сетевая система хранения данных. Системы SAN подключаются к сетевой инфраструктуре через высокоскоростные интерфейсы. Это позволяет увеличить производительность и подключать несколько серверов к централизованной дисковой СХД.

Облачное хранение данных – это вариант внешнего СХД, который использует пространство ЦОД поставщика и доступно с любого компьютера с доступом к Интернету. Примерами облачных систем хранения данных являются Google Drive, iCloud и Dropbox.

В стремлении защитить хранящиеся данные организации сталкиваются со сложностями. В целях повышения безопасности хранения данных организации могут автоматизировать и централизовать процесс резервного копирования данных.

20