Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Практикум по выполнению лабораторных работ по дисциплине Методы и средства защиты компьютерной информации
.pdf
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение
высшего профессионального образования
Московский технический университет связи и информатики
Кафедра «Информационная безопасность и автоматизация»
А.Г. Симонян, Т.Б.К. Бен Режеб
Практикум по выполнению
лабораторных работ по дисциплине
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ
КОМПЬЮТЕРНОЙ ИНФОРМАЦИИ
Москва 2015
2
План УМД на 2015/16 уч. г.
Практикум по выполнению
лабораторных работ по дисциплине
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ
КОМПЬЮТЕРНОЙ ИНФОРМАЦИИ
Составители: Симонян А.Г., к.т.н., доцент (МТУСИ)
Бен Режеб Т.Б.К., ассистент (МТУСИ)
Рецензент: Андрюков А.А., к.т.н., доцент (МТУСИ)
Издание утверждено на заседании совета факультета ИТ
Протокол №2 от 25.11.2014
Рекомендовано к изданию кафедрой «ИБиА»
Протокол № 2 от 28.10.2014 г.
3
Оглавление
Лабораторная работа №1 ........................................................................................ 4
Лабораторная работа №2 ...................................................................................... 11
Лабораторная работа №3 ...................................................................................... 20
Лабораторная работа №4 ...................................................................................... 25
Лабораторная работа №5 ...................................................................................... 30
Лабораторная работа №6 ...................................................................................... 39
Лабораторная работа №7 ...................................................................................... 44
Список литературы ............................................................................................... 57
4
Лабораторная работа №1
«Защита электронной почты при использовании почтового клиента
The Bat!»
Цель работы: Изучить методы шифрования и способы передачи зашифро-
ванных сообщений по незащищенным каналам
1. Краткие теоретические сведения
1.1. Программа The Bat!
The Bat! поддерживает большое число кодировок, в том числе и кириллических, включая Windows-1251, koi8-r, ISO 8859-5 и т. д. Имеются механизмы для фильтрации сообщений и их автоматической обработки, шаблоны
и возможности для организации списков рассылки.
Также в The Bat! имеется возможность резервного копирования почтовых сообщений (в общем резервном файле или в отдельном для каждого почтового аккаунта) или папки, адресной книги и настроек по запросу пользователя или в автоматическом режиме по расписанию. При этом возможна защита резервной копии паролем и добавление комментариев, а начиная с версии 3.99.25 The Bat! делает попытку автоматически восстановить базу данных при её повреждении или удалении из резервной копии. Функция парковки сообщения позволяет защитить отдельное сообщение (или их группу) от
удаления или перемещения.
Программа может импортировать сообщения и адресную книгу из баз
данных других приложений.
Имеет довольно развитую систему фильтрации и сортировки сообщений, а также систему для подключения дополнительных модулей расширения
(плагинов), предназначенных (в случае, если это требуется) для интеграции
программ защиты от вирусов и спама различных производителей. Необходимые плагины могут поставляться вместе с антивирусом (например, в случае с
KAV) или загружаться с сайта разработчиков этого модуля.
Поддерживает протоколы: SMTP, POP3, IMAP. The Bat! поддерживает
различные методы аутентификации — простым текстом, NTLM, RPA, APOP,
MD5-CRAM-HMAC (с программной и аппаратной реализацией). Шифрование трафика с помощью TLS с выбором портов для поддерживаемых протоколов.
5
1.2. Программа Pretty Good Privacy
Pretty Good Privacy (PGP) – это криптографическая (шифровальная)
программа с высокой степенью надежности, которая позволяет пользователям обмениваться информацией в электронном виде в режиме полной конфиденциальности.
Главное преимущество этой программы состоит в том, что для обмена зашифрованными сообщениями пользователям нет необходимости передавать друг другу тайные ключи, т.к. эта программа построена на новом
принципе работы – публичной криптографии или обмене открытыми (публичными) ключами, где пользователи могут открыто посылать друг другу
свои публичные ключи с помощью сети "Интернет" и при этом не беспокоиться о возможности несанкционированного доступа каких-либо третьих лиц
к их конфиденциальным сообщениям.
В PGP применяется принцип использования двух взаимосвязанных
ключей: открытого и закрытого. К закрытому ключу имеете доступ только
вы, а свой открытый ключ вы распространяете среди своих корреспондентов.
Еще одно преимущество этой программы состоит также в том, что
она бесплатная и любой пользователь, имеющий доступ к Интернету, может
ее закачать на свой компьютер в течение получаса. PGP шифрует сообщение
таким образом, что никто кроме получателя сообщения, не может ее расшифровать. Создатель PGP Филипп Циммерман открыто опубликовал код
программы, который неоднократно был исследован специалистами криптоаналитиками высочайшего класса и ни один из них не нашел в программе каких-либо слабых мест.
Когда пользователь шифрует сообщение с помощью PGP, то программа сначала сжимает текст, что сокращает время на отправку сообщения через
модем и увеличивает надежность шифрования. Большинство приемов криптоанализа (взлома зашифрованных сообщений) основаны на исследовании
рисунков, присущих текстовым файлам, что помогает взломать ключ. Сжатие
ликвидирует эти рисунки и таким образом повышает надежность зашифрованного сообщения. Затем PGP генерирует сессионный ключ, который представляет собой случайное число, созданное за счет движений вашей мышки и
нажатий на клавиши клавиатуры.
Как только данные будут зашифрованы, сессионный ключ зашифровывается с помощью публичного ключа получателя сообщения, который отправляется к получателю вместе с зашифрованным текстом.
6
Расшифровка происходит в обратной последовательности. Программа PGP получателя сообщения использует закрытый ключ получателя для
извлечения временного сессионного ключа, с помощью которого программа
затем дешифрует зашифрованный текст.
1.3. Стандарт Secure / Multipurpose Internet Mail Extensions
Secure / Multipurpose Internet Mail Extensions (S/MIME) стандарт для
шифрования и подписи в электронной почте с помощью открытого ключа.
S/MIME предназначена для обеспечения криптографической безопасности электронной почты. Обеспечиваются аутентификация, целостность сообщения и гарантия сохранения авторства, безопасность данных (посредством шифрования). Большая часть современных почтовых программ поддерживает S/MIME.
Для использования S/MIME необходимо получить и установить индивидуальный ключ/сертификат от центра сертификации (ЦС). Лучше всего
использовать различные ключи/сертификаты для цифровой подписи и шифрования, так как это позволит раскрыть при определенных условиях ключ
шифрования (например, по решению суда), не дискредитируя при этом цифровые подписи. Для шифрования сообщения требуется знать сертификат
приемной стороны, что обычно обеспечивается автоматически при получении письма с сертификатом. Хотя технически возможно послать сообщение,
зашифрованное сертификатом получателя и не подписывать сообщение собственным, например, из-за отсутствия оного, на практике, программы с поддержкой S/MIMEпотребуют установки сертификата отправителя перед тем
как позволить шифрование сообщений.
Обычный основной личный сертификат удостоверяет идентичность
владельца только путем связывания воедино почтового адреса и сертификата.
Он не удостоверяет ни имя, ни род деятельности. Более полное удостоверение можно получить, обратившись к специализированным ЦС, которые предоставляют дополнительные (нотариально эквивалентные) услуги или безопасную инфраструктуру открытого ключа.
В зависимости от политик ЦС, ваш сертификат и всё его содержимое
могут быть открыто опубликованы для ознакомления и проверки. В таком
случае, ваше имя и почтовый адрес становятся доступными для всех, в том
числе и для поиска. Другие ЦС могут публиковать только серийные номера и
признак отозванности. Это необходимый минимум для обеспечения целостности инфраструктуры открытого ключа.
2.
Порядок выполнения
Используя программу
Распространить открытый ключ всем группам в аудитории.
Добавить полученные от всех групп ключи в к
Создать сообщение с произвольным текстом и зашифровать его с и
пользованием открытого ключа, разослать его каждой группе.
Получить от каждой группы сообщение.
Расшифровать полученные письма с помощью закрытого ключа.
Создать сообщение произво
зослать всем группам.
Получить подписанные сообщения от каждой группы, проверить по
линность отправителей и целостность сообщения на основе ЭЦП.
Обязательные иллюстрации.
Процесс создания ключей.
Зашифрованное и расшифрованное сообщение.
Сообщение с ЭЦП.
Подлинность всех ЭЦП (история проверок цифровой подписи).
Пример выполнения практической части работы.
лнении работы из программы
7
! сгенерировать пару ключей.
ольцо ключей.
льной формы, добавить к нему ЭЦП и р
1.6 приведены примеры полученных результатов при
лабораторной работы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
2.1.
1.
2. Открытый ключ.
3. Закрытый ключ.
The Bat
с-
а-
д-
4. Кольцо ключей.
5.
6.
7.
2.2.
На рисунках 1.1-
выпо
The Bat!
Рис. 1.1. Открытый ключ
Рис.
Рис.
8
Рис. 1.2. Закрытый ключ
1.3. Окно управления ключами
1.4. Зашифрованное сообщение.
1.5. Сообщение без цифровой подписи.
1.5. Сообщение с цифровой подписью.
9
Рис.
Рис.
1.6
Контрольные вопросы
Назовите классические методы шифрования.
На какие два класса можно разделить методы шифрование, в чём их
отличие друг от друга?
Перечислите параметры алгоритмов симметричного шифрования.
В чём смысл шифра Цезаря?
В чём смысл «магических квадратов»?
Объясните понятие «лазейка».
Поясните причину появления некоторых достоинств ассиметричного
шифрования перед симметричным.
В чём состоит смысл метода экспон
Каковы основные элементы
В чём отличие сертификата от ключа?
PGP
Каков порядок работы
Что представляет собой
MIME
10
. Результат проверки подлинности
недостатки симметричного шифрования?
енциального обмена?
(дайте развёрнутый ответ)?
Рис.
3.
1.
2.
3.
4. Чем объясняются
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12. В чём отличие
13.
PGP?
от OpenPGP
PGP?
14.
15. В чём отличие S/
S/MIME?
от PGP?
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]