Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Программно-аппаратные средства защиты информации. В 3 частях. Ч.1. Учебное пособие.pdf
ностью по сравнению с
RAID-1.
Обладает высокой производительностью при
больших размерах запросов ввода/вывода. Недостатками являются: невозмож
ность одновременного выполнения более одной операции ввода/вывода, высо
кие требования к синхронизации дисков, а также низкие показатели в средах
обработки транзакций
RAID-5 −
массив независимых дисков
.
(IDA).
Осуществляется запись дан
ных и контрольных сумм по всем дискам массива. Отсутствует выделенный
диск с данными о чётности. Обладает высокой производительностью для опе
раций с интенсивным чтением
Надёжность
на отказ, по данным
RAID-
DEC,
массива зависит от его организации. Время наработки
RAID-3 − 47,0; RAID-5 − 47,0
.
составляет: для
млн ч
.
RAID-0 − 0,0375; RAID-1 − 117,0;
-
-
-
-
Помимо рассмотренных аппаратных реализаций
RAID-
массивов, сущест
вуют и программные способы организации дисковых систем. Технология
может быть интегрирована в операционную систему
Windows NT-based). В
данных системах поддерживаются
ние одного логического диска по нескольким физическим) и
ное отражение дисков
(4
Гбайта) это является оправданным решением с точки зрения экономической
эффективности, производительности и надёжности
). В
большинстве задач для небольших массивов
.
Общим недостатком для программных реализаций
ственная загрузка процессора компьютера
.
(
например
RAID-0 (
RAID-1 (
RAID
, Net Ware,
распределе
зеркаль
является суще
-
RAID
-
-
-
3.4. ИСТОЧНИКИ БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ
С годами происходит увеличение производительности вычислительных
машин, вместе с этим увеличивается их зависимость от качественного электро
снабжения
.
-
71
Большая часть популярных операционных систем перед сохранением
данных в ПЗУ записывают их в кэш-память в целях увеличения скорости рабо
ты вычислительной системы. В случае проблем с электропитанием информа
ция, находящаяся в кэш-память, будет потеряна. Это может стать критическим
для вычислительных систем, выполняющих роль серверных машин
.
В целях обеспечения защиты компьютера от помех в электросети могут
использоваться сетевые фильтры, источники бесперебойного питания (ИБП) и
стабилизаторы
ИБП можно разделить на три группы
.
:
1) Standby (Off-Line);
2) Line-interactive;
3) On-Line.
Наиболее простым решением являются ИБП категории
Standby (Off-Line),
-
-
часто их называют резервирующими. Вычислительная машина может перейти
на питание от АКБ в случае проблем с основной сетью электропитания. При
этом под проблемами с электропитанием стоит понимать не только его отсутст
вие, но и выход параметров тока за заранее выбранные ограничения. В обыч
ном состоянии ИБП данной категории подают напряжение в вычислительную
машину, предварительно пропуская его через радиочастотный фильтр, а также
через подавитель импульсов. Причём отклонение в установленных заранее пре
делах разрешено. Если электропитание от сети полностью исчезнет, или в сети
появятся помехи, выходящие за предел допустимых, активируется ключ, пере
водящий вычислительную машину в режим работы от АКБ. Главным недостат
ком ИБП данной категории является время, уходящее на переход к питанию
от АКБ
.
Источники бесперебойного питания категории
Line-Interactive
оснащены
-
-
-
-
-
улучшенным фильтром. Чтобы избежать внезапных изменений напряжения
ИБП этой категории используют стабилизатор тока, а также имеют улучшен
ную конструкцию, держащую форму напряжения
72
.
,
-
Данные блоки питания получили большое распространение благодаря не
-
высокой стоимости и хорошим характеристикам
ИБП
On-Line
являются самыми сложными приборами данного типа. Они
.
обладают нулевым временем переключения в автономный режим и идеальной
формой выходного напряжения. Применяются для наиболее важных электрон
ных и компьютерных систем, таких как файл-серверы, охранные системы, ме
дицинские приборы, офисные АТС, измерительные датчики и т.д. Применение
ИБП в обычных информационных системах ограничивается их высокой стои
мостью
.
Среди основных причин, связанных с нарушением энергоснабжения
можно выделить высоковольтные выбросы
(Line Noise),
подсадку напряжения
(Brownout) и
(Spikes),
исчезновение напряжения
высокочастотный шум
(Blackout).
Высоковольтные выбросы. Скачки проявляются в форме пиковых вы
-
-
-
,
-
бросов при резком увеличении напряжения в короткий промежуток времени
(
менее
0,008 с) и
продолжительных повышений напряжения. Как в том, так и в
другом случае сила электрического тока заметно увеличивается, что способно
привести к перегреву компьютера, рассчитанного на более низкое напряжение
.
Пиковые выбросы, вызванные зарядом молнии, могут попасть в оборудо
вание через модемное соединение или шнур. Продолжительные скачки являются
более частыми и происходят в основном в результате выключения находящихся
поблизости бытовых приборов, например кондиционера. Блок питания сетевых
компонентов может, как правило, гасить небольшие скачки (более
300 В), но
для
пиковых выбросов и продолжительных скачков требуется более совершенная
защита. Проблема решается путём подавления скачков
.
Обеспечение защиты компьютеров, а также других устройств от высоко
-
-
вольтных выбросов производится с помощью ограничения напряжения до при
емлемого уровня. Блоки подавления скачков напряжения, входящие в состав
большинства ИБП, оцениваются по максимальному напряжению, пропускае
мому устройством к компьютеру: чем меньше уровень пропускаемого напря
73
-
-
-
жения, тем лучше прибор. Возможные отрицательные последствия скачков
:
сброс оперативной памяти, выход из строя аппаратуры, возникновение ошибок
мерцание освещения
.
Высокочастотный шум. Осциллограмма переменного тока имеет вид
синусоиды с амплитудой
220 В и
частотой
50 Гц.
Однако электромагнитные
наводки приводят к тому, что форма сигнала приобретает искажения. Высоко
частотный шум может являться причиной появления на мониторах компьюте
ров статического электричества и возникновения на нём ряби
.
ИБП содержат блоки подавления шума. Такие блоки работают так же, как
и частотный фильтр, пропускающий только
50 Гц и
гасящий все другие часто
ты. На входе блока подавления шума может быть «зазубренная» волна, но на
его выходе всегда «чистая» синусоида с частотой
жение на экране становится чётче, а нагрузка на глаза уменьшается
50 Гц. В
результате изобра
.
,
-
-
-
-
Подсадка напряжения. Падение напряжения до неприемлемого уровня
заставляющее источники питания компенсировать такое уменьшение, возника
ет обычно из-за роста потребления электроэнергии в определённый момент
времени (например, включение кондиционеров в жаркое время или обогрева
тельных приборов
– в
холодное
).
Регуляторы напряжения, которые являются
стандартными устройствами, входящими в состав ИБП, осуществляют ослаб
ление подъёмов и спадов напряжения с помощью стабилизации его колебаний
Основной задачей регуляторов является поддержка напряжения на постоянном
уровне
.
Возможные отрицательные последствия спада и повышения напряжения
потеря данных, выход из строя аппаратуры
.
Исчезновение напряжения. Возможные отрицательные последствия
,
-
-
.
:
очевидны: потеря файлов, потеря данных, выход из строя аппаратуры и ПО
.
При использовании ИБП в случае прекращения электропитания включа
ется аккумулятор ИБП, начинающий обеспечивать электроэнергией защищае
мое устройство
74
.
-
-
Основной проблемой при выборе ИБП обычно становится определение
необходимой мощности и времени работы в резервном режиме, а также время
переключения и конструкция ИБП
Требуемая мощность
−
.
параметр, выражаемый в вольт-амперах (ВА
), оп-
ределяется как сумма мощностей всех устройств, питающихся от ИБП. Потреб
ляемая мощность обычно указывается в ваттах (Вт) или в вольт-амперах (ВА
Может быть указан максимальный потребляемый ток в амперах (А
ВА
= 1,4 Вт. Не
стоит нагружать ИБП более чем на
70…75%
). ВА = 220 A,
его максимальной
мощности. Для питания обычного настольного компьютера достаточно ИБП
мощностью
400…600 ВА.
Основные свойства средств защиты электропитания ЭВМ представлены в
табл
. 3.1.
3.1. Основные свойства средств защиты электропитания
-
).
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ГЛАВЕ 3
1.
Поясните принципы работы распространённых архиваторов
2.
Поясните принципы защиты данных с помощью
3.
Поясните особенности уровней
Поясните возможности источников бесперебойного питания катего
4.
рий
Standby (Off-Line), Line-interactive и On-Line.
RAID 1, 3 и 5.
RAID-
.
систем
.
-
75
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
За рамками рассмотрения части
1
данного учебного пособия остались та
кие группы программно-аппаратных средств защиты информации, как средства
криптографической защиты и управления криптографическими ключами, сред
ства обнаружения вторжений, средства защиты от вредоносного программного
обеспечения, средства аутентификации электронных данных, средства защиты
ПО от несанкционированного использования и электронные ключи. Все эти
средства будут рассмотрены в частях
2 и 3.
Но даже полное изучение изложенного учебного материала не гарантиру
ет исчерпывающих знаний современных программно-аппаратных средств за
щиты информации. Эти средства быстро развиваются вслед за совершенствова
нием угроз информационной безопасности и элементной базы радиоэлектрон
-
-
-
-
-
-
ных устройств. Однако знание фундаментальных основ построения и функцио
нирования программно-аппаратных средств защиты информации позволит са
мостоятельно изучать все появляющиеся новинки на рынке этих средств
.
-
-
76
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего
образования по специальности
матизированных систем
» –
высшего образования РФ от
10.05.03 «
специалитет
Информационная безопасность авто
. –
утв. приказом Министерства науки и
26.11.2020 г. № 1457 [
Электронный ресурс
-
]. –
URL : fgosvo.ru/uploadfiles/FGOS%20VO%203++/Spec/100503_C_3_18022021.pdf
(
дата обращения
2.
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего
образования по специальности
гии
» –
бакалавриат
ния РФ от
https://fgos.ru/fgos/fgos-09-04-02-informacionnye-sistemy-i-tehnologii-917/ (
обращения
3.
: 30.01.2017).
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего
: 30.01.2017).
. –
утв. приказом Министерства науки и высшего образова
19.09.2017 г.
03.03.02 «
№
917 [
Информационные системы и техноло
Электронный ресурс
]. – URL :
дата
-
-
образования по специальности
гии
» –
магистратура
ния РФ от
19.09.2017 г.
. –
утв. приказом Министерства науки и высшего образова
03.04.02 «
№
926 [
Информационные системы и техноло
Электронный ресурс
]. – URL :
fgosvo.ru/uploadfiles/FGOS%20VO%203++/Spec/100503_C_3_18022021.pdf (
обращения
4.
фическая. Алгоритм криптографического преобразования информации
Госкомитет СССР по стандартам
5.
безопасности. Теоретические основы компьютерной безопасности
собие
М
/ П. Н.
. :
Радио и связь
: 30.01.2017).
ГОСТ
28147–89.
Системы обработки информации. Защита криптогра
. – М. :
, 1989.
Программно-аппаратные средства обеспечения информационной
:
учебное по
Девянин, О. О. Михальский, Д. И. Правиков, А. Ю. Щербаков
, 2000. – 192 с.
дата
. –
-
-
-
-
77
6.
Малюк, А. А. Введение в защиту информации в автоматизированных
системах
Телеком
/ А. А.
Малюк, С. В. Пазизин, Н. С. Погожин
. – М. :
Горячая Линия
, 2001. – 148 с.
7.
Руководящий документ. Временное положение по организации разра
ботки, изготовления и эксплуатации программных и технических средств защи
ты информации от несанкционированного доступа информации в автоматизи
рованных системах и средствах вычислительной техники
щих документов по защите информации от несанкционированного доступа
М
. :
ГТК при президенте РФ
8.
Руководящий документ. Защита от несанкционированного доступа к
информации. Термины и определения
, 1998. – 120 с.
//
Сборник руководящих документов по
защите информации от несанкционированного доступа
денте РФ
, 1998. – 120 с.
//
Сборник руководя
. – М. :
ГТК при прези
. –
–
-
-
-
-
-
78
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.
Общие сведения о программно-аппаратных средствах защиты инфор
мации
Контрольные вопросы к главе
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.1.
Что относится к программным и аппаратным средствам защиты
информации
1.2.
Классификация программно-аппаратных средств обеспечения ин
формационной безопасности
1.2.1.
1.2.2.
1.2.3.
1.2.4.
1.2.5.
1.2.6.
1.2.7.
1.2.8.
1.3.
Принципы создания программно-аппаратных средств защиты ин
формации
? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Средства идентификации и аутентификации пользователей
Средства шифрования данных
Средства аутентификации электронных данных
Средства управления криптографическими ключами
Средства обеспечения доступности данных
Средства защиты от вредоносных программ
Средства межсетевого экранирования
Средства обнаружения уязвимостей
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
. . . . . . . . . . . . . 12
. . . . . . . . 13
. . . . . . . . . . . . . . . . 14
. . . . . . . . . . . . . . . . 16
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
-
-
. . . 9
-
2.
Системы идентификации и аутентификации пользователей
2.1.
Предназначение и классификация систем идентификации и аутен
тификации пользователей
2.2.
Проблемы внедрения систем аутентификации
2.3.
Парольная аутентификация
2.4.
Аппаратная аутентификация
2.5.
Биометрическая аутентификация
2.5.1.
2.5.2.
2.5.3.
2.5.4.
2.5.5.
2.5.6.
2.5.7.
2.5.8.
2.6.
Типовые решения в организации систем идентификации и аутенти
Общие сведения
Отпечаток пальца
Геометрия кисти руки
Радужная оболочка глаза
Сетчатка глаза
Голосовая идентификация
Геометрия лица
Перспективы биометрических систем безопасности
фикации пользователей
2.6.1.
2.6.2.
2.7.
Программно-аппаратные средства защиты информации от несанк
Типовые схемы хранения ключевой информации
Утверждение о подмене эталона
ционированного доступа
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
. . . . . . . . . . . 25
-
. . . . . . . . . 43
-
. . . . . . . . . . . 45
-
79
2.7.1.
тупа
2.7.2.
тупа
Контрольные вопросы к главе
Средство защиты информации от несанкционированного дос
-
SecretNet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Средство защиты информации от несанкционированного дос
-
Dallas Lock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.
Средства обеспечения доступности данных
3.1.
Общие сведения
3.2.
Архиваторы
3.3. RAID-
3.4.
Источники бесперебойного питания
системы
Контрольные вопросы к главе
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Заключение
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Список литературы
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
80