- •Самарский государственный архитектурно-строительный университет
- •О.В. Прохорова
- •Оглавление
- •Введение
- •Основные понятия и определения предмета защиты информации
- •Правовое обеспечение информационной безопасности
- •Статья 272 ук рф
- •Статья 273 ук рф
- •Статья 274 ук рф
- •Статья 146 ук рф
- •Организационно – распорядительная документация
- •1.3. Санкционированный и несанкционированный доступ
- •1.4. Угрозы безопасности и каналы реализации угроз
- •1.5. Основные принципы обеспечения информационной безопасности
- •1.6. Ценность информации
- •1.7. Меры обеспечения безопасности компьютерных систем
- •1.8. Характеристика способов защиты компьютерной информации
- •2. Разграничение доступа к ресурсам
- •Политики безопасности
- •Дискреционные политики безопасности
- •Мандатные политики безопасности
- •Контроль доступа, базирующийся на ролях
- •Политика безопасности сети
- •3. Идентификация и аутентификация субъектов
- •3.1. Классификация подсистем идентификации и аутентификации субъектов
- •3.2. Парольные системы идентификации и аутентификации пользователей
- •Методы и средства криптографической защиты
- •4.1. Принципы криптографической защиты информации
- •4.2. Традиционные симметричные криптосистемы
- •1. Шифры замены.
- •2. Шифры перестановки.
- •3. Шифры гаммирования.
- •4.2.1. Шифрование методом замены
- •Шифрование методом Цезаря
- •Простая моноалфавитная замена
- •Шифр Гронсфельда
- •Шифрование методом Вернама
- •4.2.2. Шифрование методами перестановки
- •Метод простой перетановки
- •Алгоритм Гамильтона
- •Шифрование методом гаммирования
- •4.3.Элементы криптоанализа
- •4.4. Современные симметричные системы шифрования
- •4.5. Асимметричные криптосистемы
- •4.5.1. Принципы асимметричного шифрования
- •4.5.2. Однонаправленные функции
- •Целочисленное умножение
- •Модульная экспонента
- •4.5.3. Алгоритм шифрования rsa
- •Алгоритм формирования ключевой пары пользователем а
- •Шифрование и дешифрование сообщений в криптосистеме rsa
- •Действия получателя а
- •Действия отправителя b
- •Действия пользователя a
- •4.6. Сравнение симметричных криптосистем с асимметричными
- •Контроль целостности информации. Электронно-цифровая подпись
- •5.1. Проблема обеспечения целостности информации
- •Алгоритм вычисления контрольной суммы
- •5.2. Функции хэширования и электронно-цифровая подпись
- •1. Для документа м формируется дайджест (контрольная сумма) h с помощью заданного алгоритма хэширования.
- •2. Сформированный дайджест h шифруют на секретном ключе отправителя сообщения. Полученная в результате шифрования последовательность и есть эцп.
- •3. Сообщение м и его эцп передаются получателю сообщения.
- •5.3. Инфраструктура открытых ключей pki
- •Структура, сервисы и архитектура pki
- •Программные средства поддержки pki
- •Хранение и распределение ключевой информации
- •Типовые схемы хранения ключевой информации
- •Алгоритм идентификации и аутентификации для схемы 1
- •Алгоритм идентификации и аутентификации для схемы 2
- •Защита баз данных аутентификации в ос Windows nt и unix
- •Алгоритм хэширования lanman
- •Алгоритм хэширования ntlm
- •Иерархия ключевой информации
- •Распределение ключей
- •1. Распределение ключевой информации с использованием одного
- •2. Прямой обмен сеансовыми ключами между пользователями.
- •Прямой обмен сеансовыми ключами между пользователями
- •Протокол Диффи-Хеллмана
- •Протоколы безопасной удаленной аутентификации пользователей
- •Протокол chap (Challenge Handshaking Authentication Protocol)
- •Протокол одноразовых ключей s/key
- •Реализация метода «запрос-ответ» в oc Windows при сетевой аутентификации
- •Алгоритм формирования ответа
- •7. Защита от разрушающих программных воздействий
- •7.1. Понятие разрушающего программного воздействия
- •Модели взаимодействия прикладной программы и рпв
- •Компьютерные вирусы как класс рпв
- •Классификация файловых вирусов по способу заражения
- •Перезаписывающие вирусы
- •Вирусы-компаньоны
- •Файловые черви
- •Вирусы-звенья
- •Паразитические вирусы
- •Вирусы, поражающие исходный код программ
- •1. Загрузка вируса в память.
- •Защита от рпв. Изолированная программная среда
- •Эвристическая методика выявления рпв в bios
- •8. Защита информации в компьютерных сетях
- •8.1. Основные угрозы и причины уязвимости сети internet
- •Классификация типовых удаленных атак на интрасети
- •Отказ в обслуживании (DoS)
- •Сканирование компьютерных сетей
- •Ограничение доступа в сеть. Межсетевые экраны
- •Фильтрующие маршрутизаторы (пакетные фильтры)
- •Шлюзы сетевого уровня
- •Шлюз прикладного уровня
- •Виртуальные частные сети (vpn)
- •Протокол skip
- •Доменная архитектура вWindowsNt. Служба Active Directory
- •Централизованный контроль удаленного доступа. Серверы аутентификации
- •Прокси – сервер
- •Библиографический список
Алгоритм идентификации и аутентификации для схемы 1
1. Пользователь предъявляет свой идентификатор ID.
2. Если ID не совпадает ни с одним IDi, зарегистрированным в компьютерной системе, то идентификация отвергается - пользователь не допущен к работе, иначе (существует IDi = ID) устанавливается факт «пользователь, назвавшийся пользователем i, прошел идентификацию».
3. Субъект аутентификации запрашивает у пользователя аутентификатор К и вычисляет значение Y=F(IDi, K).
4. Субъект аутентификации проходит сравнение Еi и Y. При совпадении фиксируется событие «пользователь успешно аутентифицирован в системе», в противном случае аутентификация отвергается и пользователь не допускается к работе.
Впервые данная методика была предложена Роджером Ниджемом и Майком Гаем (проект «Титан», 1967 год, Кембридж).
Вторая типовая схема хранения ключевой информации несколько модифицирует схему 1.
Схема 2. В компьютерной системе выделяется объект-эталон, структура которого показана в таблице 6.2.
Табл. 6.2. Вторая типовая схема хранения ключевой информации
|
Номер пользователя |
Информация для идентификации |
Информация для аутентификации |
|
1 |
ID1, S1 |
E1 |
|
2 |
ID2, S2 |
E2 |
|
… |
… |
… |
|
N |
IDN,SN |
EN |
В данной таблице Еi = F(Si, К), где Si - случайный вектор, формируемый при создании пользователя с номером i; F – необратимая функция, для которой невозможно восстановить К по Ei и Si.
Алгоритм идентификации и аутентификации для схемы 2
1. Пользователь предъявляет свой идентификатор ID.
2. Если ID не совпадает ни с одним IDi, зарегистрированным в компьютерной системе, то идентификация отвергается - пользователь не допущен к работе, иначе (существует IDi=ID) устанавливается факт «пользователь, назвавшийся пользователем i, прошел идентификацию».
3. По идентификатору IDi из базы данных аутентификации выделяется информация Si.
4. Субъект аутентификации запрашивает у пользователя аутентифицирующую информацию К. и вычисляет значение Y=F(Si, K).
5. Субъект аутентификации сравнивает Ei и Y. При совпадении фиксируется событие «пользователь успешно аутентифицирован в КС», в противном случае аутентификация отвергается и пользователь не допускается к работе.
Достоинством второй схемы является то, даже в случае выбора пользователями одинаковых паролей, информация Ei для них будет различаться. В рамках первой же схемы значение Ei=F(IDi,Ki), как правило, вычисляют в виде Ei=F(Ki), что не позволяет достичь такого результата. Вторая схема хранения ключевой информации используется для защиты базы данных аутентификации в ОС UNIX.
Если для защиты паролей используются криптографически стойкие функции F, то единственно возможным способом взлома ключевой системы является полный перебор ключей. В этом случае злоумышленник должен последовательно перебирать ключи K, для каждого из ключей формировать информацию E, закрывая его по известному алгоритму, и сравнивать полученную информацию E с информацией для аутентификации Ei.
Покажем, к чему может привести использование криптографически нестойких алгоритмов хэширования в качестве функции F.
Пример 6.1.
Для защиты книг Microsoft Excel используется подход к защите пароля, аналогичный схеме 1. В документе Excel хранится хэш-образ пароля, с которым производится сравнение хэша пароля, вводимого пользователем при снятии данной защиты. Длина хэша составляет 16 бит. Для взлома данной защиты достаточно просто записать на место хранения хэш-образа эталонного пароля заранее вычисленный хэш-образ известного пароля, либо хэш-образ, соответствующий беспарольному варианту. Так и поступают многочисленные взломщики защит документов Word и Excel.