Защита от намеренного силового воздействия 309
вода одновременно проводом МГШВ-0,5 и содержат по двадцать витков каждая. Намотка должна быть в один слой. Марка феррита и размер сердечника могут быть другими, но индуктивность дросселей должна быть около 1,5 МГц. Конденсаторы С1 и С2 должны быть рассчитаны на напряжение более 400 В.
Для защиты линий питания и телефонных или информационных линий широко применяются фильтры типа ФСП1, ПЭТЛ “Рикас-1” или “Рикас-2”, а также “Гранит-8”, имеющие следующие характеристики:
•диапазон частот — от 0,15 до 1000 МГц;
•максимальный ток 5А;
•затухание составляет 60 дБ;
•максимальное напряжение по постоянному току 500 В;
•максимальное напряжение по переменному току 250 В при 50 Гц.
Кроме того, при эксплуатации современных ПЭВМ широко используются источники бесперебойного питания (ИБП), которые позволяют обеспечить питание компьютера при отключении питания сети, а также позволяют обеспечить защиту от утечки информации по цепям питания.
Защита от намеренного силового воздействия
Под намеренным силовым воздействием (НСВ) понимается преднамеренное создание резкого всплеска напряжения в сети питания с такими амплитудой, длительностью и энергией всплеска, которые способны привести к сбоям в работе оборудования или к его деградации. Для НСВ используются специальные ТС, которые подключаются к сети непосредственно с помощью гальванической связи, через конденсатор или трансформатор.
Защита от НСВ по цепям питания
ПЭВМ или другое электронное оборудование автоматизированных систем (АС) имеет два пути значимых для проникновения энергии НСВ по сети питания: кондуктивный путь через источник вторичного электропитания и наводки через паразитные емкостные
ииндуктивные связи, как внутренние, так и между совместно проложенными кабелями
иинформационными линиями связи. Для обеспечения безопасности АС от НСВ по цепям питания необходимо реализовать определенные мероприятия организационного и технического характера. Детализация этих мероприятий в большинстве случаев требует привязки к конкретному объекту. Основными принципами защиты от НСВ по цепям питания являются следующие.
1.С привлечением квалифицированных специалистов-электриков необходимо проанализировать схему электроснабжения объекта для выявления возможных каналов для нападения на объект по цепям питания.
2.Схема электроснабжения объекта должна быть разделена на зоны, в которых можно организовать те или иные мероприятия по защите.
310 Глава 16. Технические методы и средства защиты информации
3.На все фидеры, которые выходят за пределы зон, должны быть установлены групповые устройства защиты от НСВ. Места для их установки выбираются в зонах защиты информации. Индивидуальная защита должна быть установлена, по меньшей мере, на сеть питания серверов, систем охраны и управления объекта.
4.При монтаже на объекте выделенной сети питания для АС необходимо розетки, щитки питания и прочее оборудование размещать в помещениях с оборудованием АС и в помещениях, находящихся под контролем. Не рекомендуется установка розеток и других устройств выделенной сети, к которым могут быть подключены ТС НСВ, в помещениях для отдыха, раздевалках, складах, буфетах и других слабо контролируемых помещениях. Соответствующими документами должно быть запрещено использование розеток выделенной сети питания для подключения пылесосов и другой бытовой техники, поскольку в такую технику могут встраиваться ТС НСВ.
5.После завершения монтажа электроснабжения снимается своеобразный “портет” сети с помощью анализатора неоднородности линии. При последующем систематическом контроле сети электроснабжения с помощью анализатора и сравнения результатов текущих измерений с “портретом” сети можно будет выявить несанкционированное подключение. Таким способом весьма точно выявляются ТС НСВ последовательного типа, поскольку они имеют импеданс, существенно отличающийся от волнового сопротивления кабелей.
6.Доступ к щитам питания и другим элементам электрооборудования здания должен быть ограничен соответствующими документами и инструкциями, а также техническими мероприятиями. Текущее обслуживание электрооборудования и ремонтные работы должны проводиться под контролем сотрудников режимной службы. Заметим, что включение последовательных ТС НСВ в разрыв кабеля при доступе к щиту питания легко камуфлируется. Например, кабель от ТС НСВ подключается к клеммам предохранителя в щите питания. Предохранитель вынимается, при этом ТС НСВ оказывается включенным, а электропитание при включении не прерывается, после этого контакты предохранителя изолируются, и он для маскировки устанавливается на свое штатное место. После совершения нападения все восстанавливается в обратном порядке.
7.Все электрооборудование (в том числе и бытового назначения) должно тщательно проверяться. Чаще всего для маскировки ТС НСВ используются пылесосы, кондиционеры, микроволновые печи (в последних уже содержатся высоковольтные конденсаторы, зарядное устройство и другие узлы, позволяющие использовать их в качестве элементов ТС НСВ). Внимание режимных служб должны привлекать оставленные строителями или ремонтниками сварочные трансформаторы и подобное оборудование, особенно если все это оставлено подключенным к сети питания.
8.Желательно организовать на объекте круглосуточный мониторинг сети электропитания с помощью соответствующих регистрирующих приборов и одновременную регистрацию в журнале всех сбоев и повреждений оборудования с обязательной фиксацией времени возникновения сбоев и характера дефектов. Время возникновения сбоев и дефектов накладывается на распечатку параметров напряжения питающей сети.
Защита от намеренного силового воздействия 311
При выявлении скачков напряжения можно своевременно установить факт НСВ по сети питания, в том числе и с помощью ТС с параллельным подключением, которые не выявляются импульсным зондированием сети электропитания. Спектр регистрирующих приборов простирается от простого счетчика импульсов до сложных комплексов на базе ПЭВМ.
9.ТС НСВ с емкостным накопителем имеют демаскирующие акустические признаки — при разрядке конденсаторы генерируют акустический импульс. Это обстоятельство можно использовать для поиска ТС НСВ такого типа. Для простейших ТС, работающих периодично, это возможно, а для ТС со случайным законом генерирования импульсов поиск по акустическим шумам затруднен.
10.При закупках оборудования АС необходимо обращать внимание на степень его защиты от импульсных помех. Необходимо, чтобы оборудование имело класс устойчивости к импульсным перенапряжениям не ниже A по ITTT Standard 587-1980 и аналогичным западным стандартам (помеха — 0,5 мкс, 100 кГц, 6 кВ, 200 А, 1,6 Дж), для наиболее важного оборудования — класс B (помехи 0,5 мкс — 100 кГц, 6 кВ, 500 А, 4 Дж; 1,2/50 мкс — 6 кВ; 8/20 мкс — 3 кА, 80 Дж). Оборудование, подключаемое к витым парам в сети большой протяженности, должно также иметь надлежащую защиту по информационным каналам. Наибольшего внимания заслуживают модемы, работающие на внешние проводные или кабельные линии связи. Следует обращать особое внимание на способность модемов противостоять мощным импульсным помехам. Более половины моделей модемов в варианте поставки “для России” не имеют схем защиты телефонных линий, хотя вся необходимая для установки защитных устройств разводка на печатных платах присутствует. Поэтому не только при НСВ, но и при обычной эксплуатации такие модемы быстро выходят из строя. Более детальное рассмотрение вопросов защиты от НСВ по коммуникационным каналам приведено в следующем подразделе.
Защита от НСВ по коммуникационным каналам
Наибольший ущерб при нападении с применением ТС НСВ наносятся объектам, у которых АС с непрерывным процессом обработки потоков информации являются ядром системы (к таким объектам относятся системы связи, особенно цифровой, системы обработки банковских данных, управления воздушным движением и т.п.). Весьма эффективное нападение с применением ТС НСВ на системы, обеспечивающие безопасность объекта: вывод из строя оборудования системы безопасности может представить злоумышленникам временное окно длительностью до нескольких суток (на период замены или ремонта оборудования) для совершения преступных действий.
ТС НСВ не являются средствами селективного воздействия и наносят глобальное поражение не только конкретному объекту нападения, конкретному оборудованию, подключенному к фидеру питающей сети или кабелю линии связи.
В АС к проводным линиям связи подключаются разного рода гальванические разделения: сетевые адаптеры, АЦП, ЦАП, усилители, модемы, полноразмерные и мини-АТС и другие электронные устройства, преобразующие сигналы, обрабатываемые в АС, в
312 Глава 16. Технические методы и средства защиты информации
сигналы, которые передаются по проводным линиям связи. По сути, это устройства, предназначенные для связи АС с проводной линией, поэтому далее будем использовать термин, который является обобщающим — устройства связи (УС). Схемотехнически УС отличаются большим разнообразием, в связи с чем детальный анализ устойчивости к НСВ возможен лишь применительно к конкретному устройству или типу устройств.
В первом приближении можно определить характеристики ТС НСВ и разработать основные подходы к защите от НСВ, ориентируясь на предельную энергопоглощающую способность компонентов, которые могут быть использованы во входных цепях УС. Такое допущение возможно, так как целью атаки объекта с применением ТС НСВ по проводным линиям связи является, в основном, вывод из строя УС и соответствующее нарушение нормального функционирования АС. Применение ТС НСВ по проводным линиям связи для провоцирования сбоев в работе АС малоэффективно, так как единичные сбои в работе УС в большинстве случаев не позволяют считать атаку результативной изза использования в кабельных системах связи защищенных объектов устройств помехоустоучивого кодирования сигналов, передаваемых по проводным линиям связи. Для деградации УС, в которых с проводной линей связи соединены активные компоненты (микросхемы, транзисторы или диоды), достаточно воздействия импульса с энергией 1– 1000 мкДж. Импульс может быть весьма коротким, поскольку время пробоя p-n- перехода или МОП-структуры составляет 10-1000 нс.
Таким образом, для большинства УС, не имеющих надлежащей защиты на входе/выходе, энергия, необходимая для деградации при НСВ по информационному каналу, на несколько порядков ниже, чем для деградации при НСВ по цепям питания. Поэтому НСВ по коммуникационным каналам может быть реализовано с помощью относительно простых ТС, обеспечивающих высокую степень вероятности вывода объекта из строя. Защищаемые от импульсных помех УС имеют существенно большую предельную энергопоглощающую способность, которая доходит до 1–10 Дж для низкоскоростных УС, защищаемых обыкновенно с помощью варисторов, и до 1–10 мДж для высокоскоростных УС, защищаемых диодными схемами и супрессорами. Как уже отмечалось, анализ схемотехнических решений импортных модемов показал, что более чем у половины исследованных модемов эффективная защита на входе отсутствует. В некоторых моделях предусмотрены многоступенчатые схемы защиты входов от импульсных помех и перенапряжений, однако в поставляемых в нашу страну вариантах выполнена только разводка проводников узла защиты на печатной плате, а соответствующие элементы на нее не установлены.
Для обеспечения защиты АС от НСВ по коммуникационным каналам (главным образом речь идет о проводных линиях связи) необходимо проведение определенных мероприятий организационного и технического характера. Их детализация требует привязки
кконкретному объекту.
1.Необходимо проверить с привлечением квалифицированных специалистов схему внутренних и внешних коммуникационных каналов объекта для выявления возможных путей для нападения на объект по проводным линиям связи.
Защита от намеренного силового воздействия 313
2.Схема внутренних и внешних коммуникационных каналов объекта должна быть разделена на зоны, в которых можно реализовать те или иные мероприятия по защите.
3.На все проводные линии связи, которые выходят за пределы зон, подконтрольных службе безопасности объекта, должны быть установлены устройства защиты от НСВ для каждого проводника линий связи. Места для установки шкафов с защитным оборудованием выбираются в зонах, подконтрольных службе безопасности.
4.После завершения монтажа кабельных коммуникаций и УС снимается “портрет” коммуникационной сети с помощью анализатора неоднородностей линии связи. При последующем систематическом контроле коммуникационной сети, сравнивая результаты текущих измерений с контрольным “портретом” сети, можно будет выявить несанкционированные подключения. Таким способом весьма точно выявляются контактные подключения с емкостной развязкой, поскольку они имеют импеданс, существенно отличающийся от волнового сопротивления линий связи. Так как емкость разделительного конденсатора невелика, то зондирующий импульс должен иметь наносекундный диапазон.
5.Доступ к мини-АТС, кросс-панелям и другим элементам коммуникационных каналов связи должен быть ограничен соответствующими документами и техническими мероприятиями, а текущее обслуживание оборудования и ремонтные работы необходимо производить под контролем сотрудников режимной службы.
6.При проектировании схем размещения и монтаже коммуникационного оборудования АС необходимо устранять потенциальные возможности для атаки на объект с помощью ТС НСВ.
Общепринятая топология прокладки проводных линий связи, когда пары линий выполнены из плоского кабеля (“лапши”) и отдельные пары прокладываются вдоль поверхности стены параллельно одна другой, является идеальной для атаки на объект с помощью ТС НСВ с бесконтактным емкостным инжектором. С помощью плоского накладного электрода на изолирующей штанге и ТС с большой частотой следования пачек импульсов подключенные к таким линиям УС могут быть выведены из строя за 10–30 с. Поэтому подобная топология прокладки проводных линий связи допустима только в пределах контролируемой зоны.
Размещение АТС, кроссовых устройств, маршрутизаторов и других подобных устройств на внешних стенах объекта нежелательно, так как может быть произведена атака на объект с наружной стороны стены.
При атаке в зоне расположения АС или кабельных коммуникаций снаружи объекта накладывается емкостной бесконтактный инжектор большого размера (так как ограничений по скрытности атаки практически нет) и производится НСВ. Эффективность такого НСВ наиболее высока для помещений с тонкими стенами из современных искусственных материалов с большой диэлектрической проницаемостью, а минимальна для экранированных помещений и помещений с железобетонными стенами. В последнем случае эффективность НСВ снижается из-за экранирующего влияния арматуры железобетона. Поэтому, если возможности для замены тонкостенных перегоро-
314 Глава 16. Технические методы и средства защиты информации
док нет, необходимо предусмотреть экранирование помещения при его проектировании (по меньшей мере, проводящими обоями или металлической сеткой). В особенности эта рекомендация актуальна для помещений с коммуникационным оборудованием, имеющих смежные комнаты вне зоны контроля. При невозможности экранирования всего помещения необходимо прокладывать линии связи по широкой заземленной полосе металла.
7.При закупках коммуникационного оборудования для АС необходимо обращать внимание на степень его защиты от импульсных помех. Наиболее важными являются следующие характеристики: степень защиты от микросекундных импульсных помех большой энергии (применительно к ТС НСВ с контактным подключением к низковольтным емкостным накопителям) и степень защиты от пачек импульсов наносекундного диапазона (применительно к ТС НСВ с высоковольтными трансформаторами и бесконтактными инжекторами).
Целесообразно ориентироваться на определенную минимальную степень защищенности оборудования АС по коммуникационным каналам, которая должна соответствовать ГОСТ.
8.При построении схемы защиты объекта целесообразно выделить три рубежа:
•рубеж I — защита по периметру объекта всех коммуникационных каналов для предотвращения внешней угрозы нападения с использованием ТС НСВ;
•рубеж II — поэтапная защита для локализации ТС НСВ, стационарно установленных внутри охраняемого объекта или пронесенных внутрь его для организации однократной атаки;
•рубеж III — индивидуальная защита наиболее ответственных элементов АС.
Для небольших объектов рубеж I может отсутствовать, а рубеж II — сократиться.
9.Для первого рубежа, как минимум, необходимо установить защиту всех проводных линий связи от перенапряжения с помощью воздушных разрядников и варисторов (аналогичные схемы применяются для защиты от индуцированных разрядов молнии).
Защита должна быть установлена между линиями и между каждым из проводников и контуром заземления. Узлы защиты должны быть сменными с индикаторами повреждения, так как для элементов защиты этого рубежа велика вероятность повреждения индуцированными разрядами молнии, что может потребовать оперативной замены дефектных узлов для быстрого восстановления помехозащитных свойств системы. Проводные линии связи, проложенные отдельными проводами, необходимо заменить на многопарные кабели связи с витыми парами. В дополнение к обычным мерам защиты кабелей связи от несанкционированного подключения подслушивающей и иной подобной аппаратуры, их необходимо экранировать (для этого применяются металлические короба, трубы, металлорукава). Особенно это требование важно для высокоскоростных выделенных линий связи.
10.Для второго рубежа защиты наиболее целесообразно использовать комбинированные низкопороговые помехозащищенные схемы. Элементной базой таких схем являются низкопороговые газовые разрядники, варисторы, комбинированные диодные
Защита от намеренного силового воздействия 315
ограничители перенапряжений, супрессоры, трансзобсы, RC- и LC-фильтры и другие элементы.
Конкретное решение помехозащитной схемы зависит от характеристик защищаемой линии (прежде всего, от быстродействия коммуникационного канала). Следует отдавать предпочтение групповому устройству защиты, выполненному в виде металлического шкафа с дверцей, запираемой замками. Коммуникационные связи между отдельными узлами АС в пределах второго рубежа желательно выполнять не проводными, а оптоволоконными линиями.
11.Для третьего рубежа необходимо применять схемы защиты, максимально приближенные к защищаемому оборудованию, например, интегрированные с различного вида розетками и разъемами для подключения проводных линий связи. Также имеются схемы защиты, выполненные на стандартных печатных платах, предназначенных для установки в ПЭВМ и иное оборудование.
12.После монтажа системы защиты от НСВ по коммуникационным каналам эту систему и АС в целом необходимо испытать на реальные воздействия. Для испытаний применяются имитаторы ТС НСВ, генерирующие импульсы, аналогичные импульсам, используемым при реальной атаке на объект. Следует заметить, что производимые рядом зарубежных фирм имитаторы импульсных помех очень дороги (стоимость до нескольких десятков тысяч долларов и более) и ограничено пригодны для имитации ТС НСВ. Например, имитаторы пачек импульсов наносекундного диапазона имеют амплитуду напряжения 2,5 кВ или 4 кВ, а для имитации ТС НСВ с емкостным инжектором требуется напряжение на порядок больше.
Глава 17
Программные методы защиты
Проблема обеспечения безопасности автоматизированных систем (АС) — одна из наиболее важных и сложных проблем в области автоматизированной обработки информации.
Поскольку компонентами АС являются аппаратные средства, программное обеспечение, обрабатываемая информация, линии связи, персонал и документация, ущерб автоматизированной системе — понятие достаточно широкое. Кроме того, ущербом считается не только явное повреждение какого-либо из компонентов, но и приведение компонентов системы в неработоспособное состояние, а также различного рода утечки информации, изменение определенных физических и логических характеристик АС.
В этой связи определение возможного ущерба АС является сложной задачей, зависящей от многих условий. Можно с уверенностью сказать, что везде, где используют АС, существует потенциальная угроза нанесения ущерба (прямого или косвенного) законным владельцам и законным пользователям этих АС.
С другой стороны, заслуживает внимания вопрос о стоимости самой информации. В
мировой практике принято считать, что информация стоит ровно столько, сколько стоит ущерб от ее потери в сочетании с затратами на ее восстановление.
Вопросы безопасности АС можно условно разделить на следующие группы.
•Вопросы обеспечения физической безопасности компонентов АС. Сюда относятся вопросы защиты АС от пожара, затопления, других стихийных бедствий, сбоев питания, кражи, повреждения и т.д.
•Вопросы обеспечения логической безопасности компонентов АС. Сюда относятся вопросы защиты АС от несанкционированного доступа, от умышленных и неумышленных ошибок в действии людей и программ, которые могут привести к ущербу и т.д.
•Вопросы обеспечения социальной безопасности АС. Сюда относятся вопросы разработки законодательства, регулирующего применение АС и определяющего порядок расследования и наказания нарушений безопасности АС.
Возможно, это покажется кому-то не столь важным, но многие специалисты считают, что немалую роль играют вопросы выработки у пользователей АС определенной дисциплины, а также формирование определенных этических норм, обязательных для персонала АС. К ним следует отнести любые умышленные или неумышленные действия, которые:
•нарушают нормальную работу АС;