Глава 1. Системный подход к инженерно- технической защите информации

1.1. Основные положения системного подхода к инженерно-технической защите информации

Слабоформализуемые задачи, к которым относится большинс­тво задач инженерно-технической защиты, характеризуются сле­дующими основными особенностями:

• наличием большого числа факторов, влияющих на эффектив­ность решения задачи;

• отсутствием количественных достоверных исходных данных об этих факторах;

• отсутствием формальных (математических) методов получения оптимальных результатов решения слабоформализованных за­дач по совокупности исходных данных.

Эти особенности исключают возможность формального полу­чения оптимального (наилучшего) результата решения задачи. Но даже формальный аппарат при недостоверных исходных данных не гарантирует получение точного результата. Как писал известный русский математик, механик и кораблестроитель А. Н. Крылов, «точность результатов не может быть выше точности исходных данных».

Слабоформализуемые задачи наиболее часто приходится ре­шать на практике, в том числе при решении бытовых вопросов. Даже покупка товара сопровождается предварительными размыш­лениями и сбором информации о потребительских свойствах анало­гичных товаров и их стоимости у разных производителей. Решение о покупке принимается на основе подсознательного анализа мно­жества факторов, влияние которых на принятие решения часто не осознается и интегрально интерпретируется как «понравилось». Несмотря на огромные достижения науки, число проблем и задач, которые удается свести к формальным и решить строго математи­чески, существенно меньше, чем не имеющих такого решения.

Слабоформализуемые задачи решаются в основном эвристи­ческими методами. Однако эти методы не обеспечивают получе­ние оптимального результата, а определяют область рациональных решений, т. е. тех, которые с определенными допусками соответс­твуют постановке задачи. Как правило, задача имеет несколько ра­циональных решений, которые в пространстве результатов образу­ют область, внутри которой расположено оптимальное решение.

Эвристические методы реализуют на подсознательном уров­не знания и опыт специалистов. Подсознательный уровень на сов­ременном этапе развития биологической и психологической наук пока представляет собой «черный ящик», алгоритм работы которо­го неизвестен. Специалисты по психоанализу пытаются по отдель­ным проявлениям бессознательного на сознательном уровне вы­явить психические болезни пациентов, причины которых кроются в неосознаваемых психических травмах в предшествующие годы. Тем не менее эвристические методы решения (на основе «здраво­го смысла») слабоформализуемых задач часто обеспечивают более точные результаты, чем формальные на основе грубых математи­ческих моделей или при недостоверных и недостаточных исход­ных данных.

Однако возможности эвристических методов имеют ограниче­ния, определяемые числом учитываемых при решении задачи фак­торов влияния. В силу малого объема у человека оперативной па­мяти количество учитываемых факторов невелико и составляет 5-9. Только отдельные выдающиеся личности способны интуитив­но учитывать большее количество факторов, в силу чего принима­емые ими решения более эффективны, чем решения человека со средними способностями. В силу этих же ограничений должнос­тные лица, которым приходится оперативно решать многофактор­ные задачи, имеют помощников, которые готовят им информацию в сжатом систематизированном виде.

Если число факторов влияния велико, что имеет место при ре­шении задач инженерно-технической защиты информации, то точ­ность эвристических методов низка. В общем случае задачи инже­нерно-технической защиты информации характеризуются боль­шим количеством и многообразием факторов, влияющих на ре­зультат решения, причем это влияние часто не удается однознач­но выявить и строго описать. К ним, в первую очередь, относят­ся задачи, результаты решения которых зависят от людей. Только в отдельных простейших случаях удается однозначно и формально описать реакции человека на внешние воздействия. В большинстве других вариантов сделать это не удается. Однако из этого утверж­дения не следует, что организация эффективной защиты информа­ции зависит исключительно от искусства специалистов по защите информации. Человечеством накоплен достаточно большой опыт по решению слабоформализуемых проблем.

Решение любых задач производится на основе моделей ис­следуемых объектов и процессов. Решаемая задача или проблема представляет собой разницу между реальным объектом или про­цессом и тем, что надо достигнуть или получить. Наиболее уни­версальной моделью любого объекта или процесса является пред­ставление его в виде системы. Системный подход — это иссле­дование объекта или процесса с помощью модели, называемой системой.

Этот подход предусматривает самый высокий уровень описа­ния объекта исследования — системный. Самым низким уровнем является уровень описания параметров объекта — параметричес­кий. Между ними располагаются структурный и функциональный уровни.

Сущность системного подхода состоит в следующем:

• совокупность сил и средств, обеспечивающих решение задачи, представляется в виде модели, называемой системой;

• система описывается совокупностью параметров;

• любая система рассматривается как подсистема более слож­ной системы, влияющей на структуру и функционирование рас­сматриваемой;

• любая система имеет иерархическую структуру, элементами и связями которой нельзя пренебрегать без достаточных основа­ний;

• при анализе системы необходим учет внешних и внутренних влияющих факторов, принятие решений на основе части из них без рассмотрения остальных может привести к неверным ре­зультатам;

• свойства системы превышают сумму свойств ее элементов за счет качественно новых свойств, отсутствующих у ее элемен­тов — системных свойств.

Совокупность элементов образует систему, когда у них появ­ляются общие цели. Если представить цели элементов в виде век­торов, то векторы целей элементов простой совокупности (набо­ра элементов) ориентированы произвольно. При сложении векто­ров результирующий вектор набора элементов не будет существен­но отличаться от векторов элементов. Однако если векторы целей элементов ориентированы в одном направлении, то результирую­щий вектор будет существенно отличаться от векторов элементов. В этом случае набор элементов трансформируется в систему с до­полнительными возможностями. Например, толпа людей на улице ведет себя спокойно до тех пор, пока не найдется оратор и не сбли­зит цели собравшихся людей. Толпа может преобразоваться вре­менно в систему с ориентацией суммарного вектора целей как на добрые дела, так и на разрушение. Способность пламенных орато­ров изменить ориентацию целей слушающих их людей и повести за собой писатели красиво назвали умением «зажечь сердца» лю­дей. По этой же причине руководитель, назначенный или выбран­ный на высокий пост, собирает свою команду единомышленников, т. е. людей с одинаковой ориентацией векторов целей. Если это ему не удается, то результирующий вектор целей его аппарата возрас­тает несущественно, так как складываются лишь проекции целей, величина которых определяется лишь формальным выполнением сотрудниками аппарата своих функциональных обязанностей.

Важнейшим отличием системы от набора элементов является то, что система обладает свойствами, отсутствующими у ее элемен­тов. Традиционный несистемный подход предполагает, что свойс­тва объекта или субъекта есть совокупность свойств его частей. Примером традиционного подхода могут служить пока преоблада­ющие в официальной медицине методы диагностики и лечения бо­лезней человека по результатам исследования отдельных его орга­нов. Человек к старости, после прохождения многочисленных ка­бинетов узкоспециализированных врачей, «приобретает» такой бу­кет болезней, что побочный вред от назначенных многочисленных лекарств может превысить пользу от них. Человека нельзя делить на части без учета информационных, химических, электромагнит­ных, электрических связей между его органами и даже клетками, лечить надо не отдельные болезни, а человека в целом. Но человек как система очень сложен. Основная проблема современной меди­цины состоит в противоречии между необходимостью лечения че­ловека как единого целого и ограниченностью медицинских зна­ний о нем врача. Консерватизм методов лечения традиционной ме­дицины привел к тому, что нишу системных свойств человека за­полняют знахари, экстрасенсы, так называемые народные целите­ли и другие «самородки», заряжающие энергией зубные пасты и газеты. Следует отметить, что восточная философия, в том числе и медицина, характеризуется более целостным подходом к миру, чем западная. Иероглифы, каждый из которых отображает целые понятия языка, являются примером такого подхода. Конечно, уча­щимся японской, корейской и китайской школ труднее запомнить несколько тысяч иероглифов, чем тридцать букв алфавита, но при изучении иероглифов уже в раннем возрасте развивается дедук­тивное мышление, которое в дальнейшем способствует формиро­ванию системного мышления специалиста. Отчасти этим можно объяснить огромные успехи, например, Японии и Северной Кореи в производстве высокотехнологичной продукции.

Примером системного свойства является сознание человека, которое отсутствует у его частей. Мыслительные способности ав­тономно функционирующего мозга как органа обработки и хране­ния информации и мозга в теле человека существенно отличаются. Это утверждение подтверждается соответствующими опытами: у человека, изолированного от внешних воздействий (с закрытыми глазами и ушами, помещенного в бассейн с жидкостью, плотность которой равна плотности его тела), через некоторое время возни­кают галлюцинации, а через более продолжительное время прояв­ляются симптомы психического расстройства. Это можно объяс­нить влиянием расхождения между текущей моделью мира, кото­рая постоянно создается в мозгу на основе информации от всех ре­цепторов тела человека, и эталонной, сформировавшейся в течение предыдущей жизни человека. Когда прекращается поток данных от рецепторов, то текущая модель деформируется, подсознание не может найти алгоритм сохраняющего здоровье и жизнь поведения, происходит так называемая «сшибка», приводящая к психическо­му расстройству. По этой же причине «теряется» человек, попада­ющий в незнакомую обстановку.

Эффективность реализации системного подхода на практике зависит от умения специалиста выявлять и объективно анализи­ровать все многообразие факторов и связей достаточно сложного объекта исследования, каким является, например, организация как объект защиты. Необходимым условием такого умения является наличие у специалиста так называемого системного мышления, формируемого в результате соответствующего обучения и практи­ки решения слабоформализуемых задач. Системное мышление — это форма мышления, характеризующая способность человека на бессознательном уровне решать задачи дедуктивным мето­дом. Эти методы применительно к инженерно-технической защите информации предусматривают:

• четкую постановку задачи, включающую определение темати­ческих вопросов защищаемой информации и ее источников как объектов защиты, выявление угроз этой информации и форму­лирование целей и задач защиты информации;

• разработку принципов и путей решения задачи;

• разработку методов решения задач;

• создание программного, технического и методического обеспе­чения решения задачи.

Системное мышление — важнейшее качество не только специ­алиста по защите информации, но и любого организатора и руко­водителя. Если руководитель не может быстро выявить факторы, влияющие на то или иное решение, и оценить их вес, то неучтен­ные или необоснованно отброшенные факторы постоянно будут о себе напоминать. Такой руководитель превращается в борца с им же создаваемыми проблемами.

Если системный поход характеризует концептуальные взгля­ды на пути решения слабоформализуемых задач, то основу их ре­шения составляет системный анализ.

Системный анализ предусматривает применение комплек­са методов, методик и процедур, позволяющих выработать в результате анализа модели системы рациональные рекоменда­ции по решению проблем системы. Математическим обеспечени­ем системного анализа является аппарат исследования операций. Исследование операций представляет собой комплекс научных ме­тодов для решения задач эффективного управления организацион­ными системами, в которых основным элементом является чело­век. Один из создателей аппарата исследования операций Т. Саати определил его как «искусство давать плохие ответы на те практи­ческие вопросы, на которые даются еще худшие ответы другими методами». Следует сразу оговориться, что при решении слабо- формализуемых задач методами системного анализа в большинс­тве случаев удается найти только область рациональных решений, внутри которой находится наилучший (оптимальный) для конк­ретных исходных данных результат.

Системный подход и системный анализ составляют основу те­ории систем. Теория систем зародилась в 30-е годы. В годы Второй мировой войны корпорация «Ренд корпорэшен» разработала ме­тодологию системных исследований, а в 50-е годы теория систем сформировалась как самостоятельное направление. В 50-е годы в США было организовано «Общество исследований в области об­щей теории систем». Его организаторами являются специалисты по математическим проблемам в области системотехники и психоло­гии JI. Берталанфи, Р. Жерар и А. Рапопорт, К. Боулдинг. С 1956 г. «Общество ...» издает под редакцией Берталанфи и Рапопорта еже­годники «General System». В 1959 г. при Кейсовском технологичес­ком институте (США) создан «Центр системных исследований». Корпорация «International Business Mashines Corporation» в 1963 г. организовала Институт системных исследований.

Созданию и развитию теории систем способствовали труды рус­ских ученых В. И. Вернадского, А. А. Богданова, JI. С. Выготского, Г. С. Поспелова, Н. П. Бусленко, В. Н. Садовского, Н. П. Федоренко и других. С 1969 года в России издается ежегодник «Системные ис­следования», в 1976 году основан в Москве научно-исследователь­ский институт системных исследований РАН (НИИСИ).

В соответствии с требованиями системного подхода совокуп­ность взаимосвязанных элементов, функционирование которых направлено на обеспечение безопасности информации, образу­ет систему защиты информации. Такими элементами являются люди, инженерные конструкции и технические средства, обеспе­чивающие защиту информации независимо от их принадлежности к другим системам. Ядро системы защиты образуют силы и средс­тва, основными функциями которых является обеспечение ин­

формационной безопасности. Однако они составляют лишь часть сил и средств системы защиты информации. Например, в систе­му защиты информации входят не только структурные подразде­ления (служба безопасности, отдел режима и секретности, 1-й от­дел и др.), предназначенные для защиты информации, но все со­трудники организации, обязанные в меру своей ответственности обеспечивать защиту информации. Следовательно, они также яв­ляются элементами системы защиты информации организации. И если какой-либо сотрудник организации нарушит правила обраще­ния с секретными документами, то возможен огромный ущерб, не­смотря на безупречную работу других элементов системы защиты. Следовательно, структура (элементы и их взаимосвязь) системы за­щиты информации государства, ведомства, организации пронизы­вает структуру государства, ведомства, организации.

Для системы защиты информации очень трудно точно указать места входов и выходов. Входами любой системы являются силы и воздействия, изменяющие состояние системы. Такими силами и воздействиями являются угрозы. Угрозы могут быть внутренни­ми и внешними, в том числе такие трудно локализуемые как сла­бая правовая дисциплина сотрудников, некачественная эксплуа­тация средств обработки информации или наличие в помещении радио и электрических приборов, побочные физические процес­сы в которых способствуют несанкционированному распростра­нению защищаемой информации. Источниками угроз могут быть злоумышленники, технические средства внутри организации, со­трудники организации, внутренние и внешние поля, стихийные силы и т. д.

17

Выходы системы представляют собой реакцию системы на входы. Выходами системы являются меры по защите информации. Однако локализовать в пространстве выходы системы так же слож­но, как и входы. Каждый сотрудник, например, в меру своей от­ветственности обязан заниматься задачами защиты информации и принимать меры по обеспечению ее безопасности. Меры по защи­те информации также включают разнообразные способы и средс­тва, в том числе документы, определяющие доступ сотрудников к защищаемой информации в конкретном структурном подразделе­нии организации.

3 Зак. 174

Следовательно, система защиты информации представляет собой модель системы, объединяющей силы и средства органи­зации, обеспечивающие защиту информации. Она описывается параметрами на рис. 1.1.

Цели и задачи защиты информации