598

Μ. В. ГРАЙВОРОНСЬКИЙ, О. Μ. НОВІКОВ

Безпека інформаційно- комунікаційних систем

Затверджено Міністерством освіти і науки України як підручник для студентів вищих навчальних закладів, які навчаються за напрямами «Безпека інформаційних і комунікаційних систем», «Системи технічного захисту інформації», «Управління інформаційною безпекою»

Серія «ІНФОРМАТИКА» За загальною редакцією академіка НАН України М. 3. Згуровського

Київ

Видавнича група BHV 2009

ББК 32.973я73

Γ14

УДК 004.056.5(075.8)

Рецензенти: А. Б. Качинський, доктор технічних наук, професор, заступник директора з на укової роботи Інституту проблем національної безпеки Ради національної безпе- ки і оборони України;

Г. В. Кузнецов, доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри електроніки та обчислювальної техніки Національного гірничого університету; О. К. Юдін, доктор технічних наук, директор Інституту новітніх технологій, за­відувач кафедри комп'ютеризованих систем захисту інформації Національного авіаційного університету.

Гриф надано Міністерством освіти і науки України, лист № 14/18-Г-977 від 06.05.2008 р.

Грайворонський М. В., Новіков О. М.

Γ14 Безпека інформаційно-комунікаційних систем. — К.: Видавнича група BHV, 2009. — 608 с.: іл.

ISBN 966-552-167-5

Підручник знайомить студентів із сучасними підходами до розв'язання проблеми безпеки інформації в інформаційно-комунікаційних системах. У ньому докладно й систематично розглянуто питання створення, введення в дію та супроводження захищених систем, а також подано діючі в Україні нормативні документи та міжнародні стандарти, що регламентують діяльність у цій сфері.

Підручник призначено для студентів вищих навчальних закладів, які навчаються за напря­мами підготовки 6.170101 «Безпека інформаційних і комунікаційних систем», 6.170102 «Систе­ми технічного захисту інформації», 6.170103 «Управління інформаційною безпекою» галузі знань 1701 «Інформаційна безпека» і напрямами 6.050101 «Комп'ютерні науки», 6.050102 «Комп'ютерна інженерія», 6.050103 «Програмна інженерія» галузі знань 0501 «Інформатика та обчислювальна техніка», а також за відповідними програмами магістерської підготовки.

ББК 32.973я73

Усі права захищено. Жодна частина цієї книжки не може бути відтворена у будь-якій формі будь- якими засобами без письмового дозволу власників авторських прав.

Інформацію, що міститься в цьому виданні, отримано з надійних джерел. Проте, зважаючи на існу­вання імовірності виникнення людських і технічних помилок, видавництво не може гарантувати аб­солютну точність і повноту відомостей, викладених у цій книжці, і не несе відповідальності за мож­ливі помилки, пов'язані з їх використанням.

Наведені у книжці назви продуктів або організацій можуть бути товарними знаками відповідних власників.

Isbn 966-552-167-5

© Видавнича група BHV, 2009

Стислий зміст

Передмова 13

Частина 1

Забезпечення захисту інформації в інформаційно-комунікаційних системах

Розділ 1. Базові поняття 18

Розділ 2. Будова систем захисту інформації 37

Розділ 3. Основи криптографічних методів захисту інформації ......51

Розділ 4. Теоретичні основи захисту інформації 62

Частина II

Основні загрози безпеці інформації в інформаційно-комунікаційних

системах

Розділ 5. Типові вразливості систем і аналіз причин їх появи 78

Розділ 6. Шкідливе програмне забезпечення .99

Частина III

Нормативні документи з оцінювання захищеності інформації

Розділ 7. Розвиток стандартів безпеки 142

Розділ 8. Нормативно-правова база України 159

Розділ 9. Міжнародний стандарт ISO/IEC 15408 175

Частина IV

Захист інформації на рівні операційної системи

Розділ 10. Апаратне забезпечення засобів захисту 190

Розділ 11. Захищені операційні системи 221

Розділ 12. Засоби захисту в операційній системі UNIX 241

Розділ 13. Засоби захисту в операційній системі Windows 261

Розділ 14. Системи оброблення конфіденційної інформації 291

Частина V

Захист інформації в розподілених системах

Розділ 15. Основи безпеки інформації в комп'ютерних мережах 316

Розділ 16. Безпека мережних протоколів Інтернету 343

Розділ 17. Безпека прикладних служб Інтернету....................................................................412

Розділ 18. Засоби захисту в розподілених інформаційно-комунікаційних системах ..........463

Розділ 19. Передавання інформації через захищені мережі .......491

Частина VI

Створення, введення в дію та супроводження захищених систем

Розділ 20. Створення комплексної системи захисту інформації 512

Розділ 21. Кваліфікаційний аналіз засобів і систем захисту інформації 544

Розділ 22. Супроводження комплексної системи захисту інформації 553

Список скорочень 584

Література та посилання 593

Зміст

Передмова 13

Частина І

Забезпечення захисту інформації в інформаційно-комунікаційних

системах

Розділ 1. Базові поняття 18

• Термінологія 18

• Системи, в яких здійснюється захист інформації 18

• Завдання захисту інформації 20

• Загрози і вразливості 22

• Комплексна система захисту інформації 23

• Об'єкти захисту та їхні властивості 24

• Розроблення й оцінювання захищених систем 26

• Загрози безпеці інформації 27

1. Класифікація загроз 27

2. Перелік типових загроз безпеці 28

3. Класифікація атак і 30

4. Методика класифікації загроз STRIDE 31

5. Модель загроз 32

• Порушники 32

1. Визначення терміну «хакер» ....32

2. Наслідки віддій порушників 33

3. Модель порушника ...34

Висновки 35

Контрольні запитання та завдання 36

Розділ 2. Будова систем захисту інформації 37

1. Рівні інформаційно-комунікаційної системи 37

2. Функціональні сервіси безпеки і механізми, що їх реалізують 41

3. Основні підсистеми комплексу засобів захисту 45

1. Підсистема керування доступом 46

2. Підсистема ідентифікації й автентифікації 47

3. Підсистема аудита 48

4. Підсистема забезпечення цілісності 49

5. Криптографічна підсистема 49

Висновки ...............49

Контрольні запитання та завдання 50

Розділ 3. Основи криптографічних методів захисту інформації 51

1. Історична довідка 51

2. Основні поняття 52

3. Шифрування з ключем 54

1. Симетричне шифрування 54

2. Асиметричне шифрування 56

4. Поняття криптографічної системи 58

Висновки 60

Контрольні запитання та завдання.............................................................................................61

Розділ 4. Теоретичні основи захисту інформації.......................................................62

4.1. Загальні поняття теорії захисту інформації 62

4.2. Позначення, аксіоми та визначення 64

4.3. Основні типи політик безпеки 65

4.4. Математичні моделі безпеки 69

4.4.1. Моделі дискреційної політики безпеки.................................................................69

4.4.2. Моделі мандатної політики безпеки.....................................................................73

Висновки................................................................................................................................75

Контрольні запитання та завдання......................................................................................76

Частина II

Основні загрози безпеці інформації в інформаційно-комунікаційних

системах

Розділ 5. Типові вразливості систем і аналіз причин їх появи..................................78

5.1. Передумови виникнення вразливостей у комп'ютерних системах............................78

5.2. Класифікація вад захист................................................................................................80

5.2.1. Класифікація вад захисту за причиною їх появи .............................................80

5.2.2. Класифікація вад захисту за їх розміщенням у системі...................................81

5.2.3. Класифікація вад захисту за етапами їх появи.................................................83

5.3 Класифікація помилок, що виникають у процесі програмної реалізації

системи 87

5.4. Помилки переповнення буфера 89

5.4.1. Переповнення буфера у стеку.........................................................................89

5.4.2. Переповнення буфера у статичній або динамічній пам'яті............................92

5.4.3. Помилка переповнення в один байт................................................................92

5.5. Помилки оброблення текстових рядків 93

5.5.1. Використання конвеєра....................................................................................93

5.5.2. Переспрямування введення-виведення..........................................................95

5.5.3. Спеціальні символи...........................................................................................95

5.6. Люки 96

5.6.1 Режим debug у програмі sendmail 97

Висновки 97

Контрольні запитання та завдання 98

Розділ 6. Шкідливе програмне забезпечення 99

6.1. Класифікація шкідливого програмного забезпечення 99

6.2. Програмні закладки....................................................................................................102

6.2.1. Функції програмних закладок...........................................................................102

6.2.2. Шпигунські програми........................................................................................103

6.2.3. «Логічні бомби»................................................................................................104

6.2.4. Люки — утиліти віддаленого адміністрування...............................................104

6.2.5. Несанкціонована робота з мережею..............................................................106

6.2.6. Інші програмні закладки..................................................................................107

6.3. Комп'ютерні віруси.......................................................................................................109

6.3.1. Файлові віруси...................................................................................................110

6.3.2. Завантажувальні віруси....................................................................................112

6.3.3. Макровіруси.......................................................................................................114

6.3.4. Скриптові віруси...............................................................................................115

6.3.5. Захист від комп'ютерних вірусів......................................................................116

6.4. Мережні хробаки ....................................................................................................117

6.4.1. Класифікація мережних хробаків...............................................................118

6.4.2. Хробак Морріса............................................................................................121

6.4.3. Сучасні мережні хробаки.............................................................................126

6.5. «Троянські коні».....................................................................................................127

6.5.1. Соціальна інженерія....................................................................................128

6.5.2. Класифікація «троянських коней»..............................................................129

6.5.3. Шпигунські троянські програми..................................................................130

6.5.4. Троянські інсталятори..................................................................................131

6.5.5. «Троянські бомби».......................................................................................131

6.6. Спеціальні хакерські утиліти.................................................................................132

6.6.1. Засоби здійснення віддалених атак..........................................................133

6.6.2. Засоби створення шкідливого програмного забезпечення.....................134

6.6.3. Створення засобів атак..............................................................................135

Висновки........................................................................................................................138

Контрольні запитання та завдання..............................................................................140

Частина III­­­­­­­­______________________________________________

Нормативні документи з оцінювання захищеності інформації

Розділ 7. Розвиток стандартів безпеки.......................................................................142

7.1. Призначення стандартів інформаційної безпеки....................................................142

7.2. Стандарти, орієнтовані на застосування військовими та спецслужбами............143

7.2.1. «Критерії оцінювання захищених комп'ютерних систем»

Міністерства оборони США..........................................................................144

7.2.2. Інтерпретація і розвиток TCSEC..................................................................149

7.2.3. Керівні документи Державної технічної комісії при Президенті

Російської Федерації.....................................................................................150

7.3. Стандарти, що враховують специфіку вимог захисту в різних системах............151

7.3.1. Європейські критерії безпеки інформаційних технологій 151

7.4. Стандарти, що використовують концепцію профілю захисту..............................155

7.4.1. Концепція профілю захисту..........................................................................155

7.4.2. Федеральні критерії безпеки інформаційних технологій США..................156

Висновки............................................................................................................................157

Контрольні запитання та завдання..................................................................................158

Розділ 8. Нормативно-правова база України.............................................................159

8.1. Законодавча і нормативна база захисту інформації в Україні.............................159

8.1.1. Закон України «Про захист інформації в інформаційно-

телекомунікаційних системах».....................................................................160

8.1.2. Нормативні документи системи технічного захисту інформації................160

8.2. Оцінювання захищеності інформації, яку обробляють у комп'ютерних

системах....................................................................................................................161

8.2.1. Особливості термінології..............................................................................161

8.2.2. Критерії захищеності інформації в комп'ютерних системах

від несанкціонованого доступу....................................................................162

8.2.3. Класифікація автоматизованих систем і стандартні функціональні

профілі захищеності інформації в комп'ютерних системах.......................169

8.3. Керівні документи з вимогами до захисту інформації в інформаційних

системах певних типів...............................................................................................170

8.3.1. Вимоги із захисту конфіденційної інформації від несанкціонованого

доступу під час оброблення в автоматизованих системах класу 2............170

8.3.2. Вимоги до захисту інформації веб-сторінки від несанкціонованого

доступу..............................................................................................................172

Висновки.............................................................................................................................173

Контрольні запитання та завдання...................................................................................174

Розділ 9. Міжнародний стандарт ISO/IEC 15408.........................................................175

9.1. Основні відомості........................................................................................................175

9.2. Базові поняття.............................................................................................................177

9.3. Розроблення ІТ-продукту та його кваліфікаційний аналіз.......................................180

9.3.1. Загальні положення.........................................................................................180

9.3.2. Оцінювання об'єкта за «Загальною методологію»........................................181

9.3.3. Матеріали, необхідні для проведення кваліфікаційного аналізу................182

9.3.4. Три етапи здійснення кваліфікаційного аналізу............................................182

9.4. Структура основних документів «Загальних критеріїв»..........................................182

9.4.1. Профіль захисту..............................................................................................182

9.4.2. Завдання з безпеки.........................................................................................185

Висновки.............................................................................................................................188

Контрольні запитання та завдання...................................................................................188

Частина IV_____________________________________________________

Захист інформації на рівні операційної системи

Розділ 10. Апаратне забезпечення засобів захисту...................................................190

10.1. Завдання апаратного захисту...................................................................................190

10.2. Підтримка керування пам'яттю.................................................................................191

10.2.1 Віртуальні адреси..........................................................................................191

10.2.2. Віртуальна пам'ять........................................................................................191

10.2.3. Трансляція адрес..........................................................................................194

10.3. Підтримка керування процесами..............................................................................196

10.4. Особливості архітектури процесорів Intel х86.........................................................198

10.4.1. Регістри процесорів х86...............................................................................199

10.4.2. Селектори та дескриптори сегментів і сторінок.........................................203

10.5. Керування оперативною пам'яттю...........................................................................208

10.5.1. Сегментний розподіл пам'яті.......................................................................208

10.5.3. Сегментно-сторінковий розподіл пам'яті....................................................213

10.6. Керування задачами.................................................................................................213

10.6.1. Виклик процедур...........................................................................................214

10.6.2. Виклик задач.................................................................................................216

10.6.3. Привілейовані команди................................................................................218

Висновки..............................................................................................................................218

Контрольні запитання та завдання....................................................................................219

Розділ 11. Захищені операційні системи......................................................................221

11.1. Загрози безпеці операційних систем.......................................................................221

11.1.1. Сканування файлової системи....................................................................221

11.1.2. Викрадення ключової інформації................................................................222

11.1.3. Добирання паролів.......................................................................................223

11.1.4. Збирання сміття.........................................................................................................223

11.1.5. Перевищення повноважень 224

11.1.6. Програмні закладки 225

11.1.7. «Жадібні» програми 225

11.2. Поняття захищеної операційної системи 225

11.2.1. Підходи до побудови захищених операційних систем 225

11.2.2. Принципи створення захищених систем 226

11.2.3. Адміністративні заходи захисту 227

11.2.4. Політика безпеки 229

11.3. Типова архітектура комплексу засобів захисту операційних систем 231

11.3.1. Основні функції КЗЗ 231

11.3.2. Розмежування доступу 232

11.3.3. Ідентифікація, автентифікація й авторизація 235

11.3.4. Аудит 237

Висновки 238

Контрольні запитання та завдання 239

Розділ 12. Засоби захисту в операційній системі UNIX 241

12.1. Історія створення UNIX 241

12.2. Архітектура системи 243

12.3. Безпека UNIX 246

12.3.1. Модель безпеки системи UNIX 246

12.3.2. Підсистема ідентифікації й автентифікації .. 246

12.3.3. Підсистема розмежування доступу 249

12.3.4. Підсистема реєстрації 252

12.4. Адміністрування засобів безпеки UNIX 253

12.4.1. Особливості адміністрування 253

12.4.2. Утиліти безпеки 254

12.4.3. Характерні вразливості системи UNIX 257

Висновки 258

Контрольні запитання та завдання 260

Розділ 13. Засоби захисту в операційній системі Windows .. .261

13.1. Основні відомості про систему 261

13.1.1. Стисло про історію створення системи 261

13.1.2. Відповідність вимогам стандартів безпеки 262

13.2. Архітектура системи 263

13.2.1. Основні концепції 263

13.2.2. Компоненти системи захисту 264

13.3. Розмежування доступу 266

13.3.1. Основні принципи реалізації системи розмежування доступу 266

13.3.2. Суб'єкти доступу Windows 266

13.3.3. Об'єкти доступу Windows 268

13.3.4. Стандартні настроювання прав доступу 269

13.3.5. Ідентифікація й автентифікація 270

13.3.6. Реалізація дискреційного керування доступом 272

13.4. Аудит 285

13.5. Аналіз причин уразливостей системи Windows 286

Висновки 288

Контрольні запитання та завдання..............................................................................................289

Розділ 14. Системи оброблення конфіденційної інформації 291

14.1. Обґрунтування застосування захищених ОС 291

14.2. Система Trusted Solaris 292

14.2.1. Основні характеристики середовища Trusted Solaris........................................292

14.2.2. Керування доступом у середовищі Trusted Solaris............................................294

14.2.3. Окреме зберігання позначеної мітками інформації у середовищі

Trusted Solaris.......................................................................................................299

14.2.4. Адміністрування безпеки у середовищі Trusted Solaris.....................................301

14.3. Операційна система Фенікс 303

14.3.1. Архітектура системи.............................................................................................304

14.3.2. Засоби захисту......................................................................................................307

14.3.3. Дискреційна модель ієрархічного керування......................................................308

14.3.4. Засоби керування доступом.................................................................................З10

14.3.5. Перегляд протоколу аудита.................................................................................311

14.3.6. Програмні інтерфейси системи...........................................................................З11

14.3.7. Застосування операційної системи Фенікс.........................................................312

Висновки 312

Контрольні запитання та завдання 313

Частина V

Захист інформації в розподілених системах

Розділ 15. Основи безпеки інформації в комп'ютерних мережах 316

15.1. Основні відомості про комп'ютерні мережі .ЗІ6

15.1.1. Відкриті системи...................................................................................................317

15.1.2. Модель взаємодії відкритих систем....................................................................317

15.1.3 Стеки протоколів...................................................................................................319

15.2. Інтернет..............................................................................................................................321

15.2.1. Організація...........................................................................................................321

15.2.2. Адресація..............................................................................................................322

15.2.3. Маршрутизація.....................................................................................................326

15.3. Загрози безпеці інформації у мережах 329

15.4. Безпека взаємодії відкритих систем 330

15.4.1. Сервіси безпеки....................................................................................................331

15.4.2. Специфічні механізми безпеки............................................................................333

15.4.3. Універсальні механізми безпеки.........................................................................336

15.4.4. Керування безпекою............................................................................................338

15.4.5. Подальший розвиток міжнародних стандартів..................................................340

Висновки 340

Контрольні запитання та завдання 342

Розділ 16. Безпека мережних протоколів Інтернету 343

16.1. Протоколи прикладного рівня 343

16.1.1. Протокол Telnet....................................................................................................344

16.1.2. Протокол FTP.......................................................................................................349

16.1.3. Мережні служби UNIX..........................................................................................356

16.2. Транспортні протоколи.....................................................................................................359

16.2.1. Протокол UDP .................360

16.2.2. Протокол TCP.......................................................................................................361

16.3. Протокол IP 369

16.3.1. Призначення й можливості протоколу IPv4......................................................369

16.3.2. Атаки на протокол IPv4, пов'язані з адресацією...............................................372

16.3.3. Атаки, що ґрунтуються на помилках оброблення фрагментованих

пакетів..................................................................................................................373

16.3.4. Можливості, закладені у протокол IPv6.............................................................378

16.4. Протокол маршрутизації BGP 380

16.4.1 Особливості протоколу 380

16.4.2. Модель загроз 384

16.4.3. Механізми захисту 388

16.4.4. Рішення з безпеки 389

16.4.5. Оцінювання захищеності 391

16.5. Протоколи керування мережею 393

16.5.1. Протокол ІСМР 393

16.5.2. Протокол SNMP 403

Висновки 408

Контрольні запитання та завдання 410

Розділ 17. Безпека прикладних служб Інтернету 412

17.1. Система електронної пошти 412

17.1.1. Архітектура системи електронної пошти 413

17.1.2. Формат повідомлення електронної пошти 416

17.1.3. Протокол SMTP 417

17.1.4. Протокол РОРЗ 419

17.1.5. Протокол ІМАР4 421

17.1.6. Загрози, пов'язані з використанням електронної пошти 422

17.1.7. Анонімне відсилання електронної пошти 426

17.1.8. Атаки через систему електронної пошти 427

17.2. Веб-служба 430

17.2.1. Принципи веб-технології ....430

17.2.2. Протокол HTTP 433

17.2.3. Динамічні сторінки 439

17.2.4. Уразливості серверного програмного забезпечення 441

17.2.5. Уразливості у сценаріях 443

17.2.6. SQL-ін'єкція 447

17.2.7. Міжсайтовий скриптінг 450

17.2.8. Захист сервера від атак..... 453

17.2.9. Атака на клієнта ....454

17.2.10. Безпека Java 457

Висновки 460

Контрольні запитання та завдання 461

Розділ 18. Засоби захисту в розподілених інформаційно-комунікаційних

системах................................................................................................................. 463

18.1. Архітектура захищених мереж 463

18.1.1. Протидія прослуховуванню трафіку 463

18.1.2. Сегментація мережі 464

18.1.3. Резервування мережного обладнання і каналів зв'язку......................465

18.2. Міжмережні екрани 466

18.2.1. Можливості міжмережних екранів 467

18.2.2. Рівні реалізації 468

18.2.3. Особливості персональних брандмауерів 471

18.2.4. Недоліки міжмережного екрана 472

18.3. Системи виявлення атак 474

18.3.1. Можливості систем виявлення атак 474

18.3.2. Різні типи систем виявлення атак 475

18.3.3. Інформаційні джерела 477

18.3.4. Аналіз подій у системах виявлення атак 480

18.3.5. Відповідні дії систем виявлення атак 482

18.4. Додаткові інструментальні засоби 484

18.4.1. Системи аналізу й оцінювання вразливостей 484

18.4.2. Перевірка цілісності файлів 488

Висновки 489

Контрольні запитання та завдання 490

Розділ 19. Передавання інформації через захищені мережі 491

19.1. Захист інформації, що передається відкритими каналами зв'язку 491

19.2. Віртуальні захищені мережі 49?

19.2.1. Різні види віртуальних захищених мереж 492

19.2.2. Проблеми побудови віртуальних захищених мереж 493

19.3. Рівні реалізації віртуальних захищених мереж 495

19.3.1. Захист віртуальних каналів на сеансовому рівні 495

19.3.2. Захист віртуальних каналів на мережному рівні 499

19.3.3. Захист віртуальних каналів на канальному рівні 505

19.4. Вимоги нормативної бази до реалізації віртуальних захищених мереж

в Україні 508

Висновки 509

Контрольні запитання та завдання 510

Частина VI

Створення, введення в дію та супроводження захищених систем

Розділ 20. Створення комплексної системи захисту інформації...........................512

20.1. Порядок проведення робіт зі створення комплексної системи захисту

інформації 512

20.1.1. Структура комплексної системи захисту інформації 513

20.1.2. Створення комплексної системи захисту інформації 513

20.2. Вимоги до комплексної системи захисту інформації та політика безпеки....515

20.2.1. Обґрунтування потреби у створенні системи захисту 515

20.2.2. Обстеження середовищ функціонування інформаційно-

телекомунікаційних систем 515

20.2.3. Визначення й аналіз можливих загроз безпеці 517

20.2.4. Розроблення політики безпеки 521

20.2.5. Перелік вимог до захищеної системи 529

20.3. Розроблення технічного завдання на створення комплексної системи

захисту інформації 531

20.4. Створення і впровадження комплексної системи захисту інформації 535

20.4.1. Розроблення проекту.................................................................................535

20.4.2. Введення комплексної системи захисту інформації в дію

та оцінювання захищеності інформації в інформаційно-

телекомунікаційних системах..............................................................538

20.4.3. Супроводження комплексної системи захисту інформації 541

Висновки 541

Контрольні запитання та завдання 543

Розділ 21. Кваліфікаційний аналіз засобів і систем захисту інформації.. ..........544

21.1. Вимоги до кваліфікаційного аналізу 544

21.2. Організація державної експертизи 545

21.2.1. Положення про державну експертизу 545

21.2.2. Рекомендації з оформлення програм і методик проведення

експертизи комплексної системи захисту інформації 546

21.3. Сертифікація засобів технічного захисту інформації 549

Висновки 552

Контрольні запитання та завдання 552

Розділ 22. Супроводження комплексної системи захисту інформації 553

22.1. «Типове положення про службу захисту інформації в автоматизованій

системі» 553

22.1.1. Загальні положення 554

22.1.2. Завдання та функції служби захисту інформації 555

22.1.3. Права й обов'язки служби захисту інформації 558

22.1.4. Взаємодія служби захисту інформації з іншими підрозділами

та із зовнішніми організаціями................................................................560

22.1.5. Штатний розклад і структура служби захисту інформації 561

22.1.6. Організація заходів служби захисту інформації

та їх фінансування...................................................................................562

22.2. Рекомендації щодо структури та змісту Плану захисту інформації

в автоматизованій системі 563

22.2.1 Завдання захисту інформації в АС 564

22.2.2. Класифікація інформації, що обробляють в АС 565

22.2.3. Компоненти АС і технології оброблення інформації 566

22.2.4. Загрози інформації в АС 567

22.2.5. Політика безпеки інформації в АС 567

22.2.6. Календарний план робіт із захисту інформації в АС 567

22.3. ISO/IEC 27002 «Інформаційні технології — Методики безпеки —

Практичні правила управління безпекою інформації» 568

22.3.1. Загальні відомості про стандарт 568

22.3.2. Структура й основний зміст стандарту 569

22.3.3. Інші стандарти серії 27000 581

Висновки ......582

Контрольні запитання та завдання 583

Список скорочень 584

Література та посилання...............................................................................................594

Передмова

Будь-яка інформація, незалежно від того, чи є вона власністю держави, всього суспільства або окремих організацій чи фізичних осіб, становить певну цінність Відтак інформаційні ресурси потребують захисту від різних впливів, які можуть призвести до зниження їхньої цінності.

Здавна люди розв'язували питання захисту інформації, переважно — держав них і військових таємниць. Завдання захисту були досить типовими і не зміню валися протягом тисячоліть — забезпечити передавання інформації від достовірного джерела вповноваженій особі так, щоб вона не потрапила до інших осіб.

Для цього використовували різні методи захисту. Деякі з них із незначними змінами застосовують і зараз, коли, наприклад, підтверджують справжність документа особистою печаткою. Були й такі методи, що сьогодні виглядають досить дивними і жорстокими, — відсікання голови посланцю, який передав усне повідомлення, щоб той не міг в подальшому переповісти його будь-кому. Вже тоді почали винаходити способи таємного записування інформації, щоб лише упов- новажені особи могли зрозуміти зміст надісланих їм повідомлень.

У XX столітті правила роботи з таємною інформацією, способи її зберігання, передавання, а також методи ведення розвідки з метою здобуття такої інформації не уповноваженими (ворожими) особами зазнали суттєвих змін через бурхливий розвиток технічних засобів, що використовували як для захисту інформації, так і для подолання цього захисту. Наприкінці XX століття було здійснено чергову технічну революцію, яка стосувалася саме технологій підготовки, зберігання, по

ι пуку, оброблення та розповсюдження інформації. Йдеться про масове застосування комп'ютерної техніки, що стала загальнодоступною, а також про об'єднання комп'ютерів у мережі, які досягли глобального масштабу. В результаті виникли і набули поширення розподілені інформаційні системи, які дістали назву інформаційно-комунікаційних систем.

Можна було б припустити, що питання захисту цифрової інформації можна вирішувати тими самими методами, що застосовували для захисту традиційних

(паперових) носіїв інформації. Певною мірою це дійсно так.

Але є й інший бік проблеми. Комп'ютерна технологія оброблення інформації несе в Собі певні загрози, які можуть призвести до небажаних втрат або тим часової недоступності важливих даних. Зрештою, будь-яка нова технологія приховує небезпеку, яка не завжди очевидна. Можна навести безліч прикладів з історії розвитку техніки, коли під час бурхливого впровадження певної технології

питання безпеки спочатку не дуже цікавили людство, а потім ставали пріоритет ними (це стосується автомобільного та авіаційного транспорту), а в деяких нападках навіть критичними для його існування (наприклад, атомна енергетика, хімічна промисловість).

У контексті інформаційно-комунікаційних систем слід згадати системи зберігання даних, надійність яких власники інформації інколи переоцінюють. Але є й менш

очевидні проблеми. Зокрема, це можливість (на жаль, реалізована на практиці) існування шкідливого і навіть руйнівного програмного забезпечення. Передумовою його існування є унеможливлення або суттєве ускладнення перевірки всіх функцій програмного забезпечення. Це означає, що програми можуть містити так звані не документовані функції — приховані функції, реалізовані програмістами та навмисно або через їхню недбалість долучені до програмного продукту і не описані в документації. Такі функції можуть бути активізовані випадково (за збігу обставин, внаслідок помилок чи збоїв) або навмисно (за певних умов). Одним із най поширеніших і найнебезпечніших різновидів шкідливого програмного забезпечення є комп'ютерні віруси, здатні розмножуватись і розповсюджуватись.

З усього цього можна зробити один важливий висновок — без застосування спеціальних заходів захисту існує дуже висока ймовірність пошкодження інформації в інформаційно-комунікаційній системі, що може завдати збитків її власнику.

Отже, задачі захисту інформації в інформаційно-комунікаційній системі є

суперпозицією задач двох головних напрямів:

♦ захист важливої інформації, зокрема державної, військової або комерційної таємниці, від цілеспрямованих дій порушників;

♦ захист інформації від впливів, спричинених некоректним функціонуванням комп'ютерної системи через відмови обладнання, збої програмного забезпечення, помилки в реалізації апаратних або програмних засобів, або наявність програмних засобів з прихованими руйнуючими властивостями.

Цільова аудиторія

Підручник призначено для студентів вищих навчальних закладів, які навчаються за напрямами підготовки 6.170101 «Безпека інформаційних і комунікаційних систем», 6.170102 «Системи технічного захисту інформації», 6.170103 «Управління інформаційною безпекою» галузі знань 1701 «Інформаційна безпека» і напрямами 6.050101 «Комп'ютерні науки», 6.050102 «Комп'ютерна інженерія», 6.050103 «Програмна інженерія» галузі знань 0501 «Інформатика та обчислювальна тех -ніка», а також за відповідними програмами магістерської підготовки.

У цьому підручнику використано матеріали курсу «Захист інформації в комп'ютерних системах і мережах», що викладають на кафедрі інформаційної безпеки і в Навчальному центрі перепідготовки та підвищення кваліфікації фахівців у галузі захисту інформації Фізико-технічного інституту Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут» (ФТІ НТУУ «КПІ»).

Під час його написання авторам став у пригоді досвід, здобутий ними за участі у проектах із розробки захищених інформаційно-комунікаційних систем, зокрема Української науково-освітньої мережі УРАН, яка створювалася за підтримки на­укового комітету НАТО. Не менш цінним виявився досвід, якого автори набули, беручи участь у науковому семінарі «Проблеми сучасної криптології», що прово­диться під керівництвом академіка НАН України І. М. Коваленка.

На думку авторів, ця книжка може зацікавити фахівців у галузі інформа­ційних технологій: розробників інформаційно-комунікаційних систем, системних адміністраторів, користувачів захищених комп'ютерних систем.

Структура книжки

Книжку поділено на шість тематичних частин. Першу частину (розділи 1-4) при свячено загальним питанням забезпечення безпеки інформації в інформаційно-комунікаційних системах. У розділі 1 розглянуто основи інформаційної безпеки, наведено термінологію, класифікацію загроз безпеці, модель порушника. У розділі 2 описано основні методи технічного захисту інформації в інформаційно-комунікаційних системах, підсистеми комплексу засобів захисту, таксономію функцій системи захисту. У розділі 3 подано стислий огляд криптографічних методів захисту інформації. Розділ 4 присвячений теоретичним методам комп'ютерної безпеки

Друга частина складається з розділів 5 і 6, в яких докладно розглядаються основні загрози безпеці інформації в інформаційно-комунікаційних системах У розділі 5 розглянуто типові вади захисту комп'ютерних систем і передумови їх виникнення. Розділ 6 присвячено шкідливим програмним засобам: комп'ютер ним вірусам, мережним хробакам, «троянським коням» і іншим категоріям програмного забезпечення, здатним нанести шкоду системі.

У третій частині (розділи 7-9) йдеться про сучасні підходи до захисту інформації на рівні нормативних документів. У розділі 7 через історію розвитку стандартів (починаючи з «Критеріїв оцінки захищених комп'ютерних систем міністерства оборони США») простежено розвиток поглядів на безпеку інформації в комп'ютерних системах і сферу застосування стандартів. Розділ 8 присвячено діючим стандартам, законодавчій і нормативній базі України, а розділ 9 — сучасним діючим міжнародним стандартам із захисту інформації.

В четвертій частині (розділи 10-14) розглянуто питання захисту інформації на рівні операційної системи. Розділ 10 присвячено апаратному забезпеченню засобів захисту, на якому базуються захисні функції операційних систем. У розділі 11 подано поняття захищеної операційної системи, розглянуто типові загрози безпеці та будову комплексу засобів захисту операційної системи. В решті розділів цієї частини дається аналіз щодо безпеки інформації таких популярних oпeраційних систем, як UNIX (розділ 12), Windows (розділ 13), а також менш поширених систем (під час розробки яких ставили вимоги підвищеної захищеності) Trusted Solaris та ОС Фенікс (розділ 14).

П'яту частину (розділи 15-19) присвячено питанням захисту інформації в роз поділених системах. У розділі 15, який є вступним до цієї теми, розглянуто структурно-функціональні елементи розподілених інформаційно-комунікаційних систем, наведено основні відомості про архітектуру комп'ютерних мереж, класифікацію за гроз безпеці в комп'ютерних мережах, а також специфічні вразливості та атаки на мережеві системи. У розділі 16 йдеться про проблеми безпеки, притаманні сучасним протоколам локальних і глобальних мереж. Безпеці електронної пошти та веб-сервісу для клієнтського і серверного програмного забезпечення присвячено окремий розділ, 17. У розділі 18 викладено підходи до організації захисту в розподілених системах. Розглянуто архітектуру захищених мереж, а також захист мереж за допомогою міжмережних екранів і систем виявлення атак. Розділ 19 висвітлює можливості використання загальнодоступних мереж для передавання конфіденційної інформації шляхом створення захищених віртуальних мереж (VPN).

Остання, шоста, частина підручника (розділи 20-22) присвячена питанням створення, введення в дію та супроводження захищених систем. У розділі 20 викладено загальну методику побудови комплексної системи захисту інфор­мації від несанкціонованого доступу в інформаційно-комунікаційних системах, рекомендовану діючими в Україні нормативними документами. У розділі 21 ви­світлено основні вимоги з кваліфікаційного аналізу засобів захисту інформації в комп'ютерних системах і комплексних системах захисту інформації, а також пи­тання організації експертизи і сертифікації на відповідність вимогам норматив­них документів. У розділі 22 розглянуто основні заходи та вимоги нормативних документів із супроводження комплексних систем захисту інформації.

Автори висловлюють щиру подяку редактору серії підручників «Інформатика»

академіку НАН України М. 3. Згуровському за ідею написання цього підручника та за цінні поради щодо його змісту, а також Видавничій групі BHV за плідну співпрацю під час підготовки рукопису.

Також висловлюємо подяку рецензентам: професору А. Б. Качинському, про­фесору Г. В. Кузнецову та професору О. К. Юдіну за змістовні зауваження.

Щиро вдячні за підтримку нашим колегам з ФТІ НТУУ «КПІ», зокрема про­фесору Μ. М. Савчуку, професору А. О. Антонюку, доценту І. В. Ждановій, до­центу О. М. Фалю, аспіранту А. М. Родіонову та іншим, рекомендації яких було враховано під час написання окремих розділів підручника.

Висловлюємо велику подяку викладачам і студентам ФТІ НТУУ «КПІ», а та­кож провідним фахівцям у сфері захисту інформації в Україні М. Д. Діхтяренку, О. А. Довидькову, О. С. Зубрицькому, А. М. Кудіну, А. О. Тимошенку, М. В. Трут­неву, Ю. І. Хоцінському, В. Т. Цацку та іншим, співпраця з ким сприяла про­фесійному зростанню авторів цієї книги.

Автори вдячні Державній службі спеціального зв'язку та захисту інформації України за дозвіл на використання в підручнику нормативних документів систе­ми технічного захисту інформації в Україні.

Від видавництва

Свої зауваження, пропозиції та запитання надсилайте за адресою електронної по­шти pg@bhv.kiev.ua, а також залишайте на сайті http://www.osvita.info. На цьому самому сайті можна отримати докладну інформацію про видання серії «Інфор­матика» для вищих навчальних закладів.

Інформацію про всі книжки Видавничої групи BHV ви знайдете на сайті http://www.bhv.kiev.ua.

Частина I

Забезпечення захисту інформації в інформаційно-комунікаційних системах

Розділ 1

Базові поняття

• Термінологія сфери захисту інформації в інформаційно-комунікаційних системах

• Основні загрози безпеці інформації

• Класифікація загроз

• Порушники