План проведення заняття

Навчальні питання	Розрахунок часу
Вступ	5 хв.
1. Класифікація методів та засобів КЗІ	40 хв.
2. Методи шифрування аналогового і цифрового сигналів	40 хв.
Висновки та відповіді на питання	5 хв.

ВСТУП

В рамках лекції розглянемо сучасний стан розвитку методів та засобів криптографічного захисту інформації, їх загальні характеристики, а також їх можливості щодо побудови інформаційно-телекомунікаційних систем.

На сьогоднішній день існує достатньо широкий перелік різноманітних засобів КЗІ. Це обумовлено їх характеристиками щодо призначення, рівня стійкості, функціонального та технічного виконання, особливостей побудови криптографічних систем і т.д.

Аналогове та цифрове шифрування – це методи КЗІ, розвиток яких безпосередньо пов'язаний із розвитком систем зв’язку. При цьому аналогове шифрування в умовах розвитку сучасних цифрових технологій, фактично, стає вже історією розвитку методів криптографічного захисту інформації.

1. Класифікація методів та засобів криптографічного захисту інформації

Як уже зазначалося на попередній лекції сучасні методи КЗІ, з точки зору функціонального призначення, розділяються на:

• алгоритми шифрування (забезпечення конфіденційності інформації);

• МАС-коди (забезпечення цілісності інформації);

• алгоритми ЕЦП (забезпечення цілісності інформації та автентичності її джерела);

• функції гешування;

• процедури генерації ключів;

• протоколи розподілу ключів;

• протоколи автентифікації;

• протоколи інформаційного обміну з підтвержденням факту прийому∕передачі інформації.

Звісно, перелічені методи можуть бути класифіковані і по іншим ознакам. Однак це питання буде розглянуто на подальших заняттях, на яких ми будемо вивчати методи КЗІ.

Далі звернемо увагу на те, що розвиток сучасних методів КЗІ та сучасних інформаційно-телекомунікаційних технологій призвів до появи нового ринку засобів і систем КЗІ, які призначені для захисту всіх видів інформації з обмеженим доступом та відкритої інформації від загроз порушення конфіденційності, цілісності та авторства на інформацію.

Сучасні засоби КЗІ можна класифікувати по багатьом ознакам. Розглянемо наступну класифікацію, що враховує положення діючих нормативно-правових актів України у сфері КЗІ.

1. З точки зору ступеня обмеження доступу до інформації, що підлягає криптографічному захисту, прийнято розрізняти такі типи засобів КЗІ:

• засоби, що призначені для захисту інформації, що становить державну таємницю;

• засоби, що призначені для захисту конфіденційної інформації, що є власністю держави;

• засоби, що призначені для захисту персональних даних, конфіденційної та відкритої інформації.

2. В залежності від рівня можливостей потенційного порушника засоби КЗІ, що призначені для захисту конфіденційної та відкритої інформації в Україні розділяють на наступні типи:

• клас А1 – відповідає вимогам забезпечення стійкості криптографічного перетворення в умовах, коли можливості порушника обмежені лише сучасним станом науки і техніки. Передбачається, що порушник має науково-технічний ресурс, який прирівнюється до науково-технічного ресурсу спеціальної служби розвинутої держави (забезпечується максимальний рівень захисту від будь-якого потенційного супротивника);

• клас Б1 – відповідає вимогам забезпечення стійкості криптографічного перетворення в умовах можливої наявності не документованих функцій у засобі КЗІ, що закладені його розробником (захист від порушника корпоративного типу, що не може контролювати розробника засобу КЗІ);

• клас Б2 – відповідає вимогам забезпечення стійкості криптографічного перетворення в умовах можливого здійснення порушником навмисного зовнішнього впливу (захист від порушника такого як і у випадку Б1);

• клас В1 – відповідає вимогам забезпечення стійкості криптографічного перетворення в умовах можливих несанкціонованих дій з боку легального користувача захищеної системи (захист від порушника, що має обмежені кошти та самостійно створює методи та засоби атак із застосуванням широко розповсюджених програмних засобів та електронно-обчислювальної техніки);

• клас В2 – відповідає вимогам забезпечення стійкості криптографічного перетворення в умовах помилкових дій обслуговуючого персоналу та можливих відмов технічних засобів (захист від ненавмисного порушення конфіденційності, цілісності та підтвердження авторства інформації);

• клас В3 – відповідає вимогам забезпечення стійкості криптографічного перетворення за рахунок стійкості криптографічного алгоритму та правильної його реалізації в засобі КЗІ. Тобто не розглядаються загрози, що реалізуються технічними та організаційно-технічними каналами витоку і нав’язування інформації (захист від загроз як і в класі В1 і В2).

3. В залежності від способу технічної реалізації розрізняють такі типи засобів КЗІ:

• програмні засоби, що функціонують у середовищі операційних систем електронно-обчислювальної техніки та взаємодіють із загальним прикладним програмним забезпеченням;

• апаратно-програмні засоби, у яких частину криптографічних функцій реалізовано в спеціальному апаратному пристрої до електронно-обчислювальної техніки, керування яким здійснюється за допомогою спеціального програмного забезпечення;

• апаратні засоби, алгоритм функціонування яких реалізовується в оптичних, механічних, мікроелектронних або інших спеціалізованих пристроях.

4. В залежності від технологічного виконання розрізняють такі види засобів КЗІ:

• засоби, які на конструктивному, алгоритмічному та програмному рівнях є єдиними виробами, що функціонують (експлуатуються) відокремлено від будь-яких інших технічних засобів (вид А);

• засоби, які на конструктивному, алгоритмічному та програмному рівнях є єдиними виробами та призначені для використання у складі комплексів оброблення та передавання інформації (вид В);

• вироби, що є окремими вузлами (модулями, блоками, платами, програмними компонентами тощо), які самостійно не експлуатуються та призначені для застосування як складові частини при побудові засобів видів А та Б.

5. В залежності від функціонального призначення розрізняють такі категорії засобів КЗІ:

• засоби шифрування інформації (далі – засоби категорії «Ш»);

• засоби, призначені для виготовлення ключових даних або ключових документів (незалежно від виду носія ключової інформації) та управління ключовими даними, що використовуються в засобах КЗІ (далі – засоби категорії «К»); засоби, призначені для виготовлення ключових даних або ключових документів (незалежно від виду носія ключової інформації) та управління ключовими даними, що використовуються в засобах КЗІ (далі – засоби категорії «К»);

• засоби захисту від нав’язування неправдивої інформації або захисту від несанкціонованої модифікації, що реалізовують алгоритми криптографічного перетворення інформації (далі – криптоалгоритми), у тому числі засоби імітозахисту та електронного цифрового підпису (далі – засоби категорії «П»);

• засоби захисту інформації від несанкціонованого доступу (у тому числі засоби розмежування доступу до ресурсів електронно-обчислювальної техніки), у яких реалізовані криптоалгоритми (далі – засоби категорії «Р»).

6. В залежності від принципів реалізації системи захищеного зв’язку розрізняють такі типи засобів КЗІ:

• апаратура лінійного шифрування (реалізує процес шифрування, автентифікації та імітозахисту з одночасною передачею інформації каналом зв’язку), інколи її називають також технікою автоматичного засекречування зв’язку;

• апаратура попереднього шифрування (реалізує процес шифрування, автентифікації та імітозахисту);

• засоби кодового зв’язку (документ кодового зв’язку чи кодова машина), що реалізує шифр заміни або код, що виправляє помилки.

7. В залежності від виду сигналу, що підлягає криптографічному перетворенню, сучасні засоби шифрування розділяють на:

• засоби аналогової телефонії (скремблери), що використовують криптографічне перетворення аналогового сигналу, їх ще називають апаратурою тимчасової стійкості;

• засоби гарантованої стійкості, що перетворюють аналоговий сигнал в цифровий та використовують криптографічне перетворення цифрового сигналу.

8. В залежності від принципу побудови системи захищеного зв’язку, сучасні засоби КЗІ розділяють на:

• канальні та абонентські засоби для систем зв’язку з комутацією каналів (аналогових, цифрових та широкосмугових каналів);

• засоби, що реалізують криптографічні протоколи на різних рівнях моделі OSI систем зв’язку з комутацією пакетів (як правило, це канальний, мережевий та сеансовий рівень).

7. В загальному випадку, в залежності від технологічного призначення, сучасні засоби КЗІ розділяють на:

• програмні бібліотеки криптографічних перетворень, що призначені для реалізації програмних, апаратно-програмних та апаратних засобів КЗІ;

• апаратні бібліотеки криптографічних перетворень (модулі), що призначені для реалізації апаратно-програмних та апаратних засобів КЗІ;

• абонентські засоби захисту мовної інформації у системах провідного, радіо та мобільного зв’язку;

• абонентські та канальні засоби захисту цифрових потоків передачі інформації у системах провідного, радіо та мобільного зв’язку;

• абонентські засоби захисту систем електронної пошти;

• абонентські засоби захисту електронних баз даних;

• засоби генерації, розподілу та запису ключової інформації, що реалізуються на генераторах випадкових або псевдовипадкових послідовностей;

• захищені носії ключової інформації (у тому числі із вбудованою бібліотекою криптографічних перетворень – електронні ключі або eToken);

• програмно-технічні комплекси центрів сертифікації ключів у складі компонент серверної та клієнтської частин (рішення для реалізації інфраструктури відкритих ключів, РКІ);

• системи автентифікації.