Методы и средства защиты компьютерной информации
1. Свойства информации. Источники угроз. Уровни защиты информации. Модель нарушителя. Категории потенциальных нарушителей. Способы обнаружения атак. Классификации угроз.
Информация – любые знания о предметах, фактах, понятиях и т. д. проблемной области, которыми обмениваются пользователи системы обработки данных.
Источник – материальный объект или субъект, способный накапливать, хранить, преобразовывать и выдавать информацию в виде сообщений или сигналов различной физической природы.
Модель нарушителя правил доступа – абстрактное (формализованное или неформализованное) описанием нарушителя правил доступа к информационному ресурсу. Примерами моделей нарушителя правил доступа являются такие программы как троянский конь, логическая бомба, компьютерный вирус и другие.
Нарушитель – субъект, действия которого нарушают безопасность информации в рассматриваемой компьютерной системе.
Постоянное изменение сети (появление новых рабочих станций, реконфигурация программных средств и т.п.) может привести к появлению новых угроз и уязвимых мест в системе защиты. В связи с этим особенно важно своевременное их выявление и внесение изменений в соответствующие настройки систем (в том числе и подсистем защиты).
Это означает, что рабочее место администратора системы должно быть укомплектовано специализированными программными средствами обследования сетей и выявления уязвимых мест («Intrusion Detection»), которые могут быть использованы для электронного вторжения.
Кроме того, необходимы средства комплексной оценки степени защищенности информационной системы от атак нарушителей.
Классификация угроз среде ИС:
1. Неавторизированная модификация данных и программ – происходящая в результате модификации, удаления или разрушения человеком данных и программного обеспечения ИС неавторизированным или случайным образом.
2. Неавторизированный доступ ИС – происходящий в результате получения неавторизированным человеком доступа к ИС.
3. Неработоспособность ИС – происходящая в результате реализация угроз, которые не позволяют ресурсам ИС быть своевременно доступными.
4. Несоответствующий доступ к ресурсам ИС – происходящий в результате получения доступа к ресурсам ИС авторизованным или неавторизованным человеком неавторизованным способом.
5. Подмена трафика ИС – происходящая в результате появлений сообщений, которые имеют такой вид, как будто они посланы законным заявленным отправителем, а на самом деле сообщения посланы не им.
6. Раскрытие данных – происходящее в результате получения доступа к информации или ее чтения человеком и возможного раскрытия им информации случайным или неавторизованным намеренным образом.
7. Раскрытие трафика ИС – происходящее в результате получения доступа к информации и возможного ее разглашения случайным или неавторизованным намеренным образом тогда, когда информация передается через ИС.
2. Криптология. Определение и составные части криптологии. Основные понятия криптографии. Основные характеристики шифра Предположения криптоанализа. Понятие протокола. Понятие устойчивого шифра.
Под криптологией (от греческого kruptos - тайный и logos – сообщение) понимается наука о безопасности (секретности) связи.
Криптология делится на две части: криптографию (шифрование) и криптоанализ.
Криптограф пытается найти методы обеспечения секретности или аутентичности (подлинности) сообщений. Криптоаналитик пытается выполнить обратную задачу: раскрыть шифротекст или подделать его так, чтобы он был принят как подлинный.
Одним из основных допущений криптографии является то, что криптоаналитик противника имеет полный шифротекст и ему известен алгоритм шифрования, за исключением секретного ключа. При этих допущениях криптограф разрабатывает систему, стойкую при анализе только на основе шифротекста. На практике допускается некоторое усложнение задачи криптографа. Криптоаналитик противника может иметь фрагменты открытого текста и соответствующего ему шифротекста. В этом случае криптограф разрабатывает систему стойкую при анализе на основе открытого текста. Криптограф может даже допустить, что криптоаналитик противника способен ввести свой открытый текст и получить правильный шифротекст с помощью секретного ключа (анализ на основе выбранного открытого текста), и наконец, - объединить две последние возможности (анализ на основе выбранного текста).
Многие из стратегий нарушителя могут быть блокированы с помощью криптографических средств защиты информации, но следует отметить, что большинство стратегий нарушителя связано с проблемами аутентичности пользователя и сообщений.
Протокол – согласованная процедура передачи данных между различными объектами вычислительной системы.
Шифр – совокупность обратимых преобразований множества возможных открытых данных на множество возможных зашифрованных данных, осуществляемых по определенным правилам с применением ключа.
3. Классификация криптографических алгоритмов. Области применения, виды криптоанализа, примеры (шифры Цезаря, Вижинера, Вернама, Сцитала, Плейфер).
Существует два вида методологии с использованием ключей: симметричная — с применением секретного ключа и асимметричная — с открытым ключом. Каждая методология использует собственные процедуры, способы распределения и типы ключей, алгоритмы шифрования и расшифровки.
При симметричной (symmetric) методологии с секретным ключом используется один ключ, с помощью которого производится как