"Информация: сбор, защита, анализ. Учебник по информационно-аналитической работе" - читать интересную книгу автора (Кузнецов Игорь Николаевич)

Защита информационных объектов.

Виды угроз информационным объектам.

Общая классификация угроз автоматизированной информационной системе объекта выглядит следующим образом:

Угрозы конфиденциальности данных и программ.Реализуются при несанкционированном доступе к данным (например, к сведениям о состоянии счетов клиентов банка), программам или каналам связи.

Информация, обрабатываемая на компьютерах или передаваемая по локальным сетям передачи данных, может быть снята через технические каналы утечки. При этом используется аппаратура, осуществляющая анализ электромагнитных излучений, возникающих при работе компьютера.

Такой съем информации представляет собой сложную техническую задачу и требует привлечения квалифицированных специалистов. С помощью приемного устройства, выполненного на базе стандартного телевизора, можно перехватывать информацию, выводимую на экраны дисплеев компьютеров с расстояния в тысячу и более метров. Определенные сведения о работе компьютерной системы извлекаются даже в том случае, когда ведется наблюдение за процессом обмена сообщениями без доступа к их содержанию.

Угрозы целостности данных, программ, аппаратуры.Целостность данных и программ нарушается при несанкционированном уничтожении, добавлении лишних элементов и модификации записей о состоянии счетов, изменении порядка расположения данных, формировании фальсифицированных платежных документов в ответ на законные запросы, при активной ретрансляции сообщений с их задержкой.

Несанкционированная модификация информации о безопасности системы может привести к несанкционированным действиям (неверной маршрутизации или утрате передаваемых данных) или искажению смысла передаваемых сообщений. Целостность аппаратуры нарушается при ее повреждении, похищении или незаконном изменении алгоритмов работы.

Угрозы доступности данных.Возникают в том случае, когда объект (пользователь или процесс) не получает доступа к законно выделенным ему службам или ресурсам. Эта угроза реализуется захватом всех ресурсов, блокированием линий связи несанкционированным объектом в результате передачи по ним своей информации или исключением необходимой системной информации.

Эта угроза может привести к ненадежности или плохому качеству обслуживания в системе и, следовательно, потенциально будет влиять на достоверность и своевременность доставки платежных документов.

– Угрозы отказа от выполнения трансакций.Возникают в том случае, когда легальный пользователь передает или принимает платежные документы, а потом отрицает это, чтобы снять с себя ответственность.

Оценка уязвимости автоматизированной информационной системы и построение модели воздействий предполагают изучение всех вариантов реализации перечисленных выше угроз и выявление последствий, к которым они приводят.

Угрозы могут быть обусловлены:

– естественными факторами (стихийные бедствия – пожар, наводнение, ураган, молния и другие причины);

– человеческими факторами, которые в свою очередь подразделяются на:

пассивные угрозы(угрозы, вызванные деятельностью, носящей случайный, неумышленный характер). Это угрозы, связанные с ошибками процесса подготовки, обработки и передачи информации (научно-техническая, коммерческая, валютно-финансовая документация); с нецеленаправленной «утечкой умов», знаний, информации (например, в связи с миграцией населения, выездом в другие страны для воссоединения с семьей и т. п.);

активные угрозы(угрозы, обусловленные умышленными, преднамеренными действиями людей). Это угрозы, связанные с передачей, искажением и уничтожением научных открытий, изобретений, секретов производства, новых технологий по корыстным и другим антиобщественным мотивам (документация, чертежи, описания открытий и изобретений и другие материалы); просмотром и передачей различной документации, просмотром «мусора»; подслушиванием и передачей служебных и других научно-технических и коммерческих разговоров; с целенаправленной «утечкой умов», знаний, информации (например, в связи с получением другого гражданства по корыстным мотивам);

– человеко-машинными и машинными факторами, подразделяющимися на:

пассивные угрозы.Это угрозы, связанные с ошибками процесса проектирования, разработки и изготовления систем и их компонентов (здания, сооружения, помещения, компьютеры, средства связи, операционные системы, прикладные программы и др.); с ошибками в работе аппаратуры из-за некачественного ее изготовления; с ошибками процесса подготовки и обработки информации (ошибки программистов и пользователей из-за недостаточной квалификации и некачественного обслуживания, ошибки операторов при подготовке, вводе и выводе данных, корректировке и обработке информации);

активные угрозы.Это угрозы, связанные с несанкционированным доступом к ресурсам автоматизированной информационной системы (внесение технических изменений в средства вычислительной техники и средства связи, подключение к средствам вычислительной техники и каналам связи, хищение различных видов носителей информации: дискет, описаний, распечаток и других материалов, просмотр вводимых данных, распечаток, просмотр «мусора»); угрозы, реализуемые бесконтактным способом (сбор электромагнитных излучений, перехват сигналов, наводимых в цепях (токопроводящие коммуникации), визуально-оптические способы добычи информации, подслушивание служебных и научно-технических разговоров и т. п.).

Основными типовыми путями утечки информации и несанкционированного доступа к автоматизированным информационным системам, в том числе через каналы телекоммуникации, являются следующие:

перехват электронных излучений;

принудительное электромагнитное облучение (подсветка) линий связи с целью получения паразитной модуляции несущей;

применение подслушивающих устройств (закладок);

дистанционное фотографирование;

перехват акустических излучений и восстановление текста принтера;

хищение носителей информации и производственных отходов;

считывание данных в массивах других пользователей;

чтение остаточной информации в памяти системы после выполнения санкционированных запросов;

копирование носителей информации с преодолением мер зашиты;

маскировка под зарегистрированного пользователя;

мистификация (маскировка под запросы системы);

незаконное подключение к аппаратуре и линиям связи;

злоумышленный вывод из строя механизмов защиты;

использование «программных ловушек».

Возможными каналами преднамеренного несанкционированного доступа к информации при отсутствии защиты в автоматизированной информационной системе могут быть:

штатные каналы доступа к информации (терминалы пользователей, средства отображения и документирования информации, носители информации, средства загрузки программного обеспечения, внешние каналы связи) при их незаконном использовании;

технологические пульты и органы управления;

внутренний монтаж аппаратуры;

линии связи между аппаратными средствами;

побочное электромагнитное излучение, несущее информацию;

побочные наводки на цепях электропитания, заземления аппаратуры, вспомогательных и посторонних коммуникациях, размещенных вблизи компьютерной системы.

Способы воздействия угроз на объекты информационной безопасности подразделяются на информационные, программно-математические, физические, радиоэлектронные и организационно-правовые.

К информационным способам относятся:

нарушение адресности и своевременности информационного обмена, противозаконный сбор и использование информации;

несанкционированный доступ к информационным ресурсам;

манипулирование информацией (дезинформация, сокрытие или искажение информации);

незаконное копирование данных в информационных системах;

нарушение технологии обработки информации.

Программно-математические способы включают:

внедрение компьютерных вирусов;

установку программных и аппаратных закладных устройств;

уничтожение или модификацию данных в автоматизированных информационных системах.

Физические способы включают:

уничтожение или разрушение средств обработки информации и связи;

уничтожение, разрушение или хищение машинных или других оригинальных носителей информации;

хищение программных или аппаратных ключей и средств криптографической защиты информации;

воздействие на персонал;

поставку «зараженных» компонентов автоматизированных информационных систем.

Радиоэлектронными способами являются:

перехват информации в технических каналах ее возможной утечки;

внедрение электронных устройств перехвата информации в технические средства и помещения;

перехват, дешифровка и навязывание ложной информации в сетях передачи данных и линиях связи;

воздействие на парольно-ключевые системы;

радиоэлектронное подавление линий связи и систем управления.

Организационно-правовые способы включают:

невыполнение требований законодательства и задержки в принятии необходимых нормативно-правовых положений в информационной сфере;

неправомерное ограничение доступа к документам, содержащим важную для граждан и организаций информацию.

Угрозы безопасности программного обеспечения.Обеспечение безопасности автоматизированных информационных систем зависит от безопасности используемого в них программного обеспечения и, в частности, следующих видов программ:

обычных программ пользователей;

специальных программ, рассчитанных на нарушение безопасности системы;

разнообразных системных утилит и коммерческих прикладных программ, которые отличаются высоким профессиональным уровнем разработки и тем не менее могут содержать отдельные недоработки, позволяющие захватчикам атаковать системы.

Программы могут порождать проблемы двух типов: во-первых, могут перехватывать и модифицировать данные в результате действий пользователя, который к этим данным не имеет доступа, и, во-вторых, используя упущения в защите компьютерных систем, могут или обеспечивать доступ к системе пользователям, не имеющим на это права, или блокировать доступ к системе законных пользователей.

Чем выше уровень подготовки программиста, тем более неявными (даже для него) становятся допускаемые им ошибки и тем более тщательно и надежно он способен скрыть умышленные механизмы, разработанные для нарушения безопасности системы.

Целью атаки могут быть и сами программы по следующим причинам:

В современном мире программы могут быть товаром, приносящим немалую прибыль, особенно тому, кто первым начнет тиражировать программу в коммерческих целях и оформит авторские права на нее.

Программы могут становиться также объектом атаки, имеющей целью модифицировать эти программы некоторым образом, что позволило бы в будущем провести атаку на другие объекты системы. Особенно часто объектом атак такого рода становятся программы, реализующие функции защиты системы.

Рассмотрим несколько типов программ и приемы, которые наиболее часто используются для атак программ и данных. Эти приемы обозначаются единым термином – «программные ловушки». К ним относятся «программные люки», «троянские кони», «логические бомбы», атаки «салями», скрытые каналы, отказы в обслуживании и компьютерные вирусы.

Люки в программах.Использование люков для проникновения в программу – один из простых и часто используемых способов нарушения безопасности автоматизированных информационных систем.

Люкомназывается не описанная в документации на программный продукт возможность работы с этим программным продуктом. Сущность использования люков состоит в том, что при выполнении пользователем некоторых не описанных в документации действий он получает доступ к возможностям и данным, которые в обычных условиях для него закрыты (в частности, выход в привилегированный режим).

Люки чаще всего являются результатом забывчивости разработчиков. В качестве люка может быть использован временный механизм прямого доступа к частям продукта, созданный для облегчения процесса отладки и не удаленный по ее окончании. Люки могут образовываться также в результате часто практикуемой технологии разработки программных продуктов «сверху вниз»: в их роли будут выступать оставленные по каким-либо причинам в готовом продукте «заглушки» – группы команд, имитирующие или просто обозначающие место подсоединения будущих подпрограмм.

Наконец, еще одним распространенным источником люков является так называемый «неопределенный ввод» – ввод «бессмысленной» информации, абракадабры в ответ на запросы системы. Реакция недостаточно хорошо написанной программы на неопределенный ввод может быть, в лучшем случае, непредсказуемой (когда при повторном вводе той же неверной команды программа реагирует каждый раз по-разному); гораздо хуже, если программа в результате одинакового «неопределенного» ввода выполняет некоторые повторяющиеся действия, – это дает возможность потенциальному захватчику планировать свои действия по нарушению безопасности.

Неопределенный ввод – частная реализация прерывания. То есть в общем случае захватчик может умышленно пойти на создание в системе некоторой нестандартной ситуации, которая бы позволила ему выполнить необходимые действия. Например, он может искусственно вызвать аварийное завершение программы, работающей в привилегированном режиме, с тем, чтобы перехватить управление, оставшись в этом привилегированном режиме.

Борьба с возможностью прерывания, в конечном счете, выливается в необходимость предусмотреть при разработке программ комплекса механизмов, образующих так называемую «защиту от дурака». Смысл этой защиты состоит в том, чтобы гарантированно отсекать всякую вероятность обработки неопределенного ввода и разного рода нестандартных ситуаций (в частности, ошибок) и тем самым не допускать нарушения безопасности компьютерной системы даже в случае некорректной работы с программой.

Таким образом, люк (или люки) может присутствовать в программе ввиду того, что программист:

забыл удалить его;

умышленно оставил его в программе для обеспечения тестирования или выполнения оставшейся части отладки;

умышленно оставил его в программе в интересах облегчения окончательной сборки конечного программного продукта;

умышленно оставил его в программе с тем, чтобы иметь скрытое средство доступа к программе уже после того, как она вошла в состав конечного продукта.

Люк – первый шаг к атаке системы, возможность проникнуть в компьютерную систему в обход механизмов защиты.

«Троянские кони».Существуют программы, реализующие, помимо функций, описанных в документации, и некоторые другие функции, в документации не описанные. Такие программы называются «троянскими конями».

Вероятность обнаружения «троянского коня» тем выше, чем очевиднее результаты его действий (например, удаление файлов или изменение их защиты). Более сложные «троянские кони» могут маскировать следы своей деятельности (например, возвращать защиту файлов в исходное состояние).

«Логические бомбы».«Логической бомбой» обычно называют программу или даже участок кода в программе, реализующий некоторую функцию при выполнении определенного условия. Этим условием может быть, например, наступление определенной даты или обнаружение файла с определенным именем.

«Взрываясь», «логическая бомба» реализует функцию, неожиданную и, как правило, нежелательную для пользователя (например, удаляет некоторые данные или разрушает некоторые системные структуры). «Логическая бомба» является одним из излюбленных способов мести программистов компаниям, которые их уволили или чем-либо обидели.

Атака «салями».Атака «салями» превратилась в настоящий бич банковских компьютерных систем. В банковских системах ежедневно производятся тысячи операций, связанных с безналичными расчетами, переводами сумм, отчислениями и т. д.

При обработке счетов используются целые единицы (рубли, центы), а при исчислении процентов нередко получаются дробные суммы. Обычно величины, превышающие половину рубля (цента), округляются до целого рубля (цента), а величины менее половины рубля (цента) просто отбрасываются. При атаке «салями» эти несущественные величины не удаляются, а постепенно накапливаются на некоем специальном счете.

Как свидетельствует практика, сумма, составленная буквально из ничего, за пару лет эксплуатации «хитрой» программы в среднем по размеру банке может исчисляться тысячами долларов. Атаки «салями» достаточно трудно распознаются, если злоумышленник не начинает накапливать на одном счете большие суммы.

Скрытые каналы.Под скрытыми каналами подразумеваются программы, передающие информацию лицам, которые в обычных условиях эту информацию получать не должны.

В тех системах, где ведется обработка критичной информации, программист не должен иметь доступа к обрабатываемым программой данным после начала эксплуатации этой программы.

Из факта обладания некоторой служебной информацией можно извлечь немалую выгоду, хотя бы элементарно продав эту информацию (например, список клиентов) конкурирующей фирме. Достаточно квалифицированный программист всегда может найти способ скрытой передачи информации; при этом программа, предназначенная для создания самых безобидных отчетов, может быть немного сложнее, чем того требует задача.

Для скрытой передачи информации можно с успехом использовать различные элементы формата «безобидных» отчетов, например разную длину строк, пропуски между строками, наличие или отсутствие служебных заголовков, управляемый вывод незначащих цифр в выводимых величинах, количество пробелов или других символов в определенных местах отчета и т. д.

Если захватчик имеет возможность доступа к компьютеру во время работы интересующей его программы, скрытым каналом может стать пересылка критичной информации в специально созданный в оперативной памяти компьютера массив данных.

Скрытые каналы наиболее применимы в ситуациях, когда захватчика интересует даже не содержание информации, а, допустим, факт ее наличия (например, наличие в банке расчетного счета с определенным номером).

Отказ в обслуживании.Большинство методов нарушения безопасности направлено на то, чтобы получить доступ к данным, не допускаемый системой в нормальных условиях. Однако не менее интересным для захватчиков является доступ к управлению самой компьютерной системой или изменение ее качественных характеристик, например, получить некоторый ресурс (процессор, устройство ввода-вывода) в монопольное использование или спровоцировать ситуацию клинча для нескольких процессов.

Это может потребоваться для того, чтобы явно использовать компьютерную систему в своих целях (хотя бы для бесплатного решения своих задач) либо просто заблокировать систему, сделав ее недоступной другим пользователям. Такой вид нарушения безопасности системы называется «отказом в обслуживании» или «отказом от пользы». «Отказ в обслуживании» чрезвычайно опасен для систем реального времени – систем, управляющих некоторыми технологическими процессами, осуществляющих различного рода синхронизацию и т. д.

Компьютерные вирусы.Компьютерные вирусы являются квинтэссенцией всевозможных методов нарушения безопасности. Одним из самых частых и излюбленных способов распространения вирусов является метод «троянского коня». От «логической бомбы» вирусы отличаются только возможностью размножаться и обеспечивать свой запуск, так что многие вирусы можно считать особой формой «логических бомб».

Для атаки системы вирусы активно используют разного рода «люки». Вирусы могут реализовывать самые разнообразные пакости, в том числе и атаку «салями». Кроме того, успех атаки одного вида часто способствует снижению «иммунитета» системы, создает благоприятную среду для успеха атак других видов. Захватчики это знают и активно используют данное обстоятельство.

Разумеется, в чистом виде описанные выше приемы встречаются достаточно редко. Гораздо чаще в ходе атаки используются отдельные элементы разных приемов.

Угрозы информации в компьютерных сетях.Сети компьютеров имеют много преимуществ перед совокупностью отдельно работающих компьютеров, в их числе можно отметить: разделение ресурсов системы, повышение надежности функционирования системы, распределение загрузки среди узлов сети и расширяемость за счет добавления новых узлов.

Вместе с тем при использовании компьютерных сетей возникают серьезные проблемы обеспечения информационной безопасности. Можно отметить следующие из них.

Разделение совместно используемых ресурсов.В силу совместного использования большого количества ресурсов различными пользователями сети, возможно, находящимися на большом расстоянии друг от друга, сильно повышается риск несанкционированного доступа, так как в сети его можно осуществить проще и незаметнее.

Расширение зоны контроля.Администратор или оператор отдельной системы или подсети должен контролировать деятельность пользователей, находящихся вне пределов его досягаемости.

Комбинация различных программно-аппаратных средств.Соединение нескольких систем в сеть увеличивает уязвимость всей системы в целом, поскольку каждая информационная система настроена на выполнение своих специфических требований безопасности, которые могут оказаться несовместимыми с требованиями на других системах.

Неизвестный параметр.Легкая расширяемость сетей ведет к тому, что определить границы сети подчас бывает сложно, так как один и тот же узел может быть доступен для пользователей различных сетей. Более того, для многих из них не всегда можно точно определить, сколько пользователей имеют доступ к определенному узлу сети и кто они.

Множество точек атаки.В сетях один и тот же набор данных или сообщение может передаваться через несколько промежуточных узлов, каждый из которых является потенциальным источником угрозы. Кроме того, ко многим современным сетям можно получить доступ с помощью коммутируемых линий связи и модема, что во много раз увеличивает количество возможных точек атаки.

Сложность управления и контроля доступа к системе.Многие атаки на сеть могут осуществляться без получения физического доступа к определенному узлу – с помощью сети из удаленных точек.

В этом случае идентификация нарушителя может оказаться очень сложной. Кроме того, время атаки может оказаться слишком малым для принятия адекватных мер.

С одной стороны, сеть – это единая система с едиными правилами обработки информации, а с другой – совокупность обособленных систем, каждая из которых имеет свои собственные правила обработки информации. Поэтому, с учетом двойственности характера сети, атака на сеть может осуществляться с двух уровней: верхнего и нижнего (возможна и их комбинация).

При верхнем уровне атаки на сеть злоумышленник использует свойства сети для проникновения на другой узел и выполнения определенных несанкционированных действий. При нижнем уровне атаки на сеть злоумышленник использует свойства сетевых протоколов для нарушения конфиденциальности или целостности отдельных сообщений или потока в целом.

Нарушение потока сообщений может привести к утечке информации и даже потере контроля над сетью.

Различают пассивные и активные угрозы нижнего уровня, специфические для сетей.

Пассивные угрозы(нарушение конфиденциальности данных, циркулирующих в сети) – это просмотр и/или запись данных, передаваемых по линиям связи. К ним относятся:

просмотр сообщения;

анализ графика – злоумышленник может просматривать заголовки пакетов, циркулирующих в сети, и на основе содержащейся в них служебной информации делать заключения об отправителях и получателях пакета и условиях передачи (время отправления, класс сообщения, категория безопасности, длина сообщения, объем трафика и т. д.).

Активные угрозы(нарушение целостности или доступности ресурсов и компонентов сети) – несанкционированное использование устройств, имеющих доступ к сети для изменения отдельных сообщений или потока сообщений. К ним относятся:

отказ служб передачи сообщений – злоумышленник может уничтожать или задерживать отдельные сообщения или весь поток сообщений;

«маскарад» – злоумышленник может присвоить своему узлу или ретранслятору чужой идентификатор и получать или отправлять сообщения от чужого имени;

внедрение сетевых вирусов – передача по сети тела вируса с его последующей активизацией пользователем удаленного или локального узла;

модификация потока сообщений – злоумышленник может выборочно уничтожать, модифицировать, задерживать, переупорядочивать и дублировать сообщения, а также вставлять поддельные сообщения.

Угрозы коммерческой информации.Вусловиях информатизации особую опасность представляют также такие способы несанкционированного доступа к конфиденциальной информации, как копирование, подделка, уничтожение.

Копирование.При несанкционированном доступе к конфиденциальной информации копируют: документы, содержащие интересующую злоумышленника информацию; технические носители; информацию, обрабатываемую в автоматизированных информационных системах. Используются следующие способы копирования: светокопирование, фотокопирование, термокопирование, ксерокопирование и электронное копирование.

Подделка.В условиях конкуренции подделка, модификация и имитация приобретают большие масштабы. Злоумышленники подделывают доверительные документы, позволяющие получить определенную информацию, письма, счета, бухгалтерскую и финансовую документацию; подделывают ключи, пропуска, пароли, шифры и т. п. В автоматизированных информационных системах к подделке относят, в частности, такие злонамеренные действия, как фальсификация (абонент-получатель подделывает полученное сообщение, выдавая его за действительное в своих интересах), маскировка (абонент-отправитель маскируется под другого абонента с целью получения им охраняемых сведений).

Уничтожение.Особую опасность представляет уничтожение информации в автоматизированных базах данных и базах знаний. Уничтожается информация на магнитных носителях с помощью компактных магнитов и программным путем («логические бомбы»). Значительное место в преступлениях против автоматизированных информационных систем занимают саботаж, взрывы, разрушения, вывод из строя соединительных кабелей, систем кондиционирования.