Основные методы защиты информации

Обеспечение достоверности и сохранности информации в автоматизированных системах

Проблема обеспечения (повышения) достоверности информации при ее обработке в автоматизированных системах заключается главным образом в контроле правильности информационных массивов, обнаружении ошибок и их исправлении на различных этапах обработки информации. 7] Исследование проблемы обеспечения достоверности информации в автоматизированных системах осуществляется на трех уровнях:

• — Синтаксическом (связан с контролем и защитой элементарных составляющих информационных массивов — знаков или символов);
• — Семантическом (связан с обеспечением достоверности смыслового значения информационных массивов, их логичности, непротиворечивости и согласованности);
• — Прагматическом (связан с изучением вопросов ценности информации при принятии управленческих решений, ее доступности и своевременности, влияния ошибок на качество и эффективность функционирования автоматизированных систем).

Ошибки, возникающие в процессе обработки информации, связаны с помехами, сбоями и отказами технических и программных средств, ошибками пользователей и обслуживающего персонала, недостаточной точностью или ошибками в исходных, промежуточных и выходных данных, неадекватностью реализованных математических моделей реальным процессам.

Для достижения требуемой или максимальной достоверности обработки информации в автоматизированных системах используются специальные методы, основанные на введении в структуры обработки информационных массивов информационной, временной или структурной избыточности.

Информационная избыточность характеризуется введением дополнительных разрядов в используемые информационные массивы и дополнительных операций в процедуры переработки информационных массивов, имеющих математическую или логическую связь с алгоритмом переработки, обеспечивающих выявление и исправление ошибок определенного типа.

Временная избыточность связана с возможностью неоднократного повторения определенного контролируемого этапа обработки информации.

Структурная избыточность характеризуется введением в состав автоматизированных систем дополнительных элементов. 8].

По виду реализации известные методы обеспечения достоверности обрабатываемой информации в автоматизированных системах можно разделить на две основные группы: организационные (системные и административные) и аппаратно-программные (программные и аппаратные).

Надежность автоматизированных систем — свойство автоматизированных систем выполнять функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих данным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.

Надежность комплекса аппаратных средств определяется в основном случайными сбоями и отказами, а надежность комплекса программных средств — наличием систематических ошибок, допущенных при его разработке.

Для обеспечения достоверности в автоматизированных системах используются общие типовые методы обеспечения надежности аппаратуры, целью которых служит поддержание характеристик аппаратных средств автоматизированных систем в заданных пределах. Надежность технических (аппаратных) средств достигается на этапах разработки, производства и эксплуатации. 9].

Для программных средств рассматривают два этапа — этап разработки и этап эксплуатации. Этап разработки программных средств является определяющим при создании надежных компьютерных систем.

На этапе эксплуатации программные средства дорабатываются, в них устраняются замеченные ошибки, поддерживается целостность программных средств и актуальность данных, используемых этими средствами. 10].

Аппаратно-программные методы повышения достоверности перерабатываемой в автоматизированных системах информации представляют собой совокупность методов контроля и выявления ошибок в исходных и получаемых информационных массивах, их локализации и исправления. 11].

При эксплуатации автоматизированных систем существует возможность разрушения информационных массивов, которое приводит к появлению ошибок в результатах, невозможности решения некоторых функциональных задач или к полному отказу автоматизированных систем. Основными причинами нарушения целостности и готовности информационных массивов в процессе их непосредственного использования или хранения на носителях являются ошибки и преднамеренные действия операторов и обслуживающего персонала, деструктивные действия компьютерных вирусов, агрессивность внешней среды (температура, влажность и др.), износ носителей информации, приводящие к разрушению информационных массивов или их носителей.

Проблема обеспечения целостности и готовности информации при эксплуатации автоматизированных систем заключается в разграничении доступа к информационным массивам и программно-техническим ресурсам, контроле правильности информационных массивов, обнаружении ошибок, резервировании и восстановлении информационных массивов во внутримашинной информационной базе по зарезервированным информационным массивам. 12].

Методы повышения сохранности информации в автоматизированных системах в зависимости от вида их реализации можно разделить на организационные и аппаратно-программные.

I. Организационные методы повышения сохранности состоят в создании и использовании рациональной технологии эксплуатации информационных массивов, предусматривающей профилактические меры по снижению доли искажений информационных массивов до определенного допустимого уровня и по обеспечению своевременного предоставления необходимых аутентичных информационных массивов для автоматизированного решения задач автоматизированных систем. Основными из них являются:

• 1) учет и хранение информационных массивов в базах данных автоматизированных систем;
• 2) контроль за качеством работы операторов и обслуживающего персонала;
• 3) контроль износа и старения технических средств, функционирования автоматических систем, а также правильности их эксплуатации;
• 4) профотбор, обучение и стимулирование персонала автоматизированных систем;
• 5) организация труда персонала автоматизированных систем, обеспечивающая уменьшение возможностей нарушения им требований сохранности информационных массивов;
• 6) обеспечение противопожарной защиты и температурно-влажностного режима.

II. Аппаратно-программными методами повышения сохранности информации являются:

• 1) резервирование информации (обеспечивает защиту информации как от случайных угроз, так и от преднамеренных воздействий):
  • — оперативное резервирование — создание и хранение резервных рабочих копий информационных массивов, используемых для решения функциональных задач автоматизированных систем в реальном масштабе времени;
  • — восстановительное резервирование — создание и хранение дополнительных копий информационных массивов, используемых только для восстановления разрушенных рабочих копий информационных массивов;
  • — долговременное резервирование — создание, длительное хранение и обслуживание архивов оригиналов, дубликатов и резервных копий информационных массивов.
• 2) контроль, обнаружение и исправление ошибок информационных массивов (реализуются как в аппаратном варианте, так и в виде программных модулей):
  • — получение контрольных сумм — сумма всех символов, полученная циклическим сложением после обновления информационных массивов;
  • — использование контрольных чисел — цифра, связанная с символами информационных массивов некоторым соотношением;
  • — использование избыточных кодов — позволяют выявлять и автоматически исправлять имеющиеся в информационных массивах ошибки;
  • — программная проверка по четности — обеспечивает более качественный контроль по сравнению со схемной проверкой четности;
  • — контроль верности входных информационных массивов — контроль допустимого диапазона изменения некоторого показателя.
• 3) контроль верности входных данных и защита от вирусов:
  • — обнаружение вирусов в автоматизированных системах (сканирование, обнаружение изменений, эвристический анализ, вакцинация программ, аппаратно-программная защита от вирусов);
  • — блокирование работы программ-вирусов
  • — устранение последствий воздействия вирусов.

Для решения данных задач используются специальные антивирусные средства.

4) блокировка ошибочных операций (действий) — использует технические и аппаратно-программные средства. Технические средства применяются в основном для предотвращения ошибочных действий людей (блокировочные тумблеры, защитные экраны и ограждения, предохранители, средства блокировки записей на магнитные ленты, дискеты и т. п.). Аппаратно-программные средства позволяют, например, блокировать вычислительный процесс при нарушениях программами адресных пространств оперативной памяти. 13].

Все эти методы позволяют повысить достоверность информации и сохранить целостность и готовность информационных массивов в процессе их непосредственного использования или хранения на носителях.