Техническое обеспечение зи

ТС защиты — это средства, в которых основная защитная функция реализуется некоторым техническим устройством (комплексом, системой).

К несомненным достоинствам ТС относятся широкий круг задач, достаточно высокая надежность, возможность создания развитых комплексных систем защиты, гибкое реагирование на попытки НСД, традиционность используемых методов осуществления защитных функций.

Основными недостатками являются высокая стоимость многих средств, необходимость регулярного проведения регламентных работ и контроля, возможность подачи ложных тревог.

Системную классификацию ТС защиты удобно провести по следующей совокупности показателей:

• 1) функциональное назначение, т. е. основные задачи защиты объекта, которые могут быть решены с их применением;
• 2) сопряженность средств защиты с другими средствами объекта обработки информации;
• 3) сложность средства защиты и практического его использования;
• 4) тип средства защиты, указывающий на принципы работы их элементов;
• 5) стоимость приобретения, установки и эксплуатации.

Рассмотрим возможности значения перечисленных показателей.

Функциональное назначение. В зависимости от цели и места применения, выполняемых функций и физической реализуемости ТС можно условно разделить на физические и аппаратные:

• 1) аппаратные средства защиты:
  • · нейтрализация технических каналов утечки информации выполняет функцию ЗИ от ее утечки по техническим каналам;
  • · поиск закладных устройств — защита от использования злоумышленником закладных устройств съема информации;
  • · маскировка сигнала, содержащего конфиденциальную информацию, — ЗИ от обнаружения ее носителей (стеганографические методы) и защита содержания информации от раскрытия (криптографические методы);
• 2) физические средства защиты:
  • · внешняя защита — защита от воздействия дестабилизирующих факторов, проявляющихся за пределами основных средств объекта;
  • · внутренняя защита — защита от воздействия дестабилизирующих факторов, проявляющихся непосредственно в средствах обработки информации;
  • · опознавание — специфическая группа средств, предназначенная для опознавания людей и идентификации ТС по различным индивидуальным характеристикам.

Сопряженность с основными средствами защиты. По степени взаимодействия с другими техническими устройствами средства защиты подразделяются на:

• · автономные (выполняющие свои защитные функции независимо от функционирования средств объекта обработки информации, т. е. полностью автономно);
• · сопряженные (выполненные в виде самостоятельных устройств, но выполняющие защитные функции в сопряжении (совместно) с основными средствами);
• · встроенные (конструктивно включенные в состав аппаратуры ТС объекта обработки информации).

Сложность. В зависимости от принципов построения ТС защиты различают:

• · функциональный узел (простое устройство);
• · блок;
• · агрегат (сложное устройство, состоящее из нескольких блоков);
• · автономную систему.

ТС защиты, имеющие указанную сложность (за исключением автономной системы), выполняют свои функции в совокупности с другими средствами защиты. Автономные ТС защиты, как правило, решают отдельную задачу (осуществляют отдельную функцию) защиты.

Тип средства. По принципу работы элементов устройств средства защиты подразделяются на механические, электрические, оптические, электронные, комбинированные. Современные ТС защиты имеют, как правило, комбинированный тип (электромеханические, оптико-электронные и т. п.).

Стоимость. Стоимость ТС защиты может быть незначительной, средней, большой, очень большой. Данный показатель имеет относительный характер и может быть использован при сравнении отдельных ТС защиты, выполняющих, например, одну и ту же функцию.

Рассмотрим характеристики некоторых современных ТС ЗИ в соответствии с представленной классификацией (рис. 2.4).

Рис. 2.4 Классификация ТС ЗИ по функциональному назначению:

ТКУИ — технический канал утечки информации, ПЭМИ — побочное электромагнитное излучение, КУИ — канал утечки информации Средства поиска закладных устройств.

Индикаторы электромагнитного поля позволяют обнаруживать излучающие закладные устройства, использующие, использующие для передачи информации практически все виды сигналов, включая широкополосные шумоподобные и сигналы с псевдослучайной скачкообразной перестройкой несущей частоты.

В результате дальнейшего развития индикаторов поля созданы широкополосные радиоприемные устройства — интерсепторы. Приборы автоматически настраиваются на частоту наиболее мощного радиосигнала (как правило, уровень этого сигнал на 15−20 дБ превышает все остальные) и осуществляют его детектирование.

Принцип «захвата» частоты радиосигнала с максимальным уровнем и последующим анализом его характеристик микропроцессором положен в основу работы современных портативных радиочастотомеров.

Для обнаружения работающих диктофонов применяются так называемые детекторы диктофонов, которые, по сути, являются детекторными приемниками магнитного поля. Принцип действия приборов основан на обнаружении слабого магнитного поля, создаваемого генератором подмагничивания или работающим двигателем диктофона в режиме записи.

Сканерные приемники можно разделить на две группы: переносимые и перевозимые портативные. К переносимым относятся малогабаритные сканерные приемники весом 150−350 г. Они имеют автономные аккумуляторные источники питания и свободно умещаются во внутреннем кармане пиджака.

Перевозимые сканерные приемники отличаются от переносимых несколько большим весом (от 1,2 до 6,8 кг), габаритами и, конечно, большими возможностями. Они, как правило, устанавливаются или в помещениях, или в автомашинах. Почти все перевозимые сканерные приемники имеют возможность управления с ПЭВМ.

Сканерные приемники (как переносимые, так и перевозимые) могут работать в одном из следующих режимов:

• · автоматического сканирования в заданном диапазоне частот;
• · автоматического сканирования по фиксированным частотам;
• · ручном.

Портативные анализаторы спектра, в отличие от сканерных приемников, при сравнительно небольших габаритах (до 30 см) и весе (от 9,5 до 20 кг) позволяют не только принимать сигналы в диапазоне частот от 30 Гц…9 кГц до 1,8…40 ГГц, но и анализировать их тонкую структуру.

Средства контроля проводных линий предназначены для выявления, идентификации и определения местоположения закладных устройств, подключаемых к проводным линиям. К ним относятся в том числе, электросеть, телефонные кабели, линии селекторной связи, пожарной сигнализации и т. п.

Нелинейные локаторы, металлоискатели, обнаружители пустот и рентгеновские аппараты используют физические свойства среды, в которой может размещаться закладное устройство, или свойство элементов закладных устройств, независимо от режима их работы.

Ряд закладных устройств выполняются в экранированных корпусах, поэтому их обнаружение даже с использованием нелинейных локаторов затруднено. Для поиска таких закладных устройств могут использоваться металлоискатели (металлодетекторы).

ТС обнаружения пустот позволяют повысить достоверность их выявления в сплошных средах (кирпичных и бетонных стенах, в деревянных конструкциях и др.), которое ранее осуществлялось путем простукивания этих сред. Пустоты в сплошных средах изменяют характер распространения структурного звука и спектр колебаний среды под действием ударов. В итоге звук от участка с пустотой воспринимается более громким и звонким. В качестве ТС, выполняющих пустоты на основе акустических свойств, могут применяться различные ультразвуковые приборы.

Для просмотра предметов неизвестного назначения и выявления закладных устройств применяют переносные досмотровые рентгеновские комплексы двух видов: устройства с отображением изображения на экране просмотровой приставки (переносные флюороскопы) и рентгеновские установки.

Средства нейтрализации технических каналов утечки информации.

Основной целью использования данных ТС является недопущении регистрации и анализа злоумышленником с помощью ТС разведки энергетических сигналов, содержащих конфиденциальную информацию. Основными носителями этой информации являются электрические, оптические и акустические сигналы и поля. Достичь указанной цели можно, либо максимально подавив уровень сигнала за пределами объекта с помощью пассивных средств защиты, либо искусственно повысив уровень шума с помощью активных средств.

Средства активной защиты составляют генераторы шума, предназначенные для создания шумового поля вокруг ТС обработки информации, линий связи или помещений в звуковом или высокочастотном диапазоне электромагнитных волн.

К средствам пассивной защиты относятся:

• · различные экраны, нейтрализующие ПЭМИН;
• · фильтры, не пропускающие в линии, выходящие за пределы объекта, паразитные высокочастотные наводки, образованные за счет электромагнитного влияния электрических цепей;
• · другие устройства, блокирующие выход сигнала, содержащего конфиденциальную информацию, за пределы объекта по проводным линиям (ограничители малых амплитуд, динамические нагрузки и др.).

Основными ТС, реализующими функции внешней и внутренней защиты, являются средства охранной сигнализации и наблюдения, а также средства идентификации.

ТС охранной сигнализации предназначаются для обнаружения угроз и оповещения сотрудников объекта о появлении и нарастании угроз. Важнейшими элементами охранных систем являются датчики, которые и определяют тип системы. По своему функциональному назначению они подразделяются на следующие типы:

• · объемные, позволяющие контролировать пространство помещений;
• · линейные, или поверхностные, — для контроля периметров территорий и зданий;
• · локальные, или точечные, — для контроля отдельных предметов.

ТС идентификации и установления подлинности.

Идентификация (присвоение объекту уникального кода) и установление подлинности объекта заключаются в проверке его соответствия истинному объекту и производятся с целью определения возможности допуска объекта к информации ограниченного пользования. В основе процесса идентификации личности лежит анализ его биометрических особенностей или специально предъявляемых носителей ключа.

ТС контроля НСД к кабельным сетям.

На объектах обработки информации для предоставления шифрованной связи абонентам используются абонентские кабели большой емкости, по которым передается конфиденциальная информация в открытом виде. Одним из способов защиты от съема этой информации непосредственным подключением к кабелю является дистанционный контроль целостности его оболочки. Для этого применяются средства контроля давления воздуха, накачиваемого внутрь кабеля, и средства контроля сопротивления его изоляции относительно «земли».

ТС маскировки информации.

Как было указано выше, данная категория аппаратных средств защиты информации реализуется на основе стеганографических и криптографических методов преобразования информации. В рамках нформационно-телекоммуникационной системы специального назначения основными являются криптографические средства.

Криптографическое закрытие информации заключается в преобразовании ее составных частей (слов, букв, слогов, цифр) с помощью специальных алгоритмов либо аппаратных решений и кодов ключей, т. е. в приведении ее к неявному виду. Для ознакомления с шифрованной информацией применяется обратный процесс — декодирование (дешифрование).

Классификация криптографических методов преобразования информации приведена на рис. 2.5.

Под шифрованием понимается такой вид криптографического закрытия, при котором преобразованию подвергается каждый символ защищаемого сообщения. Все известные способы шифрования можно разбить на пять групп:

• · подстановка (замена);
• · перестановка;
• · аналитическое преобразование;
• · гаммирование;
• · комбинированное шифрование.

Под кодированием понимается такой вид криптографического закрытия, когда некоторые элементы защищаемых данных (не обязательно отдельные символы) заменяются заранее выбранными кодами (цифровыми, буквенными, буквенно-цифровыми сочетаниями и т. п.). Этот метод имеет две разновидности:

• · смысловое кодирование, когда кодируемые элементы имеют вполне определенный смысл (слова, предложения, группы предложений);
• · символьное кодирование, когда кодируется каждый символ защищаемого сообщения.

К отдельным видам криптографического закрытия отнесены методы расчленения — разнесения и сжатия данных. Расчленение — разнесение заключается в том, что массив защищаемых данных делится на такие элементы, каждый из которых в отдельности не позволяет раскрыть содержание защищаемой информации. Выделенные таким образом элементы данных разносятся по разным зонам ЗУ или располагаются на различных носителях. Сжатие данных представляет собой замену часто встречающихся одинаковых строк данных или последовательностей одинаковых символов некоторыми заранее выбранными символами.

Рис. 2.5 Классификация криптографических методов защиты

Криптографическая защита на ОИ может применяться как для ЗИ, обрабатываемой в ЭВМ или хранящейся в различного типа ЗУ, так и для закрытия информации, передаваемой между различными элементами системы по линиям связи. Поэтому криптографические методы могут использоваться как внутри отдельных устройств или звеньев системы, так и на различных участках линий связи.

Аппаратура шифрования в соответствии со своим предназначением может классифицироваться по следующим показателям:

• · по виду обрабатываемого сигнала:
  • Ш аппаратура шифрования данных. Используется в сетях передачи данных систем документальной связи;
  • Ш аппаратура телефонной шифрованной связи. Конструктивно отличается от первой наличием аналого-цифровых преобразователей;
• · по режиму использования:
  • Ш аппаратура линейного шифрования. Производит криптографические преобразования входного сигнала в режиме реального времени;
  • Ш аппаратура предварительного шифрования. Зашифрованное с ее помощью сообщение передается по любым, в том числе и открытым, каналам связи;
• · по месту установки в информационно-телекоммуникационной системе специального назначения:
  • Ш аппаратура шифрования канального уровня. Включает аппаратные средства, предназначенные для работы по телефонным, телеграфным и цифровым (в том числе широкополосным) каналам связи;
  • Ш аппаратура абонентского шифрования. Устройства криптографической защиты совмещены с терминальным оборудованием пользователя.

Программные средства защиты.

Для нейтрализации всего комплекса угроз информации, обрабатываемой на ПЭВМ, необходимо, как указывалось выше, решить две основные группы задач по ЗИ:

• 1) обеспечение целостности информации (физической и логической);
• 2) защита от НСД (для предупреждения несанкционированной модификации, получения и копирования информации).

Основную опасность для целостности информации представляют преднамеренные угрозы, создаваемые людьми в злоумышленных целях. Такие угрозы могут быть непосредственными, если злоумышленник получает доступ к ПЭВМ, и посредственными, когда угрозы создаются с помощью промежуточного носителя, чаще всего с помощью дискеты. Из преднамеренных угроз наибольшее распространение получили так называемые разрушающие программные средства.

Программные средства являются одними из основных средств борьбы с разрушающими программными средствами.

Эти программы можно разделить на несколько видов.

Программы-детекторы проверяют, имеется ли в файлах на указанном пользователем диске специфическая для заданного вируса комбинация файлов. При ее обнаружении в каком-либо файле на экран выводится соответствующее сообщение. Многие детекторы имеют режимы лечения или уничтожения зараженных файлов. Следует подчеркнуть, что программы-детекторы могут обнаруживать лишь те вирусы, которые ей известны. Таким образом, из того, что программа не опознается детекторами как зараженная, не следует, что она здорова — в ней может сидеть какой-нибудь новый вирус или слегка модифицированная версия старого вируса, не известная программам-детекторам.

Программы-доктора, или фаги, «лечат» зараженные программы, «выкусывая» из зараженных программ тело вируса. Большинство программ-докторов умеют «лечить» только от некоторого фиксированного набора вирусов, поэтому они быстро устаревают. Но некоторые программы могут обучаться не только способам обнаружения, но и способам лечения новых вирусов.

Программы-ревизоры сначала запоминают сведения о состоянии программ и системных дисков. После этого с помощью программы-ревизора можно в любой момент сравнить состояние программ и системных областей дисков с исходными. О выявленных несоответствиях сообщается пользователю.

Доктора-ревизоры — это гибриды ревизоров и докторов (не только обнаруживают изменения в файлах и системных областях дисков, но и могут в случае изменений автоматически вернуть их в исходное состояние). Такие программы могут быть гораздо более универсальными, чем программы-доктора, поскольку при лечении они используют заранее сохраненную информацию о состоянии файлов и областей диска. Это позволяет вылечивать файлы даже от тех вирусов, которые не были созданы на момент написания программы. Однако доктора-ревизоры могут лечить не от всех вирусов, а только от тех, которые используют «стандартные», известные на момент написания программы, механизмы заражения файлов. Но все же защиты от 90−95% вирусов — это совсем неплохо.

Программы-фильтры располагаются резидентно в ОП компьютера и перехватывают все обращения к ОС, которые используются вирусами для размножения и нанесения вреда. Такими «подозрительными» действиями являются, в частности, изменение .com и .exe-файлов, снятие с файла атрибута «только для чтения», прямая запись на диск, форматирование диска, установка «резидентной» программы. При каждом запросе на «подозрительное» действие на экран компьютера выводится сообщение о том, какое действие затребовано и какая программа желает его выполнить. Можно либо разрешить выполнение этого действия, либо запретить его. Степень защиты, обеспечиваемую программами-фильтрами, не следует переоценивать, т.к. многие вирусы для своего размножения и нанесения вреда обращаются непосредственно к программам ОС, не используя стандартного способа вызова этих программ через прерывания, а резидентные программы для защиты от вируса перехватывают только эти прерывания. Кроме того, программы-фильтры не помогают от заражения винчестера вирусами, которые распространяются через загрузочный сектор, поскольку такое заражение происходит при загрузке DOS, т. е. до запуска любых программ или установки драйверов. Однако преимущества программ-фильтров весьма значительны — они позволяют обнаружить многие вирусы на самой ранней стадии, когда вирус еще не успел размножиться и что-либо испортить. Тем самым можно свести убытки от вируса к минимуму.

Программы-вакцины, или иммунизаторы, модифицируют программы и диски таким образом, что это не отражается на работе программ, но тот вирус, от которого производится вакцинация, считает эти программы или диски уже зараженными (крайне неэффективны).

Как показывает практика, НСД представляет одну из наиболее серьезных угроз для злоумышленного завладения защищаемой информацией в современных АС обработки данных.

Основными программными средствами защиты ПЭВМ от НСД являются следующие.

Опознавание (аутентификация) пользователей и используемых компонентов обработки информации.

При решении этой задачи система защиты должна надежно определять законность каждого обращения к ресурсам, а законный пользователь должен иметь возможность убедиться, что ему предоставляются именно необходимые компоненты. Для опознавания пользователей к настоящему времени разработаны и нашли практическое применение следующие способы:

• · с использованием простого пароля. Каждому зарегистрированному пользователю выдается персональный пароль, который он должен держать в тайне. При каждом обращении к ЭВМ специальная программа сравнивает введенный пользователем пароль с эталоном, и при совпадении запрос пользователя принимается к исполнению;
• · опознавание в диалоговом режиме. В файлах механизмов защиты заблаговременно создаются записи, содержащие персонифицирующие пользователя данные (дата рождения, рост, вес, имена и даты рождения родных и т. п.) или достаточно большой и упорядоченный набор паролей. При обращении пользователя к системе программа механизма защиты предлагает ему назвать некоторые данные из указанных файлов. По результатам сравнения принимается решение о допуске;
• · опознавание по индивидуальным особенностям и физиологическим характеристикам. Данный способ является весьма надежным, но требует применения специальных устройств для съема и ввода соответствующих параметров и программ их обработки и сравнения с эталоном. Одним из вариантов, использующим только ПО и удешевляющим процесс опознавания, является опознавание пользователя по параметрам его работы с клавиатурой (скорость набора текста, интервалы между нажатием клавиш и др.);
• · опознавание по радиокодовым устройствам, генерирующим индивидуальные для каждого пользователя радиосигналы;
• · опознавание по специальным идентификационным карточкам, на которые наносятся данные, персонифицирующие пользователя (персональный номер, специальный шифр или код и т. п.).

Разграничение доступа к элементам защищаемой информации.

Каждому зарегистрированному пользователю предоставляется возможность беспрепятственного доступа к информации в пределах его полномочий и исключается возможность их превышения. Данное разграничение может осуществляться несколькими способами:

• · по уровням конфиденциальности. Защищаемые данные распределяются по массивам таким образом, чтобы в каждом из них содержались данные одного уровня конфиденциальности. Пользователю разрешается доступ к определенному уровню и массивам низших уровней;
• · по специальным спискам. Для каждого элемента защищаемых данных (файла, базы, программы) составляется список всех тех пользователей, которым предоставлено право доступа к соответствующему элементу, или, наоборот, для каждого зарегистрированного пользователя составляется список тех элементов данных, к которым ему предоставлено право доступа;
• · по матрицам полномочий. Формируется двумерная матрица, в строках которой содержатся идентификаторы зарегистрированных пользователей, а в столбцах — идентификаторы защищаемых элементов данных. Элементы матрицы содержат информацию об уровне полномочий соответствующего пользователя относительно соответствующего элемента;
• · по специальным мандатам — способ разового разрешения на допуск к защищаемому элементу данных.

Криптографическое закрытие защищаемой информации.

Данный механизм защиты можно подразделить на:

• · криптографическое закрытие информации, хранимой на носителях. При этом достигаются две цели ЗИ: во-первых, с помощью известных алгоритмов шифрования обеспечивается требуемая криптографическая стойкость защиты, во-вторых, как правило, криптографические преобразования информации сопровождаются архивацией данных с уменьшением их объемов (сжатие данных);
• · криптографическое преобразование информации в процессе ее обработки и передачи. Данный механизм предполагает засекречивание информации непосредственно в процессе ее обработки, практически полностью исключая тем самым возможность НСД к ней. Для этого дополнительно к программным используются специализированные аппаратные средства защиты.

Регистрация всех обращений к защищаемой информации.

Данный механизм позволяет решить следующие задачи:

• · контроль использования защищаемой информации;
• · выявление попыток НСД к информации;
• · накопление статистических данных о функционировании систем защиты с целью повышения ее эффективности.

Как правило, это реализуется соответствующими программами регистрации, позволяющими накапливать данные о попытках доступа к информации в определенных «спрятанных» файлах.

Множество программных средств не ограничиваются рассмотренными. Данные средства рассматривают также широкий круг задач в системах контроля и управления доступом на объекты, поиска закладных устройств, выявления технических каналов утечки информации и др.