Система защиты информации от несанкционированного доступа (НСД) в ПЭВМ

Наиболее простой и надежный способ защиты информации от НСД — режим автономного использования ПЭВМ одним пользователем, работающим в отдельном помещении при отсутствии посторонних лиц. В этом случае роль замкнутого контура защиты выполняют помещение, его стены, потолок, пол и окна. Если стены, потолок, пол и дверь достаточно прочны, пол не имеет люков, сообщающихся с другими помещениями, окна и дверь оборудованы охранной сигнализацией, то прочность защиты будет определяться техническими характеристиками охранной сигнализации при отсутствии пользователя (ПЭВМ не включена) в нерабочее время.

В рабочее время, когда ПЭВМ включена, возможна утечка информации за счет ее побочного электромагнитного излучения и наводок. Для устранения такой опасности, если это необходимо, проводятся соответствующие технические мероприятия по уменьшению или за-шумлению сигнала. Кроме того, дверь помещения для исключения доступа посторонних лиц должна быть оборудована механическим или электромеханическим замком. В некоторых случаях, когда в помещении нет охранной сигнализации, на период длительного отсутствия пользователя ПЭВМ полезно помещать в сейф по крайней мере хотя бы ее системный блок и носители информации. Применение в некоторых ПЭВМ в системе ввода-вывода BIOS встроенного аппаратного пароля, блокирующего загрузку и работу ПЭВМ к сожалению, не спасает положения, так как данная аппаратная часть при отсутствии на корпусе системного блока замка и отсутствии хозяина может быть свободно заменена на другую — такую же (так как узлы унифицированы), но только с известным значением пароля. Обычный механический замок, блокирующий включение и загрузку ПЭВМ, более эффективная в этом случае мера.

В последнее время для защиты от хищения специалисты рекомендуя механически закреплять ПЭВМ к столу пользователя. Однако при этом следует помнить, что при отсутствии охранной сигнализации, обеспечивающей постоянный контроль доступа в помещение или к сейфу прочность замков и креплений должна быть такова, чтобы ожидаемое суммарное время, необходимое нарушителю для преодоления такого рода препятствий или обхода их, превышало время отсутствия пользован ПЭВМ Если это сделать не удается, то охранная сигнализация обязательна. Тем самым будет соблюдаться основной принцип срабатывания защиты и следовательно, будут выполняться требования по ее эффективности.

Перечисленные выше меры защиты информации ограниченного доступа от нарушителя-непрофессионала в принципе можно считать достаточными при работе с автономной ПЭВМ одного пользователя. На практике же человек не может постоянно быть изолированным от общества, в том числе и на работе. Его посещают друзья, знакомые, сослуживцы обращаются по тем или иным вопросам. Отдельное помещение для его работы не всегда может быть предоставлено. По рассеянности или озабоченный личными проблемами пользователь может компьютер включить, а ключ оставить в замке; на столе забыть дискету, а сам на короткое время покинуть помещение, что создает предпосылки для несанкционированного доступа к информации лиц, не допущенных к ней, но имеющих доступ в помещение. Распространенные в настоящее время развлекательные программы могут послужить средством для занесения программных вирусов в ПЭВМ. Использование посторонних дискет для оказания дружеской услуги может обойтись очень дорого. Помимо заражения ПЭВМ вирусом можно перепутать дискеты и отдать случайно другу дискету с секретной информацией.

Все перечисленные средства и им подобные должны с различной степенью безопасности обеспечивать только санкционированный доступ к информации и программам со стороны клавиатуры, средств загрузки и внутреннего монтажа компьютера. Возможные каналы НСД к информации ПЭВМ и средства защиты, рекомендуемые для их перекрытия приведены в таблице В.2 (смотри Приложение В) и на рисунке Д. 3. (смотри Приложение Д).

Защита от НСД со стороны клавиатуры усложняется тем, что современные компьютеры по своему назначению обладают широким спектром функциональных возможностей, которые с течением времени продолжают развиваться. Более того, иногда кажется, что требования по защите вступают в противоречие с основной задачей компьютера: с одной стороны, персональный компьютер — серийное устройство массового применения, с другой — индивидуального.

Если в каждый из выпускаемых персональных компьютеров, например, установить на заводе-изготовителе электронный замок, открываемый перед началом работы пользователем с помощью ключа-пароля, то возникает вопрос защиты хранения и последующей замены его ответной части в замке. Если ее может заменить пользователь, то это может сделать и нарушитель. Если эта часть компьютера постоянна, то она известна изготовителям, через которых может стать известной и нарушителю. Однако последний вариант более предпочтителен при условии сохранения тайны ключа фирмой-изготовителем, а также высокой стойкости ключа к подделке и расшифровке. Стойкость ключа должна быть известна и выражаться в величине затрат времени нарушителя на выполнение этой работы, так как по истечении этого времени необходима замена его на новый, если защищаемый компьютер продолжает использоваться. Но и этого условия тоже оказывается недостаточно. Необходимо также, чтобы ответная часть ключа — замок тоже не был доступен потенциальному нарушителю. Стойкость замка к замене и подделке должна быть выше стойкости ключа и равняться времени эксплуатации компьютера при обязательном условии невозможности его съема и замены нарушителем. В роли «замка» могут выступать специальные программные фрагменты, вкладываемые пользователем ПЭВМ в свои программы и взаимодействующие по известному только пользователю алгоритму с электронным ключом. Анализ потенциальных угроз безопасности информации и возможных каналов НСД к ней в ПЭВМ показывает их принципиальное сходство с аналогичными угрозами и каналами. Следовательно, методы защиты должны быть такими же, а технические средства защиты должны строиться с учетом их сопряжения с ее аппаратными и программными средствами. В целях перекрытия возможных каналов НСД к информации ПЭВМ, кроме упомянутых, могут быть применены и другие методы и средства защиты.

При использовании ПЭВМ в многопользовательском режиме необходимо применить в ней программу контроля и разграничения доступа. Существует много подобных программ, которые часто разрабатывают сами пользователи. Однако специфика работы программного обеспечения ПЭВМ такова что с помощью ее клавиатуры достаточно квалифицированный программист-нарушитель может защиту такого рода легко обойти. Поэтому эта мера эффективна только для защиты от неквалифицированного нарушителя. Для защиты от нарушителя-профессионала поможет комплекс программно-аппаратных средств. Например, специальный электронный ключ, вставляемый в свободный слот ПК, и специальные программные фрагменты, закладываемые в прикладные программы ПК, которые взаимодействуют с электронным ключом по известному только пользователю алгоритму. При отсутствии ключа эти программы не работают. Однако такой ключ неудобен в обращении, так как каждый раз приходится вскрывать системный блок ПК. В связи с этим его переменную часть — пароль — выводят на отдельное устройство, которое и становится собственно ключом, а считывающее устройство устанавливается на лицевую панель системного блока или выполняется в виде выносного отдельного устройства. Таким способом можно заблокировать и загрузку ПК, и программу контроля и разграничения доступа.

Подобными возможностями, например, обладают наиболее популярные электронные ключи двух американских фирм: Rainbow Technologies (RT) и Software Security (SSI).

Из отечественных систем фирмой АКЛИС рекомендуется ключ Goldkey. На отечественном рынке предлагается ряд электронных ключей: NovexKey — фирмой NOVEX, HASP и Plug — фирмой ALADDIN и т. д. Среди них большая часть предназначена для защиты от несанкционированного копирования программного продукта, т. е. для защиты авторского права на его создание, следовательно, для другой цели.

Однако при этом остаются не всегда защищенными каналы отображения, документирования, носители программного обеспечения и информации, побочное электромагнитное излучение и наводки информации. Их перекрытие обеспечивается уже известными методами и средствами: размещением компьютера в защищенном помещении, учетом и хранением носителей информации в металлических шкафах и сейфах, шифрованием.

Определенную проблему представляет собой защита от НСД остатков информации, которые могут прочитать при наложении на старую запись новой информации на одном и том же носителе, а также при отказах аппаратуры.

Отходы носителей скапливаются в мусорной корзине. Поэтому во избежание утечки информации должны быть предусмотрены средства механического уничтожения отработанных носителей с остатками информации.

Отдельную проблему в защите ПО и информации составляет проблема защиты от программных вирусов.

Если ПЭВМ работает в автономном режиме, проникновение вируса возможно только со стороны внешних носителей ПО и информации. Если ПЭВМ является элементом вычислительной сети (или АСУ), то проникновение вируса возможно также и со стороны каналов связи. Поскольку этот вопрос представляет отдельную проблему, он рассмотрен ниже в специальном разделе.

Еще один уровень защиты от неквалифицированного нарушителя может быть обеспечен путем использования компрессии данных. Этот метод выгоден тем, что:

• * экономит пространство при хранении файлов на диске;
• * уменьшает время шифрации-дешифрации;
• * затрудняет незаконное расшифрование файла;
• * уменьшает время передачи в процессе передачи данных.

Хотя этот метод дает относительно низкий уровень безопасности, его рекомендуется применять перед шифрацией.

Программные средства, работающие с дисками на физическом уровне, предоставляют в некоторых случаях возможность обхода программных средств защиты.

Кроме того, существуют программы, позволяющие создавать ПО, способное производить чтение или запись по абсолютным адресам, а также программ, обеспечивающих просмотр и отладку программных продуктов в режиме дисассемблера, просмотр и редактирование опера-тивной памяти ПЭВМ.

Однако наличие таких программных средств служит для других целей — для восстановления испорченной вирусами или неосторожными действиями пользователей информации. Следовательно, их применение должно быть строго регламентировано и доступно только администратору системы. В последнее время появились методы защиты от анализа программ.

Для создания замкнутой оболочки защиты информации в ПЭВМ и объединения перечисленных средств в одну систему необходимы соответствующие средств управления и контроля. В зависимости от режима использования ПЭВМ — автономного или сетевого (в составе сети — локальной, региональной или глобальной) — они будут носить различный характер.

В автономном режиме могут быть два варианта управления: однопользовательский и многопользовательский. В первом случае пользователь сам выполняет функции управления и контроля и несет ответственность за безопасность своей и доверяемой ему информации.

В многопользовательском режиме перечисленные функции рекомендуется поручить специальному должностному лицу. Им может быть один из пользователей или руководитель работ. При этом, однако, ключи шифрования и информация, закрытая ими другим пользователем, ему могут быть недоступны до момента передачи руководителю работ.

Следует отметить, что в автономном режиме функции контроля ослаблены из-за отсутствия механизма быстрого обнаружения НСД, так как это приходится осуществлять организационными мерами по инициативе человека. Следовательно, многопользовательский режим нежелателен с позиций безопасности и не рекомендуется для обработки важной информации.

В сетевом варианте можно автоматизировать процесс контроля и все перечисленные функции выполнять со специального рабочего места службы безопасности.

В сетевом варианте должностное лицо — пользователь может передавать сообщения и документы другому пользователю по каналам связи, и тогда возникает необходимость выполнять, в интересах безопасности передаваемой информации, дополнительные функции по обеспечению абонентского шифрования и цифровой подписи сообщений.