Безопасность автоматизированных систем обработки информации в банках (АСОИБ)

Угрозы безопасности автоматизированных систем

Не будет преувеличением сказать, что проблема умышленных нарушений функционирования АСОИБ различного назначения в настоящее время является одной из самых актуальных. Наиболее справедливо это утверждение для стран с сильно развитой информационной инфраструктурой, о чем убедительно свидетельствуют приводимые ниже цифры.

По данным, приведенным в [2], в 1992 году ущерб от компьютерных преступлений составил $ 555 млн., 930 лет рабочего времени и 15.3 года машинного времени. По другим данным ущерб финансовых организаций составляет от $ 173 млн. до $ 41 млрд. в год [3].

В настоящей главе приводится классификация умышленных угроз безопасности АСОИБ и их краткое описание. Классификация не является исчерпывающей. Она предназначена для того, чтобы выделить основные типы угроз и методы защиты от них.

Современная АСОИБ — сложный механизм, состоящий из большого количества компонентов различной степени автономности, связанных между собой и обменивающихся данными. Практически каждый из них может выйти из строя или подвергнуться внешнему воздействию.

Под угрозой безопасности понимается потенциально возможное воздействие на АСОИ, которое может прямо или косвенно нанести урон пользователям или владельцам АСОИБ.

Приводимая ниже классификация охватывает только умышленные угрозы безопасности АСОИБ, оставляя в стороне такие воздействия как стихийные бедствия, сбои и отказы оборудования и др. Реализацию угрозы в дальнейшем будем называть атакой.

Угрозы безопасности АСОИБ можно классифицировать по следующим признакам [3]:

• 1. По цели реализации угрозы. Реализация той или иной угрозы безопасности АСОИБ может преследовать следующие цели:
  • — нарушение конфиденциальности информации. Информация, хранимая и обрабатываемая в АСОИБ, может иметь большую ценность для ее владельца. Ее использование другими лицами наносит значительный ущерб интересам владельца;
  • — нарушение целостности информации. Потеря целостности информации (полная или частичная, компрометация, дезинформация) -угроза близкая к ее раскрытию. Ценная информация может быть утрачена или обесценена путем ее несанкционированного удаления или модификации. Ущерб от таких действий может быть много больше, чем при нарушении конфиденциальности,
  • — нарушение (частичное или полное) работоспособности АСОИБ (нарушение доступности). Вывод из строя или некорректное изменение режимов работы компонентов АСОИБ, их модификация или подмена могут привести к получению неверных результатов, отказу АСОИБ от потока информации или отказам при обслуживании. Отказ от потока информации означает непризнание одной из взаимодействующих сторон факта передачи или приема сообщений. Имея в виду, что такие сообщения могут содержать важные донесения, заказы, финансовые согласования и т. п., ущерб в этом случае может быть весьма значительным. Так как диапазон услуг, предоставляемых современными АСОИБ, весьма широк, отказ в обслуживании может существенно повлиять на работу пользователя.
• 2. По принципу воздействия на АСОИБ:
  • — с использованием доступа субъекта системы (пользователя, процесса) к объекту (файлу данных, каналу связи и т. д.);
  • — с использованием скрытых каналов.

Под доступом понимается взаимодействие между субъектом и объектом (выполнение первым некоторой операции над вторым), приводящее к возникновению информационного потока от второго к первому.

Под скрытым каналом (covert channel) понимается путь передачи информации, позволяющий двум взаимодействующим процессам обмениваться информацией таким способом, который нарушает системную политику безопасности. Скрытые каналы бывают двух видов:

а. Скрытые каналы с памятью (covert storage channel), позволяющие осуществлять чтение или запись информации другого процесса непосредственно или с помощью промежуточных объектов для хранения информации (временной памяти);

б. Скрытые временные каналы (covert timing channel), при которых один процесс может получать информацию о действиях другого, используя интервалы между какими-либо событиями (например, анализ временного интервала между запросом на ввод-вывод и сообщением об окончании операции позволяет судить о размере вводимой или выводимой информации).

Коренное различие в получении информации с помощью доступа и с помощью скрытых каналов заключается в том, что в первом случае осуществляется взаимодействие субъекта и объекта АСОИБ и, следовательно, изменяется ее состояние. Во втором случае используются лишь побочные эффекты от взаимодействия двух субъектов АСОИБ, что не оказывает влияния на состояние системы.

Отсюда следует, что воздействие, основанное на первом принципе, проще, более информативнее, но от него легче защититься. Воздействие на основе второго принципа отличается трудностью организации, меньшей информативностью и сложностью обнаружения и устранения.

3. По характеру воздействия на АСОИБ. По этому критерию различают активное и пассивное воздействие.

Активное воздействие всегда связано с выполнением пользователем каких-либо действий, выходящих за рамки его обязанностей и нарушающих существующую политику безопасности. Это может быть доступ к определенным наборам данных, программам, вскрытие пароля и т. д. Активное воздействие ведет к изменению состояния системы и может осуществляться либо с использованием доступа (например, к наборам данных), либо как с использованием доступа, так и с использованием скрытых каналов.

Пассивное воздействие осуществляется путем наблюдения пользователем каких-либо побочных эффектов (от работы программы, например) и их анализе. На основе такого рода анализа можно иногда получить довольно интересную информацию. Примером пассивного воздействия может служить прослушивание линии связи между двумя узлами сети. Пассивное воздействие всегда связано только с нарушением конфиденциальности информации в АСОИБ, так как при нем никаких действий с объектами и субъектами не производится. Пассивное воздействие не ведет к изменению состояния системы.

4. По причине появления используемой ошибки защиты.

Реализация любой угрозы возможна только в том случае, если в данной конкретной системе есть какая-либо ошибка или брешь защиты.

Такая ошибка может быть обусловлена одной из следующих причин:

а. Неадекватностью политики безопасности реальной АСОИБ. Это означает, что разработанная для данной АСОИБ политика безопасности настолько не отражает реальные аспекты обработки информации, что становится возможным использование этого несоответствия для выполнения несанкционированных действий. Все системы в той или иной степени имеют несоответствия подобного рода (модель никогда не может точно соответствовать реальной системе), но в одних случаях это не может привести к нарушениям, а в других — может. С другой стороны такие действия нельзя назвать несанкционированными, поскольку защита от них не предусмотрена политикой безопасности и система защиты в принципе не способна их предотвратить. Если такое несоответствие является опасным, то необходимо разработать новую политику безопасности, в которой оно будет не столь явным и сменить средства защиты для реализации новой политики безопасности.

б. Ошибками административного управления, под которыми понимается некорректная реализация или поддержка принятой политики безопасности в данной АСОИБ. Например, согласно политике безопасности, в АСОИБ должен быть запрещен доступ пользователей к определенному набору данных, а на самом деле (по невнимательности администратора безопасности) этот набор данных доступен всем пользователям. Обычно на исправление такой ошибки требуется очень мало времени, как и на ее обнаружение, но ущерб от нее может быть огромен.

в. Ошибками в алгоритмах программ, в связях между ними и т. д., которые возникают на этапе проектирования программы или комплекса программ и благодаря которым их можно использовать совсем не так, как описано в документации. Примером такой ошибки может служить ошибка в программе аутентификации пользователя системой VAX/VMS версии 4.4, когда при помощи определенных действий пользователь имел возможность войти в систему без пароля. В последующих версиях ОС VAX/VMS эта ошибка была исправлена. Такие ошибки могут быть очень опасны, но их трудно найти; чтобы их устранить надо менять программу или комплекс программ.

г. Ошибками реализации алгоритмов программ (ошибки кодирования), связей между ними и т. д., которые возникают на этапе реализации или отладки и которые также могут служить источником недокументированных свойств. Подобные ошибки обнаружить труднее всего.

• 5. По способу воздействия на объект атаки (при активном воздействии):
  • — непосредственное воздействие на объект атаки (в том числе с использованием привилегий), например, непосредственный доступ к набору данных, программе, службе, каналу связи и т. д., воспользовавшись какой-либо ошибкой. Такие действия обычно легко предотвратить с помощью средств контроля доступа.
  • — воздействие на систему разрешений (в том числе захват привилегий). При этом способе несанкционированные действия выполняются относительно прав пользователей на объект атаки, а сам доступ к объекту осуществляется потом законным образом. Примером может служить захват привилегий, что позволяет затем беспрепятственно получить доступ к любому набору данных ил и программе.
  • — опосредованное воздействие (через других пользователей):
  • — «маскарад». В этом случае пользователь присваивает себе каким-либо образом полномочия другого пользователя выдавая себя за него;
  • — «использование вслепую». При таком способе воздействия один пользователь заставляет другого выполнить необходимые действия (которые для системы защиты не выглядят несанкционированными, ведь их выполняет пользователь, имеющий на это право), причем последний о них может и не подозревать. Для реализации этой угрозы может использоваться вирус (вирус выполняет необходимые действия и сообщает тому, кто его внедрил о результате).

Два последних способа, особенно «использование вслепую», чрезвычайно опасны. Для предотвращения подобных действий требуется постоянный контроль как со стороны администраторов и операторов за работой АСОИБ в целом, так и со стороны пользователей за своими собственными наборами данных.

• 6. По способу воздействия на АСОИБ:
  • — в интерактивном режиме;
  • — в пакетном режиме.

Работая с системой, пользователь всегда имеет дело с какой-либо ее программой. Но одни программы составлены так, что пользователь может оперативно воздействовать на ход их выполнения, вводя различные команды или данные, а другие так, что всю информацию приходится задавать заранее. К первым (интерактивным) относятся, например, интерпретаторы командных языков, некоторые утилиты, управляющие программы баз данных и др. В основном это программы, ориентированные на работу с пользователем. Ко вторым (пакетным) относятся в основном системные и прикладные программы, ориентированные на выполнение каких-либо строго определенных действий без участия пользователя.

Воздействия различного рода могут производиться с использованием обоих классов программ. При использовании программ первого класса (например, для атаки на систему при помощи командного интерпретатора) воздействие оказывается более длительным по времени и, следовательно, имеет высокую вероятность обнаружения, но более гибким, позволяющим оперативно менять порядок действий. Воздействие с помощью программ второго класса (например, с помощью вирусов) является кратковременным, трудно диагностируемым, гораздо более опасным, но требует большой предварительной подготовки для того, чтобы заранее предусмотреть все возможные последствия вмешательства.

7. По объекту атаки. Одной из самых главных составляющих нарушения функционирования АСОИБ является объект атаки, то есть компонент АСОИБ, который подвергается воздействию со стороны злоумышленника. Определение объекта атаки позволяет принять меры по ликвидации последствий нарушения, восстановлению этого компонента, установку контроля по предупреждению повторных нарушений и т. д.

Воздействию могут подвергаться следующие компоненты АСОИБ:

а. АСОИБ в целом — злоумышленник пытается проникнуть в систему для последующего выполнения каких-либо несанкционированных действий. Для этого обычно используются метод «маскарада», перехват или подделка пароля, взлом или доступ к АСОИБ через сеть.

б. Объекты АСОИБ — данные или программы в оперативной памяти или на внешних носителях, сами устройства системы, как внешние (дисководы, сетевые устройства, терминалы), так и внутренние (оперативная память, процессор), каналы передачи данных. Воздействие на объекты системы обычно имеет целью доступ к их содержимому (нарушение конфиденциальности или целостности обрабатываемой или хранимой информации) или нарушение их функциональности, например, заполнение всей оперативной памяти компьютера бессмысленной информацией или загрузка процессора компьютера задачей с неограниченным временем исполнения (нарушение доступности АСОИБ).

в. Субъекты АСОИБ — процессы и подпроцессы пользователей. Целью таких атак является либо прямое воздействие на работу процесса — его приостановка, изменение привилегий или характеристик (приоритета, например), либо обратное воздействие — использование злоумышленником привилегий, характеристик и т. д. другого процесса в своих целях. Частным случаем такого воздействия является внедрение злоумышленником вируса в среду другого процесса и его выполнение от имени этого процесса. Воздействие может осуществляться на процессы пользователей, системы, сети.

г. Каналы передачи данных — пакеты данных, передаваемые по каналу связи и сами каналы. Воздействие на пакеты данных может рассматриваться как атака на объекты сети, воздействие на каналы — специфический род атак, характерный для сети. К нему относятся: прослушивание канала и анализ трафика (потока сообщений) — нарушение конфиденциальности передаваемой информации; подмена или модификация сообщений в каналах связи и на узлах ретрансляторах — нарушение целостности передаваемой информации; изменение топологии и характеристик сети, правил коммутации и адресации —нарушение доступности сети.

8. По используемым средствам атаки.

Для воздействия на систему злоумышленник может использовать стандартное программное обеспечение или специально разработанные программы. В первом случае результаты воздействия обычно предсказуемы, так как большинство стандартных программ АСОИБ хорошо изучены. Использование специально разработанных программ связано с большими трудностями, но может быть более опасным, поэтому в защищенных системах рекомендуется не допускать добавление программ в АСОИБ без разрешения администратора безопасности системы.

9. По состоянию объекта атаки. Состояние объекта в момент атаки может оказать существенное влияние на результаты атаки и на работу по ликвидации ее последствий. Объект атаки может находиться в одном из трех состояний:

а. Хранения — на диске, магнитной ленте, в оперативной памяти или любом другом месте в пассивном состоянии. При этом воздействие на объект обычно осуществляется с использованием доступа;

б. Передачи — по линии связи между узлами сети или внутри узла. Воздействие предполагает либо доступ к фрагментам передаваемой информации (например, перехват пакетов на ретрансляторе сети), либо просто прослушивание с использованием скрытых каналов;

в. Обработки — в тех ситуациях, когда объектом атаки является процесс пользователя.

Подобная классификация показывает сложность определения возможных угроз и способов их реализации. Это еще раз подтверждает тезис, что определить все множество угроз АСОИБ и способов их реализации не представляется возможным. Не существует универсального способа защиты, который предотвратил бы любую угрозу. Этот факт обуславливает необходимость объединения различных мер защиты для обеспечения безопасности всей АСОИБ в целом.

Выше была рассмотрена классификация возможных угроз безопасности АСОИБ. Конечно, не все приведенные классы угроз являются независимыми от остальных, не для любой угрозы можно определить, к какому виду в каждом из перечисленных классов она принадлежит. Приведенная выше классификация охватывает большинство основных угроз безопасности АСОИБ, которые должны найти свое место в одном или нескольких выделенных классах.

Далее приведено более подробное описание угроз, с которыми наиболее часто приходится сталкиваться администраторам безопасности.