Построение защиты банковских автоматизированных систем

Каждую систему обработки информации защиты следует разрабатывать индивидуально учитывая следующие особенности:

организационную структуру банка;

объем и характер информационных потоков (внутри банка в целом, внутри отделов, между отделами, внешних);

количество и характер выполняемых операций: аналитических и повседневных (один из ключевых показателей активности банка — число банковских операций в день, является основой для определения параметров системы);

количество и функциональные обязанности персонала;

количество и характер клиентов;

график суточной нагрузки.

Защита АСОИБ должна разрабатываться для каждой системы индивидуально, но в соответствии с общими правилами. Построение защиты предполагает следующие этапы:

• — анализ риска, заканчивающийся разработкой проекта системы защиты и планов защиты, непрерывной работы и восстановления;
• — реализация системы защиты на основе результатов анализа риска;
• — постоянный контроль за работой системы защиты и АСОИБ в целом (программный, системный и административный).

На каждом этапе реализуются определенные требования к защите; их точное соблюдение приводит к созданию безопасной системы.

На сегодняшний день защита АСОИБ — это самостоятельное направление исследований. Поэтому легче и дешевле использовать для выполнения работ по защите специалистов, чем дважды учить своих людей (сначала их будут учить преподаватели, а потом они будут учиться на своих ошибках).

Главное при защите АСОИБ специалистами (естественно после уверенности в их компетенции в данном вопросе) — наличие здравого смысла у администрации системы. Обычно, профессионалы склонны преувеличивать реальность угроз безопасности АСОИБ и не обращать внимания на такие «несущественные детали» как удобство ее эксплуатации, гибкость управления системой защиты и т. д., без чего применение системы защиты становится трудным делом. Построение системы защиты — это процесс поиска компромисса между уровнем защищенности АСОИБ и сохранением возможности работы в ней. Здравый смысл помогает преодолеть большинство препятствий на этом пути.

Для обеспечения непрерывной защиты информации в АСОИБ целесообразно создать из специалистов группу информационной безопасности. На эту группу возлагаются обязанности по сопровождению системы защиты, ведения реквизитов защиты, обнаружения и расследования нарушений политики безопасности и т. д.

Один из самых важных прикладных аспектов теории защиты — защита сети. При этом, с одной стороны, сеть должна восприниматься как единая система и, следовательно, ее защита также должна строиться по единому плану. С другой стороны, каждый узел сети должен быть защищен индивидуально.

Защита конкретной сети должна строиться с учетом конкретных особенностей: назначения, топологии, особенностей конфигурации, потоков информации, количества пользователей, режима работы и т. д.

Кроме того, существуют специфические особенности защиты информации на микрокомпьютерах, в базах данных. Нельзя также упускать из виду такие аспекты, как физическая защита компьютеров, периферийных устройств, дисплейных и машинных залов. Иногда бывает необходим и «экзотический» вид защиты — от электромагнитного излучения или защита каналов связи.

Основные этапы построения системы защиты заключаются в следующем:

Анализ -> Разработка системы защиты (планирование) -> Реализация системы защиты -> Сопровождение системы защиты.

Этап анализа возможных угроз АСОИБ необходим для фиксирования на определенный момент времени состояния АСОИБ (конфигурации аппаратных и программных средств, технологии обработки информации) и определения возможных воздействий на каждый компонент системы. Обеспечить защиту АСОИБ от всех воздействий на нее невозможно, хотя бы потому, что невозможно полностью установить перечень угроз и способов их реализации. Поэтому надо выбрать из всего множества возможных воздействий лишь те, которые могут реально произойти и нанести серьезный ущерб владельцам и пользователям системы.

На этапе планирования формируется система защиты как единая совокупность мер противодействия различной природы.

По способам осуществления все меры обеспечения безопасности компьютерных систем подразделяются на: правовые, морально-этические, административные, физические и технические (аппаратные и программные) [9, с.28].

К правовым мерам защиты относятся действующие законы, указы и другие нормативные акты, регламентирующие правила обращения с информацией ограниченного использования и ответственность за их нарушения. Этим они препятствуют несанкционированному использованию информации и являются сдерживающим фактором для потенциальных нарушителей.

К морально-этическим мерам противодействия относятся всевозможные нормы поведения, которые традиционно сложились или складываются по мере распространения ЭВМ в стране или обществе. Эти нормы большей частью не являются обязательными, как законодательно утвержденные, однако, их несоблюдение ведет обычно к падению авторитета, престижа человека, группы лиц или организации. Морально-этические нормы бывают, как неписанные (например, общепризнанные нормы честности, патриотизма и т. п.), так и оформленные в некий свод (устав) правил или предписаний. Наиболее характерным примером последних является «Кодекс профессионального поведения членов Ассоциации пользователей ЭВМ США» [14]. В частности, считаются неэтичными умышленные или неумышленные действия, которые:

• — нарушают нормальную работу компьютерных систем;
• — вызывают дополнительные неоправданные затраты ресурсов (машинного времени, памяти, каналов связи и т. п.);
• — нарушают целостность хранимой и обрабатываемой информации;
• — нарушают интересы других законных пользователей и т. д.

Административные меры защиты — это меры организационного характера, регламентирующие процессы функционирования системы обработки информации, использование ее ресурсов, деятельность персонала, а также порядок взаимодействия пользователей с системой таким образом, чтобы в наибольшей степени затруднить или исключить возможность реализации угроз безопасности. Они включают:

• — разработку правил обработки информации в АСОИБ;
• — мероприятия, осуществляемые при проектировании, строительстве и оборудовании вычислительных центров и других объектов АСОИБ (учет влияния стихии, пожаров, охрана помещений, организация защиты от установки прослушивающей аппаратуры и т. п.);
• — мероприятия, осуществляемые при подборе и подготовке персонала (проверка новых сотрудников, ознакомление их с порядком работы с конфиденциальной информацией, с мерами ответственности за нарушение правил ее обработки; создание условий, при которых персоналу было бы невыгодно допускать злоупотребления и т. д.);
• — организацию надежного пропускного режима;
• — организацию учета, хранения, использования и уничтожения документов и носителей с конфиденциальной информацией;
• — распределение реквизитов разграничения доступа (паролей, профилей полномочий и т. п.);
• — организацию скрытого контроля за работой пользователей и персонала АСОИБ;
• — мероприятия, осуществляемые при проектировании, разработке, ремонте и модификациях оборудования и программного обеспечения (сертификация используемых технических и программных средств, строгое санкционирование, рассмотрение и утверждение всех изменений, проверка их на удовлетворение требованиям защиты, документальное отражение изменений и т. п.).

Физические меры защиты — это разного рода механические, электроили электронно-механические устройства и сооружения, специально предназначенные для создания физических препятствий на возможных путях проникновения и доступа потенциальных нарушителей к компонентам системы и защищаемой информации.

Техническими (аппаратно-программными) средствами защиты называются различные электронные устройства и специальные программы, которые выполняют (самостоятельно или в комплексе с другими средствами) функции защиты (идентификацию и аутентификацию пользователей, разграничение доступа к ресурсам, регистрацию событий, криптографическую защиту информации и т. д.).

Наилучшие результаты достигаются при системном подходе к вопросам обеспечения безопасности АСОИБ и комплексном использовании различных мер защиты на всех этапах жизненного цикла системы, начиная с самых ранних стадий ее проектирования.

Очевидно, что в структурах с низким уровнем правопорядка, дисциплины и этики ставить вопрос о защите информации просто бессмысленно. Прежде всего надо решить правовые и организационные вопросы.

Административные меры играют значительную роль в обеспечении безопасности АСОИБ. Эти меры необходимо использовать тогда, когда другие методы и средства защиты просто недоступны (отсутствуют или слишком дороги). Однако это вовсе не означает, что систему защиты необходимо строить исключительно на основе административных методов, как это часто пытаются сделать чиновники, далекие от технического прогресса. Этим мерам присущи серьезные недостатки, такие как:

• — низкая их надежность без соответствующей поддержки со стороны физических, технических и программных средств (люди склонны к нарушению любых установленных правил, если только их можно нарушить);
• — применение для защиты только административного мер обычно приводит к параличу деятельности АСОИБ и всей организации (совершенно невозможно работать не нарушая инструкций) из-за ряда дополнительных неудобств, связанных с большим объемом рутинной формальной деятельности.

Административные меры надо везде, где только возможно, заменять более надежными современными физическими и техническими средствами. Они должны обеспечивать эффективное применение других, более надежных методов и средств защиты в части касающейся регламентации действий людей.

Известно не так много общих (универсальных) способов защиты АСОИБ от различных воздействий на нее. Ими являются:

• — идентификация и аутентификация субъектов (пользователей, процессов и т. д.) АСОИБ;
• — контроль доступа к ресурсам АСОИБ;
• — регистрация и анализ событий, происходящих в АСОИБ;
• — контроль целостности объектов АСОИБ;
• — шифрование данных;
• — резервирование ресурсов и компонентов АСОИБ.

Эти универсальные способы защиты могут применяться в различных вариациях и совокупностях в конкретных методах и средствах защиты.

Результатом этапа планирования является план защиты — документ, содержащий перечень защищаемых компонентов АСОИБ и возможных воздействий на них, цель защиты информации в АСОИБ, правила обработки информации в АСОИБ, обеспечивающие ее защиту от различных воздействий, а также описание разработанной системы защиты информации.

При необходимости, кроме плана защиты на этапе планирования может быть разработан план обеспечения непрерывной работы и восстановления функционирования АСОИБ, предусматривающий деятельность персонала и пользователей системы по восстановлению процесса обработки информации в случае различных стихийных бедствий и других критических ситуаций.

Сущность этапа реализации системы защиты заключается в установке и настройке средств защиты, необходимых для реализации зафиксированных в плане защиты правил обработки информации. Содержание этого этапа зависит от способа реализации механизмов защиты в средствах защиты.

К настоящему времени сформировались два основных способа реализации механизмов защиты.

При первом из них механизмы защиты не реализованы в программном и аппаратном обеспечении АСОИБ, либо реализована только часть их, необходимая для обеспечения работоспособности всей АСОИБ (например, механизмы защиты памяти в мультипользовательских системах). Защита информации при хранении, обработке или передаче обеспечивается дополнительными программными или аппаратными средствами, не входящими в состав самой АСОИБ. При этом средства защиты поддерживаются внутренними механизмами АСОИБ.

Такой способ получил название «добавленной» (add-on) защиты [6, с.87], поскольку средства защиты являются дополнением к основным программным и аппаратным средствам АСОИБ. Подобного подхода в обеспечении безопасности придерживается, например, фирма IBM, почти все модели ее компьютеров и ОС, от персональных до больших машин, используют добавленную защиту (например пакет RACF).

Другой способ носит название «встроенной» (built-in) защиты. Он заключается в том, что механизмы защиты являются неотъемлемой частью АСОИБ, разработанной и реализованной с учетом определенных требований безопасности. Механизмы защиты могут быть реализованы в виде отдельных компонентов АСОИБ, распределены по другим компонентам системы (то есть в некотором компоненте АСОИБ есть часть, отвечающая за поддержание его защиты). При этом средства защиты составляют единый механизм, который отвечает за обеспечение безопасности всей АСОИБ.

Этот способ использовался компанией DEC при разработке системы VAX/VMS.

Оба способа — добавленной и встроенной защиты — имеют свои преимущества и недостатки. Добавленная защита является более гибкой, ее механизмы можно добавлять или удалять по мере необходимости. Это не составит большого труда, так как они все реализованы отдельно от других процедур системы. Однако в этом случае остро встает вопрос поддержки работы этих механизмов встроенными механизмами ОС, в том числе и аппаратными. В том случае, если добавляемые средства защиты не поддерживаются встроенными механизмами АСОИБ, то они не обеспечат необходимого уровня безопасности.

Проблемой может стать сопряжение встроенных механизмов с добавляемыми программными средствами — довольно сложно разработать конфигурацию механизмов защиты, их интерфейс с добавляемыми программными средствами так, чтобы защита охватывала всю систему целиком.

Другой проблемой является оптимальность защиты. При любой проверке прав, назначении полномочий, разрешений доступа и т. д. необходимо вызывать отдельную процедуру. Естественно, это сказывается на производительности системы. Не менее важна и проблема совместимости защиты с имеющимися программными средствами. Как правило, при добавленной защите вносятся некоторые изменения в логику работы системы. Эти изменения могут оказаться неприемлемыми для некоторых прикладных программ. Такова плата за гибкость и облегчение обслуживания средств защиты.

Основное достоинство встроенной защиты — надежность и оптимальность. Это объясняется тем, что средства защиты и механизмы их поддержки разрабатывались и реализовывались одновременно с самой системой обработки информации, поэтому взаимосвязь средств защиты с различными компонентами системы теснее, чем при добавленной защите. Однако встроенная защита обладает жестко фиксированным набором функций, не позволяя расширять или сокращать их. Некоторые функции можно только отключить.

Справедливости ради стоит отметить, что оба вида защиты в чистом виде встречаются редко. Как правило, используются их комбинации, что позволяет объединять достоинства и компенсировать недостатки каждого из них.

Комплексная защита АСОИБ может быть реализована как с помощью добавленной, так и встроенной защиты.

Этап сопровождения заключается в контроле работы системы, регистрации происходящих в ней событий, их анализе с целью обнаружить нарушения безопасности.

В том случае, когда состав системы претерпел существенные изменения (смена вычислительной техники, переезд в другое здание, добавление новых устройств или программных средств), требуется повторение описанной выше последовательности действий.

Стоить отметить тот немаловажный факт, что обеспечение защиты АСОИБ — это итеративный процесс, завершающийся только с завершением жизненного цикла всей системы.

На последнем этапе анализа риска производится оценка реальных затрат и выигрыша от применения предполагаемых мер защиты. Величина выигрыша может иметь как положительное, так и отрицательное значение. В первом случае это означает, что использование системы защиты приносит очевидный выигрыш, а во втором — лишь дополнительные расходы на обеспечение собственной безопасности.

Сущность этого этапа заключается в анализе различных вариантов построения системы защиты и выборе оптимального из них по некоторому критерию (обычно по наилучшему соотношению «эффективность/стоимость»).

Приведем пример: необходимо оценить выгоду при защите информации от раскрытия или обработки на основе некорректных данных в течении одного года. [2, с.141].

Величину ущерба от реализации этих угроз оценим в $ 1.000.000. Предположим, предварительный анализ показал, что в среднем эта ситуация встречается один раз в десять лет (Р=0.1).

Тогда стоимость потерь для данной угрозы (СР) составит:

СР = С * Р = $ 1.000.000 * 0.1 = $ 100.000.

Далее зададимся эффективностью методов защиты. Для данного абстрактного случая предположим, что в результате экспертной оценки методов защиты было получено значение 60% (в шести случаях из десяти защита срабатывает), тогда:

ЕМ = 60% * СР = $ 60.000.

Затраты на реализацию этих методов (закупка средств защиты, обучение персонала, изменение технологии обработки информации, зарплата персоналу и т. д.) составили (СМ) $ 25.000. Тогда величина выгоды равна:

PR = ЕМ — СМ = $ 60.000 — $ 25.000 = $ 35.000.

В рассмотренном случае величина выгоды имеет положительное значение, что говорит о целесообразности применения выбранных методов защиты.

После того, как были определены угрозы безопасности АСОИБ, от которых будет производится защита и выбраны меры защиты, требуется составить ряд документов, отражающих решение администрации АСОИБ по созданию системы защиты. Это решение конкретизируется в нескольких планах: плане защиты и плане обеспечения непрерывной работы и восстановления функционирования АСОИБ.

План защиты — это документ, определяющий реализацию системы защиты организации и необходимый в повседневной работе. Он необходим:

• 1. Для определения, общих правил обработки информации в АСОИБ, целей построения и функционирования системы защиты и подготовки сотрудников.
• 2. Для фиксирования на некоторый момент времени состава АСОИБ, технологии обработки информации, средств защиты информации.
• 3. Для определения должностных обязанностей сотрудников организации по защите информации и ответственности за их соблюдение.

План представляет собой организационный фундамент, на котором строится все здание системы защиты. Он нуждается в регулярном пересмотре и, если необходимо, изменении.

План защиты обычно содержит следующие группы сведений:

• 1. Политика безопасности.
• 2. Текущее состояние системы.
• 3. Рекомендации по реализации системы защиты.
• 4. Ответственность персонала.
• 5. Порядок ввода в действие средств защиты.
• 6. Порядок пересмотра плана и состава средств защиты.

Рассмотрим подробнее эти группы сведений.

Политика безопасности. В этом разделе должен быть определен набор законов, правил и практических рекомендаций, на основе которых строится управление, защита и распределение критичной информации в АСОИБ. Раздел должен содержать:

• 1. Цели, преследуемые реализацией системы защиты в вычислительной системе (например, защита данных компании от несанкционированного доступа, защита от утери данных и др.).
• 2. Меры ответственности средств защиты и нижний уровень гарантированной защиты (например, в работе небольших групп защищенных компьютеров, в обязанностях каждого из служащих и др.).
• 3. Обязательства и санкции, связанные с защитой (например, штрафы, персональная ответственность и др.).

Рекомендации по реализации системы защиты. Всесторонний анализ риска должен определять размеры наибольших возможных потерь, независимо от вероятности появления соответствующих событий; размеры наибольших ожидаемых потерь; меры, предпринимаемые в случае критических ситуаций, а также стоимость таких мер. Эти результаты используются при определении зон особого контроля и распределении средств для обеспечения защиты. В этом случае план защиты должен содержать рекомендации, какие средства контроля лучше всего использовать в чрезвычайных ситуациях (то есть имеющие наибольшую эффективность) и какие лучше всего соответствовали бы средствам контроля повседневной работы.

Некоторые ситуации могут приводить к слишком большому ущербу (например, крушение системы), а стоимость средств защиты от них может быть слишком высока или эти средства окажутся неэффективны. В этом случае лучше не учитывать такие ситуации при планировании защиты, хотя их и возникающие при этом возможные последствия следует отразить в плане.

Ответственность персонала. Каждый сотрудник обслуживающего персонала вычислительной системы должен хорошо знать свои обязанности и нести ответственность за свои действия. Ниже приводятся некоторые примеры обязанностей сотрудников и групп сотрудников:

• 1. Пользователь персонального компьютера или терминала несет ответственность за физическую целостность компьютера (терминала) во время сеанса работы с АСОИБ, а также за неразглашение собственного пароля.
• 2. Администратор баз данных несет ответственность за конфиденциальность информации в базах данных, ее логическую непротиворечивость и целостность.
• 3. Сотрудник руководства отвечает за разделение обязанностей служащих в сфере безопасности обработки информации, предупреждение возможных угроз и профилактику средств защиты.

Порядок ввода в действие средств защиты. Ввод в работу крупномасштабных и дорогих средств защиты целесообразно проводить постепенно, давая возможность обслуживающему персоналу и пользователям спокойно ознакомиться со своими новыми обязанностями. Для этого необходимо проводить разного рода тренировки, занятия по разъяснению целей защиты и способов ее реализации.

Этот раздел плана содержит расписание такого рода занятий, а также порядок ввода в действие системы защиты.

Порядок модернизации средств защиты. Важной частью плана защиты является порядок пересмотра состава средств защиты. Состав пользователей, данные, обстановка — все изменяется с течением времени, появляются новые программные и аппаратные средства. Многие средства защиты постепенно теряют свою эффективность и становятся ненужными, или подлежат замене по какой-либо иной причине (например, уменьшается ценность информации, для обработки которой достаточно более простых средств защиты). Поэтому список объектов, содержащих ценную информацию, их содержимое и список пользователей должны периодически просматриваться и изменяться в соответствии с текущей ситуацией. Также периодически должен проводиться анализ риска, учитывающий изменения обстановки. Последний пункт плана защиты должен устанавливать сроки и условия такого пересмотра, а также условия, при которых может производиться внеочередной пересмотр (например, качественный скачок в разработке методов преодоления защиты, что может нанести серьезный ущерб пользователям и владельцам АСОИБ).

Каким бы всеобъемлющим не был план, все возможные угрозы и защиту от них он предусмотреть не в состоянии. К тому же многие ситуации он должен только описывать — их контроль может оказаться неэффективным (в силу дороговизны средств защиты или малой вероятности появления угроз). В любом случае владельцы и персонал системы должны быть готовы к различным непредвиденным ситуациям.

Для определения действий персонала системы в критических ситуациях с целью обеспечения непрерывной работы и восстановления функционирования АСОИБ необходимо разрабатывать план обеспечения непрерывной работы и восстановления (план ОНРВ). В некоторых случаях план обеспечения непрерывной работы и план восстановления — разные документы. Первый скорее план, позволяющий избежать опасных ситуаций, второй — план реакции на них.

План ОНРВ можно сравнить с планом противопожарной защиты (обеспечение непрерывной работы) и ликвидации последствий (минимизация ущерба и восстановление функционирования АСОИБ). Про этот план обычно все знают, но никто его не читает, хотя на пепелище об этом обычно сожалеют.

Существует несколько способов смягчения воздействия непредвиденных ситуаций:

• 1. Избегать их. Это наиболее эффективный, но не всегда осуществимый способ. Избегать непредвиденных ситуаций можно с помощью ограничительных мер, предусмотренных планом защиты, а можно и с помощью устранения самой причины потенциального нарушения. Например, с пожаром можно бороться огнетушителем, а можно соблюдением мер противопожарной защиты. С рассерженными пользователями можно бороться административными мерами (разозлив этим их еще больше), а можно и поддержанием здоровой атмосферы в коллективе.
• 2. Если избежать какого-либо нарушения невозможно, необходимо уменьшить вероятность его появления или смягчить последствия от него.
• 3. Если предполагать, что какие-то нарушения все-таки могут произойти, следует предусмотреть меры сохранения контроля над ситуацией. Например, в любой момент может выйти из строя отдельный блок системы — часть компьютера, компьютер целиком, подсеть и т. д., может наступить нарушение энергоснабжения и др. В принципе это может привести к выходу АСОИБ из строя, однако при правильной организации АСОИБ этого можно избежать.
• 4. Если нарушение произошло, необходимо предусмотреть меры по ликвидации последствий и восстановлению информации. Например, в случае сбоя в компьютере — замену сбойного компонента, в случае уничтожения каких-либо данных — восстановление с резервных копий и т. д.

Все приведенные выше четыре способа должны в той или иной мере присутствовать в плане ОНРВ. Для каждой конкретной АСОИБ эти меры следует планировать в процессе анализа риска с учетом особенностей (специфических видов угроз, вероятностей появления, величин ущерба и т. д.) и на основе критерия «эффективность/стоимость». Хороший план ОНРВ должен отвечать следующим требованиям:

1. Реальность плана ОНРВ.

План должен оказывать реальную помощь в критических ситуациях, а не оставаться пустой формальностью. Необходимо учитывать психологический момент ситуации, при которой персонал находится в состоянии стресса, поэтому сам план и предлагаемые действия должны быть простыми и ясными. План должен учитывать реальное состояние компонентов системы, способов их взаимодействия и т. д. Повышению действенности плана ОНРВ способствуют тренировки в условиях, приближенных к реальным (естественно без реальных потерь).

2. Быстрое восстановление работоспособности системы.

Предлагаемые планом ОНРВ действия должны восстанавливать повседневную деятельность настолько быстро, насколько это возможно. В принципе это главное назначение плана ОНРВ. Расследовать причины и наказать виновных можно потом, главное — продолжить процесс обработки информации.

3. Совместимость с повседневной деятельностью.

Предлагаемые планом ОНРВ действия не должны нарушать привычный режим работы. Если его действия противоречат повседневной деятельности (возможно, возобновленной после аварии), то это приведет к еще большим проблемам.

4. Практическая проверка.

Все положения плана ОНРВ должны быть тщательно проверены, как теоретически, так и практически. Только в этом случае план ОНРВ будет удовлетворять перечисленным выше требованиям.

5. Обеспечение.

Реальная выполнимость плана ОНРВ будет достигнута только в том случае, если предварительно подготовлено, проверено и готово к работе все вспомогательное обеспечение — резервные копии, рабочие места, источники бесперебойного питания и т. д. Персонал должен совершенно точно знать, как и когда пользоваться этим обеспечением.

Наличие любого плана ОНРВ — полного или краткого, но главное —реального, благотворно влияет на моральную обстановку в коллективе. Пользователи должны быть уверены в том, что даже в самых неблагоприятных условиях какая-то часть их труда будет сохранена; руководство должно быть уверено, что не придется начинать все с начала.

План ОНРВ лучше всего строить как описание опасных ситуаций и способов реакции на них в следующем порядке:

• — описание нарушения;
• — немедленная реакция на нарушение — действия пользователей и администрации в момент обнаружения нарушения (сведение ущерба до минимума, уведомление руководства, останов работы, восстановительные процедуры и т. д.);
• — оценка ущерба от нарушения — в чем заключаются потери и какова их стоимость (включая восстановление);
• — возобновление обработки информации. После устранения нарушения и первичного восстановления необходимо как можно быстрее возобновить работу, так как машинное время — это деньги;
• — полное восстановление функционирования системы — удаление и замена поврежденных компонентов системы, возобновление обработки информации в полном объеме.

В части, посвященной реакции на нарушения, план ОНРВ должен содержать перечень действий, которые выполняются персоналом при наступлении различных ситуаций. Причем действия должны быть реальными, иначе в них нет никакого смысла.

Эта часть плана должна определять:

• — что должно быть сделано;
• — когда это должно быть сделано;
• — кем и как это должно быть сделано;
• — что необходимо для того, чтобы это было сделано.

При планировании подобных действий необходимо помнить об их экономической эффективности. Например, всю информацию системы в резервных копиях держать в принципе невозможно — ее слишком много и она слишком часто обновляется. В копиях должна содержаться только самая ценная информация, значимость которой уменьшается не слишком быстро. Вообще определение степени дублирования ресурсов (критичной нагрузки; critical workload) — самостоятельная и достаточно сложная задача. Она должна решаться индивидуально для конкретных условий с учетом стоимости дублирования и загрузки системы, размеров возможного ущерба, имеющихся ресурсов и других факторов.

Для определения конкретных действий по восстановлению и возобновлению процесса обработки, включаемых в план ОНРВ, может быть полезен приводимый ниже список способов организации восстановления программ и данных, а также процесса обработки информации (первый способ для восстановления программ и данных, остальные — для возобновления самого процесса обработки информации).

Способы организации восстановления работы:

Резервное копирование и внешнее хранение программ и данных. Это основной и наиболее действенный способ сохранения программного обеспечения и данных. Резервные копии делаются с наборов данных, потеря или модификация которых могут нанести значительный ущерб. Обычно в таких копиях хранятся системное программное обеспечение и наборы данных, наиболее важное прикладное программное обеспечение, а также наборы данных, являющиеся основными в данной системе (например, база данных счетов в банке).

Резервное копирование может быть полным (копии делаются со всех наборов данных), возобновляемым (копии некоторых наборов данных периодически обновляются) и выборочным (копии делаются только с некоторых наборов данных, но потом не обновляются). Способы резервного копирования определяются для каждой конкретной АСОИБ индивидуально с точки зрения критерия экономической эффективности.

Резервное копирование не имеет никакого, смысла, если копии могут быть уничтожены вместе с оригиналами. Поэтому копии должны храниться в надежном месте, исключающем возможность уничтожения. В тоже время, должны существовать возможность их оперативного использования. Иногда хранят две и более копий каждого набора данных. Например, одна копия может храниться в сейфе, находящемся в границах доступа персонала системы, а другая — в другом здании. В случае сбоя оборудования в системе используется первая копия (оперативно!), а в случае ее уничтожения (например, при пожаре) — вторая.

Взаимодействие служб. Услуги по возобновлению процесса обработки предоставляются по взаимной договоренности другими службами или организациями, обычно безвозмездно. Взаимопомощь бывает двух видов:

• 1. Внешняя — другая организация предоставляет свою АСОИБ, возможно программное обеспечение для временной обработки информации пострадавшей стороной. Такой способ возобновления процесса обработки информации может использоваться для обработки небольших объемов некритичной информации. При этом желательно, чтобы две организации были примерно одного типа и работали в одной области.
• 2. Внутренняя — возможность обработки информации предоставляется другими подразделениями одной и той же организации (департаментами, отделами, группами). Такой способ обычно не требует больших затрат и легко доступен, если дублирующая АСОИБ позволяет проводить такого рода обработку.

Любой план хорош в том случае, если он выполним. Для обеспечения выполнимости планов необходимо чтобы работу по их составлению выполняла группа квалифицированных специалистов, размеры которой зависят от характера организации и масштабов предполагаемых мер защиты. Оптимальная численность группы 5−7 человек. Можно привлечь дополнительных сотрудников для обработки и анализа выводов и рекомендаций основной группы, или, в случае больших объемов работы, каждая группа должна составлять один план или один из пунктов плана.

Специализация сотрудников, входящих в группу разработки планов, зависит от конкретных условий. Использование защищенных протоколов, механизмов защиты операционных систем и сетей требует привлечения системных программистов. Применение средств защиты, встраиваемых в прикладное программное обеспечение делает необходимым участие в группе проблемных программистов. Необходимость организации защиты физических устройств, организации резервных рабочих мест также требует присутствия в рабочей группе соответствующих специалистов. И, наконец, поскольку АСОИБ функционирует для пользователя, то целесообразно присутствие пользователей различных категорий — для учета взгляда со стороны на удобство и эффективность предлагаемых методов и средств защиты. В большинстве случаев целесообразно, чтобы в эту группу входили следующие специалисты, каждый из которых должен отвечать за свой участок работы:

• — специалисты по техническим средствам;
• — системные программисты;
• — проблемные программисты;
• — сотрудники, отвечающие за подготовку, ввод и обработку данных;
• — специалисты по защите физических устройств;
• — представители пользователей.

После подготовки плана необходимо его принять и реализовать, что напрямую зависит от его четкости, корректности и ясности для сотрудников организации.

Понимание необходимости мер защиты и контроля — непременное условие нормальной работы. Известен случай о том, как пользователь менял каждый раз 24 пароля и возвращался к первоначальному, так как система была защищена от повторного использования предыдущих 23 паролей. Если сотрудники не понимают или не согласны с предлагаемыми мерами, то они будут стараться обойти их, так как любые меры контроля предполагают увеличение сложности работы.

Другой ключевой момент — управление средствами защиты и восстановления. Надежное управление осуществимо лишь в случае понимания обслуживающим персоналом размеров возможных убытков, ясного изложения планов и выполнения персоналом своих обязанностей. Многие сотрудники, обслуживающие АСОИБ, не всегда осознают риск, связанный с обработкой информации в АСОИБ. Только специальная предварительная подготовка персонала способствует правильной и эффективной работе средств защиты и восстановления; она может проводиться с привлечением сторонних специалистов. Описание различных способов преодоления и нарушения защиты в повседневной деятельности в сфере бизнеса (как, например, утечка информации к конкуренту) поможет обслуживающему персоналу понять необходимость точного выполнения требований защиты (например, своевременной смены паролей).

Важнейшим понятием, которое должно быть оформлено документально, является политика безопасности.

Политика безопасности — набор законов, правил и практических рекомендаций, на основе которых строится управление, защита и распределение критичной информации в системе. Она должна охватывать все особенности процесса обработки информации, определяя поведение системы в различных ситуациях.

Политика безопасности представляет собой некоторый набор требований, прошедших соответствующую проверку, реализуемых при помощи организационных мер и программно-технических средств и определяющих архитектуру системы защиты. Ее реализация для конкретной АСОИБ осуществляется при помощи средств управления механизмами защиты.

Для конкретной организации политика безопасности должна быть индивидуальной, зависимой от конкретной технологии обработки информации, используемых программных и технических средств, расположения организации т.д.

Перед тем, как приступит к изложению материала введем некоторые определения.

Субъект — активный компонент системы, который может явиться причиной потока информации от объекта к субъекту или изменения состояния системы.

Объект — пассивный компонент системы, хранящий, принимающий или передающий информацию. Доступ к объекту подразумевает доступ к содержащейся в нем информации.

Основу политики безопасности составляет способ управления доступом, определяющий порядок доступа субъектов системы к объектам системы. Название этого способа, как правило, определяет название политики безопасности.

Для изучения свойств способа управления доступом создается его формальное описание — математическая модель. При этом модель должна отражать состояния всей системы, ее переходы из одного состояния в другое, а также учитывать, какие состояния и переходы можно считать безопасными в смысле данного управления. Без этого говорить о каких-либо свойствах системы, и тем более гарантировать их, по меньшей мере некорректно. Отметим лишь, что для разработки моделей применяется широкий спектр математических методов (моделирования, теории информации, графов, автоматов и другие).

В настоящее время лучше всего изучены два вида политики безопасности: избирательная и полномочная, основанные, соответственно на избирательном и полномочном способах управления доступом.

Кроме того, существует набор требований, усиливающий действие этих политик и предназначенный для управления информационными потоками в системе.

Следует отметить, что средства защиты, предназначенные для реализации какого-либо из названных выше способа управления доступом, только предоставляют возможности надежного управления доступом или информационными потоками. Определение прав доступа субъектов к объектам и/или информационным потокам (полномочий субъектов и атрибутов объектов, присвоение меток критичности и т. д.) входит в компетенцию администрации системы.

Для того, чтобы корректно воплотить в жизнь разработанную политику безопасности необходимо иметь надежные механизмы ее реализации. Естественно предположить, что все средства, отвечающие за реализацию политики безопасности, сами должны быть защищены от любого вмешательства в их работу. В противном случае говорить о надежности защиты будет трудно. Можно изменять их параметры, но в своей основе они должны оставаться в неприкосновенности.

Поэтому все средства защиты и управления должны быть объединены в так называемую достоверную вычислительную базу.

Достоверная вычислительная база (ДВБ) — это абстрактное понятие, обозначающее полностью защищенный механизм вычислительной системы (включая аппаратные и программные средства), отвечающий за поддержку реализации политики безопасности.

Средства защиты должны создавать ДВБ для обеспечения надежной защиты АСОИБ. В различных средствах защиты ДВБ может быть реализована по-разному. Способность реализации ДВБ к безотказной работе зависит от ее устройства и корректного управления, а ее надежность является залогом соблюдения политики безопасности в защищаемой системе.

Таким образом, ДВБ выполняет двойную задачу — поддерживает реализацию политики безопасности и является гарантом целостности механизмов защиты, то есть самой себя. ДВБ совместно используется всеми пользователями АСОИБ, однако ее модификация разрешена только пользователям со специальными полномочиями. К ним относятся администраторы системы и другие привилегированные сотрудники организации.

Процесс, функционирующий от имени ДВБ, является достоверным. Это означает, что система защиты безоговорочно доверяет этому процессу и все его действия санкционированы политикой безопасности. Именно поэтому задача номер один защиты ДВБ — поддержание собственной целостности; все программы и наборы данных ДВБ, должны быть надежно защищены от несанкционированных изменений.

Для поддержки политики безопасности и собственной защиты ДВБ должна обеспечить защиту субъектов (процессов) системы и защиту объектов системы в оперативной памяти и на внешних носителях.

Защита ДВБ строится на основе концепции иерархической декомпозиции системы. Сущность концепции заключается в том, что реальная система представляется как совокупность иерархически упорядоченных абстрактных уровней; при этом функции каждого уровня реализуются компонентами более низкого уровня. Компоненты определенного уровня зависят только от компонентов более низких уровней и их внутренняя структура полагается недоступной с более высоких уровней. Связь уровней организуется через межуровневый интерфейс.

Структура компонентов системы и связи между ними являются жестко фиксированными; их изменение, дублирование, уничтожение невозможны. Компоненты более высоких уровней привязаны к компонентам более низких уровней, те, в свою очередь, к элементам физической реализации (устройствам ввода-вывода, процессору и др.). Связи между различными компонентами определяются спецификациями межуровневого интерфейса и также не могут изменяться. Это является дополнительной мерой обеспечения целостности ДВБ.

Компоненты верхних уровней обычно описывают интерфейс пользователя. Сюда входят различные редакторы, компиляторы, интерпретаторы командных языков, утилиты и т. д. Средние уровни обычно реализуют ввод-вывод на уровне записей, работу с файлами и виртуальной памятью. Компоненты нижних уровней реализуют планирование и диспетчеризацию процессов, распределение ресурсов, ввод-вывод на физическом уровне, обработку прерываний и т. д. Компонентами нулевого уровня можно считать элементы физической реализации: особенности архитектуры процессора, состав и назначение регистров (общих и привилегированных), физическую реализацию некоторых функций и т. д. Множество компонентов всех уровней, кроме верхнего, а также средства управления ими и составляют ДВБ.

Пользователь, находясь на самом высоком уровне, может только послать запрос на выполнение какой-либо операции. Этот запрос будет разрешен к выполнению компонентами более низких уровней только в том случае, если, пройдя обработку корректности на всех промежуточных уровнях, он не был отвергнут, то есть не сможет нарушить существующую политику безопасности. При этом каждая функция может быть выполнена только определенными компонентами на определенном уровне, что определяется архитектурой системы в целом.

Например, пользователь из командного интерпретатора послал запрос на выполнение операции ввода-вывода (для редактирования файла, размещающегося на диске). Этот запрос будет обработан интерпретатором и передан на более низкий уровень — в подсистему ввода-вывода. Та проверит корректность запроса (разрешен ли доступ к этому файлу?), обработает его и передаст дальше — механизмам ввода-вывода, которые выполнят операцию и сообщат о результатах. При этом спецификации межуровневого интерфейса гарантируют, что прямой вызов примитивов ввода-вывода пользователю недоступен. Он еще может иногда обращаться непосредственно к подсистеме ввода-вывода (из программы), но не на более низкий уровень. Таким образом гарантируется невозможность доступа субъекта к объекту в обход средств контроля.

Необходимость защиты внутри отдельных компонентов системы очевидна: каждый из них должен проверять корректность обращения к реализуемой им функции.

Особенность применения концепции иерархической декомпозиции заключается в следующем:

• 1. Каждый компонент должен выполнять строго определенную функцию;
• 2. Каждая функция с помощью операции декомпозиции может быть разбита на ряд подфункций, которые реализуются и защищаются отдельно. Этот процесс может насчитывать несколько этапов;
• 3. Основная «тяжесть» защиты приходится на межуровневый интерфейс, связывающий декомпозированные подфункции в единое целое; горизонтальные ссылки должны быть сведены до минимума. Помимо защиты самой себя ДВБ также должна обеспечить надежную защиту пользователей системы (в частности, друг от друга). Для защиты пользователей используются те же самые механизмы, что и для защиты ДВБ. Теми же остаются и цели защиты: субъектов и объектов пользователей, в оперативной памяти и на внешних носителях. Рассмотрим подробнее принципы такой защиты.

Защита субъектов осуществляется с помощью межуровневого интерфейса: в зависимости от выполняемой им функции система переводит его на соответствующий уровень. Уровень, в свою очередь, определяет и степень управляемости процесса пользователем, который находится на самом верхнем уровне — чем ниже уровень процесса, тем меньше он управляем с более верхних уровней и тем больше он зависит от ОС.

Любые попытки защиты оперативной памяти приводят к необходимости создания виртуальной памяти в том или ином виде. Здесь используется та же концепция иерархической декомпозиции, чтобы отделить реальную память, содержащую информацию, от той, которая доступна пользователям. Соответствие между виртуальной и физической памятью обеспечивается диспетчером памяти. При этом различные области памяти могут являться компонентами разных уровней — это зависит от уровня программ, которые могут обращаться к этим областям.

Пользователи и их программы могут работать только с виртуальной памятью. Доступ к любому участку физической оперативной памяти (в том числе и принадлежащему ДВБ), контролируется диспетчером памяти. При трансляции виртуального адреса в физический проверяются права доступа к указанному участку. Надежность разделения оперативной памяти во многом обеспечивается за счет надежности функции, отображающей виртуальные адреса в физические: адресные пространства различных пользователей и системы не должны перекрываться в физической памяти.

Доступ к информации на внешних носителях осуществляется с помощью подсистемы ввода-вывода; программы этой подсистемы являются компонентами нижних и средних уровней ДВБ. При получении имени файла (адреса записи) в первую очередь проверяются полномочия пользователя на доступ к запрашиваемым данным. Принятие решение на осуществление доступа осуществляется на основе информации, хранящейся в базе данных защиты. Сама база данных является частью ДВБ, доступ к ней также контролируется.

ДВБ должна быть организована таким образом, чтобы только ее компоненты могли выполнить запрос, причем только тот, который содержит корректные параметры.

Одним из необходимых условий реализации ДВБ в средствах защиты является наличие мультирежимного процессора (то есть процессора, имеющего привилегированный и обычный режим работы) о аппаратной поддержкой механизма переключения режимов, и различных способов реализации виртуальной памяти.

Достоверная вычислительная база состоит из ряда механизмов защиты, позволяющих ей обеспечивать поддержку реализации политики безопасности.

Основой ДВБ является ядро безопасности — элементы аппаратного и программного обеспечения, защищенные от модификации и проверенные на корректность, которые разделяют все попытки доступа субъектов к объектам.

Ядро безопасности является реализацией концепции монитора ссылок (reference monitor) — абстрактной концепции механизма защиты.

Помимо ядра безопасности ДВБ содержит другие механизмы, отвечающие за жизнедеятельность системы. К ним относятся планировщики процессов, диспетчеры памяти, программы обработки прерываний, примитивы ввода-вывода и др. программно-аппаратные средства, а также системные наборы данных.

Под монитором ссылок понимают концепцию контроля доступа субъектов к объектам в абстрактной машине. Под базой данных защиты понимают базу данных, хранящую информацию о правах доступа субъектов системы к объектам. Основу базы данных защиты составляет матрица доступа или ее представления, которая служит основой избирательной политики безопасности.

Важным понятием является понятие профиля. Профилем называется список защищаемых объектов системы и прав доступа к ним, ассоциированный с каждым субъектом. При обращении к объекту профиль субъекта проверяется на наличие соответствующих прав доступа.

В системах с большим количеством объектов профили могут иметь большие размеры и, вследствие этого, ими трудно управлять; изменение профилей нескольких субъектов может потребовать большого количества операции и привести к трудностям в работе системы. Поэтому профили обычно используются лишь администраторами безопасности для контроля работы субъектов, и даже такое их применение весьма ограничено.

При реализации полномочной политики безопасности база данных защиты также содержит метки критичности всех объектов и уровни прозрачности субъектов системы.

Монитор ссылок должен выполнять следующие функции:

• 1. Проверять права доступа каждого субъекта к любому объекту на основании информации, содержащейся в базе данных защиты и положений политики безопасности (избирательной или полномочной);
• 2. При необходимости регистрировать факт доступа и его параметры в системном журнале.

Реализующее монитор ссылок ядро безопасности должно обладать следующими свойствами:

• — контролировать все попытки доступа субъектов к объектам;
• — иметь защиту от модификации, подделки, навязывания;
• — быть протестировано и верифицировано для получения гарантий надежности;
• — иметь небольшой размер и компактную структуру.

В терминах модели Белла-Лападулла (избирательной и полномочной политик безопасности) монитор ссылок должен контролировать состояния системы и переходы из одного в другое. Основными функциями, которые должно выполнять ядро безопасности совместно с другими службами ОС, являются [2, с.193]:

1. Идентификация, аутентификация и авторизация субъектов и объектов системы.

Эти функции необходимы для подтверждения подлинности субъекта, законности его прав на данный объект или на определенные действия, а также для обеспечения работы субъекта в системе.

• — Идентификация — процесс распознавания элемента системы, обычно с помощью заранее определенного идентификатора или другой априорной информации; каждый субъект или объект должен быть однозначно идентифицируем.
• — Аутентификация — проверка идентификации пользователя, процесса, устройства или другого компонента системы (обычно осуществляется перед разрешением доступа); а также проверка целостности данных при их хранении или передаче для предотвращения несанкционированной модификации.
• — Авторизация — предоставление субъекту прав на доступ к объекту.

Эти функции необходимы для поддержания разрешительного порядка доступа к системе и соблюдения политики безопасности: авторизованный (разрешенный) доступ имеет только тот субъект, чей идентификатор удовлетворяет результатам аутентификации. Они выполняются как в процессе работы (при обращении к наборам данных, устройствам, ресурсам), так и при входе в систему.

2. Контроль входа пользователя в систему и управление паролями. Эти функции являются частным случаем перечисленных выше: при входе в систему и вводе имени пользователя осуществляется идентификация, при вводе пароля — аутентификация и, если пользователь с данными именем и паролем зарегистрирован в системе, ему разрешается доступ к определенным объектам и ресурсам (авторизация). Однако при входе в систему существуют отличия при выполнении этих функций. Они обусловлены тем, что в процессе работы система уже имеет информацию о том, кто работает, какие у него полномочия (на основе информации в базе данных защиты) и т. д. и поэтому может адекватно реагировать на запросы субъекта. При входе в систему это все только предстоит определить. В данном случае возникает необходимость организации «достоверного маршрута» — пути передачи идентифицирующей информации от пользователя к ядру безопасности для подтверждения подлинности. Как показывает практика, вход пользователя в систему — одно из наиболее уязвимых мест защиты; известно множество случаев взлома пароля, входа без пароля, перехвата пароля и т. д. Поэтому при выполнении входа и пользователь, и система должны быть уверены, что они работают непосредственно друг с другом, между ними нет других программ и вводимая информация истинна.

Достоверный маршрут реализуется привилегированными процедурами ядра безопасности, чья работа обеспечивается механизмами ДВБ, а также некоторыми другими механизмами, выполняющими вспомогательные функции. Они проверяют, например, что терминал, с которого осуществляется вход в систему, не занят никаким другим пользователем, который имитировал окончание работы.

3. Регистрация и протоколирование. Аудит.

Эти функции обеспечивают получение и анализ информации о состоянии ресурсов системы с помощью специальных средств контроля, а также регистрацию действий, признанных администрацией потенциально опасными для безопасности системы. Такими средствами могут быть различные системные утилиты или прикладные программы, выводящие информацию непосредственно на системную консоль или другое определенное для этой цели устройство, а также системный журнал. Кроме того, почти все эти средства контроля могут не только обнаружить какое-либо событие, но и фиксировать его. Например, большинство систем имеет средства протоколирования сеансов работы отдельных пользователей (всего сеанса или его отдельных параметров).

Большинство систем защиты имеют в своем распоряжении средства управления системным журналом. Системный журнал является составной частью монитора ссылок и служит для контроля соблюдения политики безопасности. Он является одним из основных средств контроля, помогающим администратору предотвращать возможные нарушения в связи с тем, что:

• — способен оперативно фиксировать происходящие в системе события;
• — может помочь выявить средства и априорную информацию, использованные злоумышленником для нарушения;
• — может помочь определить, как далеко зашло нарушение, подсказать метод его расследования и способы исправления ситуации.

Содержимое системного журнала и других наборов данных, хранящих информацию о результатах контроля, должны подвергаться периодическому просмотру и анализу (аудит) с целью проверки соблюдения политики безопасности.

4. Противодействие «сборке мусора».

После окончания работы программы обрабатываемая информация не всегда полностью удаляется из памяти. Части данных могут оставаться в оперативной памяти, на дисках и лентах, других носителях. Они хранятся на диске до перезаписи или уничтожения. При выполнении этих действий на освободившемся пространстве диска находятся их остатки.

Хотя при искажении заголовка файла эти остатки прочитать трудно, однако, используя специальные программы и оборудование, такая возможность все-таки имеется. Этот процесс называется «сборкой мусора». Он может привести к утечке важной информации.

Для защиты от «сборки мусора» используются специальные средства, которые могут входить в ядро безопасности ОС или устанавливаться дополнительно.

5. Контроль целостности субъектов.

Согласно модели Белла-Лападулла [2, с.196] множество субъектов системы есть подмножество множества объектов, то есть каждый субъект одновременно является объектом. При этом под содержимым субъекта обычно понимают содержимое контекста процесса, куда входит содержимое общих и специальных регистров (контекст процесса постоянно изменяется). Кроме содержимого или значения субъект имеет ряд специфических атрибутов: приоритет, список привилегий, набор идентификаторов и др. характеристики. В этом смысле поддержание целостности субъекта, то есть предотвращение его несанкционированной модификации, можно рассматривать как частный случай этой задачи для объектов вообще.

В то же время субъект отличается от объекта тем, что является, согласно определению, активным компонентом системы. В связи с этим для защиты целостности субъекта, в качестве представителя которого выступает процесс, вводится такое понятие как рабочая среда или область исполнения процесса. Эта область является логически защищенной подсистемой, которой доступны все ресурсы системы, относящиеся к соответствующему процессу. Другими словами, область исполнения процесса является виртуальной машиной. В рамках этой области процесс может выполнять любые санкционированные действия без опасения нарушения целостности. Таким образом, реализуется концепция защищенной области для отдельного процесса.

Контроль целостности обеспечивается процедурами ядра безопасности, контролируемыми механизмами поддержки ДВБ. Основную роль играют такие механизмы, как поддержка виртуальной памяти (для создания области данного процесса) и режим исполнения процесса (определяет его возможности в рамках данной области и вне ее).

Область исполнения процесса может содержать или вкладываться в другие подобласти, которые составляют единую иерархическую структуру системы. Процесс может менять области: это действие называется переключением области процесса. Оно всегда связано с переходом центрального процессора в привилегированный режим работы.

Механизмы поддержки областей исполнения процесса обеспечивают контроль их целостности достаточно надежно. Однако даже разделенные процессы должны иметь возможность обмениваться информацией. Для этого разработаны несколько специальных механизмов, чтобы можно было осуществлять обмен информацией между процессами без ущерба безопасности или целостности каждого из них. К таким механизмам относятся, например, кластеры флагов событий, почтовые ящики и другие системные структуры данных. Следует однако учитывать, что с их помощью может осуществляться утечка информации, поэтому если использование таких механизмов разрешено, их обязательно следует контролировать.

6. Контроль доступа.

Под контролем доступа будем понимать ограничение возможностей использования ресурсов системы программами, процессами или другими системами (для сети) в соответствии с политикой безопасности. Под доступом понимается выполнение субъектом некоторой операции над объектом из множества разрешенных для данного типа. Примерами таких операций являются чтение, открытие, запись набора данных, обращение к устройству и т. д.

Контроль должен осуществляться при доступе к:

• — оперативной памяти;
• — разделяемым устройствам прямого доступа;
• — разделяемым устройствам последовательного доступа;
• — разделяемым программам и подпрограммам;
• — разделяемым наборам данных.

Основным объектом внимания средств контроля доступа являются совместно используемые наборы данных и ресурсы системы. Совместное использование объектов порождает ситуацию «взаимного недоверия», при которой разные пользователи одного объекта не могут до конца доверять друг другу. Тогда, если с этим объектом что-нибудь случиться, все они попадают в круг подозреваемых.

Существует четыре основных способа разделения субъектов к совместно используемым объектам:

• 1. Физическое — субъекты обращаются к физически различным объектам (однотипным устройствам, наборам данных на разных носителях и т. д.).
• 2. Временное — субъекты с различными правами доступа к объекту получают его в различные промежутки времени.
• 3. Логическое — субъекты получают доступ к совместно используемому объекту в рамках единой операционной среды, но под контролем средств разграничения доступа, которые моделируют виртуальную операционную среду «один субъект — все объекты»; в этом случае разделение может быть реализовано различными способами разделение оригинала объекта, разделение с копированием объекта и т. д.
• 4. Криптографическое — все объекты хранятся в зашифрованном виде, права доступа определяются наличием ключа для расшифрования объекта.

Существует множество различных вариантов одних и тех же способов разделения субъектов, они могут иметь разную реализацию в различных средствах защиты.

Контроль доступа субъектов системы к объектам (не только к совместно используемым, но и к индивидуальным) реализуется с помощью тех же механизмов, которые реализуют ДВБ и осуществляется процедурами ядра безопасности.

Как уже отмечалось выше, настройка механизмов защиты — дело сугубо индивидуальное для каждой системы и даже для каждой задачи. Поэтому дать ее подробное описание довольно трудно. Однако существуют общие принципы, которых следует придерживаться, чтобы облегчить себе работу, так как они проверены практикой. Рассмотрим их:

1. Группирование.

Это объединение множества субъектов под одним групповым именем; всем субъектам, принадлежащим одной группе, предоставляются равные права. Принципы объединения пользователей в группы могут быть самые разные: одинаковый характер вычислений, работа над совместным проектом и т. д. При этом один и тот же субъект может входить в несколько различных групп, и, соответственно, иметь различные права по отношению к одному и тому же объекту. Механизм группирования может быть иерархическим. Это означает, что каждый субъект является членом нескольких групп, упорядоченных по отношению «быть подмножеством». Контроль за состоянием групп очень важен, поскольку члены одной группы имеют доступ к большому числу объектов, что не способствует их безопасности. Создание групп и присвоение групповых привилегий должно производиться администратором безопасности, руководителем группы или каким-либо другим лицом, несущим ответственность за сохранность групповых объектов.

2. Правила умолчания.

Большое внимание при назначении привилегий следует уделять правилам умолчания, принятым в данных средствах защиты; это необходимо для соблюдения политики безопасности. Во многих системах, например, субъект, создавший объект и являющийся его владельцем, по умолчанию получает все права на него. Кроме того, он может эти права передавать кому-либо. В различных средствах защиты используются свои правила умолчания, однако принципы назначения привилегий по умолчанию в большинстве систем одни и те же. Если в системе используется древовидная файловая структура, то необходимо принимать во внимание правила умолчания для каталогов. Корректное использование правил умолчания способствуют поддержанию целостности политики безопасности.

3. Минимум привилегий.

Это один из основополагающих принципов реализации любой политики безопасности, используемый повсеместно. Каждый пользователь и процесс должен иметь минимальное число привилегий, необходимых для работы. Определение числа привилегий для всех пользователей, с одной стороны, позволяющих осуществлять быстрый доступ ко всем необходимым для работы объектам, а, с другой, — запрещающих доступ к чужим объектам — проблема достаточно сложная. От ее решения во многом зависит корректность реализации политики безопасности.

4. Принцип «надо знать».

Этот принцип во многом схож с предыдущим. Согласно ему, полномочия пользователей назначаются согласно их обязанностям. Доступ разрешен только к той информации, которая необходима им для работы. Согласно принципу, пользователь должен знать обо всех доступных ему ресурсах. В том случае, если пользователь не знает о них, такие ресурсы должны быть отключены.

5. Объединение критичной информации.

Во многих системах сбор, хранение и обработка информации одного уровня производится в одном месте (узле сети, устройстве, каталоге). Это связано с тем, что проще защитить одним и тем же способом большой массив информации, чем организовать индивидуальную защиту для каждого набора данных. Для реализации этого принципа могут быть разработаны специальные программы, управляющие обработкой таких наборов данных. Это будет простейший способ построения защищенных областей.

6. Иерархия привилегий.

Контроль объектов системы может иметь иерархическую организацию. Такая организация принята в большинстве коммерческих систем.

При этом схема контроля имеет вид дерева, в котором узлы — субъекты системы, ребра — право контроля привилегий согласно иерархии, корень — администратор системы, имеющий право изменять привилегии любого пользователя.

Узлами нижележащих уровней являются администраторы подсистем, имеющие права изменять привилегии пользователей этих подсистем (в их роли могут выступать руководители организаций, отделов). Листьями дерева являются все пользователи системы. Вообще говоря, субъект, стоящий в корне любого поддерева, имеет право изменять защиту любого субъекта, принадлежащего этому поддереву.

Достоинство такой структуры — точное копирование схемы организации, которую обслуживает АСОИБ. Поэтому легко составить множество субъектов, имеющих право контролировать данный объект. Недостаток иерархии привилегий — сложность управления доступом при большом количестве субъектов и объектов, а также возможность получения доступа администратора системы (как высшего по иерархии) к любому набору данных.

7. Привилегии владельца.

При таком контроле каждому объекту соответствует единственный субъект с исключительным правом контроля объекта — владелец. Как правило, это его создатель. Владелец обладает всеми разрешенными для этого типа данных правами на объект, может разрешать доступ любому другому субъекту, но не имеет права никому передать привилегию на корректировку защиты. Однако такое ограничение не касается администраторов системы — они имеют право изменять защиту любых объектов.

Главным недостатком принципа привилегий владельца является то, что при обращении к объекту, пользователь должен предварительно получить разрешение у владельца (или администратора). Это может приводить к сложностям в работе (например; при отсутствии владельца или просто нежелании его разрешить доступ). Поэтому такой принцип обычно используется при защите личных объектов пользователей.

8. Свободная передача привилегий.

При такой схеме субъект, создавший объект, может передать любые права на него любому другому субъекту. Тот, в свою очередь, может передать все эти права другому субъекту.

Естественно, при этом возникают большие трудности в определении круга субъектов, имеющих в данный момент доступ к объекту (права на объект могут распространяться очень быстро и так же быстро исчезать), и поэтому такой объект легко подвергнуть несанкционированной обработке. В силу этих обстоятельств подобная схема применяется достаточно редко — в основном в исследовательских группах, работающих над одним проектом (когда все имеющие доступ к объекту заинтересованы в его содержимом).

В чистом виде рассмотренные принципы реализации политики безопасности применяются редко. Обычно используются их различные комбинации. Ограничение доступа к объектам в ОС включает в себя ограничение доступа к некоторым системным возможностям, например, ряду команд, программам и т. д., если при использовании их нарушается. политика безопасности. Вообще набор полномочий каждого пользователя должен быть тщательно продуман, исключены возможные противоречия и дублирования, поскольку большое количество нарушений происходит именно из-за этого. Может произойти утечка информации без нарушения защиты, если плохо была спроектирована или реализована политика безопасности.

Политика безопасности и механизмы поддержки ее реализации образуют единую защищенную среду обработки информации. Эта среда имеет иерархическую структуру, где верхние уровни представлены требованиями политики безопасности, далее следует интерфейс пользователя, затем идут несколько программных уровней защиты (включая уровни ОС) и. наконец, нижний уровень этой структуры представлен аппаратными средствами защиты. На всех уровнях, кроме верхнего, должны реализовываться требования политики безопасности, за что, собственно, и отвечают механизмы защиты.

В различных системах механизмы защиты могут быть реализованы по-разному; их конструкция определяется общей концепцией системы. Однако одно требование должно выполняться неукоснительно: эти механизмы должны адекватно реализовывать требования политики безопасности.

Имеется два подхода к обеспечению безопасности АСОИБ.

«Фрагментарный» подход ориентируется на противодействие строго определенным угрозам при определенных условиях. Примерами реализации такого подхода являются, например, специализированные антивирусные средства, отдельные средства регистрации и управления, автономные средства шифрования и т. д. Главная отличительная особенность «фрагментарного» подхода — отсутствие единой защищенной среды обработки информации.

Главным достоинством «фрагментарного» подхода является его высокая избирательность относительно конкретной угрозы, обуславливающая и основной его недостаток — локальность действия. Другими словами, фрагментарные меры защиты обеспечивают эффективную защиту конкретных объектов АСОИБ от конкретной угрозы, но не более того. Даже небольшое видоизменение угрозы ведет к потере эффективности защиты; распространить действие таких мер на всю АСОИБ практически невозможно.

Особенностью комплексного подхода является создание защищенной среды обработки информации в АСОИБ, объединяющей разнородные меры противодействия угрозам (правовые, организационные, программно-технические). Защищенная среда обработки информации строится на основе разработанных для конкретной АСОИБ правил обработки критической информации.

Организация защищенной среды обработки информации позволяет гарантировать (в рамках разработанной политики безопасности) уровень безопасности АСОИБ. Недостатками подхода являются высокая чувствительность к ошибкам установки и настройки средств защиты, сложность управления, ограничения на свободу действий пользователей АСОИБ.

Комплексный подход применяют для защиты крупных АСОИБ, или небольших АСОИБ, обрабатывающих дорогостоящую информацию или выполняющих ответственные задачи. При этом способ реализации комплексной защиты определяется спецификой АСОИБ, другими объективными и субъективными факторами.

Для всех крупных организаций характерно то, что нарушение безопасности информации в их АСОИБ может нанести огромный материальный ущерб как самим организациям, так и их клиентам. Поэтому эти организации вынуждены особое внимание уделять гарантиям безопасности, что ведет к необходимости реализации комплексной защиты.

Комплексного подхода придерживаются большинство государственных и крупных коммерческих предприятий и учреждений, он нашел свое отражение в различных стандартах и целенаправленно проводится в жизнь, например, Министерством обороны США в лице Национального Центра Компьютерной Безопасности (NCSC). [2, с.201].

Важным компонентом защиты является «горячий резерв».

«Горячий резерв» используется для возобновления процесса обработки после событий, вызвавших полный или частичный отказ основной системы — в результате отключения энергоснабжения, неисправности оборудовании или программного обеспечения, злого умысла («вирусная атака») и т. д.

«Горячий резерв» — это готовая к работе дублирующая система, в которой полностью сгенерирована операционная система, размещены прикладное программное обеспечение и наборы данных. Кроме того, резервная система должна иметь работоспособные периферийные устройства, подключенные каналы связи, источники энергоснабжения и даже персонал. Время на подготовку определяется временем загрузки резервных копий и системы.

Содержание «горячего резерва» обходится очень дорого. Однако в некоторых случаях — для обработки информации, требующей полного контроля со стороны ее владельца, «горячий резерв» необходим. Кроме того, можно содержать и использовать «горячий резерв» на кооперативных началах — вместе с другими организациями.

«Расщепленный резерв» представляет собой способ не столько восстановления, сколько организации АСОИБ. В этом смысле о нем можно говорить, как о способе организации системы с высокой степенью распределенности и взаимодублирующими составными частями. При таком подходе критичные элементы системы (аппаратура, программы, данные) разнесены по отдельным ее частям (узлам распределенной системы) и функционируют в какой-то мере независимо, обмениваясь между собой информацией по каналам связи.

В случае выхода из строя отдельных элементов системы другие могут взять на себя их функции. Времени на приведение дублирующих элементов в рабочее состояние очень мало, фактически оно определяется загрузкой из резервных копий (так как аппаратура расщепленного резерва всегда находится в рабочем состоянии).

Такой способ обеспечения непрерывной работы и восстановления очень эффективен, так как позволяет быстро осуществлять переход с основных элементов АСОИБ на дублирующие. Более того, этот переход может быть практически незаметен для пользователей за исключением возрастания нагрузки на отдельные элементы. Однако при использовании «расщепленного резерва» возникает множество проблем, основными из которых являются:

• 1. Определение критической нагрузки. Распределение аппаратуры, программ и данных по элементам всей АСОИБ таким, чтобы обеспечить оптимальное дублирование и восстановление данных и процесса их обработки в различных ситуациях. Существующие математические методы позволяют рассчитывать оптимальную критическую нагрузку для каждого конкретного случая.
• 2. Обеспечение безопасности. При распределении программ и данных по различным элементам системы неизбежно увеличивается вероятность различных нарушений. Эта вероятность повышается в критических случаях, когда информация может обрабатываться на других элементах системы, возможно, с нарушением безопасности. В этом случае необходимо разрабатывать политику безопасности и составлять планы с учетом возможных опасных ситуаций и реакции на них.

«Холодный резерв» используется для возобновления процесса обработки после серьезных, нанесший большой ущерб событий, которые привели к полному выходу системы из строя пожара, наводнения и т. д. Время на восстановление в этом случае может исчисляться неделями и месяцами. Естественно, это слишком большой срок, чтобы позволить себе обходиться без обработки информации.

«Холодный резерв» представляет собой резервную систему обработки данных, которая не участвует в повседневной деятельности организации. Резервная система поставляется определенными фирмами (по заранее согласованной договоренности) в течение короткого промежутка времени (24 часа). Так же оперативно выполняются пуско-наладочные работы, после чего резервная система готова принять на себя функции основной.

В результате подобных мероприятий перерыв в работе АСОИБ в результате полного и необратимого выхода ее из строя будет исчисляться днями, а не неделями и месяцами. В то же время, покупка и установка резервной системы — дело дорогое, к тому же она не сможет принять на себя все функции основной, а только некоторую их часть. Поэтому «холодный резерв» целесообразно использовать для возобновления выполнения наиболее важных операций.

В том случае, когда размер ущерба невелик, система серьезно не пострадала, то наилучшим способом может быть отсутствие экстренных действий и продолжение работы.

Важным понятием политики безопасности является избирательная политика безопасности Основой избирательной политики безопасности является избирательное управление доступом (ИУД), которое подразумевает, что:

• — все субъекты и объекты системы должны быть идентифицированы;
• — права доступа субъекта к объекту системы определяются на основании некоторого внешнего (по отношению к системе) правила (свойство избирательности).

Для описания свойств избирательного управления доступом применяется модель системы на основе матрицы доступа (МД, иногда ее называют матрицей контроля доступа). Такая модель получила название матричной.

Матрица доступа представляет собой матрицу, в которой объекту системы соответствует столбец, а субъекту — строка. На пересечении столбца и строки матрицы указывается тип (типы) разрешенного доступа субъекта к объекту. Обычно выделяют такие типы доступа субъекта к объекту как «доступ на чтение», «доступ на запись», «доступ на исполнение» и др.

Множество объектов и типов доступа к ним субъекта может изменяться в соответствии с некоторыми правилами, существующими в данной системе. Определение и изменение этих правил также является задачей ИУД. Например, доступ субъекта к конкретному объекту может быть разрешен только в определенные дни (дата-зависимое условие), часы (время-зависимое условие), в зависимости от других характеристик субъекта (контекстно-зависимое условие) или в зависимости от характера предыдущей работы. Такие условия на доступ к объектам обычно используются в СУБД. Кроме того, субъект с определенными полномочиями может передать их другому субъекту (если это не противоречит правилам политики безопасности).

Решение на доступ субъекта к объекту принимается в соответствии с типом доступа, указанным в соответствующей ячейке матрицы доступа. Обычно, избирательное управление доступом реализует принцип «что не разрешено, то запрещено», предполагающий явное разрешение доступа субъекта к объекту.

Матрица доступа — наиболее примитивный подход к моделированию систем, который, однако, является основой для более сложных моделей, наиболее полно описывающих различные стороны реальных АСОИБ.

Вследствие больших размеров и разреженности МД хранение полной матрицы представляется нецелесообразным, поэтому во многих средствах защиты используют более экономные представления МД (профили). Каждый из этих способов представления МД имеет свои достоинства и недостатки, обуславливающие область их применения. Поэтому в каждом конкретном случае надо знать, во-первых, какое именно представление использует средство защиты, и, во-вторых, какие особенности и свойства имеет это представление.

Основу полномочной политики безопасности составляет полномочное управление доступом, которое подразумевает, что:

• — все субъекты и объекты системы должны быть однозначно идентифицированы;
• — каждому объекту системы присвоена метка критичности, определяющая ценность содержащейся в нем информации;
• — каждому субъекту системы присвоен уровень прозрачности, определяющий максимальное значение метки критичности объектов, к которым субъект имеет доступ.

В том случае, когда совокупность меток имеет одинаковые значения, говорят, что они принадлежат к одному уровню безопасности. Организация меток имеет иерархическую структуру и, таким образом, в системе можно реализовать иерархически ненисходящий (по ценности) поток информации (например, от рядовых исполнителей к руководству). Чем важнее объект или субъект, тем выше его метка критичности. Поэтому наиболее защищенными оказываются объекты с наиболее высокими значениями метки критичности.

Каждый субъект кроме уровня прозрачности имеет текущее значение уровня безопасности, которое может изменяться от некоторого минимального значения до значения его уровня прозрачности.

Для моделирования полномочного управления доступом используется модель Белла-Лападула [2, с.159], включающая в себя понятия безопасного (с точки зрения политики) состояния и перехода. Для принятия решения на разрешение доступа производится сравнение метки критичности объекта с уровнем прозрачности и текущим уровнем безопасности субъекта. Результат сравнения определяется двумя правилами: «простым условием защиты» и «свойством». В упрощенном виде, они определяют, что информация может передаваться только «наверх», то есть субъект может читать содержимое объекта, если его текущий уровень безопасности не ниже метки критичности объекта, и записывать в него, — если не выше.

Простое условие защиты гласит, что любую операцию над объектом субъект может выполнять только в том случае, если его уровень прозрачности не ниже метки критичности объекта.

Основное назначение полномочной политики безопасности — регулирование доступа субъектов системы к объектам с различным уровнем критичности и предотвращение утечки информации с верхних уровней должностной иерархии на нижние, а также блокирование возможных проникновении с нижних уровней на верхние. При этом она функционирует на фоне избирательной политики, придавая ее требованиям иерархически упорядоченный характер (в соответствии с уровнями безопасности).

Изначально полномочная политика безопасности была разработана в интересах минобороны США для обработки информации с различными грифами секретности. Ее применение в коммерческом секторе сдерживается следующими основными причинами :

• — отсутствием в коммерческих организациях четкой классификации хранимой и 'обрабатываемой информации, аналогичной государственной классификации (грифы секретности сведений);
• — высокой стоимостью реализации и большими накладными расходами.

Помимо управления доступом субъектов к объектам системы проблема защиты информации имеет еще один аспект. Чтобы получить информацию о каком-либо объекте системы, вовсе не обязательно искать пути несанкционированного доступа к нему. Можно получать информацию, наблюдая за работой системы и, в частности, за обработкой требуемого объекта. Иными словами, при помощи каналов утечки информации. По этим каналам можно получать информацию не только о содержимом объекта, но и о его состоянии, атрибутах и др. в зависимости от особенностей системы и установленной защиты объектов. Эта особенность связана с тем, что при взаимодействии двух субъектов возникает некоторый поток информации от одного к другому.

Информационные потоки существуют в системе всегда. Поэтому возникает необходимость определить, какие информационные потоки в системе являются «легальными», то есть не ведут к утечке информации, а какие — ведут. Таким образом, возникает необходимость разработки правил, регулирующих управление информационными потоками в системе.

Для этого необходимо построить модель системы, которая может описывать такие потоки. Такая модель называется потоковой [2, с.176]. Модель описывает условия и свойства взаимного влияния (интерференции) субъектов, а также количество информации, полученной субъектом в результате интерференции.

Управление информационными потоками в системе не есть самостоятельная политика, так как оно не определяет правил обработки информации. Управление информационными потоками применяется обычно в рамках избирательной или полномочной политики, дополняя их и повышая надежность системы защиты.

Управление доступом (избирательное или полномочное) сравнительно легко реализуемо (аппаратно или программно), однако оно неадекватно реальным АСОИБ из-за существования в них скрытых каналов. Тем не менее управление доступом обеспечивает достаточно надежную защиту в простых системах, не обрабатывающих особо важную информацию. В противном случае средства защиты должны дополнительно реализовывать управление информационными потоками. Организация такого управления в полном объеме достаточна сложна, поэтому его обычно используют для усиления надежности полномочной политики: ненисходящие (относительно уровней безопасности) информационные потоки считаются разрешенными, все остальные — запрещенными.

Отметим, что кроме способа управления доступом политика безопасности включает еще и другие требования, такие как подотчетность, гарантии и т. д.

Избирательное и полномочное управление доступом, а также управление информационными потоками — своего рода три кита, на которых строится вся защита.