Метод и модель рефлексивного управления защищённостью сетевых автоматизированных систем

Современные сетевые технологии уже трудно представить без защиты. Однако при их детальном анализе всегда возникают несколько вопросов: насколько эффективно реализованы и настроены имеющиеся механизмы, как противостоит атакам защиты, может ли администратор безопасности своевременно узнать о начале таких атак?

Противостояние атакам важное свойство защиты. Казалось бы, если в сети установлен межсетевой экран (firewall), то безопасность гарантирована, но это распространенное заблуждение может привести к серьезным последствиям.

Анализ защищенности осуществляется на основе поиска уязвимых мест во всей сети, состоящей из соединений, узлов (например, коммуникационного оборудования), хостов, рабочих станций, приложений и баз данных. Эти элементы нуждаются как в оценке эффективности их защиты, так и в поиске в них неизвестных уязвимостей. Процесс анализа защищенности предполагает исследование сети для выявления в ней слабых мест и обобщение полученных сведений, в том числе в виде отчета. Если система, реализующая данную технологию, содержит адаптивный компонент, то устранение найденной уязвимости будет осуществляться автоматически. При анализе защищенности обычно идентифицируются:

• люки в системах (back door) и программы типа троянский конь ;

• слабые пароли;

• восприимчивость к проникновению из внешних систем и атакам типа отказ в обслуживании ;

• отсутствие необходимых обновлений (patch, hotfix) операционных систем;

• неправильная настройка межсетевых экранов, Web-серверов и баз данных.

Обнаружение атак это процесс оценки подозрительных действий в корпоративной сети, который реализуется посредством анализа журналов регистрации операционной системы и приложения (log-файлов) либо сетевого трафика. Компоненты ПО обнаружения атак размещаются на узлах или в сегментах сети и оценивают различные операции, в том числе с учетом известных уязвимостей. ANS позволяет модифицировать процесс анализа защищенности, предоставляя самую последнюю информацию о новых уязвимостях. Он также модифицирует компонент обнаружения атак, дополняя его последней информацией о подозрительных действиях и атаках. Примером адаптивного компонента может служить механизм обновления баз данных антивирусных программ, которые являются частным случаем систем обнаружения атак.

Учёт перечисленных факторов требует ведения дополнительных исследований информационных конфликтующих структур в АИС, с целью введения рефлексивного управления динамической защитой в глобальных информационных сетях.

Данным направлением занимаются учёные Липаев В. В., Осовецкий J1. Г., Герасименко В. Г., Зегжда Ф. Д., Фетисов В. А.

Целью работы является повышение эффективности динамической защиты и создание нестандартной модели исследования поведения персонажей АИС, разработка методов, ограничивающих возможности нарушителя по преодолению систем защиты, а также введение методик действий администратора безопасности по рефлексивному управлению динамической защитой.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) Исследовать и проанализировать воздействия нарушителя на СЗИ и предложить методы повышения эффективности защиты АИС, что включает в себя решение следующих задач:

1.1. Разработать обобщённые модели и исследовать потенциальные возможности введения рефлексивного управления динамической защитой АИС.

1.2. С учётом возможностей рефлексивного управления динамической защиты в используемом программно-аппаратном обеспечении разработать модель функционирования АИС и оценить возможности такой защиты по предотвращению несанкционированного доступа к программно-аппаратным элементам и информационным ресурсам АИС.

1.3. Разработка методик действий администратора безопасности по рефлексивному управлению динамической защитой (в том числе оценки степени защищённости АИС) и предложить методы повышения эффективности защиты АИС от несанкционированного доступа нарушителя.

2) Разработать метод, ограничивающий возможность нарушителя по преодолению и вскрытию программных алгоритмов обработки и защиты информации и эффективному применению администратором безопасности средств противодействия действиям нарушителя.

3) Разработать рекомендации по программно-технической реализации средств рефлексивной динамической защиты информации от несанкционированного доступа для АИС.

3. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

1. Разработана модель СЗИ, основанная на теории алгебры Лефевра, рефлексивном управлении динамической защитой сетевой АС. С использованием данной модели показано, что не может быть создано универсальной защиты информации, антивирусной программы, если при известной программно-аппаратной платформе не использовать нетрадиционные подходы в решении данного вопроса. При этом доказано, что эффективное применение как программных, так и аппаратных систем защиты может быть основано только на скрытии алгоритмов действий и создании обманных ситуаций при функционировании СЗИ.

2. Разработанная модель СЗИ на информацию в процессе функционирования сетевой АС. Модель использует математический аппарат графо-символического отображения рефлексивного управления динамической защиты и учитывает с необходимым уровнем детализацию обработки информации в сетевой АС, а также учитывает обманные ситуации в ходе функционирования рефлексивной динамической СЗИ. Это позволило детализировать и более качественно организовать систему защиты в сетевой АС.

3.Разработана методика оценки ситуаций и действий администратора безопасности в сетевой АС, необходимая для осуществления рефлексивного управления динамической СЗИ, направленная на пресечения действий нарушителя, учитывающая форму его представления о системе защиты, что позволило увеличить время, необходимое злоумышленнику для разработки и внедрения систем преодоления защиты АС.

4. Разработан метод рефлексивного управления протекающем в рамках многочленов посредствам формирования картин доктрины, инструментария, цели и их связки, ограничивающих возможности анализа нарушителем функционирования СЗИ, и воздействия на программно-аппаратные ресурсы сетевой АС, а также учета психологических факторов, затрудняющих процесс анализа программ.

5. Получена зависимость влияния рефлексивного управления динамической защитой на качество и оперативность функционирования сетевой АС, что позволило, учитывая требования к оперативности обработки информации в АС, обосновать количественные требования к используемой в ней СЗИ.

6. Разработаны и обоснованы рекомендации к программно-технической реализации рефлексивного управления динамической защитой сетевой АС от несанкционированного доступа. Практическая реализация предлагаемых решений позволяет в автоматизированном режиме осуществлять построение рефлексивной динамической защиты, в 20 и более раз увеличивая время, необходимое нарушителю для разработки и применения систем преодоления защиты сетевой АС, а так же повысить требования к уровню его квалификации.

7. Осуществлена экспериментальная проверка реализуемости способов построения СЗИ с рефлексивным динамическим управлением путем создания макета сетевой АС на базе персональных ЭВМ типа PC/AT. На основе полученных результатов экспериментальной проверки выполненных разработок можно сделать вывод, что предложенные идеи и методы оценки и реализации рефлексивного управления динамической защитой в сетевой АС могут быть эффективно реализованы на основе выполненных к настоящему времени теоретических проработок с помощью существующего и перспективного парка персональных ЭВМ при использовании стандартного программного обеспечения.