Методы защиты информации в телекоммуникационных сетях

Содержание

1. Основные положения теории защиты информации

1.1 Сущность проблемы и задачи защиты информации в информационных и телекоммуникационных сетях

1.2 Угрозы информации. Способы их воздействия на объекты защиты информации

2. Методы и средства защиты информации

2.1 Традиционные меры и методы защиты информации

2.2 Криптографические методы и средства защиты информации

2.3 Нетрадиционные методы защиты информации

3. Информационная безопасность предприятия

3.1 Концепция информационной безопасности предприятия

3.2 Методы защита информации в телекоммуникационных сетях предприятия

Заключение

Список сокращений

Глоссарий

Список использованных источников

Приложения

Применение вычислительных средств в системе управления государственных и коммерческих структур требует наличия мощных им систем обработки и передачи данных. Решение этой задачи привело к созданию единой инфраструктуры. Ее использование позволило людям, имеющим компьютер и модем, получить доступ к информации крупнейших библиотек и баз данных мира, оперативно выполнять сложнейшие расчеты, быстро обмениваться информацией с другими респондентами сети независимо от расстояния и страны проживания.

Но такие системы повлекли ряд проблем, одна из которых — безопасность обработки и передачи данных. Особенно «беззащитными» оказались данные, передаваемые в глобальных телекоммуникационных сетях. В настоящее время над проблемой защищенности передаваемой по сетям информации работает большое количество специалистов практически во всех экономически развитых странах мира. Можно сказать, что информационная безопасность сформировалась в отдельную быстро развивающуюся дисциплину. Однако, несмотря на усилия многочисленных организаций, занимающихся защитой информации, обеспечение информационной безопасности продолжает оставаться чрезвычайно острой проблемой.

Определенные трудности связаны с изменениями в технологиях обработки и передачи информации. С одной стороны, использование информационных технологий дает ряд очевидных преимуществ: повышение эффективности процессов управления, обработки и передачи данных и т. п. В наше время уже невозможно представить крупную организацию без применения новейших информационных технологий, начиная от автоматизации отдельных рабочих мест и заканчивая построением корпоративных распределенных информационных систем. С другой стороны, развитие сетей, их усложнение, взаимная интеграция, открытость приводят к появлению качественно новых угроз, увеличению числа злоумышленников, имеющих потенциальную возможность воздействовать на систему.

В настоящее время для обеспечения защиты информации требуется не просто разработка частных механизмов защиты, а реализация системного подхода, включающего комплекс взаимосвязанных мер. Комплексный характер и защиты проистекает из комплексных действий злоумышленников, стремящихся любыми средствами добыть важную для них информацию.

Сегодня можно утверждать, что рождается новая современная технология — технология защиты информации в телекоммуникационных сетях. Сказанное выше обусловило выбор темы моей выпускной квалификационной работы.

Объектом исследования является информация, передаваемая по телекоммуникационным сетям.

Предметом исследования является информационная безопасность телекоммуникационных сетей.

Основной целью работы является изучение методов защиты информации в телекоммуникационных сетях.

Поставленная цель достигается путем решения следующих задач:

1. Обозначить сущность проблемы и рассмотреть задачи защиты информации в информационных и телекоммуникационных сетях.

2. Установить угрозы информации и способы их воздействия на объекты защиты информации.

3. Рассмотреть методы и средства защиты информации.

4. Раскрыть концепцию информационной безопасности предприятия.

5. Охарактеризовать методы защиты информации в телекоммуникационных сетях предприятия.

В соответствии с целью, задачами и логикой исследования работа состоит из введения, 3 глав, заключения, библиографического списка литературы.

1. Основные положения теории защиты информации

1.1 Сущность проблемы и задачи защиты информации в информационных и телекоммуникационных сетях

Широкое применение компьютерных технологий в автоматизированных системах обработки информации и управления привело к обострению проблемы защиты информации, циркулирующей в компьютерных системах, от несанкционированного доступа. Защита информации в компьютерных системах обладает рядом специфических особенностей, связанных с тем, что информация не является жёстко связанной с носителем, может легко и быстро копироваться и передаваться по каналам связи. Известно очень большое число угроз информации, которые могут быть реализованы как со стороны внешних нарушителей, так и со стороны внутренних нарушителей.

В области защиты информации и компьютерной безопасности в целом наиболее актуальными являются три группы проблем:

1.Нарушение конфиденциальности информации.

2.Нарушение целостности информации.

3.Нарушение работоспособности информационно-вычислительных систем.

Защита информации превращается в важнейшую проблему государственной безопасности, когда речь идет о государственной, дипломатической, военной, промышленной, медицинской, финансовой и другой доверительной, секретной информации. Огромные массивы такой информации хранятся в электронных архивах, обрабатываются в информационных системах и передаются по телекоммуникационным сетям. Основные свойства этой информации — конфиденциальность и целостность, должны поддерживаться законодательно, юридически, а также организационными, техническими и программными методами.

Конфиденциальность информации (от лат. confidentia — доверие) предполагает введение определенных ограничений на круг лиц, имеющих доступ к данной информации. Степень конфиденциальности выражается некоторой установленной характеристикой (особая важность, совершенно секретно, секретно, для служебного пользования, не для печати и т. п.), которая субъективно определяется владельцем информации в зависимости от содержания сведений, которые не подлежат огласке, предназначены ограниченному кругу лиц, являются секретом. Естественно, установленная степень конфиденциальности информации должна сохраняться при ее обработке в информационных системах и при передаче по телекоммуникационным сетям.

Другим важным свойством информации является ее целостность (integrty). Информация целостна, если она в любой момент времени правильно (адекватно) отражает свою предметную область. Целостность информации в информационных системах обеспечивается своевременным вводом в нее достоверной (верной) информации, подтверждением истинности информации, защитой от искажений и разрушения (стирания).

Несанкционированный доступ к информации лиц, не допущенных к ней, умышленные или неумышленные ошибки операторов, пользователей или программ, неверные изменения информации вследствие сбоев оборудования приводят к нарушению этих важнейших свойств информации и делают ее непригодной и даже опасной. Ее использование может привести к материальному и/или моральному ущербу, поэтому создание системы защиты информации, становится актуальной задачей. Под безопасностью информации (information security) понимают защищенность информации от нежелательного ее разглашения (нарушения конфиденциальности), искажения (нарушения целостности), утраты или снижения степени доступности информации, а также незаконного ее тиражирования.

Безопасность информации в информационной системе или телекоммуникационной сети обеспечивается способностью этой системы сохранять конфиденциальность информации при ее вводе, выводе, передаче, обработке и хранении, а также противостоять ее разрушению, хищению или искажению. Безопасность информации обеспечивается путем организации допуска к ней, защиты ее от перехвата, искажения и введения ложной информации. С этой целью применяются физические, технические, аппаратные, программно-аппаратные и программные средства защиты. Последние занимают центральное место в системе обеспечения безопасности информации в информационных системах и телекоммуникационных сетях.

Задачи обеспечения безопасности:

— защита информации в каналах связи и базах данных криптографическими методами;

— подтверждение подлинности объектов данных и пользователей (аутентификация сторон, устанавливающих связь);

— обнаружение нарушений целостности объектов данных;

— обеспечение защиты технических средств и помещений, в которых ведется обработка конфиденциальной информации, от утечки по побочным каналам и от возможно внедренных в них электронных устройств съема информации;

— обеспечение защиты программных продуктов и средств вычислительной техники от внедрения в них программных вирусов и закладок;

— защита от несанкционированных действий по каналу связи от лиц, не допущенных к средствам шифрования, но преследующих цели компрометации секретной информации и дезорганизации работы абонентских пунктов;

— организационно — технические мероприятия, направленные на обеспечение сохранности конфиденциальных данных.

1.2 Угрозы информации. Способы их воздействия на объекты защиты информации

Современная концепция создания компьютерных систем предполагает использование программных средств различного назначения в едином комплексе. К примеру, типовая система автоматизированного документооборота состоит из операционной среды, программных средств управления базами данных, телекоммуникационных программ, текстовых редакторов, антивирусных мониторов, средств для криптографической защиты данных, а также средств аутентификации и идентификации пользователей. Главным условием правильного функционирования такой компьютерной системы является обеспечение защиты от вмешательства в процесс обработки информации тех программ, присутствие которых в компьютерной системе не обязательно. Среди подобных программ, в первую очередь, следует упомянуть компьютерные вирусы. Однако имеются вредоносные программы еще одного класса. От них, как и от вирусов, следует с особой тщательностью очищать свои компьютерные системы. Это так называемые программные закладки, которые могут выполнять хотя бы одно из перечисленных ниже действий:

· вносить произвольные искажения в коды программ, находящихся и оперативной памяти компьютера;

· переносить фрагменты информации из одних областей оперативной или внешней памяти компьютера в другие;

· искажать выводимую на внешние компьютерные устройства или в канал связи информацию, полученную в результате работы других программ.

Программные закладки можно классифицировать и по методу их внедрения в компьютерную систему:

· программно-аппаратные закладки, ассоциированные с аппаратными средствами компьютера (их средой обитания, как правило, является BIOS — набор программ, записанных в виде машинного кода в ПЗУ);

· загрузочные закладки, ассоциированные с программами начальной загрузки, которые располагаются в загрузочных секторах (из этих секторов в процессе выполнения начальной загрузки компьютер считывает программу, берущую на себя управление для последующей загрузки самой операционной системы);

· драйверные закладки, ассоциированные с драйверами (файлами, и которых содержится информация, необходимая операционной системе для управления подключенными к компьютеру периферийными устройствами);

· прикладные закладки, ассоциированные с прикладным программным обеспечением общего назначения (текстовые редакторы, утилиты, антивирусные мониторы и программные оболочки);

· исполняемые закладки, ассоциированные с исполняемыми программными модулями, содержащими код этой закладки (чаше всего эти модули представляют собой пакетные файлы, т. е. файлы, которые состоят из команд операционной системы, выполняемых одна за одной, как если бы их набирали на клавиатуре компьютера);

· закладки-имитаторы, интерфейс которых совпадает с интерфейсом некоторых служебных программ, требующих ввод конфиденциальной информации (паролей, криптографических ключей, номеров кредитных карточек);

· замаскированные закладки, которые маскируются под программные средства оптимизации работы компьютера (файловые архиваторы, дисковые дефрагментаторы) или под программы игрового и развлекательного назначения.

Чтобы программная закладка могла произвести какие-либо действия по отношению к другим программам или по отношению к данным, процессор должен приступить к исполнению команд, входящих в состав кода программной закладки.

Это возможно только при одновременном соблюдении следующих условий:

· программная закладка должна попасть в оперативную память компьютера (если закладка относится к первому типу, то она должна быть загружена до начала работы другой программы, которая является целью воздействия закладки, или во время работы этой программы);

· работа закладки, находящейся в оперативной памяти, начинается при выполнении ряда условий, которые называются активизирующими.

Интересно, что иногда сам пользователь провоцируется на запуск исполняемого файла, содержащего код программной закладки. Известен такой случай. Среди пользователей свободно распространялся набор из архивированных файлов. Для извлечения файлов из него требовалось вызвать специальную утилиту, которая, как правило, есть почти у каждого пользователя и запускается после указания ее имени в командной строке. Однако мало кто из пользователей замечал, что в полученном наборе файлов уже имелась программа с таким же именем и что запускаюсь именно она. Кроме разархивирования файлов, эта программная закладка дополнительно производила ряд действий негативного характера.

С учетом замечания о том, что программная закладка должна быть обязательно загружена в оперативную память компьютера, можно выделить резидентные закладки (они находятся в оперативной памяти постоянно, начиная с некоторого момента и до окончания сеанса работы компьютера, т. е. до его перезагрузки или до выключения питания) и нерезидентные (такие закладки попадают в оперативную память компьютера аналогично резидентным, однако, в отличие от последних, выгружаются по истечении некоторого времени или при выполнении особых условий).

У всех программных закладок (независимо от метода их внедрения в компьютерную систему, срока их пребывания в оперативной памяти и назначения) имеется одна важная общая черта: они обязательно выполняют операцию записи в оперативную или внешнюю память системы. При отсутствии данной операции никакого негативного влияния программная закладка оказать не может. Ясно, что для целенаправленного воздействия она должна выполнять и операцию чтения, иначе в ней может быть реализована только функция разрушения (например, удаление или замена информации в определенных секторах жесткого диска).

Модели воздействия программных закладок на компьютеры

Перехват

В модели перехват программная закладка внедряется в ПЗУ, системное или прикладное программное обеспечение и сохраняет всю или выбранную информацию, вводимую с внешних устройств компьютерной системы или выводимую на эти устройства, в скрытой области памяти локальной или удаленной компьютерной системы. Объектом сохранения, например, могут служить символы, введенные с клавиатуры (все повторяемые два раза последовательности символов), или электронные документы, распечатываемые на принтере.

Данная модель может быть двухступенчатой. На первом этапе сохраняются только, например, имена или начала файлов. На втором накопленные данные анализируются злоумышленником с целью принятия решения о конкретных объектах дальнейшей атаки.

Модель типа «перехват» может быть эффективно использована при атаке на защищенную операционную систему Windows NT. После старта Windows NT на экране компьютерной системы появляется приглашение нажать клавиши Ctrl+Alt+Del. После их нажатия загружается динамическая библиотека MSGINA. DLL, осуществляющая прием вводимого пароля и выполнение процедуры его проверки (аутентификации). Описание всех функций этой библиотеки можно найти в файле Winwlx.h. Также существует простой механизм замены исходной библиотеки MSGINA. DLL на пользовательскую (для этого необходимо просто добавить специальную строку в реестр операционной системы Windows NT и указать местоположение пользовательской библиотеки). В результате злоумышленник может модифицировать процедуру контроля за доступом к компьютерной системе, работающей под управлением Windows NT.

Искажение В модели искажение программная закладка изменяет информацию, которая записывается в память компьютерной системы в результате работы программ, либо подавляет/инициирует возникновение ошибочных ситуаций в компьютерной системе.

Можно выделить статическое и динамическое искажение. Статическое искажение происходит всего один раз. При этом модифицируются параметры программной среды компьютерной системы, чтобы впоследствии в ней выполнялись нужные злоумышленнику действия. К статическому искажению относится, например, внесение изменений в файл AUTOEXEC. BAT операционной системы Windows 95/98, которые приводят к запуску заданной программы, прежде чем будут запущены все другие, перечисленные в этом файле.

Специалистам российского ФАПСИ удалось выявить при анализе одной из отечественных систем цифровой подписи интересное статистическое искажение Злоумышленник (сотрудник отдела информатизации финансовой организации, в которой была внедрена данная система) исправил в исполняемом ЕХЕ-модуле программы проверки правильности цифровой подписи символьную строку «ПОДПИСЬ НЕКОРРЕКТНА» на символьную строку «ПОДПИСЬ КОРРЕКТНА». В результате вообще перестали фиксироваться документы с неверными цифровыми подписями, и, следовательно, в электронные документы стало можно вносить произвольные изменения уже после их подписания электронной цифровой подписью.

Динамическое искажение заключается в изменении каких-либо параметром системных или прикладных процессов при помощи заранее активизированных закладок. Динамическое искажение можно условно разделить так: искажение на входе (когда на обработку попадает уже искаженный документ) и искажение на выходе (когда искажается информация, отображаемая для восприятия человеком, или предназначенная для работы других программ). Практика применения цифровой подписи в системах автоматизированного документооборота показала, что именно программная реализация цифровой подписи особенно подвержена влиянию программных закладок типа «динамическое искажение», которые позволяют осуществлять проводки фальшивых финансовых документов и вмешиваться в процесс разрешения споров по фактам неправомерного применения цифровой подписи. Например, в одной из программных реализаций широко известной криптосистемы PGP электронный документ, под которым требовалось поставить цифровую подпись, считывался блоками по 512 байт, причем процесс считывания считался завершенным, если в прочитанном блоке данные занимали меньше 512 байт. Работа одной программной закладки, выявленной специалистами ФАПСИ, основывалась на навязывании длины файла. Эта закладка позволяла считывать только первые 512 байт документа, и в результате цифровая подпись определялась на основе только этих 512 байт. Такая же схема действовала и при проверке поставленной под документом цифровой подписи. Следовательно, оставшаяся часть этого документа могла быть произвольным образом искажена, и цифровая подпись под ним продолжала оставаться «корректной» .

Существуют 4 основных способа воздействия программных закладок на цифровую подпись:

· искажение входной информации;

· искажение результата проверки истинности цифровой подписи (вне зависимости от результатов работы программы цифровая подпись объявляется подлинной);

· навязывание длины электронного документа (программе цифровой подписи предъявляется документ меньшей длины, чем на самом деле, и в результате цифровая полнись ставится только под частью исходною документа);

· искажение программы цифровой подписи (вносятся изменения в исполняемый код программы с целью модификации реализованного алгоритма). В рамках модели «искажение» также реализуются программные закладки. действие которых основывается на инициировании или подавлении сигнала о возникновении ошибочных ситуаций в компьютерной системе, т. е. тех, которые приводят к отличному от нормального завершению исполняемой программы (предписанного соответствующей документацией).

Чтобы маскировать ошибочные ситуации, злоумышленники обычно используют подавление статической или динамической ошибки. Целью такого подавления часто является стремление блокировать нормальное функционирование компьютерной системы или желание заставить ее неправильно работать. Чрезвычайно важно, чтобы компьютерная система адекватно реагировала на возникновение всех без исключения ошибочных ситуаций, поскольку отсутствие должной реакции на любую ошибку эквивалентно ее подавлению и может быть использовано злоумышленником. Известен случай успешной атаки пары аргентинских самолетов-торпедоносцев на английский эсминец «Шеффилд», закончившийся нанесением серьезных повреждений этому кораблю. Из-за ошибок в программном обеспечении установленная на нем система противовоздушной обороны не смогла выбрать цель, которую полагалось сбивать первой, поскольку атакующие самолеты летели слишком близко друг от друга.

Разновидностью искажения является также модель типа троянский конь. В этом случае программная закладка встраивается в постоянно используемое программное обеспечение и по некоторому активизирующему событию вызывает возникновение сбойной ситуации в компьютерной системе. Тем самым достигаются сразу две цели: парализуется ее нормальное функционирование, а злоумышленник, получив доступ к компьютерной системе для устранения неполадок, сможет, например, извлечь из нее информацию, перехваченную другими программными закладками. В качестве активизирующего события обычно используется наступление определенного момент; времени, сигнал из канала модемной связи или состояние некоторых счетчиков (например, счетчика количества запусков программы). Уборка мусора. Как известно, при хранении компьютерных данных на внешних носителях прямого доступа выделяется несколько уровней иерархии: сектора, кластеры и файлы. Сектора являются единицами хранения информации на аппаратном уровне. Кластеры состоят из одного или нескольких подряд идущих секторов. Файл — это множество кластеров, связанных по определенному закону.

Работа с конфиденциальными электронными документами обычно сводится к последовательности следующих манипуляций с файлами: создание; хранение; коррекция; уничтожение.

Для защиты конфиденциальной информации обычно используется шифрование. Основная угроза исходит отнюдь не от использования нестойких алгоритмов шифрования и «плохих» криптографических ключей (как это может показаться на первый взгляд), а от обыкновенных текстовых редакторов и баз данных, применяемых для создания и коррекции конфиденциальных документов!

Дело в том, что подобные программные средства, как правило, в процессе функционирования создают в оперативной или внешней памяти компьютерной системы временные копии документов, с которыми они работают. Естественно, все эти временные файлы выпадают из поля зрения любых программ шифрования и могут быть использованы злоумышленником для того, чтобы составить представление о содержании хранимых в зашифрованном виде конфиденциальных документов.

Важно помнить и о том, что при записи отредактированной информации меньшего объема в тот же файл, где хранилась исходная информация до начала сеанса ее редактирования, образуются так называемые «хвостовые» кластеры, в которых эта исходная информация полностью сохраняется. И тогда «хвостовые» кластеры не только не подвергаются воздействию программ шифрования, но и остаются незатронутыми даже средствами гарантированного стирания информации. Конечно, рано или поздно информация из «хвостовых» кластеров затирается данными из других файлов, однако по оценкам специалистов ФАПСИ из «хвостовых» кластеров через сутки можно извлечь до 85%, а через десять суток — до 25−40% исходной информации.

Троянские программы

Троянской программой (троянцем, или троянским конем) называется:

программа, которая, являясь частью другой программы с известными пользователю функциями, способна втайне от него выполнять некоторые дополнительные действия с целью причинения ему определенного ущерба; программа с известными ее пользователю функциями, в которую были внесены изменения, чтобы, помимо этих функций, она могла втайне от него выполнять некоторые другие (разрушительные) действия.

Таким образом, троянская программа — это особая разновидность программной закладки. Она дополнительно наделена функциями, о существовании которых пользователь даже не подозревает. Когда троянская программа выполняет эти функции, компьютерной системе наносится определенный ущерб. Однако то, что при одних обстоятельствах причиняет непоправимый вред, при других может оказаться вполне полезным. К примеру, программу, которая форматирует жесткий диск, нельзя назван. троянской, если она как раз и предназначена для его форматирования (как это делает команда format операционной системы DOS). Но если пользователь, выполняя некоторую программу, совершенно не ждет, что она отформатирует его винчестер, — это и есть самый настоящий троянец.

Большинство троянских программ предназначено для сбора конфиденциальной информации. Их задача, чаще всего, состоит в выполнении действий, позволяющих получить доступ к данным, которые не подлежат широкой огласке. К таким данным относятся пользовательские пароли, регистрационные номера программ, сведения о банковских счетах и т. д. Остальные троянцы создаются для причинения прямого ущерба компьютерной системе, приводя ее в неработоспособное состояние. К последним можно отнести, например, троянскую программу PC CYBORG, которая завлекала ничего не подозревающих пользователей обещаниями предоставить им новейшую информацию о борьбе с вирусом, вызывающим СПИД. Проникнув в компьютерную систему, PC CYBORG отсчитывала 90 перезагрузок этой системы, а затем прятала все каталоги на ее жестком диске и шифровала находящиеся там файлы.

Как распознать троянскую программу

Большинство программных средств, предназначенных для защиты от троянских программ, в той или иной степени использует так называемое согласование объектов. При этом в качестве объектов фигурируют файлы и каталоги, а согласование представляет собой способ ответить на вопрос, изменились ли файлы и каталоги с момента последней проверки. В ходе согласования характеристики объектов сравниваются с характеристиками, которыми они обладали раньше. Берется, к примеру, архивная копия системного файла и ее атрибуты сравниваются с атрибутами этого файла, который в настоящий момент находится на жестком диске. Если атрибуты различаются, и никаких изменений в операционную систему не вносилось, значит в компьютер, скорее всего, проник троянец.

Одним из атрибутов любого файла является отметка о времени его последней модификации: всякий раз, когда файл открывается, изменяется и сохраняется на диске, автоматически вносятся соответствующие поправки. Однако отметка времени не может служить надежным индикатором наличия в системе троянца. Дело в том, что ею очень легко манипулировать. Можно подкрутить назад системные часы, внести изменения в файл, затем снова вернуть часы в исходное состояние, и отметка о времени модификации файла останется неизменной.

Может быть, иначе обстоит дело с размером файла? Отнюдь. Нередко текстовый файл, который изначально занимал, скажем, 8 Кбайт дискового пространства, после редактирования и сохранения имеет тот же самый размер. Несколько иначе ведут себя двоичные файлы. Вставить в чужую программу фрагмент собственного кода так, чтобы она не утратила работоспособности и в откомпилированном виде сохранила свой размер, достаточно непросто. Поэтому размер файла является более надежным показателем, чем отметка о времени внесения в него последних изменений.

Злоумышленник, решивший запустить в компьютер троянца, обычно пытается сделать его частью системного файла. Такие файлы входят в дистрибутив операционной системы и их присутствие на любом компьютере, где эта операционная система установлена, не вызывает никаких подозрений. Однако любой системный файл имеет вполне определенную длину. Если данный атрибут будет каким-либо образом изменен, это встревожит пользователя.

Зная это, злоумышленник постарается достать исходный текст соответствующей программы и внимательно проанализирует его на предмет присутствия в нем избыточных элементов, которые могут быть удалены безо всякого ощутимого ущерба. Тогда вместо найденных избыточных элементов он вставит в программу своего троянца и перекомпилирует ее заново. Если размер полученного двоичного файла окажется меньше или больше размера исходного, процедура повторяется. И так до тех пор, пока не будет получен файл, размер которого в наибольшей степени близок к оригиналу (если исходный файл достаточно большой, этот процесс может растянуться на несколько дней).

Итак, в борьбе с троянцами положиться на отметку о времени последней модификации файла и его размер нельзя, поскольку злоумышленник может их довольно легко подделать. Более надежной в этом отношении является так называемая контрольная сумма файла. Для ее подсчета элементы файла суммируются, и получившееся в результате число объявляется его контрольной суммой. Например, в операционной системе SunOS существует специальная утилита sum, которая выводит на устройство стандартного вывода STDOUT контрольную сумму файлов, перечисленных в строке аргументов этой утилиты. Однако и контрольную сумму в общем случае оказывается не так уж трудно подделать. Поэтому для проверки целостности файловой системы компьютера используется особая разновидность алгоритма вычисления контрольной суммы, называемая односторонним хешированием.

Средства борьбы с троянцами в операционных системах семейства Windows (95/98/Me/2000/XP) традиционно являются частью их антивирусного программною обеспечения. Поэтому, чтобы отлавливать Back Orifice, Net Bus, SubSeven и другие подобные им троянские программы, необходимо обзавестись самым современным антивирусом (например, программой Norton Anuvirus 2002 компании Symantec, которая позволяет обнаруживать присутствие в компьютерной системе наиболее распространенных троянцев и избавляться от них). Следует регулярно проверять свой компьютер на присутствие в нем вирусов.

Обзор средств борьбы с троянскими программами был бы далеко не полным, если обойти вниманием недавно появившиеся на рынке программные пакеты, предназначенные для комплексной зашиты от угроз, с которыми сталкиваются пользователи настольных компьютеров при работе в Internet. Одним из таких пакетов является eSafe Protect компании Aladdin Knowledge Systems (демонстрационную версию eSafe Protect можно найти в Internet no адресу www.esafe.com).

Функционально eSafe Protect делится на три компонента — антивирус, персональный брандмауэр и модуль защиты компьютерных ресурсов. Антивирус избавляет компьютер от вредоносных программ благодаря применению антивирусного модуля VisuSafe, сертифицированного американским Национальным агентством компьютерной безопасности. Персональный брандмауэр контролирует весь входящий и исходящий трафик по протоколу TCP/IP, наделяя используемые IP-адреса определенными правами (например, ограничивая доступ в Internet в определенные часы или запрещая посещение некоторых Web-узлов).

Клавиатурные шпионы. Одна из наиболее распространенных разновидностей программных закладок — клавиатурные шпионы. Такие программные закладки нацелены на перехват паролей пользователей операционной системы, а также на определение их легальных полномочий и прав доступа к компьютерным ресурсам.

Клавиатурные шпионы — явление отнюдь не новое в мире компьютеров. В свое время они разрабатывались и для OS/370, и для UNIX, и для DOS. Их поведение в общем случае является довольно традиционным: типовой клавиатурный шпион обманным путем завладевает пользовательскими паролями, а затем переписывает эти пароли туда, откуда их может без особого труда извлечь злоумышленник. Различия между клавиатурными шпионами касаются только способа, который применяется ими для перехвата пользовательских паролей. Соответственно все клавиатурные шпионы делятся на три типа — имитаторы, фильтры и заместители.

Имитаторы

Клавиатурные шпионы этого типа работают по следующему алгоритму. Злоумышленник внедряет в операционную систему программный модуль, который имитирует приглашение пользователю зарегистрироваться для того, чтобы войти в систему. Затем внедренный модуль (в принятой терминологии — имитатор) переходит в режим ожидания ввода пользовательского идентификатора и пароля. После того как пользователь идентифицирует себя и введет свой пароль, имитатор сохраняет эти данные там, где они доступны злоумышленнику. Далее имитатор инициирует выход из системы (что в большинстве случаев можно сделать программным путем), и в результате перед глазами у ничего не подозревающего пользователя появляется сто одно, но на этот раз уже настоящее приглашение для входа в систему.

Обманутый пользователь, видя, что ему предлагается еще раз внести пароль приходит к выводу о том, что он допустил какую-то ошибку во время предыдущего ввода пароля, и послушно повторяет всю процедуру входи в систему заново. Некоторые имитаторы для убедительности выдают на экран монитора правдоподобное сообщение о якобы совершенной пользователем ошибке. Например, такое: «НЕВЕРНЫЙ ПАРОЛЬ. ПОПРОБУЙТЕ ЕЩЕ РАЗ» .

Написание имитатора не требует от его создателя каких-либо особых навыков. Злоумышленнику, умеющему программировать на одном из универсальных языков программирования (к примеру, на языке BASIC), понадобятся на это считанные часы. Единственная трудность, с которой он может столкнуться, состоит в том, чтобы отыскать в документации соответствующую программную функцию, реализующую выход пользователя из системы.

Перехват пароля зачастую облегчают сами разработчики операционных систем, которые не затрудняют себя созданием усложненных по форме приглашений пользователю зарегистрироваться для входа в систему. Подобное пренебрежительное отношение характерно для большинства версий операционной системы UNIX, в которых регистрационное приглашение состоит из двух текстовых строк, выдаваемых поочередно на экран терминала:

login: password:

Однако само по себе усложнение внешнего вида приглашения не создает для хакера, задумавшего внедрить в операционную систему имитатор, каких-либо непреодолимых препятствий. Для этого требуется прибегнуть к более сложным и изощренным мерам защиты. В качестве примера операционной системы, в которой такие меры в достаточно полном объеме реализованы на практике, можно привести Windows NT.

После запуска Windows NT на экране компьютера возникает так называемое начальное окно рабочего стола аутентификации, содержащее указание нажать на клавиатуре клавиши Ctrl+Alt+Del. Сообщение о нажатии этих клавиш передается только системному процессу WinLogon, а для остальных процессов, в частности, для всех прикладных программ, их нажатие происходит совершенно незаметно. Далее производится переключение на другое, так называемое регистрационное окно рабочего стола аутентификации. В нем-то как раз и размещается приглашение пользователю ввести свое идентификационное имя и пароль, которые будут восприняты и проверены процессом WinLogon.

Для перехвата пользовательского пароля внедренный в Windows NT имитатор обязательно должен уметь обрабатывать нажатие пользователем клавиш Ctrl+Alt+Del. В противном случае произойдет переключение на регистрационное окно рабочего стола аутентификации, имитатор станет неактивным и не сможет ничего перехватить, поскольку все символы пароля, введенные пользователем, минуют имитатор и станут достоянием исключительно системного процесса WinLogon. Как уже говорилось, процедура регистрации в Windows NT устроена таким образом, что нажатие клавиш Ctrl+Alt+Del проходит бесследно для всех процессов, кроме WinLogon, и поэтому пользовательский пароль поступит именно ему.

Конечно, имитатор может попытаться воспроизвести не начальное окно рабочего стола аутентификации (в котором высвечивается указание пользователю одновременно нажать клавиши Ctrl+Alt+Del), а регистрационное (где содержится приглашение ввести идентификационное имя и пароль пользователя). Однако при отсутствии имитаторов в системе регистрационное окно автоматически заменяется на начальное по прошествии короткого промежутка времени (в зависимости от версии Window NT он может продолжаться от 30 с до 1 мин), если в течение этого промежутка пользователь не предпринимает никаких попыток зарегистрироваться в системе. Таким образом, сам факт слишком долгого присутствия на экране регистрационного окна должен насторожить пользователя Windows NT и заставить его тщательно проверить свою компьютерную систему на предмет наличия в ней программных закладок.

Подводя итог сказанному, можно отметить, что степень защищенности Windows NT от имитаторов достаточно высока. Рассмотрение защитных механизмов, реализованных в этой операционной системе, позволяет сформулировать два необходимых условия, соблюдение которых является обязательным для обеспечения надежной защиты от имитаторов: системный процесс, который при входе пользователя в систему получает от него соответствующие регистрационное имя и пароль, должен иметь свой собственный рабочий стол, недоступный другим процессам; переключение на регистрационное окно рабочего стола аутентификации должно происходить абсолютно незаметно для прикладных программ, которые к тому же никак не могут повлиять на это переключение (например, запретить его).

К сожалению, эти два условия ни в одной из операционных систем, за исключением Windows NT, не соблюдаются. Поэтому для повышения их защищенности от имитаторов можно порекомендовать воспользоваться административными мерами. Например, обязать каждого пользователя немедленно сообщать системному администратору, когда вход в систему оказывается невозможен с первого раза, несмотря на корректно заданное идентификационное имя и правильно набранный пароль.

Фильтры

Фильтры «охотятся» за всеми данными, которые пользователь операционной системы вводит с клавиатуры компьютера. Самые элементарные фильтры просто сбрасывают перехваченный клавиатурный ввод на жесткий диск или в какое-то другое место, к которому имеет доступ злоумышленник. Более, изощренные программные закладки этого типа подвергают перехваченные данные анализу и отфильтровывают информацию, имеющую отношение к пользовательским паролям.

Фильтры являются резидентными программами, перехватывающими одно или несколько прерываний, которые связаны с обработкой сигналов от клавиатуры. Эти прерывания возвращают информацию о нажатой клавише и введенном символе, которая анализируется фильтрами на предмет выявления данных, имеющих отношение к паролю пользователя.

Надо сказать, что изготовить подобного рода программную закладку не составляет большого труда. В операционных системах Windows 95/98 предусмотрен специальный программный механизм, с помощью Которого в них решается ряд задач, связанных с получением доступа к вводу с клавиатуры, в том числе и проблема поддержки национальных раскладок клавиатур. К примеру, любой клавиатурный русификатор для Windows представляет собой самый что ни на есть настоящий фильтр, поскольку призван перехватывать все данные, вводимые пользователем с клавиатуры компьютера. Нетрудно «доработать» его таким образом, чтобы вместе со своей основной функцией (поддержка национальной раскладки клавиатуры) он заодно выполнял бы и действия по перехвату паролей. Тем более, что во многих учебных пособиях и руководствах пользователя операционных систем Windows имеются исходные тексты программных русификаторов клавиатуры. «Перепрофилировав» этот русификатор так, чтобы он взял на себя выполнение функций клавиатурного шпиона, его можно встроить перед настоящим русификатором или после него, и в результате вся информация, вводимая пользователем с клавиатуры, пойдет и через клавиатурного шпиона. Таким образом, задача создания фильтра становится такой простой, что не требует наличия каких-либо специальных знаний у злоумышленника. Ему остается только незаметно внедрить изготовленную им программную закладку в операционную систему и умело замаскировать ее присутствие.

В общем случае можно утверждать, что если в операционной системе разрешается переключать клавиатурную раскладку во время ввода пароля, то для этой операционной системы возможно создание фильтра. Поэтому, чтобы обезопасить ее от фильтров, необходимо обеспечить выполнение следующих трех условий:

· во время ввода пароля переключение раскладок клавиатуры не разрешается;

· конфигурировать цепочку программных модулей, участвующих в работе с паролем пользователя, может только системный администратор;

· доступ к файлам этих модулей имеет исключительно системный администратор.

Соблюсти первое из этих условий в локализованных для России версиях операционных систем принципиально невозможно. Дело в том, что средства создания учетных пользовательских записей на русском языке являются неотъемлемой частью таких систем. Только в англоязычных версиях систем Windows NT и UNIX предусмотрены возможности, позволяющие поддерживать уровень безопасности, при котором соблюдаются все 3 перечисленные условия.

Заместители

Заместители полностью или частично подменяют собой программные модули операционной системы, отвечающие за аутентификацию пользователей. Подобного рода клавиатурные шпионы могут быть созданы для работы в среде практически любой многопользовательской операционной системы. Трудоемкость написания заместителя определяется сложностью алгоритмов, реализуемых подсистемой аутентификации, и интерфейсов между ее отдельными модулями. Также при оценке трудоемкости следует принимать во внимание степень документированности этой подсистемы. В целом можно сказать, что задача создания заместителя значительно сложнее задачи написания имитатора или фильтра. Поэтому фактов использования подобного рода программных закладок злоумышленниками пока отмечено не было. Однако в связи с тем, что в настоящее время все большее распространение получает операционная система Windows NT, имеющая мощные средства защиты от имитаторов и фильтров, в самом скором будущем от хакеров следует ожидать более активного использования заместителей в целях получения несанкционированного доступа к компьютерным системам.

Поскольку заместители берут на себя выполнение функций подсистемы аутентификации, перед тем как приступить к перехвату пользовательских паролей они должны выполнить следующие действия:

· подобно компьютерному вирусу внедриться в один или несколько системных файлов;

· использовать интерфейсные связи между программными модулями полсистемы аутентификации для встраивания себя в цепочку обработки введенного пользователем пароля.

Для того чтобы защитить систему от внедрения заместителя, ее администраторы должны строго соблюдать адекватную политику безопасности. И что особенно важно, подсистема аутентификации должна быть одним из самых защищенных элементов операционной системы. Однако, как показываем практика, администраторы, подобно всем людям, склонны к совершению ошибок. А следовательно, соблюдение адекватной политики безопасности в течение неограниченного периода времени является невыполнимой задачей. Кроме того, как только заместитель попал в компьютерную систему, любые меры зашиты от внедрения программных закладок, перестают быть адекватными, и поэтому необходимо предусмотреть возможность использования эффективных средств обнаружения и удаления внедренных клавиатурных шпионов. Это значит, что администратор должен вести самый тщательный контроль целостности исполняемых системных файлов и интерфейсных функций, используемых подсистемой аутентификации для решения своих задач.

Но и эти меры могут оказаться недостаточно эффективными. Ведь машинный код заместителя выполняется в контексте операционной системы, и поэтому заместитель может предпринимать особые меры, чтобы максимально затруднить собственное обнаружение. Например, он может перехватывать системные вызовы, используемые администратором для выявления программных закладок, с целью подмены возвращаемой ими информации. Или фильтровать сообщения, регистрируемые подсистемой аудита, чтобы отсеивать те, которые свидетельствуют о его присутствии в компьютере.

Как защитить систему от клавиатурных шпионов

Клавиатурные шпионы представляют реальную угрозу безопасности современных компьютерных систем. Чтобы отвести эту угрозу, требуется реализовать целый комплекс административных мер и программно-аппаратных средств защиты. Надежная защита от клавиатурных шпионов может быть построена только тогда, когда операционная система обладает определенными возможностями, затрудняющими работу клавиатурных шпионов. Они были подробно описаны выше, и не имеет смысла снова на них останавливаться.

Однако необходимо еще раз отметить, что единственной операционной системой, в которой построение такой защиты, возможно, является Windows NT.

Да и то с оговорками, поскольку все равно ее придется снабдить дополнительными программными средствами, повышающими степень ее защищенности. В частности, в Windows NT необходимо ввести контроль целостности системных файлов и интерфейсных связей подсистемы аутентификации.

Кроме того, для надежной защиты от клавиатурных шпионов администратор операционной системы должен соблюдать политику безопасности, при которой только администратор может:

· конфигурировать цепочки программных модулей, участвующих в процессе аутентификации пользователей;

· осуществлять доступ к файлам этих программных модулей; · конфигурировать саму подсистему аутентификации.

И наконец, при организации защиты от клавиатурных шпионов всегда следует иметь в виду, что ни неукоснительное соблюдение адекватной политики безопасности, ни использование операционной системы, имеющей в своем составе средства, существенно затрудняющие внедрение клавиатурных шпионов и облегчающие их своевременное обнаружение, ни дополнительная реализация контроля за целостностью системных файловой и интерфейсных связей сами по себе не могут служить залогом надежной защиты информации в компьютере. Все эти меры должны осуществляться в комплексе. Ведь жертвой клавиатурного шпиона может стать любой пользователь операционной системы, поскольку ее администраторы тоже люди, время от времени, и они допускают ошибки в своей работе, а для внедрения клавиатурного шпиона достаточно всего одной оплошности администратора.

Угрозу отождествляют обычно либо с характером (видом, способом) дестабилизирующего воздействия на информацию, либо с последствиями (результатами) такого воздействия. Однако такого рода термины могут иметь много трактовок. Возможен и иной подход к определению угрозы безопасности информации, базирующийся на понятии «угроза».

В соответствии со «Словарем русского языка» Ожегова, «угроза» — это намерение нанести физический, материальный или иной вред общественным или личным интересам, возможная опасность.

Иначе говоря, понятие угроза жестко связано с юридической категорией «ущерб», которую Гражданский Кодекс определяет как «фактические расходы, понесенные субъектом в результате нарушения его прав (например, разглашения или использования нарушителем конфиденциальной информации), утраты или повреждения имущества, а также расходы, которые он должен будет произвести для восстановления нарушенного права и стоимости поврежденного или утраченного имущества».

Анализ негативных последствий реализации угроз предполагает обязательную идентификацию возможных источников угроз, уязвимостей, способствующих их проявлению и методов реализации. И тогда цепочка вырастает в схему, представленную в Приложении.

Угрозы классифицируются по возможности нанесения ущерба субъекту отношений при нарушении целей безопасности. Ущерб может быть причинен каким-либо субъектом (преступление, вина или небрежность), а также стать следствием, не зависящим от субъекта проявлений. Угроз не так уж и много. При обеспечении конфиденциальности информации это может быть хищение (копирование) информации и средств ее обработки, а также ее утрата (неумышленная потеря, утечка). При обеспечении целостности информации список угроз таков: модификация (искажение) информации; отрицание подлинности информации; навязывание ложной информации. При обеспечении доступности информации возможно ее блокирование, либо уничтожение самой информации и средств ее обработки.

Все источники угроз можно разделить на классы, обусловленные типом носителя, а классы на группы по местоположению.

Уязвимости также можно разделить на классы по принадлежности к источнику уязвимостей, а классы на группы и подгруппы по проявлениям. Методы реализации можно разделить на группы по способам реализации. При этом необходимо учитывать, что само понятие «метод», применимо только при рассмотрении реализации угроз антропогенными источниками.

Для техногенных и стихийных источников это понятие трансформируется в понятие «предпосылка».

Классификация возможностей реализации угроз (атак), представляет собой совокупность возможных вариантов действий источника угроз определенными методами реализации с использованием уязвимостей, которые приводят к реализации целей атаки. Цель атаки может не совпадать с целью реализации угроз и может быть направлена на получение промежуточного результата, необходимого для достижения в дальнейшем реализации угрозы. В случае такого несовпадения атака рассматривается как этап подготовки к совершению действий, направленных на реализацию угрозы, т. е. как «подготовка к совершению» противоправного действия. Результатом атаки являются последствия, которые являются реализацией угрозы и/или способствуют такой реализации.

Сам подход к анализу и оценке состояния безопасности информации основывается на вычислении весовых коэффициентов опасности для источников угроз и уязвимостей, сравнения этих коэффициентов с заранее заданным критерием и последовательном сокращении (исключении) полного перечня возможных источников угроз и уязвимостей до минимально актуального для конкретного объекта. Исходными данными для проведения оценки и анализа служат результаты анкетирования субъектов отношений, направленные на уяснение направленности их деятельности, предполагаемых приоритетов целей безопасности, задач, решаемых автоматизированной системой и условий расположения и эксплуатации объекта. Благодаря такому подходу возможно:

— установить приоритеты целей безопасности для субъекта отношений;