ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ КССУБЪЕКТОВ ДОСТУПА К ДАННЫМ Лекция 4

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ КССУБЪЕКТОВ ДОСТУПА К ДАННЫМ Лекция 4 Технологии защиты информации

Основные понятия и концепции С каждым объектом компьютерной системы связана некоторая информация, однозначно идентифицирующая его Это может быть число Строка символов алгоритм Идентификатор объекта Если объект имеет некоторый идентификатор, зарегистрированный в сети, он называется законным (легальным) объектом; остальные объекты относятся к незаконным (нелегальным).

Основные понятия и концепции Идентификация объекта три процедуры инициализации являются процедурами защиты и относятся к одному объекту КС • Если процедура идентификации завершается успешно, данный объект считается законным для данной сети. аутентификация объекта (проверка подлинности объекта) • Эта процедура устанавливает, является ли данный объект именно таким, каким он себя объявляет. Предоставление полномочий (авторизация). • Установление для объекта сферы действия и доступных ресурсов КС.

Идентификация и аутентификация пользователя Для проведения процедур идентификации и аутентификации пользователя необходимы: • наличие соответствующего субъекта (модуля) аутентификации; • наличие аутентифицирующего объекта, хранящего уникальную информацию для аутентификации пользователя.

Идентификация и аутентификация пользователя Различают две формы представления объектов, аутентифицирующих пользователя: внешний аутентифицирующий объект, не принадлежащий системе; внутренний объект, принадлежащий системе, в который переносится информация из внешнего объекта. Внешние объекты могут быть технически реализованы на различных носителях информации магнитных дисках, пластиковых картах и т. п. Естественно, что внешняя и внутренняя формы представления аутентифицирующего объекта должны быть семантически тождественны.

Типовые схемы идентификации и аутентификации пользователя Допустим, что в компьютерной системе зарегистрировано n пользователей. Пусть i-й аутентифицирующий объект i-гo пользователя содержит два информационных поля: › IDi - неизменный идентификатор i-гo пользователя, который является аналогом имени и используется для идентификации пользователя; › Ki - аутентифицирующая информация пользователя, которая может изменяться и служит для аутентификации (например, пароль Рi=Кi).

Типовые схемы идентификации и аутентификации пользователя Схема 1. В компьютерной системе выделяется объект-эталон для идентификации и аутентификации пользователей Структура объекта-эталона Ei=F(IDi Кi) где F-функция, которая обладает свойством "невосстановимости" значения Кi по Еi и IDi

Типовые схемы идентификации и аутентификации пользователя Схема 1. «Невосстановимость» Ki оценивается некоторой пороговой трудоемкостью Т 0 решения задачи восстановления аутентифицирующей информации Кi по Еi и IDi. Для пары Ki и Kj возможно соответствующих значений Е. совпадение Вероятность ложной аутентификации пользователя не должна быть больше некоторого порогового значения Р 0. На практике задают Т 0=1020… 1030, Р 0=10 -7. . . 10 -9

Типовые схемы идентификации и аутентификации пользователя Схема 1. Протокол идентификации и аутентификации 1. Пользователь предъявляет свой идентификатор ID. 2. Если ID не совпадает ни с одним IDi, зарегистрированным в системе, то идентификация отвергается, иначе (существует IDi = ID) устанавливается, что пользователь, назвавшийся пользователем i, прошел идентификацию. 3. Субъект аутентификации запрашивает у пользователя его аутентификатор К. 4. Субъект аутентификации вычисляет значение Y=F(IDi , К). 5. Субъект аутентификации производит сравнение значений Y и Еi. При совпадении этих значений устанавливается, что данный пользователь успешно аутентифицирован в системе.

Типовые схемы идентификации и аутентификации пользователя Схема 2. В компьютерной системе выделяется модифицированный объект-эталон Структура модифицированного объекта-эталона Еi=F(Si Кi) где Si - случайный вектор, задаваемый при создании идентификатора пользователя F - функция, которая обладает свойством «невосстановимости» значения Кi по Ei и Si.

Типовые схемы идентификации и аутентификации пользователя Схема 2. Протокол идентификации и аутентификации 1. Пользователь предъявляет свой идентификатор ID. 2. Если ID не совпадает ни с одним IDi, зарегистрированным в системе, то идентификация отвергается, иначе (существует IDi=ID) устанавливается, что пользователь, называвшийся пользователем i, прошел идентификацию. 3. По идентификатору IDi выделяется вектор Si. 4. Субъект аутентификации запрашивает у пользователя аутентификатор К. 5. Субъект аутентификации вычисляет значение Y= F(Si, К). 6. Субъект аутентификации производит сравнение значений Y и Е i.

Особенности применения пароля для аутентификации пользователя Простейший метод подтверждения подлинности с использованием пароля основан на сравнении представляемого пользователем пароля РА С исходным значением РА', хранящимся в компьютерном центре Схема простой аутентификации с помощью пароля

Особенности применения пароля для аутентификации пользователя Иногда получатель не должен раскрывать исходную открытую форму пароля. Отправитель должен пересылать вместо открытой формы пароля отображение пароля, получаемое с использованием односторонней функции a(. ) пароля. Например, функция a(. ) может быть определена следующим образом: a(P)Ep(ID), Р - пароль отправителя; ID - идентификатор отправителя; ЕР - процедура шифрования, выполняемая с использованием пароля Р в качестве ключа.

Особенности применения пароля для аутентификации пользователя Пароли состоят только из нескольких букв. Короткие пароли уязвимы к атаке полного перебора всех вариантов. Для предотвращения такой атаки, функцию а(Р) определяют иначе: а(Р)=Ерр+к(ID), К и ID-соответственно ключ и идентификатор отправителя.

Особенности применения пароля для аутентификации пользователя значение а(Р) вычисляется заранее и хранится в виде a'(Р) в идентификационной таблице у получателя Схема аутентификации с помощью пароля с использованием идентификационной таблицы

Защита информации в вычислительных сетях

Содержание Структура ВС и функционирования принципы Классификация вторжений в ВС Классы защиты информации в ВС Средства и методы доступа к файлам ее ограничения

Определение 1 Целостность ресурсов ВС предполагает выполнение следующих условий: все ресурсы ВС всегда доступны пользователям независимо от надежности технического или качества программного видов обеспечения, а также несанкционированных действий защита от потери данных наиболее важные ресурсы всегда доступны независимо от попыток их разрушения защита от разрушения данных

Определение 2 Защита (безопасность) ресурсов ВС означает что все операции с этими ресурсами выполняются по строго определенным правилам и инструкциям

Определение 3 Право владения ресурсами ВС право отдельных субъектов ВС распоряжаться принадлежащей им информацией (сбор, хранение, использование и распространение информации)

Определение 4 Надежность ВС это уверенность в функционировании компонентов, ресурсов и выполнении возлагаемых на нее функций

Защита ВС. Причины защиты Сетевая структура приводит к росту сложности вычислительной системы. Возрастающая сложность определяется следующими факторами: Географическая распределенность системы. Сеть объединяет различные устройства, средства управления, различные типы компьютеров, операционные системы и т. д. Можно предположить, что существует угроза искажения информации в любой точке ВС, начиная от места ввода сообщения в сеть до места назначения.

Конфигурация вычислительной системы с распределенными ресурсами с указанием возможных угроз и проблем защиты ИЗЛУЧЕНИЕ ФАЙЛЫ Процессор Кража Копирование НСД АППАРАТУРА ИЗЛУЧЕНИЕ ПЕРЕХВАТ ОТВОДЫ Линии связи ПЕРЕХВАТ ИЗЛУЧЕНИЕ ОТВОДЫ Центр автоматичес кой коммутации АППАРАТУРА Вторжение в линию связи Взаимовлияние линий связи ДОСТУП Попытки получить коп (лента, валик, т. п. ) ОПЕРАТОР Может заменить защищенный СИСТЕМНЫЙ ПРОГРАММИСТ Удаленные терминалы монитор на незащищенный Нарушает защиту ПО Выявляет механизмы защиты Обеспечивает себе право входа в систему ПОЛЬЗОВАТЕЛ Выявляет механизмы защиты Идентификаци я ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ Подтверждени ИНЖЕНЕР ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ е подлинности Попытки преодолеть защиту Нарушает защиту технических средств Управление доступом Использует автономные утилиты Идентификация пользователя доступа к файлам и входа в систему Управление ограничениями

Классификация вторжений в ВС Злоумышленник при вторжении в ВС может использовать как пассивные, так и активные методы вторжения. При пассивном вторжении нарушитель только наблюдает за прохождением информации по линии связи, не вторгаясь ни в информационный поток, ни в содержание передаваемой информации. • Как правило, злоумышленник выполняет анализ потока сообщений (трафика) • фиксирует пункты назначений и идентификаторы • факт прохождения сообщения • длину сообщения и частоту обмена. При активном вторжении нарушитель стремится подменить информацию, передаваемую в сообщении • Он может выборочно модифицировать, изменить или добавить правильное или неправильное сообщение, удалить, задержать или изменить порядок следования сообщений.

Концепция защищенной ВС защищена, если все операции выполняются в соответствии со строго определенными правилами, которые обеспечивают непосредственную защиту объектов сети, ее ресурсов и операций Для выявления всех угрозы в ВС, проводят три стадии анализа: анализ требовании к защите анализ способов защиты анализ возможных реализаций функций, процедур и средств защиты

Стадии анализа. 1 стадия Первая стадия - выработка требований – включает: › анализ уязвимых элементов ВС; › оценку угроз › анализ риска

Стадии анализа. 2 стадия Вторая стадия - определение способов защиты - включает ответы на следующие вопросы: › какие угрозы должны быть устранены и в какой мере? › какие ресурсы сети должны быть защищены и в какой степени? › с помощью каких средств должна быть реализована защита? › каковы должны быть полная стоимость реализации защиты и затраты на эксплуатацию с учетом потенциальных угроз?

Стадии анализа. 3 стадия Третья стадия - определение функций, процедур и средств защиты, реализуемых в виде некоторых механизмов защиты Функции, требования и механизмы защиты можно свести к: › › защите объектов ВС; защите линий связи; защите баз данных; защите подсистем управления ВС.

Потенциальные угрозы в сети 1. Сбои оборудования: • - сбои кабельной системы; • - перебои электропитания; • - сбои дисковых систем; • - сбои систем архивации данных; • - сбои работы серверов, рабочих станций, сетевых карт и т. д. ; 2. Потери информации из-за некорректной работы ПО: • - потеря или изменение данных при ошибках ПО; • - потери при заражении системы компьютерными вирусами; 3. Потери, связанные с несанкционированным доступом: • - несанкционированное копирование, уничтожение или подделка информации; • - ознакомление с конфиденциальной информацией, составляющей тайну, посторонних лиц; 4. Потери информации, связанные с неправильным хранением архивных данных. 5. Ошибки обслуживающего персонала и пользователей: • - случайное уничтожение или изменение данных; • - некорректное использование программного и аппаратного обеспечения, ведущее к уничтожению или изменению данных.

Классы защиты информации в ВС средства физической защиты • средства защиты кабельной системы • средства защиты систем электропитания • средства архивации • дисковые массивы и т. д. программные средства защиты • антивирусные программы • системы разграничения полномочий • программные средства контроля доступа. смешанные средства защиты • реализуют те же функции, что аппаратные и программные средства в отдельности, и имеют промежуточные свойства. административные меры защиты • контроль доступа в помещения • разработка стратегии безопасности фирмы • разработка планов действий в чрезвычайных ситуациях и т. д.

Физическая защита данных в сети Кабельная система Применение СКС использование одинаковых кабелей для передачи данных в ЛВС, локальной телефонной сети, передачи видеоинформации или сигналов от датчиков пожарной безопасности или охранных систем Внешней подсистем ы Рабочих мест Аппаратн ых СКС состои т из Горизонтальной подсистем ы Административной подсистем ы Магистрал и

Физическая защита данных в сети Системы электроснабжения Проблемы систем электроснабжения Кратковременное отключение электроэнергии • Установка источников бесперебойного питания Перепады напряжения • Установка стабилизаторов напряжения Длительное отключение электроэнергии • Применение аварийных электрогенераторов

Физическая защита данных в сети Системы архивирования и резервирования информации Резервное копирование Электронное архивирование процесс создания копии данных на носителе, предназначенный для восстановления данных в оригинальном месте их расположения в случае их повреждения или разрушения. хранение электронной информации (электронных документов) в неизменном виде.

Электронное архивирование WORM-носители (единожды записав — прочёл многократно) • CD-WORM — компакт-диски ёмкостью 650 мегабайт, стандартизированы ISO 9660 • DVD-WORM — ёмкостью от 4 -х до 12 -ти гигабайт • WORM-Tapes — магнитная лента заключенная в кассеты, бобины и специальные дисководы

Резервное копирование Виды резервного копирования • Полное резервирование Full Backup • Дифференциальное резервирование Differential Backup • Добавочное резервирование Incremental Backup • Пофайловый метод • Блочное инкрементальное копирование Block Level Incremental Схемы ротации • Одноразовое копирование; • Простая ротация; • «Дед, отец, сын» ; • «Ханойская башня» ; • « 10 наборов» .

Резервное копирование Хранение резервной копии • Лента стримера — запись резервных данных на магнитную ленту стримера. • DVD или CD — запись резервных данных на компактные диски. • HDD — запись резервных данных на жёсткий диск компьютера. • LAN — запись резервных данных на любую машину внутри локальной сети. • FTP — запись резервных данных на FTP-серверы. • USB — запись резервных данных на любое USBсовместимое устройство (такое, как флэш-карта или внешний жёсткий диск)

Защита от стихийных и техногенных бедствий приводит к потере всех носителей данных, расположенных на определённой территории • шторм, землетрясение, воры, пожар, прорыв водопровода, т. п. единственный способ защиты от стихийных бедствий • держать часть резервных копий в другом помещении, городе.

Программная защита информации в ВС Встроенные средства защиты информации Антивирусная программа Программы шифрования и криптографические системы Межсетевые экраны (также называемые брандмауэрами или файрволами — от нем. Brandmauer, англ. firewall — «противопожарная стена» ). Proxy-servers VPN (виртуальная частная сеть)

Встроенные средства защиты информации Центр безопасности • Проверить обновления; проверить статус безопасности; включить автоматические обновления; проверить статус брэндмауэра; затребовать ввод пароля при включении. Брэндмауэр Windows • Включить и выключить брэндмауэр Windows; позволить программе работать через брэндмауэр Windows. Обновления Windows • Включить автоматические обновления; проверять обновления; просмотреть установленные обновления. Защитник Windows • Сканировать на наличие «шпионского» и другого потенциально нежелательного ПО. Параметры Интернет • Изменить параметры безопасности; удалить cookies; очистить историю. Родительский контроль • Установить родительский контроль для любого пользователя; просмотреть отчеты о действиях. Протокол Bit. Locker Drive Encryption • позволяет защищать данные путём полного шифрования дисков.

СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОГРАНИЧЕНИЯ ДОСТУПА К ФАЙЛАМ Часто злоумышленник осуществляет НСДИ, используя: › знания о КС и умения работать с ней; › сведения о системе защиты информации; › сбои, отказы технических и программных средств; › ошибки, небрежность обслуживающего персонала и пользователей. Для защиты информации от НСД создается система разграничения доступа к информации

Система разграничения доступа к информации в КС Решение владельца (администратора) КС о допуске пользователей к определенным информационным ресурсам КС Создание системы разграничения доступа (СРД ) При определении полномочий доступа администратор устанавливает операции, которые разрешено выполнять пользователю (субъекту доступа).

Операции с файлами Различают следующие операции с файлами: Чтение (R) Запись Субъекту доступа может быть дано право осуществлять запись с изменением содержимого файла (W) Разрешение только дописывания в файл, без изменения старого содержимого (А) Выполнени е программ (Е)

Операции с файлами Подходы к организации разграничения доступа: матричный предполагает использовани е матриц доступа Матрица доступа – таблица с допустимыми операциями Полномочный (мандатный). Документу присваиваетс я уровень конфиденциа ль-ности Субъектам доступа устанавливае тся уровень допуска

Матрица доступа

Разграничение доступа к файлам. Linux

Разграничение доступа к файлам. Windows

Обеспечение безопасности информации в открытых сетях Лекция 5 Технологии защиты информации

Проблема защиты информации в распределенных сетях Дешевые и доступные коммуникационные каналы Internet Универсальность Доступ к разнообразной информации и услугам Internet Простота использования

Брандмауеры. Основные понятия Брандмауэр - метод защиты сети от угроз безопасности, исходящих от других систем и сетей, с помощью централизации доступа к сети и контроля за ним аппаратнопрограммными средствами В зависимости от охвата контролируемых потоков данных сетевые экраны делятся на: традиционный сетевой (или межсетевой) экран персональный сетевой экран программа на шлюзе или аппаратное решение, контролирующие входящие и исходящие потоки данных между подключенными сетями. программа, установленная на пользовательском компьютере и предназначенная для защиты от несанкционированного доступа только этого компьютера. Вырожденный случай — использование традиционного сетевого экрана сервером, для ограничения доступа к собственным ресурсам.

Брандмауеры. Основные понятия В зависимости от уровня, на котором происходит контроль доступа, существует разделение на сетевые экраны, работающие на: сетевом уровне сеансовом уровне (также известные как stateful) уровне приложений

Брандмауэры. Основные понятия В зависимости от отслеживания активных соединений сетевые экраны бывают: stateless (простая фильтрация), не отслеживают текущие соединения, а фильтруют поток данных исключительно на основе статических правил; stateful, stateful packet inspection, с отслеживанием текущих соединений и пропуском только таких пакетов, которые удовлетворяют логике и алгоритмам работы соответствующих протоколов и приложений.

Задача экранирования Создание брандмауэра относится к решению задачи экранирования

Брандмауэр – последовательность фильтров

Архитектура брандмауэров Межсетевой экран располагается между защищаемой (внутренней) сетью и внешней средой Межсетевой экран располагается между внешними сетями или другими сегментами корпоративной сети Внешний межсетевой экран Внутренний межсетевой экран Межсетевой экран - идеальное место для встраивания средств активного аудита. На него целесообразно возложить идентификацию/аутентификацию внешних пользователей, нуждающихся в доступе к корпоративным ресурсам

Архитектура брандмауэров Внешняя сеть Граничный маршрутизатор с экранирующими функциями Демилитаризованная зона (внешние информационные сервисы организации; Webсервер, почтовый сервер и т. п. ) Основной межсетевой экран Внутренняя сеть

Собственная защищенность межсетевого экрана Обеспечивается теми же средствами, что и защищенность универсальных систем › › › физическая защита идентификация и аутентификация разграничение доступа контроль целостности протоколирование аудит

Достоинства и недостатки, связанные с применением брандмауэра Достоинства: • может значительно повысить безопасность сети и уменьшить риск для хостов подсети, фильтруя заведомо незащищенные службы. ; • может препятствовать получению из защищенной подсети или внедрению в защищенную подсеть информации с помощью любых уязвимых служб; • может регистрировать все попытки доступа и предоставлять необходимую статистику об использовании Internet; • может сообщать с помощью соответствующих сигналов тревоги, которые срабатывают при возникновении какой-либо подозрительной деятельности; • предоставляет средства регламентирования порядка доступа к сети, тогда как без файрво л этот порядок целиком зависит от совместных действий пользователей. Недостатки: • может заблокировать некоторые необходимые пользователю службы, такие как Telnet, FTP, Windows, NFS, и т. д. ; • не защищает объект от проникновения через "люки" (back doors); • не обеспечивает защиту от внутренних угроз; • не защищает от загрузки пользователями зараженных вирусами программ из архивов Internet или от передачи таких программ через электронную почту; • обладает низкой пропускной способностью, поскольку через него осуществляются все соединения, а в некоторых случаях еще и подвергаются фильтрации; • все средства безопасности сосредоточены в одном месте, а не распределены между системами.

Анализ защищенности Сервис анализа защищенности предназначен для выявления уязвимых мест с целью их оперативной ликвидации этот сервис ни от чего не защищает но помогает обнаружить (и устранить) пробелы в защите раньше, чем их сможет использовать злоумышленник "оперативные" бреши, (ошибки администрирования, невнимание к обновлению

Анализ защищенности Выявляемые бреши • наличие вредоносного ПО (в частности, вирусов) • слабые пароли пользователей • неудачно сконфигурированные операционные системы • небезопасные сетевые сервисы • неустановленные обновления и заплаты • уязвимости в приложениях и т. д.

Анализ защищенности может производится путем пассивного анализа (изучение конфигурационных файлов, задействованных портов и т. п. ) путем имитации действий атакующего