Файл: Опорный конспект.pdf

Для ілюстрації приведемо наступний гіпотетичний приклад. Банк, ІС якого має з’єднання з Internet, придбав за рубежем автоматизовану банківську систему (АБС). Тільки через деякий час в банку вирішили, що зовнішнє з’єднання потребує захисту, і встановили міжмережевий екран.

Вивчення реєстраційної інформації екрану показало, що час від часу за рубіж відправляються IPпакети, що містять якісь незрозумілі дані (напевно, зашифровані, вирішили в банку). Стали розбиратися, куди ж пакети прямують, і виявилося, що йдуть вони у фірму, АБС, що розробила. Виникла підозра, що в АБС вбудована закладка, щоб одержувати інформацію про діяльність банку. Зв’язалися з фірмою; там дуже здивувалися, спочатку всі заперечували, але врешті-решт з’ясували, що один з програмістів не прибрав з поставленого в банк варіанту налагоджувальну видачу, яка була організована через мережу (як передача IP-пакетів специфічного вигляду, з явно заданою IP-адресою робочого місця цього програміста). Таким чином, ніякого злого наміру не було, проте якийсь час інформація про платежі вільно гуляла по мережах.

Вподальшій частині курсу, в лекції, присвяченій розмежуванню доступу, ми обговоримо, якомога кардинальним чином розв’язати подібні проблеми. Тут відзначимо лише, що при визначенні допустимості доступу важливе не тільки (і не стільки), хто звернувся до об’єкту, але і то, яка семантика дії. Без залучення семантики не можна визначити так звані "троянські програми", що виконують, крім декларованих, деякі приховані (звичайно негативні) дії.

Мабуть, слід визнати за застарілий і положення про те, що розмежування доступу направлено на захист від зловмисників. Приведений вище приклад показує, що внутрішні помилки розподілених ІС представляють не меншу небезпеку, а гарантувати їх відсутність в складних системах сучасна технологія програмування не дозволяє.

Вдооб’єктной ІБ однією з найважливіших вимог є безпека повторного використовування пасивних єств (таких, наприклад, як області пам’яті, що динамічно виділяються). Очевидно, подібна вимога вступає в конфлікт з таким фундаментальним принципом, як інкапсуляція. Об’єкт не можна очистити зовнішнім чином (заповнити нулями або випадковою послідовністю біт), якщо тільки він сам не надає відповідний метод. За наявності такого методу надійність очищення залежить від коректності його реалізації і виклику.

Одним з найміцніших стереотипів серед фахівців по ІБ є трактування операційної системи як домінуючого засобу безпеки. На розробку захищених ОС виділяються значні кошти, часто в збиток решті напрямів захисту і, отже, в збиток реальної безпеки. В сучасних ІС, збудованих в багаторівневій архітектурі клієнт/сервер, ОС не контролює об’єкти, з якими працюють користувачі, рівно як і дії самих користувачів, які реєструються і враховуються прикладними засобами. Основною функцією безпеки ОС стає захист можливостей, що надаються привілейованим користувачам, від атак користувачів звичайних.

Це важливо, але безпека такими заходами не вичерпується. Далі ми розглянемо підхід до побудови програмно-технічного рівня ІБ у вигляді сукупності сервісів безпеки.

2.5 Основні визначення і критерії класифікації загроз

Загроза – це потенційна можливість певним чином порушити інформаційну безпеку.

Спроба реалізації загрози називається атакою, а той, хто робить таку спробу, - зловмисником. Потенційні зловмисники називаються джерелами загрози.

Частіше всього загроза є слідством наявності вразливих місць в захисті інформаційних систем (таких, наприклад, як можливість доступу сторонніх осіб до критично важливого устаткування або помилки в програмному забезпеченні).

Проміжок часу від моменту, коли з’являється можливість використовувати слабке місце, і до моменту, коли пропуск ліквідовується, називається вікном небезпеки, асоційованим з даним вразливим місцем. Поки існує вікно небезпеки, можливі успішні атаки на ІС.

Якщо йдеться про помилки до ПО, то вікно небезпеки "відкривається" з появою засобів використовування помилки і ліквідовується при накладенні латок, що її виправляють.

Для більшості вразливих місць вікно небезпеки існує порівняно довго (декілька днів, іноді - тижнів), оскільки за цей час повинні відбутися наступні події:

повинне стати відомо про засоби використовування пропуску в захисті;

повинні бути випущені відповідні латки;

латки повинні бути встановлені в ІС, що захищається.

86

Ми вже указували, що нові вразливі місця і засоби їх використовування з’являються постійно; це значить, по-перше, що майже завжди існують вікна небезпеки і, по-друге, що відстежування таких вікон повинне проводитися постійно, а випуск і накладення латок - якомога більш оперативно.

Відзначимо, що деякі загрози не можна вважати слідством якихось помилок або прорахунків; вони існують через саму природу сучасних ІС. Наприклад, загроза відключення електрики або виходу його параметрів за допустимі межі існує через залежність апаратного забезпечення ІС від якісного електроживлення.

Розглянемо найпоширеніші загрози, яким схильні сучасні інформаційні системи. Мати уявлення про можливі загрози, а також про вразливі місця, які ці загрози звичайно експлуатують, необхідно для того, щоб вибирати найекономічніші засоби забезпечення безпеки. Дуже багато міфи існують у сфері інформаційних технологій (пригадаємо все ту ж "Проблему 2000"), тому незнання в даному випадку веде до перевитрати засобів і, що ще гірше, до концентрації ресурсів там, де вони не особливо потрібні, за рахунок ослаблення дійсно уразливих напрямів.

Підкреслимо, що саме поняття "загроза" в різних ситуаціях часто потрактує по-різному. Наприклад, для підкреслений відкритої організації загроз конфіденційності може просто не існувати - вся інформація вважається загальнодоступною; проте в більшості випадків нелегальний доступ представляється серйозною небезпекою. Іншими словами, загрози, як і все в ІБ, залежать від інтересів суб’єктів інформаційних відносин (і від того, який збиток є для них неприйнятним).

Ми спробуємо поглянути на предмет з погляду типової (на наш погляд) організації. Втім, багато загроз (наприклад, пожежа) небезпечні для всіх.

Загрози можна класифікувати по декількох критеріях:

по аспекту інформаційної безпеки (доступність, цілісність, конфіденційність), проти якого загрози направлені в першу чергу;

по компонентах інформаційних систем, на які загрози націлені (дані, програми, апаратура, підтримуюча інфраструктура);

за способом здійснення (випадкові/навмисні дії природного/техногенного характеру);

по тому, що розташовує джерела загроз (внутри/вне даної ІС).

Як основний критерій ми використовуватимемо перший (по аспекту ІБ), привертаючи при необхідності інші.

Контрольні запитання

16Що таке інформаційна безпека?

17Назвіть основні складові інформаційної безпеки.

18Назвіть основні поняття об’єктно-орієнтованого підходу.

19Що таке загроза?

20Назвіть критерії класифікації загроз.

Список літератури

64 Столлингс Вильям. Криптография и защита сетей: принципы и практика /Пер. с англ – М.: Издательский дом «Вильямс», 2001.

65Иванов М.А. Криптографические методы защиты информации в компьютерных системах и сетях.

– М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2001.

66Жельников В. Криптография от папируса до компьютера. – М.: ABF, 1996.

67Бабенко Л.К. Введение в специальность «Организация и технология защиты информации». – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1999. –54с.

68Брюхомицкий Ю.А. Введение в информационные системы. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2001. – 151 с.

69Зегжда Д.П., Ивашко А.М. Как построить защищенную информационную систему Под научной редакцией Зегжды Д.П. и Платонова В.В. – СПб: Мир и семья-95,1997. – 312 с.

70Гайкович В.Ю., Ершов Д.В. «Основы безопасности информационных технологий»

71Котухов М.М., Марков А.С. Законодательно-правовое и организационно-техническое обеспечение информационной безопасности автоматизированных систем. – 1998. – 158 с.

72Информационно-безопасные системы. Анализ проблемы: Учеб. пособие Алешин Н. В, Коэлод В. Н., Нечаев Д. А., Смирнов А. С., Сычев М. П., Пальчун Б. П., Черноруцкий И. Г., Черносвитов А. В. Под ред. В. Н. Козлова. – СПб.: Издательство С.-Петербургского, гос. техн. университета, 1996. – 69 с.

73Громов В.И., Василева Г.А. «Энциклопедия компьютерной безопасности»

87

Інформаційна безпека Найпоширеніші загрози

План 1 Найпоширеніші загрози доступності 2 Деякі приклади загроз доступності 3 Шкідливе програмне забезпечення 4 Основні загрози цілісності 5 Основні загрози конфіденційності

1 Найпоширеніші загрози доступності

Найчастішими і самими небезпечними (з погляду розміру збитку) є ненавмисні помилки штатних користувачів, операторів, системних адміністраторів і інших осіб, обслуговуючих інформаційні системи.

Іноді такі помилки і є власне загрозами (неправильно введені дані або помилка в програмі, що викликала крах системи), іноді вони створюють вразливі місця, якими можуть скористатися зловмисники (такі звичайно помилки адміністрування). За деякими даними, до 65% втрат - слідство ненавмисних помилок.

Пожежі і повені не приносять стільки бід, скільки неписьменність і недбалість в роботі. Очевидно, найрадикальніший спосіб боротьби з ненавмисними помилками - максимальна

автоматизація і строгий контроль.

Інші загрози доступності класифікуємо по компонентах ІС, на які націлені загрози:

відмова користувачів;

внутрішня відмова інформаційної системи;

відмова підтримуючої інфраструктури.

Звичайно стосовно користувачів розглядаються наступні загрози:

небажання працювати з інформаційною системою (частіше за все виявляється при необхідності освоювати нові можливості і при розбіжності між запитами користувачів і фактичними можливостями і технічними характеристиками);

неможливість працювати з системою через відсутність відповідної підготовки (недолік загальної комп’ютерної письменності, невміння інтерпретувати діагностичні повідомлення, невміння працювати з документацією і т.п.);

неможливість працювати з системою через відсутність технічної підтримки (неповнота документації, недолік довідкової інформації і т.п.).

Основними джерелами внутрішніх відмов є:

відступ (випадкове або умисне) від встановлених правил експлуатації;

вихід системи з штатного режиму експлуатації через випадкові або навмисні дії користувачів або обслуговуючий персонал (перевищення розрахункового числа запитів, надмірний об’єм оброблюваної інформації і т.п.);

помилки при (пері) конфігуруванні системи;

відмови програмного і апаратного забезпечення;

руйнування даних;

руйнування або пошкодження апаратури.

По відношенню до підтримуючої інфраструктури рекомендується розглядати наступні загрози:

порушення роботи (випадкове або умисне) систем зв’язку, електроживлення, водо- и/или теплопостачання, кондиціонування;

руйнування або пошкодження приміщень;

неможливість або небажання обслуговуючого персоналу и/или користувачів виконувати свої обов’язки (цивільне безладдя, аварії на транспорті, терористичний акт або його загроза, страйк і т.п.).

Вельми небезпечні так звані "скривджені" співробітники - нинішні і були. Як правило, вони прагнуть завдати шкоди организации-"обидчику", наприклад:

зіпсувати устаткування;

вбудувати логічну бомбу, яка з часом поруйнує програми и/или дані;

видалити дані.

88

Скривджені співробітники, що навіть були, знайомі з порядками в організації і здатні завдати чималого збитку. Необхідно стежити за тим, щоб при звільненні співробітника його права доступу (логічного і фізичного) до інформаційних ресурсів анулювалися.

Небезпечні, зрозуміло, стихійні біди і події, сприймані як стихійні біди, - пожежі, повені, землетруси, урагани. За статистикою, на частку вогню, води і тому подібних "зловмисників" (серед яких самий небезпечний - перебій електроживлення) доводиться 13% втрат, нанесених інформаційним системам.

2 Деякі приклади загроз доступності

Загрози доступності можуть виглядати грубо - як пошкодження або навіть руйнування устаткування (у тому числі носіїв даних). Таке пошкодження може викликатися природними причинами (частіше всього - грозами). На жаль, джерела безперебійного живлення, що знаходяться в масовому використовуванні, не захищають від могутніх короткочасних імпульсів, і випадки вигоряння устаткування - не рідкість.

У принципі, могутній короткочасний імпульс, здатний поруйнувати дані на магнітних носіях, можна згенерувати і штучним чином - за допомогою так званих високоенергетичних радіочастотних гармат. Але, напевно, в наших умовах подібну загрозу слід все ж таки визнати за надуману.

Дійсно небезпечні протечки водопроводу і опалювальної системи. Часто організації, щоб заощадити на орендній платні, знімають приміщення в будинках старої споруди, роблять косметичний ремонт, але не міняють ветхі труби. Автору курсу довелося бути свідком ситуації, коли прорвало трубу з гарячою водою, і системний блок комп’ютера (це була робоча станція виробництва Sun Microsystems) виявився заповнений кип’ятком. Коли кип’яток вилили, а комп’ютер просушили, він відновив нормальну роботу, але краще за такі досліди не ставити...

Влітку, в сильну жару, норовлять зламатися кондиціонери, встановлені в серверних залах, набитих дорогим устаткуванням. В результаті значного збитку завдається і репутації, і гаманцю організації.

Загальновідомо, що періодично необхідно проводити резервне копіювання даних. Проте навіть якщо ця пропозиція виконується, резервні носії часто бережуть недбало (до цього ми ще повернемося при обговоренні загроз конфіденційності), не забезпечуючи їх захист від шкідливої дії навколишнього середовища. І коли вимагається відновити дані, виявляється, що ці самі носії ніяк не бажають читатися.

Перейдемо тепер до загроз доступності, які будуть похитріше засоров каналізації. Мова піде про програмні атаки на доступність.

Як засіб виведення системи з штатного режиму експлуатації може використовуватися агресивне споживання ресурсів (звичайно - смуги пропускання мереж, обчислювальних можливостей процесорів або оперативної пам’яті). По тому, що розташовує джерела загрози таке споживання підрозділяється на локальне і видалене. При прорахунках в конфігурації системи локальна програма здатна практично монополізувати процесор и/или фізичну пам’ять, звівши швидкість виконання інших програм до нуля.

Найпростіший приклад видаленого споживання ресурсів - атака, що одержала найменування "SYN-повінь". Вона є спробою переповнити таблицю "напіввідкритих" TCP-з’єднань серверу (встановлення з’єднань починається, але не закінчується). Така атака щонайменше утрудняє встановлення нових з’єднань з боку легальних користувачів, тобто сервер виглядає як неприступний.

По відношенню до атаки "Papa Smurf" уразливі мережі, що сприймають ping-пакети з широкомовними адресами. Відповіді на такі пакети "з’їдають" смугу пропускання.

Видалене споживання ресурсів останнім часом виявляється в особливо небезпечній формі - як скоординовані розподілені атаки, коли на сервер з безлічі різних адрес з максимальною швидкістю прямують цілком легальні запити на з’єднання і/або обслуговування. Часом початку "моди" на подібні атаки можна рахувати лютого 2000 року, коли жертвами виявилися декілька найбільших систем електронної комерції (точніше - власники і користувачі систем). Відзначимо, що якщо має місце архітектурний прорахунок у вигляді розбалансованості між пропускною спроможністю мережі і продуктивністю серверу, то захиститися від розподілених атак на доступність украй важко.

Для виведення систем з штатного режиму експлуатації можуть використовуватися вразливі місця у вигляді програмних і апаратних помилок. Наприклад, відома помилка в процесорі Pentium I дає можливість локальному користувачу шляхом виконання певної команди "підвісити" комп’ютер, так що допомагає тільки апаратний RESET.

89

Програма "Teardrop" видалений "підвішує" комп’ютери, експлуатуючи помилку в збірці фрагментованих IP-пакетів.

3 Шкідливе програмне забезпечення

Одним з найнебезпечніших способів проведення атак є упровадження в системи шкідливого програмного забезпечення, що атакуються.

Ми виділимо наступні грані шкідливого ПО:

шкідлива функція;

спосіб розповсюдження;

зовнішнє уявлення.

Частину, що здійснює руйнівну функцію, називатимемо "бомбою" (хоча, можливо, більш

вдалими термінами були б "заряд" або "боєголовка"). Взагалі кажучи, спектр шкідливих функцій необмежений, оскільки "бомба", як і будь-яка інша програма, може володіти скільки завгодно складною логікою, але звичайно "бомби" призначаються для:

упровадження іншого шкідливого ПО;

отримання контролю над системою, що атакується;

агресивного споживання ресурсів;

зміни або руйнування програм и/или даних. По механізму розповсюдження розрізняють:

віруси - код, що володіє здібністю до розповсюдження (можливо, із змінами) шляхом упровадження в інші програми;

"черв’яки" - код, здатний самостійно, тобто без упровадження в інші програми, викликати

розповсюдження своїх копій по ІС і їх виконання (для активізації вірусу потрібен запуск зараженої програми).

Віруси звичайно розповсюджуються локально, в межах вузла мережі; для передачі по мережі їм потрібна зовнішня допомога, така як пересилка зараженого файлу. "черв’яки", навпаки, орієнтовані в першу чергу на подорожі по мережі.

Іноді саме розповсюдження шкідливого ПО викликає агресивне споживання ресурсів і, отже, є шкідливою функцією. Наприклад, "черв’яки" "з’їдають" смугу пропускання мережі і ресурси поштових систем. З цієї причини для атак на доступність вони не потребують вбудовування спеціальних "бомб".

Шкідливий код, який виглядає як функціонально корисна програма, називається троянським. Наприклад, звичайна програма, будучи ураженою вірусом, стає троянською; деколи троянські програми виготовляють уручну і підсовують довірливим користувачам в якій-небудь привабливій упаковці.

Відзначимо, що дані нами визначення і приведена класифікація шкідливого ПО відрізняються від загальноприйнятих. Наприклад, в ГОСТ Р 51275-99 "Захист інформації. Об’єкт інформатизації. Чинники, що впливають на інформацію. Загальні положення" міститься наступне визначення:

"програмний вірус - це виконуваний або інтерпретується програмний код, що володіє властивістю несанкціонованого розповсюдження і самовідтворення в автоматизованих системах або телекомунікаційних мережах з метою змінити або знищити програмне забезпечення и/или дані, що зберігаються в автоматизованих системах".

На наш погляд, подібне визначення невдало, оскільки в ньому змішані функціональні і транспортні аспекти.

Вікно небезпеки для шкідливого ПО з’являється з випуском нового різновиду "бомб", вірусів и/или "черв’яків" і перестає існувати з оновленням бази даних антивірусних програм і накладенням інших необхідних латок.

За традицією зі всього шкідливого ПО найбільшу увагу громадськості доводиться на частку вірусів. Проте до березня 1999 року з повним правом можна було затверджувати, що "не дивлячись на експоненціальне зростання числа відомих вірусів, аналогічного зростання кількості інцидентів, викликаних ними, не зареєстровано. Дотримання нескладних правил "комп’ютерної гігієни" практично зводить ризик зараження до нуля. Там, де працюють, а не грають, число заражених комп’ютерів складає лише частки відсотка".

В березні 1999 року, з появою вірусу "Melissa", ситуація кардинальним чином змінилася. "Melissa" - це макровірус для файлів MS-Word, що розповсюджується за допомогою електронної пошти в приєднаних файлах. Коли такий (заражений) приєднаний файл відкривають, він розсилає свої копії за

90