Защита информации в глобальных и локальных компьютерных сетях

Защита информации в глобальных и локальных компьютерных сетях

1. Методы обеспечения защиты информации

В связи с всеобщим распространением и доступностью информации в глобальных компьютерных сетях встает вопрос о защите информации от несанкционированного использования. Согласно статистическим данным восемьдесят процентов компаний несут финансовые убытки из-за нарушения целостности и конфиденциальности используемых данных.

В локальных сетях последнее время уделяется такое же большое внимание методам обеспечения защиты информации от несанкционированного доступа, как и в глобальных сетях. Это обусловлено тем, что локальные сети перестали быть изолированными, чаще всего они имеют выход в глобальные сети.

Сформирована нормативная правовая база обеспечения информационной безопасности, включающая в себя более 80 законов и 200 других нормативных правовых актов.

• 
  непосредственное обращение к объектам доступа;
  
• 
  создание технических и программных средств, выполняющих обращение к объектам доступа в обход средств защиты;
  
• 
  модификация средств защиты;
  
• 
  внедрение в технические средства аппаратных и программных механизмов, нарушающих структуру и функции компьютерной сети.
  

• 
  Сканирование файловой системы. Производятся попытки просмотреть файловую систему, скопировать файлы. Сканирование продолжается в автоматическом режиме до обнаружения хотя бы одной ошибки администратора, которая затем используется для несанкционированного доступа;
  
• 
  Кража ключевой информации. Подсматривается или крадётся пароль или крадётся внешний носитель с ключевой информацией;
  
• 
  Сборка мусора. При получении доступа к программе удаления файлов, эти файлы просматриваются с целью выделения нужной информации;
  
• 
  Превышение полномочий. Ищутся ошибки в системном программном обеспечении или политике безопасности, присваиваются полномочия, превышающие выделенные. Используется вход в компьютерную сеть под чужим именем;
  
• 
  Программные закладки. Внедрение программ, выполняющих хотя бы одно из следующих действий:
  

•перенос части информации из одной области оперативной памяти в другую;

•искажение информации, выводимой на внешние устройства;

• 
  Жадные программы. Запуск программ, преднамеренно захватывающих значительную часть ресурсов компьютерной сети, в результате чего другие программы не работают из-за нехватки нужных ресурсов;
  
• 
  Атаки на отказ в обслуживании. Классифицируются по объекту воздействия:
  

•перегрузка процессора — генерация большого количества вычислительных заданий или запросов в объёме, превышающем возможности процессора;

•занятие всех возможных портов;

• 
  Атаки маскировкой. Атакующий выдает себя за другого пользователя, обычно того, кто имеет облегчённый доступ в компьютерную сеть;
  
• 
  Атаки на маршрутизацию. Применяется метод изменения маршрута доставки пакета. Каждый путь доступа имеет свои права, ищутся пути с более обширными правами;
  
• 
  Прослушивание сети. Устройство прослушивания может быть помещено либо у входа или выхода конкретного устройства, либо у одного из транзитных узлов компьютерной сети. Прослушиваемая информация анализируется.
  

Защищенная компьютерная сеть обязательно должна иметь средства разграничения доступа к ресурсам компьютерной сети, проверки подлинности пользователя и противодействия выводу компьютерной сети из строя.

В последнее время к этим методам предотвращения несанкционированного доступа добавились криптографические методы защиты информации, к которым относятся шифрование информации и электронную подпись.

В настоящее время создано и внедрено несколько десятков проектов по защите информации. Эти проекты включают разработку комплексных систем защиты информации, средств сетевой защиты, создание межсетевых экранов, средств защиты системы электронной почты и документооборота, средств антивирусной защиты.

2. Компьютерные вирусы и меры защиты информации от них

Целью применения вирусов является нарушение работы программ, порча файловых систем, нарушение нормальной работы пользователей.

• 
  отказ в работе персонального компьютера или его отдельных компонентов;
  
• 
  отказ в загрузке операционной системы;
  
• 
  заметное замедление работы компьютера;
  
• 
  нарушение работы отдельных программ;
  
• 
  искажение размеров или исчезновение файлов;
  
• 
  уменьшение доступной части оперативной памяти.
  

Антивирусные программы условно делятся на пять типов: детекторы, ревизоры, фильтры, доктора и вакцины.

Детекторы ищут вирусы в памяти и при обнаружении сообщают об этом ; пользователю. Ревизоры запоминают исходное состояние программ, каталогов, системных областей и периодически сравнивают их с текущими значениями. При изменении контролируемых параметров сообщают это пользователю. Фильтры выявляют подозрительные процедуры (изменение загрузочных записей, атрибутов файлов и т. п.). Доктора не только обнаруживают, но и удаляют известные им вирусы. Вакцины модифицируют файл или диск так, что он воспринимается вирусом уже зараженным.

3. Криптографические методы защиты данных

Важнейшим показателем надежности криптографической защиты является стойкость — минимальный объем зашифрованного текста, который можно вскрыть статистическим анализом. Второй показатель называется трудоёмкостью метода шифрования. Он определяется числом элементарных операций, необходимых для шифрования одного символа исходного текста.

Один из самых простых методов шифрования – это шифрование заменой (подстановкой). Символы шифруемого текста заменяются другими символами, взятыми из одного (моноалфавитная подстановка) или из нескольких (полиалфавитная подстановка) алфавитов.

Такой шифр имеет низкую стойкость, т. к. зашифрованный таким образом текст имеет те же самые статистические характеристики, что и исходный, поэтому по частотному анализу можно восстановить таблицу замены. Сообщение шифруют таким способом только тогда, когда оно достаточно короткое.

Использование полиалфавитных подстановок повышает стойкость шифра. Смена алфавитов производится последовательно и циклически: первый символ заменяется соответствующим символом, первого алфавита, второй — второго алфавита и т. д., пока не будут исчерпаны все алфавиты. После этого использование алфавитов повторяется.

Более сложным является шифрование методом перестановки. Метод заключается в перестановке по определенным правилам символов шифруемого текста внутри блока определённых размеров. Алгоритм шифрования и дешифрования таков:

1. 
   Выбирается размер блока шифрования: m строк, n столбцов.
   
2. 
   Выбирается ключ шифра — последовательность столбцов 1, 2, 3…n и, по­лученная случайной перестановкой.
   
3. 
   Шифруемый текст записывается последовательными строками в блок т х п.
   
4. 
   Зашифрованный текст выписывается колонками в последовательности возрастания номеров колонок, задаваемых номерами ключевой последо­вательности.
   
5. 
   Заполняется новым текстом новый такой же блок и т. д.
   

1. 
   В сообщении выделяется блок символов размером т х п.
   
2. 
   Выделенная часть сообщения разбивается на п групп по т символов в группе. Группы записываются в те же столбцы таблицы, номера которых совпадают с номерами ключа.
   
3. 
   Расшифрованный текст читается по строкам таблицы.
   

Бывают системы с открытым ключом. В таких системах для шифрования используют один ключ, а для дешифрования — другой. Первый ключ публикуется и используется всеми пользователями системы, шифрующей данные. Второй ключ — секретный, причем этот ключ дешифрования не может быть определен из открытого ключа шифрования. Методы с открытым ключом называют асимметричными методами.

При обмене электронными документами очень важным вопросом является установление авторства, подлинности и целостности информации. Цифровая подпись по функции аналогична рукописной и обладает всеми её признаками:

• 
  удостоверяет, что подписанный текст исходит от лица, поставившего подпись;
  
• 
  не дает лицу, подписавшему текст, отказаться от обязательств;
  
• 
  гарантирует целостность подписанного текста.
  

При проверке электронная подпись расшифровывается открытым ключом. К полученному открытому документу, применяется хэш-функция, и результат её работы сравнивается с присланной электронной подписью. Всякое изменение документа приведет к несовпадению ключа, полученного хэш-функцией и присланного, т. е. к доказательству факта несанкционированного доступа к информации.