Литвиненко А.В. Методы и средства защиты информации
Подождите немного. Документ загружается.
Внимание!!! В книге могут встречаться существенные ошибки (в рисунках и формулах). Они не связаны ни со
сканированием и распознаванием, ни с опечатками, хотя таковые тоже могут встречаться. После ознакомления с
содержимым немедленно удалите этот файл и, если книга Вам понравилась, приобретите ее в магазине.
Краткое оглавление
Предисловие............................................................................................................................... 9
Введение................................................................................................................................... 11
Часть I. История и основные принципы разведки ......................................................... 13
Глава 1. Разведка с точки зрения
защиты информации и основные принципы разведки......................................................... 14
Глава 2. Краткий очерк истории возникновения и развития разведки............................... 24
Глава 3. Спецслужбы ведущих стран мира и бывшего СССР ............................................ 52
Часть II. Каналы утечки информации .............................................................................. 98
Глава 4. Каналы несанкционированного получения информации ..................................... 99
Глава 5. Классификация радиоканалов утечки информации ............................................ 122
Глава 6. Классификация акустических каналов утечки информации................................... 138
Глава 7. Классификация электрических каналов утечки информации............................. 158
Глава 8. Классификация визуально-
оптических каналов утечки информации............................................................................ 162
Глава 9. Классификация материально-
вещественных каналов утечки информации....................................................................... 166
Глава 10. Линии связи........................................................................................................... 170
Часть III. Методы и средства
несанкционированного доступа к информации и ее разрушения .................................. 176
Глава 11. Каналы утечки информации при эксплуатации ЭВМ ....................................... 177
Глава 12. Методы и средства несанкционированного получения информации
по техническим каналам ....................................................................................................... 199
Глава 13. Методы и средства несанкционированного получения... ................................. 217
Глава 14. Методы и средства разрушения информации .................................................... 231
Часть IV. Защита информации ......................................................................................... 257
Глава 15. Подходы к созданию
комплексной системы защиты информации....................................................................... 258
Глава 16. Технические методы и средства защиты информации...................................... 268
Глава 17. Программные методы защиты............................................................................. 316
Глава 18. Криптографическая защита.................................................................................. 336
Глава 19. Скремблирование.................................................................................................. 429
Глава 20. Стеганография....................................................................................................... 444
Литература ............................................................................................................................. 475
Внимание!!! В книге могут встречаться существенные ошибки (в рисунках и формулах). Они не связаны ни со
сканированием и распознаванием, ни с опечатками, хотя таковые тоже могут встречаться. После ознакомления с
содержимым немедленно удалите этот файл и, если книга Вам понравилась, приобретите ее в магазине.
Оглавление
Предисловие.............................................................................................................................................................................9
Введение...................................................................................................................................................................................11
Часть I. История и основные принципы разведки ...............................................................................13
Глава 1. Разведка с точки зрения
защиты информации и основные принципы разведки
...............................................................................14
Глава 2. Краткий очерк истории возникновения и развития разведки..........................................24
Глава 3. Спецслужбы ведущих стран мира и бывшего СССР............................................................52
Советские спецслужбы ..........................................................................................................................................................52
КГБ СССР............................................................................................................................................................................... 53
ГРУ ГШ ВС СССР................................................................................................................................................................. 57
Спецслужбы США..................................................................................................................................................................60
ЦРУ (CIA)...............................................................................................................................................................................63
РУМО (DIA)...........................................................................................................................................................................66
АНБ (NSA) .............................................................................................................................................................................69
НУВКР (NRO)........................................................................................................................................................................75
НАГК (NIMA)........................................................................................................................................................................76
БРИ (INR) ...............................................................................................................................................................................77
ФБР (FBI) ...............................................................................................................................................................................77
Спецслужбы Израиля .............................................................................................................................................................79
Моссад .................................................................................................................................................................................... 80
Аман........................................................................................................................................................................................81
Шин Бет..................................................................................................................................................................................81
Спецслужбы Великобритании..............................................................................................................................................82
ШВР (DIS) ..............................................................................................................................................................................86
MI5 (Security Service) ............................................................................................................................................................87
MI6 (SIS)................................................................................................................................................................................. 88
ЦПС (GCHQ)..........................................................................................................................................................................89
Спецслужбы ФРГ....................................................................................................................................................................90
БНД (BND) .............................................................................................................................................................................91
БФФ (BfF)...............................................................................................................................................................................92
МАД (MAD)...........................................................................................................................................................................93
Спецслужбы Франции............................................................................................................................................................93
ДГСЕ (DGSE).........................................................................................................................................................................95
ДРМ (DRM)............................................................................................................................................................................96
Роль средств технической разведки в XXI веке...............................................................................................................96
Часть II. Каналы утечки информации............................................................................................................ 98
Глава 4. Каналы несанкционированного получения информации................................................... 99
Оглавление 3
Технические каналы утечки информации. Классификация, причины и источники… ............................................99
Сигнал и его описание ......................................................................................................................................................... 104
Сигналы с помехами.............................................................................................................................................................106
Излучатели электромагнитных колебаний......................................................................................................................108
Низкочастотные излучатели .............................................................................................................................................. 110
Высокочастотные излучатели............................................................................................................................................ 111
Оптические излучатели ......................................................................................................................................................113
Глава 5. Классификация радиоканалов утечки информации ............................................................. 122
Образование радиоканалов утечки информации ........................................................................................................... 122
Оценка электромагнитных полей......................................................................................................................................123
Аналитическое представление электромагнитной обстановки ..................................................................................... 127
Обнаружение сигналов в условиях воздействия непреднамеренных помех................................................................132
Оценка параметров сигналов в условиях воздействия непреднамеренных помех......................................................134
Глава 6. Классификация акустических каналов утечки информации................................................138
Заходовые методы.................................................................................................................................................................145
Перехват акустической информации с помощью радиопередающих средств.........................................................145
Перехват акустической информации с помощью ИК передатчиков......................................................................... 145
Закладки, использующие в качестве канала передачи
акустической информации сеть 220 В и телефонные линии......................................................................................146
Диктофоны .......................................................................................................................................................................146
Проводные микрофоны...................................................................................................................................................146
“Телефонное ухо” ............................................................................................................................................................146
Беззаходовые методы...........................................................................................................................................................147
Аппаратура, использующая микрофонный эффект телефонных аппаратов ............................................................ 147
Аппаратура ВЧ навязывания.......................................................................................................................................... 147
Стетоскопы.......................................................................................................................................................................150
Лазерные стетоскопы ......................................................................................................................................................150
Направленные акустические микрофоны (НАМ)........................................................................................................ 150
Физические преобразователи .............................................................................................................................................151
Характеристики физических преобразователей .............................................................................................................. 151
Виды акустоэлектрических преобразователей ................................................................................................................ 153
Индуктивные преобразователи..........................................................................................................................................153
Микрофонный эффект электромеханического звонка телефонного аппарата.........................................................155
Микрофонный эффект громкоговорителей..................................................................................................................156
Микрофонный эффект вторичных электрочасов.........................................................................................................157
Глава 7. Классификация электрических каналов утечки информации........................................ 158
Паразитные связи и наводки...............................................................................................................................................158
Паразитные емкостные связи.............................................................................................................................................158
Паразитные индуктивные связи ........................................................................................................................................158
Паразитные электромагнитные связи ............................................................................................................................... 159
Паразитные электромеханические связи.......................................................................................................................... 159
Паразитные обратные связи через источники питания .................................................................................................. 159
4 Методы и средства защиты информации
Утечка информации по цепям заземления .......................................................................................................................160
Глава 8. Классификация визуально-
оптических каналов утечки информации
..........................................................................................................162
Глава 9. Классификация материально-
вещественных каналов утечки информации
...................................................................................................166
Радиационные и химические методы получения информации ..................................................................................168
Глава 10. Линии связи..................................................................................................................................................170
Классификация каналов и линий связи............................................................................................................................170
Взаимные влияния в линиях связи.................................................................................................................................... 172
Часть III. Методы и средства
несанкционированного доступа к информации и ее разрушения
...................................................... 176
Глава 11. Каналы утечки информации при эксплуатации ЭВМ......................................................177
Виды и природа каналов утечки информации при эксплуатации ЭВМ ...................................................................177
Анализ возможности утечки информации через ПЭМИ..............................................................................................179
Способы обеспечения ЗИ от утечки через ПЭМИ.........................................................................................................180
Механизм возникновения ПЭМИ средств цифровой электронной техники ........................................................... 182
Техническая реализация устройств маскировки............................................................................................................ 183
Устройство обнаружения радиомикрофонов...................................................................................................................184
Обнаружение записывающих устройств (диктофонов)..................................................................................................185
Физические принципы ....................................................................................................................................................185
Спектральный анализ...................................................................................................................................................... 187
Распознавание событий .................................................................................................................................................. 188
Многоканальная фильтрация .........................................................................................................................................189
Оценка уровня ПЭМИ..........................................................................................................................................................189
Метод оценочных расчетов................................................................................................................................................192
Метод принудительной активизации................................................................................................................................192
Метод эквивалентного приемника ....................................................................................................................................193
Методы измерения уровня ПЭМИ ....................................................................................................................................193
Ближняя зона.................................................................................................................................................................... 196
Дальняя зона.....................................................................................................................................................................196
Промежуточная зона .......................................................................................................................................................196
Глава 12. Методы и средства несанкционированного получения информации
по техническим каналам
..............................................................................................................................................199
Средства проникновения..................................................................................................................................................... 200
Устройства прослушивания помещений..........................................................................................................................201
Радиозакладки...................................................................................................................................................................... 205
Устройства для прослушивания телефонных линий.......................................................................................................206
Методы и средства подключения ......................................................................................................................................209
Методы и средства удаленного получения информации .............................................................................................212
Дистанционный направленный микрофон....................................................................................................................... 212
Системы скрытого видеонаблюдения...............................................................................................................................213
Акустический контроль помещений через средства телефонной связи .......................................................................213
Оглавление 5
Перехват электромагнитных излучений...........................................................................................................................214
Глава 13. Методы и средства несанкционированного получения... ...............................................217
Классификация ...................................................................................................................................................................... 218
Локальный доступ................................................................................................................................................................. 221
Удаленный доступ ................................................................................................................................................................225
Сбор информации................................................................................................................................................................226
Сканирование....................................................................................................................................................................... 227
Идентификация доступных ресурсов................................................................................................................................228
Получение доступа..............................................................................................................................................................228
Расширение полномочий....................................................................................................................................................229
Исследование системы и внедрение .................................................................................................................................229
Сокрытие следов..................................................................................................................................................................229
Создание тайных каналов................................................................................................................................................... 230
Блокирование.......................................................................................................................................................................230
Глава 14. Методы и средства разрушения информации........................................................................ 231
Помехи.....................................................................................................................................................................................231
Намеренное силовое воздействие по сетям питания.....................................................................................................234
Технические средства для НСВ по сети питания ............................................................................................................238
Вирусные методы разрушения информации ..................................................................................................................240
Разрушающие программные средства..............................................................................................................................243
Негативное воздействие закладки на программу ............................................................................................................245
Сохранение фрагментов информации...............................................................................................................................246
Перехват вывода на экран ..................................................................................................................................................247
Перехват ввода с клавиатуры.............................................................................................................................................247
Перехват и обработка файловых операций ...................................................................................................................... 251
Разрушение программы защиты и схем контроля...........................................................................................................253
Часть IV. Защита информации ........................................................................................................................... 257
Глава 15. Подходы к созданию
комплексной системы защиты информации
...................................................................................................258
Показатели оценки информации как ресурса .................................................................................................................259
Классификация методов и средств ЗИ .............................................................................................................................263
Семантические схемы .......................................................................................................................................................... 263
Некоторые подходы к решению проблемы ЗИ ..............................................................................................................265
Общая схема проведения работ по ЗИ .............................................................................................................................266
Глава 16. Технические методы и средства защиты информации.................................................... 268
Классификация технических средств защиты ................................................................................................................268
Технические средства защиты территории и объектов................................................................................................269
Акустические средства защиты.........................................................................................................................................271
Особенности защиты от радиозакладок ...........................................................................................................................273
Защита от встроенных и узконаправленных микрофонов........................................................................................... 276
Защита линий связи .............................................................................................................................................................. 278
Методы и средства защиты телефонных линий ..............................................................................................................282
6 Методы и средства защиты информации
Пассивная защита............................................................................................................................................................282
Приборы для постановки активной заградительной помехи ..................................................................................... 283
Методы контроля проводных линий.................................................................................................................................285
Защита факсимильных и телефонных аппаратов, концентраторов...............................................................................291
Экранирование помещений ................................................................................................................................................295
Защита от намеренного силового воздействия...............................................................................................................309
Защита от НСВ по цепям питания..................................................................................................................................... 309
Защита от НСВ по коммуникационным каналам............................................................................................................311
Глава 17. Программные методы защиты.........................................................................................................316
Основные принципы построения систем защиты информации в АС ....................................................................... 317
Программные средства защиты информации ................................................................................................................. 319
Программы внешней защиты .............................................................................................................................................321
Программы внутренней защиты ........................................................................................................................................323
Простое опознавание пользователя................................................................................................................................... 325
Усложненная процедура опознавания ..............................................................................................................................325
Методы особого надежного опознавания.........................................................................................................................326
Методы опознавания АС и ее элементов пользователем ...............................................................................................327
Проблемы регулирования использования ресурсов........................................................................................................328
Программы защиты программ ...........................................................................................................................................331
Защита от копирования....................................................................................................................................................... 332
Программы ядра системы безопасности.......................................................................................................................... 333
Программы контроля..........................................................................................................................................................334
Глава 18. Криптографическая защита ...............................................................................................................336
Основные понятия ................................................................................................................................................................336
Немного истории...................................................................................................................................................................338
Классификация криптографических методов................................................................................................................. 340
Требования к криптографическим методам защиты информации ................................................................................ 342
Математика разделения секрета ........................................................................................................................................344
Разделение секрета для произвольных структур доступа ..............................................................................................346
Линейное разделение секрета ............................................................................................................................................348
Идеальное разделение секрета и матроиды......................................................................................................................350
Секретность и имитостойкость ..........................................................................................................................................353
Проблема секретности........................................................................................................................................................ 353
Проблема имитостойкости.................................................................................................................................................354
Безусловная и теоретическая стойкость ..........................................................................................................................355
Анализ основных криптографических методов ЗИ.......................................................................................................358
Шифрование методом подстановки (замены).................................................................................................................. 359
Шифрование методом перестановки ................................................................................................................................361
Шифрование простой перестановкой ............................................................................................................................361
Усложненный метод перестановки по таблицам.........................................................................................................361
Усложненный метод перестановок по маршрутам...................................................................................................... 362
Шифрование с помощью аналитических преобразований.............................................................................................362
Оглавление 7
Шифрование методом гаммирования ............................................................................................................................... 363
Комбинированные методы шифрования .......................................................................................................................... 364
Кодирование ........................................................................................................................................................................ 365
Шифрование с открытым ключом.....................................................................................................................................366
Цифровая подпись ................................................................................................................................................................369
Криптографическая система RSA .....................................................................................................................................370
Необходимые сведения из элементарной теории чисел .................................................................................................371
Алгоритм RSA .....................................................................................................................................................................372
Цифровая (электронная) подпись на основе криптосистемы RSA................................................................................ 393
Стандарт шифрования данных DES..................................................................................................................................394
Принцип работы блочного шифра ....................................................................................................................................394
Процедура формирования подключей.............................................................................................................................. 395
Механизм действия S-блоков.............................................................................................................................................397
Другие режимы использования алгоритма шифрования DES .......................................................................................422
Стандарт криптографического преобразования данных ГОСТ 28147-89 ................................................................ 422
Глава 19. Скремблирование ..................................................................................................................................... 429
Аналоговое скремблирование ............................................................................................................................................ 432
Цифровое скремблирование ...............................................................................................................................................438
Критерии оценки систем закрытия речи..........................................................................................................................441
Глава 20. Стеганография............................................................................................................................................444
Классификация стеганографических методов................................................................................................................ 446
Классификация стегосистем...............................................................................................................................................448
Безключевые стегосистемы................................................................................................................................................449
Стегосистемы с секретным ключом..................................................................................................................................449
Стегосистемы с открытым ключом...................................................................................................................................450
Смешанные стегосистемы.................................................................................................................................................. 451
Классификация методов сокрытия информации ...........................................................................................................451
Текстовые стеганографы .....................................................................................................................................................454
Методы искажения формата текстового документа........................................................................................................455
Синтаксические методы .....................................................................................................................................................458
Семантические методы.......................................................................................................................................................458
Методы генерации стеганограмм ......................................................................................................................................459
Сокрытие данных в изображении и видео.......................................................................................................................462
Методы замены....................................................................................................................................................................462
Методы сокрытия в частотной области изображения.....................................................................................................465
Широкополосные методы .................................................................................................................................................. 466
Статистические методы...................................................................................................................................................... 468
Методы искажения..............................................................................................................................................................469
Структурные методы ..........................................................................................................................................................470
Сокрытие информации в звуковой среде.........................................................................................................................471
Стеганографические методы защиты данных в звуковой среде.................................................................................... 471
Музыкальные стегосистемы ..............................................................................................................................................473
8 Методы и средства защиты информации
Литература ............................................................................................................................................................................475
Предисловие
Широкое применение электроники и вычислительной техники во всех сферах челове-
ческой деятельности является в настоящее время приоритетным.
Масштабы и сферы применения этой техники таковы, что возникают проблемы
обеспечения безопасности циркулирующей в ней информации.
В предлагаемой читателю книге впервые сделана попытка системного изложения
всей совокупности вопросов, составляющих проблему методов и средств защиты
ин-
формации в современных условиях. Эта проблема рассматривается в книге с единых по-
зиций системно-концептуального подхода, который заключается в формулировке двух
основных положений:
• все факторы, являющиеся значительными, должны рассматриваться как система;
• итогом должна быть совокупность взглядов для общего случая на сущность проблем
и общих решений.
Большое внимание в книге уделено систематизации и обоснованию создания усло-
вий, необходимых для оптимальной реализации концепции защиты.
В связи с высокой информатизацией общества за рубежом проблема защиты инфор-
мации является весьма актуальной. Этой проблеме посвящены многие работы
, большая
часть которых является популистскими или написанными не специалистами. Различные
аспекты проблемы применения методов и средств защиты являются предметом активно-
го обсуждения на семинарах и конференциях как в Украине, так и за рубежом. Сегодня
при разработке методов защиты информации в интересах отечественных заказчиков в
основном используются зарубежный опыт и лишь
отдельные работы отечественных
специалистов. Эти обстоятельства, однако, не означают, что проблема безопасности ин-
формации в Украине не столь актуальна, хотя и следует признать, что ее уровень не со-
ответствует мировому.
Устранить подобное отставание и призвана эта книга. Она является одним из первых
изданий, опубликованных в настоящий момент в Украине отечественными авторами
, и
содержит квалифицированную информацию о методах и средствах защиты информации,
которую до недавнего времени можно было почерпнуть только из закрытых источников.
Главной целью книги является систематизированный обзор современного состояния
и путей развития методов и средств защиты информации.
Некоторые положения и выводы, сделанные авторами, могут стать предметом от-
дельных научных дискуссий
и обсуждений. Тем самым подчеркивается ее ценность с
точки зрения активизации процессов в сфере информационной безопасности.
В целом, книга, без сомнения, является значительным вкладом в дальнейшее разви-
тие методов и средств защиты информации. Ее положения вызовут интерес и будут по-
лезны для широкого круга читателей, научных работников и практиков, занимающихся
10 Методы и средства защиты информации
вопросами обеспечения информационной безопасности Украины, а также ряда других
стран.
А.В. Литвиненко
Заместитель директора
Национального института
стратегических исследований,
доктор наук, старший научный
сотрудник