Тебекин В.В. Теоретические основы компьютерных информационных технологий

Подождите немного. Документ загружается.

131

аппаратно-программных средств.

Системы охранной сигнализации территорий и помещений

К системе охранной сигнализации предъявляются следующие требо-

вания:

– полнота охвата контролируемой зоны;

– высокая вероятность обнаружения нарушителя, точная и быстрая

локализация места нарушения;

– простота и скрытность установки датчиков обнаружения;

– возможность централизованного контроля и управления;

– простота и надежность конструкции, работа в различных климатиче-

ских условиях;

– приемлемая цена.

Простейшими системами охранной сигнализации являются ограды с

электрической сигнализацией на центральный пункт охраны (ЦПО) при

попытках преодолеть ограду. Для сигнализации о входе в помещение при-

меняются датчики, основанные на контактном, фотометрическом, акусти-

ческом, емкостном, вибрационном, магнитном, температурном и других

принципах. Более сложными являются фотокамеры, телевизионные, ульт-

развуковые, радиолокационные, микроволновые, лазерные, пневматиче-

ские системы и многолучевые датчики движения нарушителя.

Средства опознавания предназначены для идентификации личности

и предоставления ей разрешения или запрета доступа к информации. К та-

ким средствам относятся:

– аудиопереговорные устройства (аудиодомофоны);

– видеодомофоны;

– пластиковые карточки с именем владельца и его личным кодом;

– магнитные карточки, где идентифицирующие личность данные за-

писаны на магнитной полосе;

– карточки с памятью на интегральной микросхеме;

– смарт-карточки, содержащие микропроцессор и память.

Более сложной по технической реализации, но и более достоверной

является идентификация субъекта доступа к информации по отпечаткам

пальцев, геометрической форме рук, узору радужной оболочки и сетчатки

глаз, спектру голоса, форме лица, характеристикам индивидуального и

клавиатурного почерка. Для идентификации этих признаков создаются

специальные анализаторы, построенные на соответствующих физических

принципах.

Системы оповещения о перемещении объектов охраны

Предназначены для подачи сигнала тревоги при несанкционированном

выносе из защищенной зоны закрытых документов, машинных носителей,

изделий и др. Для этого объекты охраны маркируются радопередатчиками,

магнитопроводными материалами (полосками фольги, металлическими

пластинками), изотопными элементами или миниатюрными передатчиками.

132

Системы оповещения оснащаются соответствующими датчиками. При вы-

носе маркированного объекта из помещения срабатывает датчик и сигнал

тревоги поступает на ЦПО.

Системы обнаружения радиозакладок могут определять:

– частоту излучения радиозакладки путем сканирования приемного

устройства по частоте;

– местоположение радиозакладки путем ее пеленгации распределен-

ной в пространстве антенной системой.

Предотвращение утечки информации по побочным техническим

каналам. Данная операция делится на два этапа: разведка побочных кана-

лов утечки информации; подбор и установка средств исключения или

уменьшения уровня сигналов утечки.

В качестве побочных каналов утечки информации могут быть использо-

ваны каналы компьютерной и телефонной связи, линии электропитания. Ли-

квидацией данных каналов занимаются специальные технические службы.

Защита документов и изделий при их транспортировке

Безопасная транспортировка документов и изделий требует проведе-

ния ряда мероприятий:

– организация постоянной радиосвязи ЦПО с лицами, которые пере-

возят или переносят документы и изделия;

– обеспечение безопасности жизни и здоровья лиц, транспортирую-

щих документы и изделия, а также самих документов и изделий.

Для осуществления данных мероприятий используются соответст-

вующие средства: портативные радиостанции, сотовая радиотелефонная,

пейджинговая связи, огнестрельное или газовое оружие, бронежилеты,

портативные сейфы и кейс-дипломаты, в которых носители информации

автоматически уничтожаются при попадании их в чужие руки, специально

оборудованные автомобили.

9.4. Аппаратные (компьютерные) средства защиты [10]

К аппаратным средствам защиты относятся устройства, которые

встраиваются в блоки ПК или выполняются в виде отдельных устройств,

сопрягаемых с ПК. Аппаратная защита является более устойчивой, так как

менее подвержена «взлому», чем программная защита.

Аппаратные средства защиты могут решать следующие задачи:

– запрет несанкционированного доступа к ресурсам ПК и компьютер-

ных сетей;

– защита от компьютерных вирусов;

– шифрование информации;

– защита информации при отключении электросети.

Для защиты от несанкционированного доступа (НСД) к информаци-

онным ресурсам применяются анализаторы свойств личности, подключае-

133

мые в виде отдельных блоков к ПК. Анализатор определяет подлинность

предъявленного идентификатора личности (пароля, индивидуальной коди-

рованной карточки, ключевой дискеты и др.) и разблокировывает ресурсы

ПК или сети в случае положительного анализа. В индивидуальную карточ-

ку могут быть записаны полномочия личности по регламенту работы на

ПК (например, дни недели, время суток и др.), по времени работы (количе-

ство выходов на ПК, общая продолжительность работы и др.). В случае от-

рицательного анализа идентификатора считыватель блокирует ресурсы ПК

или сети и может выдавать звуковые или световые сигналы или передавать

сообщение о НСД на ЦПО.

Если требуется более серьезная проверка полномочий, то осуществля-

ется аутентификация личности, т. е. проверка принадлежности предъяв-

ленного идентификатора данной личности. Для этого используются персо-

нифицированные признаки личности.

Примером применения идентификаторов с указанием полномочий мо-

гут служить устройства безопасности компьютерных систем, подключае-

мые к портам персонального компьютера (рис 9.1).

Данные устройства позволяют:

– обеспечить целостность и конфиденциальность информации;

– осуществлять шифрование файлов, дисков и сообщений;

– проводить сжатие данных для уменьшения затрат и время передачи;

– полностью защитить от несанкционированного доступа аппаратную

часть.

Рис. 9.1

В память этих устройств могут быть занесены имя и пароль пользова-

теля, число возможных входов в систему, характеристики ресурсов, к ко-

торым разрешен доступ.

Существуют аппаратно-программные комплексы антивирусной защи-

ты. В них реализован принцип резидентного сторожа от ошибочных или

134

злоумышленных действий пользователей, вирусов и «троянских коней».

При скачках напряжения или аварийном отключении электросети мо-

гут возникнуть потери или искажения информации в ПК. Для исключения

этого предназначена аппаратура защиты и быстрого автоматического пе-

реключения ПК на питание от автономного источника (сетевые фильтры,

блоки бесперебойного питания (APC)).

9.5. Программные средства защиты [4, 10, 26, 28]

9.5.1. Защита ресурсов ИС от несанкционированного доступа

Защиту ресурсов ИС можно разделить на защиту доступа в локальную

сеть и к ПК, защиту НЖМД, защиту НГМД и защиту клавиатуры и мони-

тора. В основе защиты лежат процессы идентификации и аутентификации

устройств и пользователей.

Идентификация (от позднелат. identifico – отождествляю) – призна-

ние тождественности, отождествление объектов, опознание, т. е. установ-

ление тождества объектов на основе совпадения их признаков.

В информационной системе идентификация осуществляется при-

своением субъектам и объектам доступа идентификатора и сравнением

предъявляемого идентификатора с перечнем присвоенных идентификато-

ров. Совпадение идентификаторов является одним из условий разрешения

доступа к ресурсам системы [4].

Наиболее часто используемым идентификатором является пароль.

Пароль [10] – это последовательность символов, которую необходимо вве-

сти в ПК, чтобы получить доступ к системе, программе или данным. Па-

роль вводится в ПК с клавиатуры или специальной ключевой дискеты.

Программа ПК сравнивает пароль с хранящимся в ней образцом и разре-

шает или запрещает доступ. Пароли классифицируются по следующим

признакам:

– по типу объектов идентификации (пароли пользователей, пароли

ПК, пароли ресурсов, пароли файлов);

– по типу символов (цифровые, буквенные, смешанные);

– по способу ввода (с клавиатуры, с ключевой дискеты);

– по срокам применения: с неограниченным сроком (пароли ресур-

сов), периодически сменяемые (пароли пользователей, ПК и файлов) и ра-

зовые.

– по длительности (фиксированной длины, переменной длины).

Пароль должен отвечать определенным требованиям. Так, корпорация

Microsoft для обеспечения высокого уровня защиты программного обеспе-

чения, работающего под Windows NT, рекомендует:

– длина пароля должна быть не менее шести символов;

135

– пароль должен состоять из символов, входящих по крайней мере в

три группы из следующих четырех: заглавные буквы, строчные буквы,

цифры, специальные символы.

– Рекомендации по работе с паролем:

– держать пароль в секрете от посторонних;

– не использовать в качестве пароля свои имя, фамилию, год рождения;

– не применять общеупотребительные слова;

– не записывать пароль в записную книжку;

– при наборе пароля на клавиатуре следить, чтобы его не узнали по-

сторонние.

Чем больше длина пароля и меньше срок его использования, тем дос-

товернее защита.

Аутентификация – проверка принадлежности субъекту доступа

предъявленного им идентификатора; подтверждение подлинности лично-

сти пользователя или его действий [4].

Защита доступа в локальную сеть

Защита доступа в локальную сеть определяется политикой информаци-

онной безопасности и осуществляется администратором локальной сети.

Администрирование (управление полномочиями) осуществляется по имени

компьютера и по имени пользователя. Для работы в сети имя компьютера

должно быть соответствующим образом зарегистрировано на сервере, для

того, чтобы сервер «увидел» компьютер и смог его обслуживать в рамках

полномочий, предоставленных администратором. Каждому пользователю

сети также выдаются имя и пароль, которые необходимо ввести в систему и

на основании которых происходят идентификация пользователя и аутенти-

фикация его прав на доступ к ресурсам информационной системы.

Защита доступа к ПК

Защита осуществляется путем проверки пароля, идентификацион-

ных признаков ПК и на основе персонифицированных признаков поль-

зователей.

Парольный доступ к ПК обеспечивают программы Boot Locker, PC

Lok, Hard Lock, PASSW, а также программа PGP Desktor Security, являю-

щаяся детектором несанкционированного доступа к ПК.

Идентификационными признаками ПК могут быть:

– тип микропроцессора и разрядность шины данных;

– точное значение тактовой частоты микропроцессора;

– дата регистрации BIOS;

– объем основной, расширенной и дополнительной памяти;

– тип видеоадаптера;

– число параллельных и последовательных портов;

– число и тип НГМД и НЖМД.

Персонифицированные признаки пользователей вводятся для аутен-

тификации и включают ответы на вопросы, касающиеся фактов личной

136

жизни пользователя (дата рождения, имена родственников и т. п.).

Защита НЖМД

Защита жесткого диска может обеспечивать:

– защиту от любого НСД к диску;

– разграничение доступа пользователей к файлам;

– контроль обращений к диску и проверку целостности системы за-

щиты диска;

– стирание в файлах остатков закрытой информации.

Защита от любого НСД к диску обеспечивается вводом в ПК пароля.

Идентификационными признаками НЖМД являются:

– серийный номер накопителя;

– параметры накопителя (число дисков, головок, дорожек, секторов,

цилиндров, скорость передачи данных и др.).

Разграничение доступа пользователей к файлам делается на основе

паролей или таблицы разграничения доступа. Пароль обеспечивает поль-

зователю доступ только к определенным файлам. Более тонкая процедура

доступа организуется с помощью таблицы разграничения доступа по ха-

рактеру работы пользователей (создание, чтение, редактирование, удале-

ние файлов и др.). Программа защиты предоставляет пользователям только

те файлы и те возможности работы с ними, которые указаны в таблице раз-

граничения доступа.

При защите НЖМД возникает необходимость стирания в файлах ос-

татков закрытой информации. Это вызвано тем, что при удалении файла

стирается только имя файла, а не сам файл на диске. Поэтому закрытые

данные удалятся только после того, как вместо них будут записаны другие

данные. Операцию стирания содержания файлов осуществляют специаль-

ные программы.

Защита НГМД

Программная защита НГМД аналогична защите НЖМД. Отличие за-

ключается в том, что дискету легко похитить и потом скопировать. Поэто-

му важное значение приобретает защита дискеты от копирования.

Применяются следующие способы защиты дискет от копирования:

1. Парольная защита, когда без ввода пароля дискета не копируется.

2. Идентификационная защита, которая должна:

– отличить дискету от других дискет;

– разрешить или запретить считывание информации с дискеты;

– не воспроизводиться средствами копирования.

Для идентификации дискеты могут использоваться следующие призна-

ки: параметры ПК, на котором работает пользователь, нестандартное фор-

матирование дискеты, создание псевдосбойных секторов, преднамеренное

разрушение небольшой части поверхности дискеты путем механического

повреждения или прожигания лазерным лучом. Идентификационный при-

знак проверяется программой, записанной на той же дискете, которая раз-

137

решает или запрещает ее запуск. Поэтому скопированная на другую дискету

информация читаться не будет, так как новая дискета не имеет идентифика-

ционного признака. Специалисты считают способ нанесения лазерной мет-

ки на дискету надежным средством от ее копирования.

Для защиты от копирования разработано много программ. Хорошим

примером может служить программа Super Guard – многоуровневая про-

граммная защита дисков от копирования.

Защита клавиатуры и монитора применяется, когда пользователь от-

лучается с рабочего места на короткое время. Например, утилита Diskreet

(пакет Norton Utilities) блокирует клавиатуру и гасит экран. Блокировка

снимается введением пароля.

9.5.2. Резервное копирование и архивация информации

Резервное копирование информации, записанной на жесткий диск,

предназначено для защиты ее от уничтожения при выходе диска из строя.

Копирование может осуществляться на дискеты, сменные жесткие диски,

стримеры, магнитооптические накопители. Резервное копирование обычно

производится со сжатием (компрессией) информации, т. е. создаются фай-

лы меньшего размера, чем исходные. Это делают специальные программы

– архиваторы. Независимо от носителя резервной информации и програм-

мы-архиватора смысл сжатия практически одинаков. В каждом файле на

жестком диске, как правило, есть повторяющиеся фрагменты, которые ар-

хиватор находит и ликвидирует все, кроме одного. Таким образом, осво-

бождаются места, куда могут быть записаны другая информация, а также

сведения о ликвидированных фрагментах. Коэффициент сжатия у различ-

ных файлов разный, но он больше у текстовых и графических файлов и

меньше у программных. Считается, что программы–архиваторы сжимают

файлы в полтора-четыре раза.

Наиболее известны архиваторы PKZIP/PKUNZIP, PAK/PKPAK, ARJ,

WINZIP и WINRAR. Эти программы архивируют отдельные файлы или

все файлы папки. Программы PKZIP/PKUNZIP и PAK/PKPAK обладают

большей скоростью работы и высокой степенью сжатия, а ARJ, WINZIP и

WINRAR имеют разнообразные сервисные функции.

9.5.3. Защита от вредоносных программ (компьютерных вирусов)

О влиянии вредоносных программ на компьютерную обработку инфор-

мации свидетельствует следующий факт. В 1989 г. аспирант университета

США Р. Морис создал первую программу-вирус, которую запустил в сеть

Министерства обороны и вывел из строя программы более 6000 ЭВМ [14].

Компьютерные вирусы (КВ) – специальные программы, которые могут

самопроизвольно внедряться в некоторые файлы компьютерной информации

и выполнять на компьютере несанкционированные действия [15, 16, 18].

138

При классификации КВ чаще всего используют следующие признаки:

– среда обитания;

– деструктивные возможности;

– операционная система (OC);

– способ заражения среды обитания;

– особенности алгоритма работы вируса.

По среде обитания вирусы можно разделить на:

– файловые вирусы внедряются в выполняемые файлы (*.СОМ,

*.ЕХЕ, *.SYS, *.BAT, *.DLL) либо создают файлы-двойники (компаньон-

вирусы), либо используют особенности организации файловой системы

(link-вирусы);

– загрузочные вирусы записывают себя либо в загрузочный сектор

диска (boot-сектор), или в сектор, содержащий системный загрузчик вин-

честера (Master Boot Record), либо меняют указатель на активный boot-

сектор;

– макровирусы внедряются в системы, использующие при работе

так называемые макросы;

– сетевые вирусы используют для своего распространения протоко-

лы или команды компьютерных сетей и электронной почты.

В ряде случаев встречаются сочетания КВ, например, файлово-

загрузочные вирусы, заражающие как файлы, так и загрузочные сектора

дисков; сетевые макровирусы, которые заражают редактируемые докумен-

ты и рассылают свои копии по электронной почте.

КВ различают также по типу операционной системы, объекты кото-

рой подвержены заражению. Каждый файловый или сетевой вирус заража-

ет файлы какой-либо одной или нескольких OС: DOS, Windows, OS/2 и т.

д. Макровирусы заражают файлы форматов определенной ОС. Загрузоч-

ные вирусы также ориентированы на конкретные форматы расположения

системных данных в загрузочных секторах дисков.

По деструктивным возможностям КВ можно разделить в соответст-

вии с рис. 9.2.

Рис. 9.2

Компьютерные вирусы

Безвредные

Опасные

уменьшение сво-

бодной памяти на

дисках;

проявление муль-

тимедийных и

других эффектов

КВ, нарушающие целос

т-

ность информации

КВ, нарушающие ко

нф

и-

денциальность информации

удаление или порча фай-

лов программ и данных;

искажение информации в

системных областях памя-

ти и т. п.

расшифровка и кража паро-

лей, личных данных поль-

зователей и т. п.

139

Однако даже если в алгоритме вируса не найдено признаков, нанося-

щих ущерб системе, этот вирус нельзя с полной уверенностью назвать без-

вредным, так как проникновение его в компьютер может вызвать непред-

сказуемые и порой катастрофические последствия. Ведь вирус, как и вся-

кая программа, имеет ошибки, в результате которых могут быть

испорчены как файлы, так и сектора дисков. Так, например, при несовпа-

дении формата и расширения имени файл после заражения оказывается

неработоспособным.

По способам заражения вирусы бывают резидентные и нерези-

дентные.

Резидентный вирус при инфицировании компьютера оставляет в опе-

ративной памяти свою резидентную часть, которая затем перехватывает

обращения операционной системы к объектам заражения и внедряется в

них. Резидентные вирусы находятся в памяти и являются активными

вплоть до выключения компьютера или перезагрузки операционной систе-

мы. Нерезидентные вирусы не заражают память компьютера и сохраняют

активность ограниченное время. Некоторые вирусы оставляют в оператив-

ной памяти небольшие резидентные программы, которые не распростра-

няют вирус. Такие вирусы считаются нерезидентными.

Резидентными можно считать макровирусы, поскольку они постоянно

присутствуют в памяти компьютера на все время работы зараженного ре-

дактора. При этом роль операционной системы берет на себя редактор, а

понятие «перезагрузка операционной системы» трактуется как выход из

редактора.

Классификация вирусов по особенностям алгоритма. Здесь можно

выделить следующие основные группы вирусов:

Компаньон-вирусы (companion). Алгоритм работы этих вирусов со-

стоит в том, что они создают для ЕХЕ-файлов файлы-спутники, имеющие

то же самое имя, но с расширением СОМ. При запуске такого файла DOS

первым обнаружит и выполнит СОМ-файл, т. е. вирус, который затем за-

пустит и ЕХЕ-файл.

«Троянские кони» и «черви». "Троянские конь" (логическая бом-

ба) – это программа, наносящая какие-либо разрушительные действия,

т. е. в зависимости от определенных условий или при каждом запуске

уничтожающая информацию на дисках, "приводящая" систему к зави-

санию и т. п. Большинство "троянских коней" маскируются под какие-

либо полезные программы, новые версии популярных утилит, игры или

дополнения к ним. Очень часто они рассылаются по BBS-станциям или

электронным конференциям. По сравнению с другими вирусами "тро-

янские кони" не получают широкого распространения по достаточно

простым причинам: они либо уничтожают себя вместе с остальными

данными на диске, либо демаскируют свое присутствие и уничтожают-

ся пострадавшим пользователем.

140

«Черви» (worm) – вариант компаньон-вирусов. «Черви» не связывают

свои копии с какими-то файлами. Они создают свои копии на дисках и в

подкаталогах дисков, никаким образом не изменяя других файлов и не ис-

пользуя СОМ-ЕХЕ прием, описанный выше. Отдельно рассматривают се-

тевые черви – вирусы, которые распространяются в компьютерной сети и

так же, как и компаньон-вирусы, не изменяют файлы или сектора на дис-

ках. Они проникают в память компьютера из компьютерной сети, вычис-

ляют сетевые адреса других компьютеров и рассылают по этим адресам

свои копии. Такие вирусы иногда создают рабочие файлы на дисках сис-

темы, но могут вообще не подключаться к ресурсам компьютера (за ис-

ключением оперативной памяти). Сетевых вирусов известно всего не-

сколько, например, XMasTree, вирус Морриса (Internet Worm).

«Паразитические» (Parasitic) – все вирусы, которые при распростра-

нении своих копий обязательно изменяют содержимое дисковых секторов

или файлов. В эту группу относятся все вирусы, которые не являются

«червями» или «компаньон-вирусами».

«Стелс»-вирусы (вирусы-невидимки – stealth), представляют собой

весьма совершенные программы, которые позволяют вирусам полностью

или частично скрыть себя в системе. Наиболее распространенным стелс-

алгоритмом является перехват запросов OC на чтение/запись зараженных

объектов. Стелс-вирусы при этом либо временно "лечат" их, либо «под-

ставляют» вместо себя незараженные участки информации. В случае мак-

ровирусов наиболее популярный способ – запрет вызовов меню просмотра

макросов.

«Полиморфик»-вирусы (самошифрующиеся, или вирусы-призраки –

polymorphic) – достаточно труднообнаруживаемые вирусы, не имеющие

сигнатур, т.е не содержащие ни одного постоянного участка кода. В боль-

шинстве случаев два образца одного и того же полиморфик-вируса не бу-

дут иметь ни одного совпадения. Это достигается шифрованием основного

тела вируса и модификациями программы-расшифровщика.

Макровирусы – вирусы этого семейства используют возможности мак-

роязыков (например VBA), встроенных в системы обработки данных (тек-

стовые редакторы, электронные таблицы и т. д.). В настоящее время широко

распространены макровирусы, заражающие документы текстового редактора

Microsoft Word, и электронные таблицы Microsoft Excel. Такие вирусы, как

правило, имеют довольно сложный алгоритм работы, часто применяют ори-

гинальные методы проникновения в систему и их труднее обнаружить.

Чтобы противостоять нашествию компьютерных вирусов, необходимо

выбрать правильную стратегию защиты от них, в том числе программные

антивирусные средства, грамотное использование которых позволяет пре-

дотвратить вирусную атаку. Если же атака произошла, необходимо вовре-

мя ее обнаружить, локализовать и успешно отразить, не потеряв ценной

информации.