Вайнштейн Ю.В., Демин С.Л., Кирко И.Н., Кучеров М.М., Сомова М.В. Основы информационной безопасности

Подождите немного. Документ загружается.

101

ГЛАВА 8. СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ

Средства защиты информации – это совокупность инженерно-

технических, электрических, электронных, оптических и других устройств и

приспособлений, приборов и технических систем, а также иных вещных эле-

ментов, используемых для решения различных задач по защите информации,

в том числе предупреждения утечки и обеспечения безопасности защищае-

мой информации.

В целом средства обеспечения защиты информации в части предот-

вращения преднамеренных действий в зависимости от способа реализации

можно разделить на группы: технические (аппаратные), программные, сме-

шанные аппаратно – программные, организационные.

Технические (аппаратные) средства – это различные по типу устройст-

ва (механические, электромеханические, электронные и другие), которые ап-

паратными средствами решают задачи защиты информации. Они препятст-

вуют физическому проникновению, либо, если проникновение все же состоя-

лось, препятствуют доступу к информации, в том числе с помощью ее маски-

ровки. Первую часть задачи решают замки, решетки на окнах, защитная сиг-

нализация и др. Вторую – генераторы шума, сетевые фильтры, сканирующие

радиоприемники и множество других устройств, «перекрывающих» потенци-

альные каналы утечки информации или позволяющих их обнаружить. Пре-

имущества технических средств связаны с их надежностью, независимостью

от субъективных факторов, высокой устойчивостью к модификации.

К аппаратным средствам защиты относятся различные электронные,

электронно-механические, электронно-оптические устройства. К настоящему

времени разработано значительное число аппаратных средств различного на-

значения, однако наибольшее распространение получили следующие:

- специальные регистры для хранения реквизитов защиты: пароли, иденти-

фицирующие коды, грифы или уровни секретности;

- устройства измерения индивидуальных характеристик человека (голоса,

отпечатков) с целью его идентификации;

- схемы прерывания передачи информации в линии связи с целью периоди-

ческой проверки адреса выдачи данных.

- устройства для шифрования информации (криптографические методы).

102

Слабые стороны аппаратных средств защиты – недостаточная гибкость,

относительно большие объем и масса, высокая стоимость.

Программные средства включают программы для идентификации поль-

зователей, контроля доступа, шифрования информации, удаления остаточной

(рабочей) информации типа временных файлов, тестового контроля системы

защиты и др. Преимущества программных средств – универсальность, гиб-

кость, надежность, простота установки, способность к модификации и разви-

тию. Недостатки – ограниченная функциональность сети, использование час-

ти ресурсов файл-сервера и рабочих станций, высокая чувствительность к

случайным или преднамеренным изменениям, возможная зависимость от ти-

пов компьютеров (их аппаратных средств).

Смешанные аппаратно-программные средства реализуют те же функ-

ции, что аппаратные и программные средства в отдельности, и имеют проме-

жуточные свойства.

Организационные средства складываются из организационно-

технических (подготовка помещений с компьютерами, прокладка кабельной

системы с учетом требований ограничения доступа к ней и др.) и организа-

ционно-правовых (национальные законодательства и правила работы, уста-

навливаемые руководством конкретного предприятия). Преимущества орга-

низационных средств состоят в том, что они позволяют решать множество

разнородных проблем, просты в реализации, быстро реагируют на нежела-

тельные действия в сети, имеют неограниченные возможности модификации

и развития. Недостатки – высокая зависимость от субъективных факторов, в

том числе от общей организации работы в конкретном подразделении.

По степени распространения и доступности выделяются программные

средства. Другие средства применяются в тех случаях, когда требуется обес-

печить дополнительный уровень защиты информации.

8.1. Принципы инженерно-технической защиты информации

Общеизвестно, что отделам безопасности, занимающимся защитой ин-

формации, противостоят различные организации и злоумышленники, как

правило, оснащенные аппаратными средствами доступа к информации. В

связи с этим возможности способов и средств защиты отделов безопасности,

103

по крайней мере, не должны уступать возможностям злоумышленников. Ис-

ходя из этого, основу защиты информации должны составлять принципы,

аналогичные принципам получения информации, а именно:

1. Непрерывность защиты информации. Характеризуется постоянной готов-

ностью системы защиты к отражению угроз информационной безопасности в

любое время.

2. Активность, предусматривающая прогнозирование действий злоумыш-

ленника, разработку и реализацию опережающих мер по защите.

3. Скрытность, исключающая ознакомление посторонних лиц со средствами

и технологией защиты информации

4. Целеустремлённость, предполагающая сосредоточение усилий по предот-

вращению угроз наиболее ценной информации

5. Комплексное использование различных способов и средств защиты ин-

формации, позволяющее компенсировать недостатки одних достоинствами

других.

Эти принципы хотя и не содержат конкретных рекомендаций, однако

определяют общие требования к способам и средствам защиты информации.

Следующая группа принципов характеризует основные профессио-

нальные подходы к организации защиты информации, обеспечивает рацио-

нальный уровень её защиты и позволяет сократить затраты:

1. соответствие уровня защиты ценности информации;

2. гибкость защиты;

3. многозональность защиты, предусматривающая размещение источников

информации в зонах с контролируемым уровнем её безопасности;

4. многорубежность защиты информации на пути движения злоумышленни-

ка или распространения носителя.

Первый принцип определяет экономическую целесообразность приме-

нения тех или иных средств и мер защиты. Он заключается в том, что затраты

на защиту информации не должны превышать цену защищаемой информа-

ции. Так как цена информации – величина переменная, зависящая как от ис-

точника информации, так и от времени, то во избежание неоправданных рас-

ходов защита информации должны быть гибкой.

104

Гибкость защиты проявляется в возможности изменения степени за-

щищённости в соответствии с изменившимися требованиями к информаци-

онной безопасности.

Требуемый уровень информационной безопасности достигается много-

зональностью и многорубежностью защиты: многозональность обеспечивает

дифференцированный санкционированный доступ различных категорий со-

трудников и посетителей к источникам информации и реализуется путём раз-

деления пространства, занимаемого объектом защиты (организацией, пред-

приятием, фирмой или любой другой государственной или коммерческой

структурой), на так называемые контролируемые зоны.

Типовыми зонами являются: территория занимаемая объектом защиты

и ограниченная забором или условной внешней границей, здание на террито-

рии, коридор или его часть, помещение, шкаф, сейф, хранилище.

Зоны могут быть независимыми (здания, помещения), пересекающими-

ся и вложенными (сейф в комнате, комната в здании, здание на территории).

С целью воспрепятствования проникновению злоумышленника в зону на её

границе создаются, как правило, один или несколько рубежей защиты. Рубе-

жи защиты создаются и внутри зоны на пути возможного движения зло-

умышленника или распространения иных носителей, прежде всего, электро-

магнитных и акустических полей. Например, для защиты акустической ин-

формации от прослушивания, в помещении может быть установлен рубеж

защиты в виде акустического экрана. Каждая зона характеризуется уровнем

безопасности находящейся в ней информации. Информационная безопас-

ность в зоне зависит от:

1. расстояния от источника информации (сигнала) до злоумышленника или

его средств доступа к информации;

2. количества и уровня защиты рубежей на пути движения злоумышленника

или распространения иного носителя информации (например, поля);

3. эффективности способов и средств управления допуском людей и авто-

транспорта в зону;

4. мер по защите информации внутри зоны.

Чем больше удалённость источника информации от места нахождения

злоумышленника или его средства добывания информации и чем больше ру-

бежей защиты, тем больше время движения злоумышленника к источнику и

105

ослабление энергии носителя в виде поля или электрического тока. Количе-

ство и пространственное расположение зон и рубежей выбирается таким об-

разом, чтобы обеспечить требуемый уровень информационной безопасности

как от внешних (вне территории организации), так и внутренних (проникших

на территорию злоумышленников или сотрудников) факторов атаки на за-

щищаемый объект. Чем более ценной является информация, тем большим

количеством рубежей и зон целесообразно окружить её источник и тем слож-

нее злоумышленнику обеспечить разведывательный контакт с её носителями.

Рассмотренные выше принципы относятся к защите информации в целом.

При построении системы защиты информации нужно учитывать также

следующие принципы:

1. минимизация дополнительных задач и требований к сотрудникам органи-

зации, вызванных мерами по защите информации;

2. надёжность в работе технических средств системы, исключающая как не-

реагирование на угрозы (пропуски угроз) информационной безопасности, так

и ложные реакции при их отсутствии;

3. ограниченный и контролируемый доступ к элементам системы обеспече-

ния информационной безопасности;

4. непрерывность работы системы в любых условиях функционирования

объекта защиты, в том числе, например, кратковременном отключении элек-

троэнергии;

5. адаптируемость (приспособляемость) системы к изменениям окружающей

среды.

Смысл указанных принципов очевиден, но следует остановится под-

робнее на последнем.

Дело в том, что закрытая информация о способах и средствах защиты

информации в конкретной организации со временем становится известной

всё большему числу людей, в результате чего увеличивается вероятность по-

падания этой информации к злоумышленнику. Поэтому целесообразно про-

изводить изменения в структуре системы защиты информации периодически

или при появлении достаточно реальной возможности утечки информации о

системе защиты, например, при внезапном увольнении информированного

сотрудника службы безопасности.

106

8.2. Основные методы защиты информации техническими средствами

В общем случае защита информации техническими средствами обеспе-

чивается в следующих пространственно-временных рамках и условиях:

- источник и носитель информации локализованы в пределах границ объек-

та защиты и обеспечена механическая преграда от контакта с ними зло-

умышленника или дистанционного воздействия на них полей технических

средств добывания;

- соотношение энергии носителя и помех на выходе приемника канала

утечки такое, что злоумышленнику не удается снять информацию с носителя

с необходимым для ее использования качеством;

- злоумышленник не может обнаружить источник или носитель информа-

ции;

- вместо истинной информации злоумышленник получает ложную, которую

он принимает как истинную.

Этот перечень реализует следующие методы защиты:

- воспрепятствование непосредственному проникновению злоумышленника

к источнику информации с помощью инженерных конструкций, технических

средств охраны;

- скрытие достоверной информации;

- передача злоумышленнику ложной информации.

Скрытие информации предусматривает такие изменения структуры и

энергии носителей, при которых злоумышленник не может непосредственно

или с помощью технических средств выделить информацию с качеством,

достаточным для использования ее в собственных интересах. Различают ин-

формационное и энергетическое скрытие.

Информационное скрытие достигается изменением или созданием

ложного информационного портрета семантического сообщения, физическо-

го объекта или сигнала.

Информационным портретом можно назвать совокупность элементов и

связей между ними, отображающих смысл сообщения (речевого или данных),

признаки объекта или сигнала. Элементами дискретного семантического со-

общения, например, являются буквы, цифры или другие знаки, а связи между

ними определяют их последовательность. Информационными портретами

107

объектов наблюдения, сигналов и веществ являются их эталонные признако-

вые структуры. Возможны следующие способы изменения информационного

портрета:

- удаление части элементов и связей, образующих информационный узел

(наиболее информативную часть) портрета;

- изменение части элементов информационного портрета при сохранении

неизменности связей между оставшимися элементами;

- удаление или изменение связей между элементами информационного

портрета при сохранении их количества.

Изменение информационного портрета объекта вызывает изменение

изображения его внешнего вида (видовых демаскирующих признаков), харак-

теристик излучаемых им полей или электрических сигналов (признаков сиг-

налов), структуры и свойств веществ. Эти изменения направлены на сближе-

ние признаковых структур объекта и окружающего его фона, в результате че-

го снижается контрастность изображения объекта по отношению к фону и

ухудшаются возможности его обнаружения и распознавания.

Однако при изменении информационного портрета информация не

воспринимается не только злоумышленником, но и ее санкционированным

получателем. Следовательно, для санкционированного получателя информа-

ционный портрет должен быть восстановлен путем дополнительной передачи

ему удаленных элементов и связей или алгоритма (ключа) этих изменений. В

условиях рынка, когда производитель вынужден рекламировать свой товар,

наиболее целесообразным способом информационного скрытия является ис-

ключение из рекламы или открытых публикаций наиболее информативных

сведений или признаков – информационных узлов, содержащих охраняемую

тайну.

К информационным узлам относятся принципиально новые техниче-

ские, технологические и изобразительные решения и другие достижения, ко-

торые составляют ноу-хау. Изъятие из технической документации информа-

ционных узлов не позволит конкуренту воспользоваться информацией, со-

держащейся в рекламе или публикациях.

Информационное скрытие позволяет:

- существенно уменьшить объем защищаемой информации и тем самым

упростить проблему защиты информации;

108

- использовать в рекламе новой продукции сведения о ней, не опасаясь раз-

глашения.

Например, вместо защиты информации, содержащейся в сотнях и ты-

сячах листов технической документации, разрабатываемой для производства

новой продукции, защите подлежат всего несколько десятков листов с ин-

формационными узлами.

Другой метод информационного скрытия заключается в трансформа-

ции исходного информационного портрета в новый, соответствующий лож-

ной семантической информации или ложной признаковой структуре, и

'навязывании' нового портрета органу разведки или злоумышленнику. Такой

метод защиты называется дезинформированием.

Принципиальное отличие информационного скрытия путем изменения

информационного портрета от дезинформирования состоит в том, что первый

метод направлен на затруднение обнаружения объекта с информацией среди

других объектов (фона), а второй – на создании на этом фоне признаков лож-

ного объекта.

Дезинформирование относится к числу наиболее эффективных спосо-

бов защиты информации по следующим причинам:

- создает у владельца защищаемой информации запас времени, обуслов-

ленный проверкой достоверности полученной информации;

- последствия принятых конкурентом на основе ложной информации реше-

ний могут быть для него худшими по сравнению с решениями, принимаемы-

ми при отсутствии добываемой информации;

Однако этот метод защиты практически сложно реализовать. Основная

проблема заключается в обеспечении достоверности ложного информацион-

ного портрета. Дезинформирование только в том случае достигнет цели, ко-

гда у разведки (злоумышленника) не возникнут сомнения в истинности под-

совываемой ему ложной информации. В противном случае может быть полу-

чен противоположный эффект, так как при раскрытии разведкой факта де-

зинформирования полученная ложная информация сузит область поиска ис-

тинной информации. Поэтому к организации дезинформирования необходи-

мо относиться очень серьезно, с учетом того, что потребители информации

отчетливо представляют ущерб от дезинформации и при малейших сомнени-

ях будут перепроверять информацию с использованием других источников.

109

Дезинформирование осуществляется путем подгонки признаков ин-

формационного портрета защищаемого объекта под признаки информацион-

ного портрета ложного объекта, соответствующего заранее разработанной

версии. От тщательности подготовки версии и безукоризненности ее реали-

зации во многом зависит правдоподобность дезинформации. Версия должна

предусматривать комплекс распределенных во времени и в пространстве мер,

направленных на имитацию признаков ложного объекта. Причем, чем мень-

ше при дезинформации используется ложных сведений и признаков, тем

труднее вскрыть ее ложный характер.

Различают следующие способы дезинформирования:

- Замена реквизитов защищаемых информационных портретов в том слу-

чае, когда информационный портрет объекта защиты похож на информаци-

онные портреты других открытых объектов и не имеет специфических ин-

формативных признаков. В этом случае ограничиваются разработкой и под-

держанием версии о другом объекте, выдавая в качестве его признаков при-

знаки защищаемого объекта. Например, в настоящее время большое внима-

ние уделяется разработкам продукции двойного применения: военного и гра-

жданского. Распространение информации о производстве продукции сугубо

гражданского использования является надежным прикрытием для вариантов

военного назначения;

- Поддержание версии с признаками, заимствованными из разных инфор-

мационных портретов реальных объектов. Применяется в тех случаях, когда в

организации одновременно выполняется несколько закрытых тем. Путем раз-

личных сочетаний признаков, относящихся к различным темам, можно навя-

зать противоположной стороне ложное представление о ведущихся работах

без имитации дополнительных признаков;

- Сочетание истинных и ложных признаков, причем ложными заменяется

незначительная, но самая ценная часть информации, относящейся к защи-

щаемому объекту;

- Изменение только информационных узлов с сохранением неизменной ос-

тальной части информационного портрета.

Как правило, используются различные комбинации этих вариантов.

Другим эффективным методом скрытия информации является энергетиче-

ское скрытие. Оно заключается в применении способов и средств защиты

110

информации, исключающих или затрудняющих выполнение энергетического

условия разведывательного контакта.

Энергетическое скрытие достигается уменьшением отношения энергии

(мощности) сигналов, то есть носителей (электромагнитного или акустиче-

ского полей и электрического тока) с информацией, и помех. Уменьшение

отношения сигнал/шум (помеха) (слово «мощность», как правило, опускает-

ся) возможно двумя методами: снижением мощности сигнала или увеличени-

ем мощности помехи на входе приемника. Воздействие помех приводит к из-

менению информационных параметров носителей: амплитуды, частоты, фа-

зы. Если носителем информации является амплитудно-модулированная элек-

тромагнитная волна, а в среде распространения канала присутствует помеха в

виде электромагнитной волны, имеющая одинаковую с носителем частоту, но

случайную амплитуду и фазу, то происходит интерференция этих волн. В ре-

зультате этого значения информационного параметра (амплитуды суммарно-

го сигнала) случайным образом изменяются и информация искажается. Чем

меньше отношение мощностей, а, следовательно, амплитуд сигнала и поме-

хи, тем значительнее значения амплитуды суммарного сигнала будут отли-

чаться от исходных (устанавливаемых при модуляции) и тем больше будет

искажаться информация.

Атмосферные и промышленные помехи, которые постоянно присутст-

вуют в среде распространения носителя информации, оказывают наибольшее

влияние на амплитуду сигнала, в меньшей степени – на его частоту. Но час-

тотно-модулируемые (ЧМ) сигналы имеют более широкий спектр частот. По-

этому в функциональных каналах, допускающих передачу более широкопо-

лосных сигналов, например, в УКВ диапазоне, передачу информации осуще-

ствляют, как правило ЧМ сигналами как более помехоустойчивыми, а в узко-

полосных ДВ, СВ и КВ диапазонах – АМ сигналами.

В общем случае качество принимаемой информации ухудшается с

уменьшением отношения сигнал/помеха. Характер зависимости качества

принимаемой информации от отношения сигнал/помеха отличается для раз-

личных видов информации (аналоговой, дискретной), носителей и помех,

способов записи на носитель (вида модуляции), параметров средств приема и

обработки сигналов.