Информационные системы Сбор и регистрация информации Обработка информации Регламентация информационных технологий Технологические процессы Мультимедийные технологии

Информационная защита. Курс лекций по информатике

Все средства защиты информации делятся на следующие виды:

формальные средства защиты – это средства, выполняющие защитные функции строго по заранее предусмотренной процедуре без непосредственного участия человека;

неформальные средства защиты – это средства защиты, которые определяются целенаправленной деятельностью человека, либо регламентируют эту деятельность.

К основным формальным средствам защиты, которые используются в информационных технологиях для создания механизмов защиты, относятся следующие:

технические средства реализуются в виде электрических, электромеханических и электронных устройств. Все технические средства делятся на следующие виды:

- аппаратные, представляющие собой устройства, встраиваемые непосредственно в вычислительную технику, или устройства, которые сопрягаются с подобной аппаратурой по стандартному интерфейсу;

- физические, представляющие собой автономные устройства и системы, создающие физические препятствия для злоумышленников (замки, решетки, охранная сигнализация и т. д.);

программные средства представляют собой программное обеспечение, специально предназначенное для выполнения функций защиты информации.

К основным неформальным средствам защиты относятся:

организационные средства. Представляют собой организационно-технические и организационно-правовые мероприятия, осуществляемые в процессе создания и эксплуатации вычислительной техники, аппаратуры телекоммуникаций для обеспечения защиты информации в информационных технологиях. Организационные мероприятия охватывают все структурные элементы аппаратуры на всех этапах их жизненного цикла (строительство и оборудование помещений экономического объекта, проектирование информационной технологии, монтаж и наладка оборудования, испытания, эксплуатация и т. д.);

морально-этические средства. Реализуются в виде всевозможных норм, которые сложились традиционно или складываются по мере распространения вычислительной техники и средств связи. Эти нормы большей частью не являются обязательными как законодательные меры, однако несоблюдение их ведет к утечке информации и нарушению секретности;

законодательные средства определяются законодательными актами страны, в которых регламентируются правила пользования, обработки и передачи информации ограниченного доступа и устанавливаются меры ответственности за нарушения этих правил.

Механизмы безопасности информации, их виды

Для реализации средств безопасности в информационных технологиях от несанкционированных воздействий, оказываемых на вычислительную технику и каналы связи (прочтение информации в сетевых пакетах, изменение содержания полей данных в сетевых пакетах, подмена отправителя/получателя), наибольшее распространение получили криптографические средства защиты.

Механизм криптографической защиты на сетевом уровне корпоративной вычислительной сети строится на сертифицированных ФАПСИ (Федеральное агентство правительственной связи и информации) – аппаратно-программных комплексах, которые обеспечивают защиту информации.

Сущность криптографии заключается в следующем.

Готовое к передаче сообщение (данные, речь или графическое сообщение того или иного документа) обычно называется открытым, исходным или незащищенным текстом или сообщением. В процессе передачи такого сообщения по незащищенным каналам связи оно может быть легко перехвачено или отслежено заинтересованным лицом посредством его умышленных или неумышленных действий. Для предотвращения несанкционированного доступа к этому сообщению оно зашифровывается и тем самым преобразуется в шифрограмму или закрытый текст. Когда же санкционированный пользователь получает сообщение, он дешифрует или раскрывает его посредством обратного преобразования криптограммы, вследствие чего получается исходный открытый текст.

Метод преобразования в криптографической системе определяется используемым специальным алгоритмом. Работа такого алгоритма определяется уникальным числом или битовой последовательностью, обычно называемой шифрующим ключом.

Каждый используемый ключ может производить различные шифрованные сообщения, определяемые только этим ключом. Для большинства систем закрытия схема генератора ключа может представлять собой либо набор инструкций, команд, либо часть или узел аппаратуры (hardware), либо компьютерную программу (software), либо все эти модули одновременно. Однако в любом случае процесс шифрования/дешифрования единственным образом определяется выбранным специальным ключом. Таким образом, чтобы обмен зашифрованными сообщениями в информационных технологиях проходил успешно, отправителю и получателю необходимо знать правильную ключевую установку и хранить ее в тайне.

Следовательно, стойкость любой системы закрытой связи определяется степенью секретности используемого в ней ключа. Тем не менее, этот ключ должен быть известен другим пользователям сети так, чтобы они могли свободно обмениваться зашифрованными сообщениями. В этом случае криптографические системы также помогают решить проблему аутентификации принятой информации, т. к. подслушивающее лицо, пассивным образом перехватывающее сообщение, будет иметь дело только с зашифрованным текстом.

Аутентификация абонентов – проверка принадлежности абоненту предъявленного им идентификатора, подтверждение подлинности в вычислительных сетях.

В то же время истинный получатель, приняв сообщение, закрытое известным ему и отправителю ключом, будет надежно защищен от возможной дезинформации.

В информационных технологиях используются различные типы шифрования:

симметричное шифрование основывается на использовании одного и того же секретного ключа для шифрования и дешифрования;

ассиметричное шифрование характеризуется тем, что для шифрования используется один ключ, являющийся общедоступным, а для дешифрования – другой, являющийся секретным. При этом знание общедоступного ключа не позволяет определить секретный ключ.

Наряду с шифрованием в информационных технологиях используются следующие механизмы безопасности:

Механизм цифровой (электронной) подписи в информационных технологиях основывается на алгоритмах ассиметричного шифрования и включает две процедуры: формирование подписи отправителем и ее опознание (верификацию) получателем. Первая процедура обеспечивает шифрование блока данных или его дополнение криптографической контрольной суммой, причем в обоих случаях используется секретный ключ отправителя. Вторая процедура основывается на использовании общедоступного ключа, знание которого достаточно для опознавания отправителя.

Механизмы контроля доступа осуществляют проверку полномочий объектов информационной технологии (программ и пользователей) на доступ к ресурсам сети. В основе контроля доступа к данным лежит система разграничения доступа специалистов информационной технологии к защищаемой информации.

Реализация систем разграничения доступа представляет собой программу, которая ложится всем своим телом на операционную систему и должна закрыть при этом все входы в операционную систему, как стандартные, так и всевозможные нестандартные. Запуск системы разграничения доступа осуществляется на стадии загрузки операционной системы, после чего вход в систему и доступ к ресурсам возможен только через систему разграничения доступа. Кроме этого, система разграничения доступа содержит ряд автономных утилит, которые позволяют настраивать систему и управлять процессом разграничения доступа.

Утилита – это специальная программа, выполняющая определенные сервисные функции.

Система разграничения доступа контролирует действия субъектов доступа по отношению к объектам доступа и, на основании правил разграничения доступа, может разрешать и запрещать требуемые действия.

Для успешного функционирования системы разграничения доступа в информационных технологиях решаются следующие задачи:

невозможность обхода системы разграничения доступа действиями, находящимися в рамках выбранной модели;

гарантированная идентификация специалиста информационной технологии, осуществляющего доступ к данным (аутентификация пользователя).

Система регистрации и учета информации является одним из эффективных методов увеличения безопасности в информационных технологиях. Система регистрации и учета, ответственная за ведение регистрационного журнала, позволяет проследить за тем, что происходило в прошлом, и, соответственно, перекрыть каналы утечки информации. В регистрационном журнале фиксируются все осуществленные или неосуществленные попытки доступа к данным или программам. Содержание регистрационного журнала может анализироваться как периодически, так и непрерывно.

В регистрационном журнале ведется список всех контролируемых запросов, осуществляемых специалистами ИТ, а также учет всех защищаемых носителей информации с помощью их маркировки, с регистрацией их выдачи и приема.

Механизмы обеспечения целостности информации применяются как к отдельному блоку, так и к потоку данных. Целостность блока является необходимым, но не достаточным условием целостности потока. Целостность блока обеспечивается выполнением взаимосвязанных процедур шифрования и дешифрования отправителем и получателем. Отправитель дополняет передаваемый блок криптографической суммой, а получатель сравнивает ее с криптографическим значением, соответствующим принятому блоку. Несовпадение свидетельствует об искажении информации в блоке. Однако описанный механизм не позволяет вскрыть подмену блока в целом. Поэтому необходим контроль целостности потока данных, который реализуется посредством шифрования с использованием ключей, изменяемых в зависимости от предшествующих блоков.

Механизмы аутентификации подразделяются на одностороннюю и взаимную. При использовании односторонней аутентификации в ИТ один из взаимодействующих объектов проверяет подлинность другого. Во втором случае – проверка является взаимной.

Аутентификация – процедура проверки правильности введенной пользователем регистрационной информации для входа в систему.

Механизмы подстановки трафика или подстановки текста используются для реализации службы засекречивания потока данных. Они основываются на генерации объектами ИТ фиктивных блоков, их шифровании и организации передачи по каналам связи. Тем самым нейтрализуется возможность получения информации об информационной технологии и обслуживаемых ее пользователей посредством наблюдения за внешними характеристиками потоков информации, циркулирующих по каналам связи.

Механизмы управления маршрутизацией обеспечивают выбор маршрутов движения информации по коммуникационной сети таким образом, чтобы исключить передачу секретных сведений по скомпрометированным (небезопасным), физически ненадежным каналам.

8. Механизмы арбитража обеспечивают подтверждение характеристик данных, передаваемых между объектами информационных технологий, третьей стороной (арбитром). Для этого вся информация, отправляемая или получаемая объектами, проходит и через арбитра, что позволяет ему впоследствии подтверждать упомянутые характеристики.

Основные меры и способы защиты информации в информационных технологиях

В практической деятельности в информационных технологиях применение мер и способов защиты информации включает следующие самостоятельные направления (для каждого направления определены основные цели и задачи):

1. Защита конфиденциальной информации от несанкционированного доступа и модификации призвана обеспечить решение одной из наиболее важных задач – защиту хранимой и обрабатываемой в вычислительной технике информации от всевозможных злоумышленных покушений, которые могут нанести существенный экономический и другой материальный и нематериальный ущерб. Основной целью этого вида защиты является обеспечение конфиденциальности, целостности и доступности информации.

Требования по защите информации от несанкционированного доступа в информационных технологиях направлены на достижение трех основных свойств защищаемой информации:

1. Конфиденциальность

Засекреченная информация должна быть доступна только тому, кому она предназначена

2. Целостность

Информация, на основе которой принимаются важные решения, должна быть достоверной и точной и должна быть защищена от возможных непреднамеренных и злоумышленных искажений

3. Готовность

Информация и соответствующие информационные службы ИТ должны быть доступны, готовы к обслуживанию всегда, когда в них возникает необходимость

В части технической реализации защита от несанкционированного доступа в информационных технологиях сводится к задаче разграничения функциональных полномочий и доступа к данным с целью не только использования информационных ресурсов, но и их модификации.

Защита информации в каналах связи направлена на предотвращение возможности несанкционированного доступа к конфиденциальной информации, циркулирующей по каналам связи различных видов между различными уровнями управления экономическим объектом или внешними органами. Данный вид защиты преследует достижение тех же целей: обеспечение конфиденциальности и целостности информации. Наиболее эффективным средством защиты информации в неконтролируемых каналах связи является применение криптографии и специальных связных протоколов.

Защита юридической значимости электронных документов оказывается необходимой при использовании систем и сетей для обработки, хранения и передачи информационных объектов, содержащих в себе приказы и другие распорядительные, договорные, финансовые документы. Их общая особенность заключается в том, что в случае возникновения споров (в том числе и судебных) должна быть обеспечена возможность доказательства истинности факта того, что автор действительно фиксировал акт своего волеизъявления в отчуждаемом электронном документе. Для решения данной проблемы используются современные криптографические методы проверки подлинности информационных объектов, связанные с применением электронных подписей (цифровых подписей). На практике вопросы защиты значимости электронных документов решаются совместно с вопросами защиты ИТ экономического объекта.

4. Защита информации от утечки по каналам побочных электромагнитных излучений и наводок является важным аспектом защиты конфиденциальной и секретной информации в вычислительной технике от несанкционированного доступа со стороны посторонних лиц. Данный вид защиты направлен на предотвращение возможности утечки информативных электромагнитных сигналов за пределы охраняемой территории экономического объекта. При этом предполагается, что внутри охраняемой территории применяются эффективные режимные меры, исключающие возможность бесконтрольного использования специальной аппаратуры перехвата, регистрации и отображения электромагнитных сигналов. Для защиты от побочных электромагнитных излучений и наводок широко применяется экранирование помещений, предназначенных для размещения средств вычислительной техники, а также технические меры, позволяющие снизить интенсивность информативных излучений самого оборудования персональных компьютеров и каналов связи.

В некоторых ответственных случаях может быть необходима дополнительная проверка вычислительной техники на предмет возможного выявления специальных закладных устройств промышленного шпионажа, которые могут быть внедрены туда с целью регистрации или записи информативных излучений персонального компьютера, а также речевых и других несущих уязвимую информацию сигналов.

5. Защита от несанкционированного копирования и распространения программ и ценной компьютерной информации является самостоятельным видом защиты прав, ориентированных на проблему охраны интеллектуальной собственности, воплощенной в виде программ и ценных баз данных. Данная защита обычно осуществляется с помощью специальных программных средств, подвергающих защищаемые программы и базы данных предварительной обработке (вставка парольной защиты, проверок по обращениям к устройствам хранения ключа и ключевым дискетам, блокировка отладочных прерываний, проверка рабочего персонального компьютера по его уникальным характеристикам и т. д.), которая приводит исполнимый код защищаемой программы и базы данных в состояние, препятствующее его выполнению на «чужих» ПК.

Общим свойством средств защиты программ и баз данных в ИТ от несанкционированного копирования является ограниченная стойкость такой защиты, т. к. в конечном случае исполнимый код программы поступает на выполнение в центральный процессор в открытом виде и может быть прослежен с помощью аппаратных отладчиков. Однако это обстоятельство не снижает потребительских свойств средств защиты до минимума, т. к. основная цель их применения – максимально затруднить, хотя бы временно, возможность несанкционированного копирования ценной информации.

Контрольные вопросы

В чем заключается основная особенность СУБД как вида программного обеспечения?

Что позволяет обеспечить трехуровневая модель СУБД?

Дайте характеристику основным структурным элементам гипертекста.

Что образует триединую методологическую систему мультимедиа и что она обеспечивает?

Каковы перспективы развития телекоммуникационных технологий?

В чем заключаются особенности геоинформационных систем?

Какие факторы способствовали появлению CASE-средств, а какие – CASE-технологиям?

Какие проблемы стоят на пути внедрения CASE-технологий?

В каких направлениях развивается область искусственного интеллекта?

Какие виды угроз безопасности выделяют и каковы меры защиты от них?

В чем сущность защиты информации в информационных технологиях?

Какие механизмы защиты информации в информационных технологиях выделяют?


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Современный период развития цивилизованного общества характеризует процесс информатизации.

Информатизация общества – это глобальный социальный процесс, особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства является сбор, накопление, продуцирование, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на основе современных средств микропроцессорной и вычислительной техники, а также на базе разнообразных средств информационного обмена. Информатизация общества обеспечивает:

активное использование постоянно расширяющегося интеллектуального потенциала общества, сконцентрированного в печатном фонде, и научной, производственной и других видах деятельности его членов;

интеграцию информационных технологий с научными, производственными, инициирующую развитие всех сфер общественного производства, интеллектуализацию трудовой деятельности;

высокий уровень информационного обслуживания, доступность любого члена общества к источникам достоверной информации, визуализацию представляемой информации, существенность используемых данных.

Применение открытых информационных систем, рассчитанных на использование всего массива информации, доступной в данный момент обществу в определенной его сфере, позволяет усовершенствовать механизмы управления общественным устройством, способствует гуманизации и демократизации общества, повышает уровень благосостояния его членов. Процессы, происходящие в связи с информатизацией общества, способствуют не только ускорению научно-технического прогресса, интеллектуализации всех видов человеческой деятельности, но и созданию качественно новой информационной среды социума, обеспечивающей развитие творческого потенциала индивида.

Нет необходимости говорить о значении информационных технологий для современного общества и отдельных его членов, независимо от их демографических характеристик, социального статуса, сферы занятости, личных интересов, склонностей и предпочтений. Для специалистов библиотечно-информационной сферы уровень владения информационными технологиями определяет их профессиональную состоятельность.

Известно, что основу технологического знания составляют технологические предписания: детальное, последовательное, пооперационное описание производственного процесса; развернутая характеристика методов деятельности; перечень документов, регламентирующих процесс производства, качественные и количественные характеристики производимых продуктов и услуг; описание ресурсной базы и обеспечивающих средств; распределение производственных функций и ответственности между структурными подразделениями, производственными участками и отдельными исполнителями; обоснование способов организации производственного контроля и показателей качества продукции и услуг. Отсутствие какого-либо элемента в системном описании производственного процесса свидетельствует либо о недостатках технологического обеспечения практической деятельности, либо о необходимости проведения дополнительных научных исследований. Их практическим результатом могут стать комплекты технологической документации, адаптированные к условиям конкретных библиотек.

Технологические модели информационных и библиотечных процессов могут найти широкое применение в практике профессионального образования, повышения квалификации и переподготовки библиотечно-информационных кадров. Специфика технологического знания (алгоритмический характер, нормализующее значение, нацеленность на воспроизводимый результат) определяет его высокую востребованность в процессе формирования профессиональных умений и навыков. Технологическая квалификация специалиста проявляется в умении алгоритмизировать собственную профессиональную деятельность, в знании качественных к ней требований и количественных норм, в способности сквозь эту призму оценивать перспективы освоения новых видов продукции и услуг, современных технологий. Таким образом, закладываются основы нового – технологического – способа мышления специалиста библиотечно-информационной сферы.

Системность технологического подхода к анализу информационной (библиотечной) деятельности, внимание к качеству ресурсной базы, ориентация на модернизацию обеспечивающих средств, расширение ассортимента производимых продуктов и услуг позволяет диагностировать узкие места в информационной (библиотечной) практике, определять актуальные направления научного поиска, реализовывать мониторинговые и прогнозные исследования.

Технологии защиты информации Угрозы безопасности информации, их виды Автоматизированные информационные технологии позволили перейти на новый уровень в проблеме обработки и передачи информации. В частности, автоматизация решения задач и технология электронных телекоммуникаций позволили решить многие задачи повышения эффективности процессов обработки и передачи данных на предприятиях и в организациях.

Искусственный интеллект – это одно из направлений информатики, целью которого является разработка аппаратно-программных средств, позволяющих пользователю-непрограммисту ставить и решать свои, традиционно считающиеся интеллектуальными задачи, общаясь с ЭВМ на ограниченном подмножестве естественного языка.

Компрометация информации (один из видов информационных инфекций). Реализуется, как правило, посредством несанкционированных изменений в базе данных, в результате чего ее потребитель вынужден либо отказаться от нее, либо предпринимать дополнительные усилия для выявления изменений и восстановления истинных сведений. При использовании скомпрометированной информации потребитель подвергается опасности принятия неверных решений.

Квалификация нарушителей и их уровень технической оснащенности. По уровню квалификации всех нарушителей можно классифицировать по четырем классификационным признакам

В Законе РФ "Об участии в международном информационном обмене" (закон утратил силу, в настоящее время действует "Об информации, информационных технологиях и о защите информации") информационная безопасность определяется аналогичным образом - как состояние защищенности информационной среды общества, обеспечивающее ее формирование, использование и развитие в интересах граждан, организаций, государства.
Угрозы компьютерной безопасности