С широким распространением письменности криптография стала формироваться как самостоятельная наука. Первые криптосистемы встречаются уже в начале нашей эры. Так, Цезарь в своей переписке использовал уже более менее систематический шифр, получивший его имя.
Бурное развитие криптографические системы получили в годы первой и второй мировых войн. Начиная с послевоенного времени и по нынешний день появление вычислительных средств ускорило разработку и совершенствование криптографических методов.
Проблемой защиты информации путем ее преобразования занимается криптология (kryptos - тайный, logos - наука). Криптология разделяется на два направления - криптографию и криптоанализ. Цели этих направлений прямо противоположны.
Криптография занимается поиском и исследованием математических методов преобразования информации.
Сфера интересов криптоанализа - исследование возможности расшифровывания информации без знания ключей.
Современная криптография включает в себя четыре крупных раздела:
Симметричные криптосистемы.
Криптосистемы с открытым ключом.
Системы электронной подписи.
Управление ключами.
Основные направления использования криптографических методов - передача конфиденциальной информации по каналам связи (например, электронная почта), установление подлинности передаваемых сообщений, хранение информации (документов, баз данных) на носителях в зашифрованном виде.
Как бы ни были сложны и надежны криптографические системы - их слабое мест при практической реализации - проблема распределения ключей. Для того, чтобы был возможен обмен конфиденциальной информацией между двумя субъектами ИС, ключ должен быть сгенерирован одним из них, а затем каким-то образом опять же в конфиденциальном порядке передан другому. Т.е. в общем случае для передачи ключа опять же требуется использование какой-то криптосистемы.
Для решения этой проблемы на основе результатов, полученных классической и современной алгеброй, были предложены системы с открытым ключом.
Суть их состоит в том, что каждым адресатом ИС генерируются два ключа, связанные между собой по определенному правилу. Один ключ объявляется открытым, а другой закрытым. Открытый ключ публикуется и доступен любому, кто желает послать сообщение адресату. Секретный ключ сохраняется в тайне.
Исходный текст шифруется открытым ключом адресата и передается ему. Зашифрованный текст в принципе не может быть расшифрован тем же открытым ключом. Дешифрование сообщение возможно только с использованием закрытого ключа, который известен только самому адресату.
4.2 Методы защиты информации в Internet
Сегодня самая актуальная для Internet тема - проблема защиты информации. Сеть стремительно развивается в глобальных масштабах, и все большее распространение получают системы внутренних сетей (intranet, интрасети). Появление на рынке новой огромной ниши послужило стимулом как для пользователей, так и для поставщиков сетевых услуг к поиску путей повышения безопасности передачи информации через Internet.
Проблема безопасности в Internet подразделяется на две категории: общая безопасность и вопросы надежности финансовых операций. Успешное разрешение проблем в сфере финансовой деятельности могло бы открыть перед Internet необозримые перспективы по предоставлению услуг для бизнеса. В борьбу за решение этой проблемы включились такие гиганты в области использовани кредитных карточек, как MasterCard и Visa, а также лидеры компьютерной индустрии Microsoft и Netscape. Все это касается "денежных" дел; наша же статья посвящена проблеме общей безопасности.
Задача исследований в этой области - решение проблемы конфиденциальности.
Кроме конфиденциальности пользователей также волнует вопрос гарантий, с кем они сейчас "беседуют". Им необходима уверенность, что сервер Internet, с которым у них сейчас сеанс связи, действительно является тем, за кого себя выдает; будь то сервер World-Wide Web, FTP, IRC или любой другой. Не составляет особого труда имитировать (то ли в шутку, то ли с преступными намерениями) незащищенный сервер и попытаться собрать всю информацию о вас. И, конечно же, поставщики сетевых услуг также хотели бы быть уверенными, что лица, обращающиеся к ним за определенными ресурсами Internet, например, электронной почтой и услугами IRC, действительно те, за кого себя выдают.
4.3 Метод парольной защиты
Законность запроса пользователя определяется по паролю, представляющему собой, как правило, строку знаков. Метод паролей считается достаточно слабым, так как пароль может стать объектом хищения, перехвата, перебора, угадывания. Однако простота метода стимулирует поиск путей его усиления.
Для повышения эффективности парольной защиты рекомендуется:
1. выбирать пароль длиной более 6 символов, избегая распространенных, легко угадываемых слов, имен, дат и т.п.;
2. использовать специальные символы;
3. пароли, хранящиеся на сервере, шифровать при помощи односторонней функции;
4. файл паролей размещать в особо защищаемой области ЗУ ЭВМ, закрытой для чтения пользователями;
5. комментарии файла паролей следует хранить отдельно от файла;
6. периодически менять пароли;
7. предусмотреть возможность насильственной смены паролей со стороны системы через определенный промежуток времени;
8. использовать несколько пользовательских паролей: собственно пароль, персональный идентификатор, пароль для блокировки/разблокировки аппаратуры при кратковременном отсутствии и т.п.
В качестве более сложных парольных методов используется случайная выборка символов пароля и одноразовое использование паролей. В первом случае пользователю (устройству) выделяется достаточно длинный пароль, причем каждый раз для опознавания используется часть пароля, выбираемая случайно. При одноразовом использовании пароля пользователю выделяется не один, а большое количество паролей, каждый из которых используется по списку или по случайной выборке один раз.
4.4 Административные методы защиты
Проблема защиты информации решается введением контроля доступа и разграничением полномочий пользователя.
Распространённым средством ограничения доступа (или ограничения полномочий) является система паролей. Однако оно ненадёжно. Опытные хакеры могут взломать эту защиту, "подсмотреть" чужой пароль или войти в систему путём перебора возможных паролей, так как очень часто для них используются имена, фамилии или даты рождения пользователей. Более надёжное решение состоит в организации контроля доступа в помещения или к конкретному ПК в ЛВС с помощью идентификационных пластиковых карточек различных видов.
Использование пластиковых карточек с магнитной полосой для этих целей вряд ли целесообразно, поскольку, её можно легко подделать. Более высокую степень надёжности обеспечивают пластиковые карточки с встроенной микросхемой – так называемые микропроцессорные карточки (МП – карточки, smart – card). Их надёжность обусловлена в первую очередь невозможностью копирования или подделки кустарным способом. Кроме того, при производстве карточек в каждую микросхему заносится уникальный код, который невозможно продублировать. При выдаче карточки пользователю на неё наносится один или несколько паролей, известных только её владельцу. Для некоторых видов МП – карточек попытка несанкционированного использования заканчивается её автоматическим "закрытием". Чтобы восстановить работоспособность такой карточки, её необходимо предъявить в соответствующую инстанцию.
Установка специального считывающего устройства МП – карточек возможна не только на входе в помещения, где расположены компьютеры, но и непосредственно на рабочих станциях и серверах сети.
4.5 Оценка эффективности систем защиты программного обеспечения
Системы защиты ПО широко распространены и находятся в постоянном развитии, благодаря расширению рынка ПО и телекоммуникационных технологий. Необходимость использования систем защиты (СЗ) ПО обусловлена рядом проблем, среди которых следует выделить: незаконное использование алгоритмов, являющихся интеллектуальной собственностью автора, при написании аналогов продукта (промышленный шпионаж); несанкционированное использование ПО (кража и копирование); несанкционированная модификация ПО с целью внедрения программных злоупотреблений; незаконное распространение и сбыт ПО (пиратство).
Системы защиты ПО по методу установки можно подразделить на системы, устанавливаемые на скомпилированные модули ПО; системы, встраиваемые в исходный код ПО до компиляции; и комбинированные.
Системы первого типа наиболее удобны для производителя ПО, так как легко можно защитить уже полностью готовое и оттестированное ПО (обычно процесс установки защиты максимально автоматизирован и сводится к указанию имени защищаемого файла и нажатию "Enter"), а потому и наиболее популярны. В то же время стойкость этих систем достаточно низка (в зависимости от принципа действия СЗ), так как для обхода защиты достаточно определить точку завершения работы "конверта" защиты и передачи управления защищенной программе, а затем принудительно ее сохранить в незащищенном виде.
Системы второго типа неудобны для производителя ПО, так как возникает необходимость обучать персонал работе с программным интерфейсом (API) системы защиты с вытекающими отсюда денежными и временными затратами. Кроме того, усложняется процесс тестирования П.О и снижается его надежность, так как кроме самого ПО ошибки может содержать API системы защиты или процедуры, его использующие. Но такие системы являются более стойкими к атакам, потому что здесь исчезает четкая граница между системой защиты и как таковым ПО.
Для защиты ПО используется ряд методов, таких как:
§ Алгоритмы запутывания - используются хаотические переходы в разные части кода, внедрение ложных процедур - "пустышек", холостые циклы, искажение количества реальных параметров процедур ПО, разброс участков кода по разным областям ОЗУ и т.п.
§ Алгоритмы мутации - создаются таблицы соответствия операндов - синонимов и замена их друг на друга при каждом запуске программы по определенной схеме или случайным образом, случайные изменения структуры программы.
§ Алгоритмы компрессии данных - программа упаковывается, а затем распаковывается по мере выполнения.
§ Алгоритмы шифрования данных - программа шифруется, а затем расшифровывается по мере выполнения.
§ Вычисление сложных математических выражений в процессе отработки механизма защиты - элементы логики защиты зависят от результата вычисления значения какой-либо формулы или группы формул.
§ Методы затруднения дизассемблирования - используются различные приемы, направленные на предотвращение дизассемблирования в пакетном режиме.
§ Методы затруднения отладки - используются различные приемы, направленные на усложнение отладки программы.
§ Эмуляция процессоров и операционных систем - создается виртуальный процессор и/или операционная система (не обязательно реально существующие) и программа-переводчик из системы команд IBM в систему команд созданного процессора или ОС, после такого перевода ПО может выполняться только при помощи эмулятора, что резко затрудняет исследование алгоритма ПО.
В данной работе было проработано большое количество литературы и информации по выявлению источников угрозы информации и определению способов защиты от них.
В вычислительной технике понятие безопасности является весьма широким. Оно подразумевает и надежность работы компьютера, и сохранность ценных данных, и защиту информации от внесения в нее изменений неуполномоченными лицами, и сохранение тайны переписки в электронной связи. Разумеется, во всех цивилизованных странах на безопасности граждан стоят законы, но в вычислительной технике правоприменительная практика пока не развита, а законотворческий процесс не успевает за развитием технологий, и надежность работы компьютерных систем во многом опирается на меры самозащиты.
Статистика показывает, что во всех странах убытки от злонамеренных действий непрерывно возрастают. Причем основные причины убытков связаны не столько с недостаточностью средств безопасности как таковых, сколько с отсутствием взаимосвязи между ними, т.е. с нереализованностью системного подхода. Поэтому необходимо опережающими темпами совершенствовать комплексные средства защиты.
Список литературы
1. Баричев С.В. Криптография без секретов. – М., 1998. – с. 21-22.
2. Богатов Д.Ф., Богатов Ф.Г. Основы информатики и математики для юристов. В 2-х томах: краткий курс в таблицах, схемах и примерах. Учебник. - М.: Приор, 2000.- с.144, с. 166.
3. Информатика и математика для юристов: Учебное пособие для вузов (Гриф МО РФ) / Под ред. проф. Х.А.Андриашина, проф. С.Я.Казанцева – М.:Юнити-Дана, 2002.- с. 463.
4. Козырев А.А. Информатика: Учебник для вузов. СПб: издательство Михайлова В.А., 2002.- с. 511.
5. Крылов В.В. Информационные компьютерные преступления. – М., 1997
6. Левин В.К. Защита информации в информационно-вычислительных cистемах и сетях. Программирование. - 1994. - N5. - с. 5-16.
7. Мельников В.И. Защита информации в компьютерных системах. – М.: Финансы и статистика, Электронинформ, 1997. – с. 123 – 128.
8. Мостовой Д.Ю. Современные технологии борьбы с вирусами // Мир ПК.
9. Симонович С.В. и др. Информатика: Базовый курс. – СПб.: Питер –2002.
10. Турецкий В.Я. Математика и информатика.– 3-е изд., испр. и доп. – М.: Инфра-М, 2000.- с. 560.
11. ФЗ РФ "О персональных данных" от 27 июля 2006 года, №152-ФЗ
12. ФЗ РФ "О государственной тайне" от 21 июля 1993 года, № 5485-1 (в ред. ФЗ от 06.10.97 № 131-ФЗ)
13. ФЗ РФ "О коммерческой тайне" от 29 июля 2004 года N 98-ФЗ
14. ФЗ РФ "Об информации, информационных технологиях и о защите информации от 27 июля 2006 года N 149-ФЗ
15. Хореев П.В. Методы и средства защиты информации в компьютерных системах. – М.: издательский центр "Академия", 2005. – с. 205.
