Учебное пособие по информатике 2014

соответствовать объектам из реального мира (автомобили, здания, ураган, астероид), так и быть полностью абстрактной (проекция четырёхмерного фрактала).

Рисунок 4.15 – Пример объекта, смоделированного при помощи редактора трехмерной графики

Рисунок 4.16 – Пример интерьера, смоделированного при помощи редактора трехмерной графики

Трёхмерная графика активно применяется для создания изображений на плоскости экрана или листа печатной продукции в науке и промышленности, например в системах автоматизации проектных работ (САПР; для создания твердотельных элементов: зданий, деталей машин, механизмов), архитектурной визуализации (сюда относится и так называемая «виртуальная археология»), в современных системах медицинской визуализации. Самое широкое применение — во многих современных компьютерных играх.

152

Создание

Для получения трёхмерного изображения на плоскости требуются следующие шаги:

моделирование — создание трёхмерной математической модели сцены и объектов в ней;

текстурирование — назначение поверхностям моделей растровых или процедурных текстур (подразумевает также настройку свойств материалов — прозрачность, отражения, шероховатость и пр.);

освещение — установка и настройка источников света;

анимация (в некоторых случаях) — придание движения объектам;

динамическая симуляция (в некоторых случаях) — автоматический расчёт взаимодействия частиц, твёрдых/мягких тел и пр. с моделируемыми силами гравитации, ветра, выталкивания и др., а также друг с другом;

рендеринг (визуализация) — построение проекции в соответствии с выбранной физической моделью;

вывод полученного изображения на устройство вывода — дисплей или принтер.

Программные пакеты, позволяющие создавать трёхмерную графику, то есть моделировать объекты виртуальной реальности и создавать на основе этих моделей изображения, очень разнообразны. Последние годы устойчивыми лидерами в этой области являются коммерческие продукты,

такие как Autodesk 3D Studio Max и Autodesk Maya.

Форматы файлов, используемые в трехмерной графике: COLLADA (формат, разработанный для обмена между 3D приложениями), SKP (формат файлов программы SketchUp, предназначенной для моделирования относительно простых трёхмерных объектов), STL (stereolithography format, стереолитография), U3D (Universal 3D file format, универсальный формат файла трёхмерной графики, использующий сжатие данных), VRML (Virtual Reality Modeling Language, стандартный формат файлов для демонстрации трёхмерной интерактивной векторной графики).

Аппаратное обеспечение

3D-сканер — устройство, анализирующее физический объект и на основе полученных данных создающее его 3D-модель.

Полученные методом сканирования 3D-модели в дальнейшем могут быть обработаны средствами САПР и, в дальнейшем, могут использоваться для разработки технологии изготовления (CAM) и инженерных расчётов (CAE). Для вывода 3D-моделей могут использоваться такие средства, как 3Dмонитор и 3D-принтер.

153

безопасности — такие, как персонал, материальные и финансовые средства и информацию.

Информация – это абстрактное содержание какого-либо высказывания, описание, указание, сообщение или известие.

Защищаемой информацией называют информацию, являющуюся предметом собственности и подлежащую защите в соответствии с требованиями правовых документов или требованиями, установленными собственником информации.

Однако защите подлежит не всякая информация, а только та, которая имеет цену. Ценной становится та информация, обладание которой позволит ее существующему и потенциальному владельцу получить какой-либо выигрыш: моральный, материальный, политический и т. д.

Ценность информации является критерием при принятии любого решения о ее защите и для выбора метода защиты. В денежном выражении затраты на защиту информации не должны превышать возможные потери.

Принято следующее разделение информации по уровню важности:

–жизненно важная незаменимая информация, наличие которой необходимо для функционирования организации;

–важная информация – информация, которая может быть заменена или восстановлена, но процесс восстановления очень труден и связан с большими затратами;

–полезная информация – информация, которую трудно восстановить, однако организация может эффективно функционировать и без нее;

–несущественная информация – информация, которая больше не нужна организации.

Категория важности, как и ценность информации, обычно изменяется со временем и зависит от степени отношения к ней различных групп потребителей и потенциальных нарушителей. Приведенное деление информации по уровню важности согласуется с принципом деления информации по уровням секретности.

Уровень секретности – это административная или законодательная мера, соответствующая мере ответственности лица за утечку или потерю конкретной секретной информации, регламентируемой специальным документом, с учетом государственных, военно-стратегических, коммерческих, служебных или частных интересов. Такой информацией может быть государственная, военная, коммерческая, служебная или личная тайна.

Характер и формы угроз

Угроза информационной безопасности – целенаправленное действие, которое повышает уязвимость накапливаемой, хранимой и обрабатываемой информации и приводит к ее случайному или предумышленному изменению или уничтожению.

Основными угрозами информационной безопасности являются:

155

1.Деятельность человека, непосредственно и опосредовано влияющая на информационную безопасность и являющаяся основным источником угроз.

2.Отказы и неисправности средств информатизации.

3.Стихийные бедствия и катастрофы.

Источники угроз информационной безопасности делятся на внешние и внутренние.

Внешние угрозы исходят от природных явлений (стихийных бедствий), катастроф, а также от субъектов, не входящих в состав пользователей и обслуживающего персонала системы, разработчиков системы, и не имеющих непосредственного контакта с информационными системами и ресурсами. Источники внешних угроз:

недружественная политика сторонних лиц и организаций в области распространения информации и новых информационных технологий;

преступные действия групп, формирований и отдельных лиц, направленные против экономических интересов организации;

стихийные бедствия и катастрофы.

Внутренние угрозы исходят от пользователей и обслуживающего персонала системы, разработчиков системы, других субъектов, вовлеченных в информационные процессы и имеющих непосредственный контакт с информационными системами и ресурсами, как допущенных, так и не допущенных к секретным (конфиденциальным) сведениям. Источники внутренних угроз:

противозаконная деятельность сотрудников, отделов и служб в области формирования, распространения и использования информации;

нарушения установленных регламентов сбора, обработки и передачи информации;

преднамеренные действия и непреднамеренные ошибки персонала информационных систем;

отказы технических средств и сбои программного обеспечения в информационных и телекоммуникационных системах.

Реализуются угрозы по отношению к защищаемым объектам возможными способами нарушения информационной безопасности, которые могут быть разделены на информационные, программно-математические, физические, радиоэлектронные и организационно-правовые.

Информационные способы нарушения информационной безопасности:

противозаконный сбор, распространение и использование информации;

манипулирование информацией (дезинформация, сокрытие или искажение информации);

незаконное копирование, уничтожение данных и программ;

156

хищение информации из баз и банков данных;

нарушение адресности и оперативности информационного обмена;

нарушение технологии обработки данных и информационного

обмена.

Программно-математические способы нарушения информационной безопасности:

внедрение программ-вирусов;

внедрение программных закладок на стадии проектирования или

эксплуатации системы и приводящих к компрометации системы защиты информации.

Физические способы нарушения информационной безопасности:

уничтожение, хищение и разрушение средств обработки и защиты информации, средств связи, целенаправленное внесение в них неисправностей;

уничтожение, хищение и разрушение машинных или других оригиналов носителей информации;

хищение ключей (ключевых документов) средств криптографической защиты информации, программных или аппаратных ключей средств защиты информации от несанкционированного доступа;

воздействие на обслуживающий персонал и пользователей системы с целью создания благоприятных условий для реализации угроз информационной безопасности;

диверсионные действия по отношению к объектам

информационной безопасности.

Радиоэлектронные способы нарушения информационной безопасности:

перехват информации в технических каналах ее утечки;

перехват и дешифрование информации в сетях передачи данных и линиях связи;

внедрение электронных устройств перехвата информации в технические средства и помещения;

навязывание ложной информации по сетям передачи данных и линиям связи;

радиоэлектронное подавление линий связи и систем управления с использованием одноразовых и многоразовых генераторов различных видов электромагнитной энергии (взрывомагнитные, взрывные магнитогидродинамические, пучково-плазменные и др.).

157

Организационно-правовые способы нарушения информационной безопасности:

закупка несовершенных, устаревших или неперспективных средств информатизации и информационных технологий;

невыполнение требований законодательства и задержки в

разработке и принятии необходимых нормативных правовых и технических документов в области информационной безопасности.

Результатами реализации угроз информационной безопасности и осуществления посягательств (способов воздействия) на информационные ресурсы и информационные системы и процессы в общем случае являются:

нарушение секретности (конфиденциальности) информации (разглашение, утрата, хищение, утечка и перехват и т.д.);

нарушение целостности информации (уничтожение, искажение, подделка и т.д.);

нарушение доступности информации и работоспособности информационных систем (блокирование данных и информационных систем, разрушение элементов информационных систем, компрометация системы защиты информации и т.д.).

Модель нарушителя информационной безопасности

В качестве вероятного нарушителя информационной безопасности рассматривается субъект, имеющий возможность реализовывать, в том числе с помощью технических средств, угрозы информационной безопасности и осуществлять посягательства (способы воздействия) на информационные ресурсы и системы.

По уровню возможности реализовать угрозы и осуществить посягательства на информационные ресурсы и системы нарушителей можно классифицировать следующим образом:

1-ый уровень – внешний нарушитель (группа внешних нарушителей), самостоятельно осуществляющий создание методов и средств реализации угроз, а также реализующий угрозы (атаки);

2-ой уровень – внутренний нарушитель, не являющийся пользователем информационных систем (группа нарушителей, среди которых есть по крайней мере один указанный выше внутренний нарушитель), самостоятельно осуществляющий создание методов и средств реализации угроз, а также реализующий угрозы (атаки);

3-ий уровень – внутренний нарушитель, являющийся пользователем информационных систем (группа нарушителей, среди которых есть по крайней мере один указанный выше внутренний нарушитель), самостоятельно осуществляющий создание методов и средств реализации угроз, а также реализующий угрозы (атаки);

158

4-ый уровень – группа нарушителей (среди которых есть внутренние, являющиеся пользователями информационных систем), осуществляющая создание методов и средств реализации угроз, а также реализующая их с привлечением отдельных специалистов, имеющих опыт разработки и анализа средств защиты информации, используемых в информационных системах таможенных органов;

5-ый уровень – группа нарушителей (среди которых есть внутренние, являющиеся пользователями информационных систем), осуществляющая создание методов и средств реализации атак, а также реализующая атаки с привлечением научноисследовательских центров, специализирующихся в области разработки и анализа средств защиты информации (включая специалистов в области использования для реализации угроз (атак) недокументированных средств прикладного программного обеспечения);

Предполагается, что на этих уровнях нарушитель является специалистом высшей квалификации, знает все об информационной системе, о системе и средствах ее защиты и может при определенных обстоятельствах осуществить весь спектр посягательств на информационные ресурсы.

В своей противоправной деятельности вероятный нарушитель может использовать любое существующее в стране и за рубежом средство перехвата информации, воздействия на информацию и информационные системы, адекватные финансовые средства для подкупа персонала, шантаж и другие средства и методы для достижения стоящих перед ним целей.

Необходимо учитывать также цели посягательств вероятного нарушителя на информационные ресурсы и системы. Среди таких целей может быть хищение информации (шпионаж, в том числе экономический), намерение совершить корыстное преступление, любопытство, удовлетворение собственного тщеславия, месть, вандализм и др.

Для различных объектов обеспечения информационной безопасности модель нарушителя может быть различной и уточняется по мере необходимости.

Формы обеспечения информационной безопасности

Для предохранения информации от несанкционированного доступа выделяют следующие формы защиты:

физические (препятствие);

законодательные;

управление доступом;

криптографическое закрытие.

Физические формы защиты основаны на создании физических препятствий для злоумышленника, преграждающих ему путь к защищаемой информации (строгая система пропуска на территорию и в помещения с аппаратурой или с носителями информации). Эти способы дают защиту только от "внешних" злоумышленников и не защищают информацию от тех лиц, которые обладают правом входа в помещение.

159

Законодательные формы защиты составляют нормативные документы, которые регламентируют правила использования и обработки информации ограниченного доступа и устанавливают меры ответственности за нарушение этих правил.

Управление доступом представляет способ защиты информации путем регулирования доступа ко всем ресурсам системы (техническим, программным, элементам баз данных). В информационных системах регламентированы порядок работы пользователей и персонала, право доступа к отдельным файлам в базах данных и т. д. Управление доступом предусматривает следующие функции защиты:

идентификацию пользователей, персонала и ресурсов системы (присвоение каждому объекту персонального идентификатора: имени, кода, пароля и т.п.);

аутентификацию – опознание (установление подлинности) объекта или субъекта по предъявляемому им идентификатору;

авторизацию – проверку полномочий (проверку соответствия дня недели, времени суток, запрашиваемых ресурсов и процедур установленному регламенту);

разрешение и создание условий работы в пределах установленного регламента;

регистрацию (протоколирование) обращений к защищаемым ресурсам;

реагирование (сигнализация, отключение, задержка работ, отказ в запросе) при попытках несанкционированных действий.

Установление подлинности пользователя

Самым распространенным методом установления подлинности является метод паролей. Пароль представляет собой строку символов, которую пользователь должен ввести в систему каким-либо способом (напечатать, набрать на клавиатуре и т. п.). Если введенный пароль или его образ соответствует хранящемуся в памяти, то пользователь получает доступ ко всей информации, защищенной этим паролем. Пароль можно использовать и независимо от пользователя для защиты файлов, записей, полей данных внутри записей и т.д.

Парольная защита широко применяется в системах защиты информации и характеризуется простотой и дешевизной реализации, малыми затратами машинного времени, не требует больших объемов памяти. Однако парольная защита часто не дает достаточного эффекта по следующим причинам.

1.Чрезмерная длина пароля, не позволяющая его запомнить, стимулирует пользователя к записи пароля на подручных бумажных носителях, что сразу делает пароль уязвимым.

2.Пользователи склонны к выбору тривиальных паролей, которые можно подобрать после небольшого числа попыток перебора.

160