Билет 19. Принципы нормализации в реляционных базах данных Реляционной называется база данных, в которой все данные, доступные пользователю, организованы в виде прямоугольных таблиц, а все операции над данными сводятся к операциям над этими таблицами. Нормализация обычно приводит к разделению одной таблицы на две или более таблиц, соответствующих требованиям нормальных форм. Общепринятыми считаются пять нормальных форм. Сначала было предложено только три вида нормальных форм: первая (1НФ), вторая (2НФ) и третья (3НФ). Затем Бойсом и Коддом в 1974 году было сформулировано более строгое определение третьей нормальной формы, которое получило название нормальной формы Бойса-Кодда (НФБК). Вслед за НФБК появились определения четвертой (4НФ) и пятой (5НФ) нормальных форм в 1977 и в 1979 годах. Однако на практике эти нормальные формы более высоких порядков используются редко. Каждая последующая форма удовлетворяет требованиям предыдущей. Если следовать только первому правилу нормализации, то данные будут представлены в 1 НФ. Если данные удовлетворяют третьему правилу нормализации, они будут находиться в 3НФ (а также во 1 НФ и 2НФ) и т.д. Таким образом, каждая последующая форма предъявляет больше требований к данным, чем предыдущая. Первая нормальная форма требует, чтобы на любом пересечении строки и столбца находилось единственное значение, которое должно быть атомарным (неделимым). Вторая нормальная форма основана на понятии полной функциональной зависимости. Атрибут В называется полностью функционально зависимым от атрибута А, если атрибут В функционально зависит от полного значения атрибута А и не зависит от какого-либо подмножества атрибута А. Третья нормальная форма основана на понятии транзитивной зависимости. Если для атрибутов А, В и С некоторого отношения существуют зависимости С от В и В от А, то говорят, что атрибут С транзитивно зависит от атрибута А через атрибут В. Четвертая нормальная форма связана с понятием многозначной зависимости. В случае многозначной зависимости, существующей между атрибутами А, В и С некоторого отношения, для каждого значения А имеется набор значений атрибута В и набор значений атрибута С. Однако входящие в эти наборы значения атрибутов В и С не зависят друг от друга. Пятой нормальной формой называется отношение, которое не содержит зависимостей соединения. Зависимость соединения - это такая ситуация, при которой декомпозиция отношения может сопровождаться генерацией ложных строк при обратном соединении декомпозированных отношений с помощью операции естественного соединения.

Билет 20. Системы управления базами данных. СУБД ACCESS. База данных (БД)– организованная структура, предназначенная для хранения информации. Современные БД позволяют размещать в своих структурах не только данные, но и методы (т.е. программный код), с помощью которых происходит взаимодействие с потребителем или другими программно-аппаратными комплексами.Системы управления базами данных (СУБД) – комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнения ее содержанием, редактирования содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройство вывода или передача по каналам связи. В мире существует немало различ-ных систем управления базами данных. Многие из них на самом деле являются не законченными продуктами, а специализирован-ными языками программирования, с помощью которых каждый, освоивший данный язык, может сам создавать такие структуры, какие ему удобны, и вводитьс в них необходимые элементы управ-ления. К подобным языкам относятся Clipper,Paradox,FoxProидругие. Система управления базами данных Microsoft Access является одним из самых популярных приложений в семействе настольных СУБД. Все версии Access имеют в своем арсенале средства, значительно упрощающие ввод и обработку данных, поиск данных и предоставление информации в виде таблиц, графиков и отчетов. Начиная с версии Access 2000, появились также Web-страницы доступа к данным, которые пользователь может просматривать с помощью программы Internet Explorer. Помимо этого, Access позволяет использовать электронные таблицы и таблицы из других настольных и серверных баз данных для хранения информации, необходимой приложению. Присоединив внешние таблицы, пользователь Access будет работать с базами данных в этих таблицах так, как если бы это были таблицы Access. При этом и другие пользователи могут продолжать работать с этими данными в той среде, в которой они были созданы.

Билет 21 Понятие алгоритма. Свойства алгоритма. Алгоритм - описанная на некотором языке точная конечная система правил, определяющая содержание и порядок действий над некоторыми объектами, строгое выполнение которых дает решение поставленной задачи. Алгоритм характеризуется следующими свойствами: дискретностью, массовостью, определенностью, результативностью, формальностью. Дискретность ( разрывность) - это свойство алгоритма, характеризующее его структуру: каждый алгоритм состоит из отдельных законченных действий, говорят «Делится на шаги». Массовость - применимость алгоритма ко всем задачам рассматриваемого типа, при любых исходных данных. Например,алгоритм решения квадратного уравнения в области действительных чисел должен содержать все возможные исходы решения, т.е.,рассмотрев значения дискриминанта, алгоритм находит либо два различных корня уравнения, либо два равных, либо делает вывод о том, что действительных корней нет. Определенность (детерминированность, точность) - свойство алгоритма, указывающее на то, что каждый шаг алгоритма должен быть строго определен и не допускать различных толкований. Также строго должен быть определен порядок выполнения отдельных шагов. Результативность - свойство, состоящее в том, что любой алгоритм должен завершаться за конечное (может быть очень большое) число шагов. Формальность - это свойство указывает на то, что любой исполнитель, способный воспринимать и выполнять инструкции алгоритма, действует формально, т.е. отвлекается от содержания поставленной задачи и лишь строго выполняет инструкции. Рассуждать «что, как и почему?» должен разработчик алгоритма, а исполнитель формально (не думая) поочередно исполняет предложенные команды и получает необходимый результат.

Вопрос 25

Под информационной безопасностью (ИБ) следует понимать защиту интересов субъектов информационных отношений. Ниже описаны основные ее составляющие – конфиденциальность, целостность, доступность. Приводится статистика нарушений ИБ, описываются наиболее характерные случаи.

Содержание

Понятие информационной безопасности

Основные составляющие информационной безопасности

Важность и сложность проблемы информационной безопасности

Понятие информационной безопасности

Словосочетание "информационная безопасность" в разных контекстах может иметь различный смысл. В Доктрине информационной безопасности Российской Федерации термин "информационная безопасность"используется в широком смысле. Имеется в виду состояние защищенности национальных интересов в информационной сфере, определяемых совокупностью сбалансированных интересов личности, общества и государства.

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.

В данном курсе наше внимание будет сосредоточено на хранении, обработке и передаче информации вне зависимости от того, на каком языке (русском или каком-либо ином) она закодирована, кто или что является ее источником и какое психологическое воздействие она оказывает на людей. Поэтому термин "информационная безопасность" будет использоваться в узком смысле, так, как это принято, например, в англоязычной литературе.

Под информационной безопасностью мы будем понимать защищенность информации и поддерживающей инфраструктуры от случайных или преднамеренных воздействий естественного или искусственного характера, которые могут нанести неприемлемый ущерб субъектам информационных отношений, в том числе владельцам и пользователям информации и поддерживающей инфраструктуры. (Чуть дальше мы поясним, что следует понимать под поддерживающей инфраструктурой.)

Защита информации – это комплекс мероприятий, направленных на обеспечение информационной безопасности.

Таким образом, правильный с методологической точки зрения подход к проблемам информационной безопасности начинается с выявления субъектов информационных отношений и интересов этих субъектов, связанных с использованием информационных систем (ИС). Угрозы информационной безопасности – это оборотная сторона использования информационных технологий.

Из этого положения можно вывести два важных следствия:

Трактовка проблем, связанных с информационной безопасностью, для разных категорий субъектов может существенно различаться. Для иллюстрации достаточно сопоставить режимные государственные организации и учебные институты. В первом случае "пусть лучше все сломается, чем враг узнает хоть один секретный бит", во втором – "да нет у нас никаких секретов, лишь бы все работало".

Информационная безопасность не сводится исключительно к защите от несанкционированного доступа к информации, это принципиально более широкое понятие. Субъект информационных отношений может пострадать (понести убытки и/или получить моральный ущерб) не только от несанкционированного доступа, но и от поломки системы, вызвавшей перерыв в работе. Более того, для многих открытых организаций (например, учебных) собственно защита от несанкционированного доступа к информации стоит по важности отнюдь не на первом месте.

Возвращаясь к вопросам терминологии, отметим, что термин "компьютерная безопасность" (как эквивалент или заменитель ИБ) представляется нам слишком узким. Компьютеры – только одна из составляющих информационных систем, и хотя наше внимание будет сосредоточено в первую очередь на информации, которая хранится, обрабатывается и передается с помощью компьютеров, ее безопасность определяется всей совокупностью составляющих и, в первую очередь, самым слабым звеном, которым в подавляющем большинстве случаев оказывается человек (записавший, например, свой пароль на "горчичнике", прилепленном к монитору).

Согласно определению информационной безопасности, она зависит не только от компьютеров, но и от поддерживающей инфраструктуры, к которой можно отнести системы электро-, водо- и теплоснабжения, кондиционеры, средства коммуникаций и, конечно, обслуживающий персонал. Эта инфраструктура имеет самостоятельную ценность, но нас будет интересовать лишь то, как она влияет на выполнение информационной системой предписанных ей функций.

Обратим внимание, что в определении ИБ перед существительным "ущерб" стоит прилагательное "неприемлемый". Очевидно, застраховаться от всех видов ущерба невозможно, тем более невозможно сделать это экономически целесообразным способом, когда стоимость защитных средств и мероприятий не превышает размер ожидаемого ущерба. Значит, с чем-то приходится мириться и защищаться следует только от того, с чем смириться никак нельзя. Иногда таким недопустимым ущербом является нанесение вреда здоровью людей или состоянию окружающей среды, но чаще порог неприемлемости имеет материальное (денежное) выражение, а целью защиты информации становится уменьшение размеров ущерба до допустимых значений.

Основные понятия и определения в сфере информационной безопасности

Угроза безопасности компьютерной системы - это потенциально возможное происшествие, неважно, преднамеренное или нет, которое может оказать нежелательное воздействие на саму систему, а также на информацию, хранящуюся в ней. 

Уязвимость компьютерной системы - это некая ее неудачная характеристика, которая делает возможным возникновение угрозы. Другими словами, именно из-за наличия уязвимостей в системе происходят нежелательные события.

Атака на компьютерную систему - это действие, предпринимаемое злоумышленником, которое заключается в поиске и использовании той или иной уязвимости. Таким образом, атака - это реализация угрозы. Заметим, что такое толкование атаки (с участием человека, имеющего злой умысел), исключает присутствующий в определении угрозы элемент случайности, но, как показывает опыт, часто бывает невозможно различить преднамеренные и случайные действия, и хорошая система защиты должна адекватно реагировать на любое из них.

Угроза раскрытия заключается том, что информация становится известной тому, кому не следовало бы ее знать. В терминах компьютерной безопасности угроза раскрытия имеет место всякий раз, когда получен доступ к некоторой конфиденциальной информации, хранящейся в вычислительной системе или передаваемой от одной системы к другой. Иногда вместо слова "раскрытие" используются термины "кража" или "утечка" .

Угроза целостности включает в себя любое умышленное изменение (модификацию или даже удаление) данных, хранящихся в вычислительной системе или передаваемых из одной системы в другую. Обычно считается, что угрозе раскрытия подвержены в большей степени государственные структуры, а угрозе целостности - деловые или коммерческие.

Угроза отказа в обслуживании возникает всякий раз, когда в результате некоторых действий блокируется доступ к некоторому ресурсу вычислительной системы. Реально блокирование может быть постоянным, так чтобы запрашиваемый ресурс никогда не был получен, или оно может вызвать только задержку запрашиваемого ресурса, достаточно долгую для того, чтобы он стал бесполезным. В таких случаях говорят, что ресурс исчерпан.

Аутентификация - процедура проверки является ли человек тем, за кого он себя выдал при идентификации. Веб-сайт - сервер в Интернет, который предоставляет для пользователей Интернета доступ к той информации, которую на него выложит веб-мастер. Веб-мастер (веб-админ) - человек, который регулирует работу веб-сайта. Врата сортировки - характеристика бессознательного человека, которыми обладает каждый индивидуум и с помощью которых можно расположить человека к себе. Социальная инженерия - наука и методология, изучающая управление метамоделью поведения человека, а также изучающая разрушение и построение соответствующих новых метамоделей. Социальный инженер - человек, который в совершенстве освоил техники и методы социальной инженерии. Идентификация - процедура опознавания человека объектом информатизации. Лога сервера - файл(ы) на компьютере, в которых фиксируются события указанные по критериям оценки опасности этих событий. Часто применяется при обнаружении попыток взлома сервера. Метамодель (метапрограмма) - базовые фильтры восприятия человека, на которых держится его мировосприятие. Объект информатизации - комплекс, состоящий из программно-аппаратных частей компьютера или других видов техники, который хранит, обрабатывает и выдает информацию. Права доступа - определенный вид характеристики учетной записи и файлов, которая определяет нормативы доступа (право на чтение, изменение, удаление и т.п.) к информации при объекте информатизации. Принцип уподобления - метод, при котором, социальный инженер "уподобляется" жертве. То есть зеркально копирует все вербальные и не вербальные жесты и позы жертвы, что начинает "управлять" позами, а соответственно расположенностью жертвы. Учетная запись (аккаунт) - совокупность имени и пароля конкретного человека для определенного объекта информатизации в целях обеспечения идентификации и аутентификации этого человека. Buffer Overflow - самый популярный вид ошибки в программах UNIX, которые позволяют при некоторых характеристиках (suid-флаг и т.п.) получить права доступа высшей категории. Brute-force атака - вид перебора пароля, который заключается в переборе все возможных паролей. При достаточной скорости и недостаточной защищенности криптоалгоритма, brute-force атака может быстро узнать пароль аккаунта. Denial-of-service (DoS) - общий вид атаки на сервера в Интернете, главной целью которой является остановка обслуживания или искажения обслуживания этим сервером своих пользователей. Это добиваются путем перезагрузки сервера, "зависания" сервера, прекращение его работы и т.п. Е-майл, e-mail - адрес (в нек. случаях письмо) электронной почты. Exploit (эксплоит) - небольшая программа, часто написанная на языке C с использованием ассемблера (если она под UNIX), которая используя заранее известный недочет в другой программе, позволяет получить какую-либо привилегию. FreeBSD - самый распространенный UNIX-сервер в Интернете. Известен своей маштабируемостью, но и не защищенностью по умолчанию. Human denial-of-service (HDoS) - вид атаки на человека с общими принципами как у DoS-атаки, когда главной целью остановка реагирования или искажения реагирования человека на определенные факторы