Вопрос 26 Виды угроз информационной безопасности
Угрозы информационной безопасности – это возможные действия или события, которые могут вести к нарушениям ИБ.
Виды угроз информационной безопасности очень разнообразны и имеют множество классификаций:
Различные виды угроз информационной безопасности
Угрозы ИБ являются целями/конечными результатами деятельности нарушителей информационной безопасности.
Шесть основных видов угроз информационной безопасности (классифицированных по характеру нарушения)
При выполнении проектов по построению/усовершенствованию систем информационной безопасности специалисты ARinteg определяют профиль всех актуальных угроз ИБ и на основе полученных данных разрабатывают необходимые технические и организационные меры по минимизации существующих угроз.
Вопрос 27
Методы и средства защиты компьютерной информации 1. Свойства информации. Источники угроз. Уровни защиты информации. Модель нарушителя. Категории потенциальных нарушителей. Способы обнаружения атак. Классификации угроз. Информация – любые знания о предметах, фактах, понятиях и т. д. проблемной области, которыми обмениваются пользователи системы обработки данных. Источник – материальный объект или субъект, способный накапливать, хранить, преобразовывать и выдавать информацию в виде сообщений или сигналов различной физической природы. Модель нарушителя правил доступа – абстрактное (формализованное или неформализованное) описанием нарушителя правил доступа к информационному ресурсу. Примерами моделей нарушителя правил доступа являются такие программы как троянский конь, логическая бомба, компьютерный вирус и другие. Нарушитель – субъект, действия которого нарушают безопасность информации в рассматриваемой компьютерной системе. Постоянное изменение сети (появление новых рабочих станций, реконфигурация программных средств и т.п.) может привести к появлению новых угроз и уязвимых мест в системе защиты. В связи с этим особенно важно своевременное их выявление и внесение изменений в соответствующие настройки систем (в том числе и подсистем защиты). Это означает, что рабочее место администратора системы должно быть укомплектовано специализированными программными средствами обследования сетей и выявления уязвимых мест («Intrusion Detection»), которые могут быть использованы для электронного вторжения. Кроме того, необходимы средства комплексной оценки степени защищенности информационной системы от атак нарушителей. Классификация угроз среде ИС: 1. Неавторизированная модификация данных и программ – происходящая в результате модификации, удаления или разрушения человеком данных и программного обеспечения ИС неавторизированным или случайным образом. 2. Неавторизированный доступ ИС – происходящий в результате получения неавторизированным человеком доступа к ИС. 3. Неработоспособность ИС – происходящая в результате реализация угроз, которые не позволяют ресурсам ИС быть своевременно доступными. 4. Несоответствующий доступ к ресурсам ИС – происходящий в результате получения доступа к ресурсам ИС авторизованным или неавторизованным человеком неавторизованным способом. 5. Подмена трафика ИС – происходящая в результате появлений сообщений, которые имеют такой вид, как будто они посланы законным заявленным отправителем, а на самом деле сообщения посланы не им. 6. Раскрытие данных – происходящее в результате получения доступа к информации или ее чтения человеком и возможного раскрытия им информации случайным или неавторизованным намеренным образом. 7. Раскрытие трафика ИС – происходящее в результате получения доступа к информации и возможного ее разглашения случайным или неавторизованным намеренным образом тогда, когда информация передается через ИС. 2. Криптология. Определение и составные части криптологии. Основные понятия криптографии. Основные характеристики шифра Предположения криптоанализа. Понятие протокола. Понятие устойчивого шифра. Под криптологией (от греческого kruptos - тайный и logos – сообщение) понимается наука о безопасности (секретности) связи. Криптология делится на две части: криптографию (шифрование) и криптоанализ. Криптограф пытается найти методы обеспечения секретности или аутентичности (подлинности) сообщений. Криптоаналитик пытается выполнить обратную задачу: раскрыть шифротекст или подделать его так, чтобы он был принят как подлинный. Одним из основных допущений криптографии является то, что криптоаналитик противника имеет полный шифротекст и ему известен алгоритм шифрования, за исключением секретного ключа. При этих допущениях криптограф разрабатывает систему, стойкую при анализе только на основе шифротекста. На практике допускается некоторое усложнение задачи криптографа. Криптоаналитик противника может иметь фрагменты открытого текста и соответствующего ему шифротекста. В этом случае криптограф разрабатывает систему стойкую при анализе на основе открытого текста. Криптограф может даже допустить, что криптоаналитик противника способен ввести свой открытый текст и получить правильный шифротекст с помощью секретного ключа (анализ на основе выбранного открытого текста), и наконец, - объединить две последние возможности (анализ на основе выбранного текста). Многие из стратегий нарушителя могут быть блокированы с помощью криптографических средств защиты информации, но следует отметить, что большинство стратегий нарушителя связано с проблемами аутентичности пользователя и сообщений. Протокол – согласованная процедура передачи данных между различными объектами вычислительной системы. Шифр – совокупность обратимых преобразований множества возможных открытых данных на множество возможных зашифрованных данных, осуществляемых по определенным правилам с применением ключа. 3. Классификация криптографических алгоритмов. Области применения, виды криптоанализа, примеры (шифры Цезаря, Вижинера, Вернама, Сцитала, Плейфер). Существует два вида методологии с использованием ключей: симметричная — с применением секретного ключа и асимметричная — с открытым ключом. Каждая методология использует собственные процедуры, способы распределения и типы ключей, алгоритмы шифрования и расшифровки. При симметричной (symmetric) методологии с секретным ключом используется один ключ, с помощью которого производится как шифрование, так и расшифровка посредством одного и того же алгоритма симметричного шифрования. Этот ключ передается двум участникам взаимодействия до передачи зашифрованных данных при соблюдении надлежащих мер безопасности. К достоинствам данной системы можно отнести сравнительно большое быстродействие при шифровании и расшифровке передаваемых сообщений, а к недостаткам — то, что безопасно распространять секретные ключи довольно трудно. Пример использования симметричной методологии — сеть банкоматов ATM. Эти системы являются оригинальными разработками владеющих ими банков и не продаются сторонним лицам. При асимметричной (asymmetric) методологии с открытым ключом используются два взаимосвязанных ключа, один из которых является секретным, а другой публикуется в открытых источниках. Данные, зашифрованные одним ключом, могут быть расшифрованы только другим ключом. Главный недостаток — необходимость использования очень больших по размеру ключей для обеспечения безопасности, что негативно отражается на скорости работы алгоритмов шифрования. Часто обе методологии комбинируются. Например, генерируется симметричный (секретный) ключ, который передается с помощью алгоритмов асимметричной методологии. К самым распространенным алгоритмам симметричной методологии можно отнести DES (Data Encryption Standard), 3-DES, RC2, RC4 и RC5. Примеры асимметричной — RSA и ECC. И отдельную позицию занимает один из наиболее популярных алгоритмов цифровой подписи DSA (Digital Signature Algorithm). Важность сохранения целостности или конфиденциальности информации была очевидна во все времена, но особенно актуальным это стало в связи с развитием информационных технологий, в частности сети Интернет, обеспечивающей удобный и оперативный способ связи. Использование же специальных средств гарантирует необходимый уровень конфиденциальности, причем пользователю компьютера нередко приходится встречаться с такими сложнейшими алгоритмами, как RSA или DSA. В результате уже ни у кого не вызывает удивления использование цифровой подписи или даже шифрование писем электронной почты. Наличие встроенных механизмов защиты информации в прикладных системах все чаще становится определяющим фактором при их выборе потребителями, о чем хорошо знают все разработчики программных средств. Однако работы по созданию и тестированию криптографической защиты требуют существенных финансовых затрат. Кроме того, необходимы квалифицированные сотрудники, в частности криптографы и программисты с математическим образованием. Все это в значительной степени определяет качество разработки и успех реализации универсальных интерфейсов. Многие фирмы, в том числе крупнейшие системные интеграторы, применяя криптографическую защиту в своих прикладных системах, пошли по пути реализации универсальных интерфейсов. В их задачи входит предоставление приложению широкого набора возможностей по вызову криптографических сервисов, что обеспечивает гибкость системы и определенную ее независимость от алгоритмов. В результате такого подхода разработчикам программного обеспечения нет необходимости задумываться над тем, какие именно алгоритмы криптографической защиты будут реализованы в конечном продукте — используются лишь интерфейсы вызовов функций защиты, созданных сторонними производителями. Примером может служить фирма Sun Microsystems, предлагающая разработчикам программного обеспечения язык Java с широким набором интерфейсов, реализующих основные криптографические алгоритмы и протоколы. 4. Современные блочные шифры. Понятие шифра Фейстеля. Особенности дешифрования шифра Фейстеля. Блочные алгоритмы DES, ГОСТ, Triple DES, IDEA. Сравнительная характеристика. Диффузия и конфузия. Финалисты конкурса AES. Сравнительная характеристика. Стандарт AES. Шифр – совокупность обратимых преобразований множества возможных открытых данных на множество возможных зашифрованных данных, осуществляемых по определенным правилам с применением ключа. Блочный алгоритм шифрования – алгоритм шифрования, осуществляющий криптографическое преобразование исходной информации путем выполнения криптографических операций над n-битными блоками открытого текста. Характерной особенностью блочных криптоалгоритмов является тот факт, что в ходе своей работы они производят преобразование блока входной информации фиксированной длины и получают результирующий блок того же объема, но недоступный для прочтения сторонним лицам, не владеющим ключом. Таким образом, схему работы блочного шифра можно описать функциями Z=EnCrypt(X,Key) и X=DeCrypt(Z,Key) Ключ Key является параметром блочного криптоалгоритма и представляет собой некоторый блок двоичной информации фиксированного размера. Исходный (X) и зашифрованный (Z) блоки данных также имеют фиксированную разрядность, равную между собой, но необязательно равную длине ключа. Блочные шифры являются основой, на которой реализованы практически все криптосистемы. Методика создания цепочек из зашифрованных блочными алгоритмами байт позволяет шифровать ими пакеты информации неограниченной длины. Такое свойство блочных шифров, как быстрота работы, используется асимметричными криптоалгоритмами, медлительными по своей природе. Отсутствие статистической корреляции между битами выходного потока блочного шифра используется для вычисления контрольных сумм пакетов данных и в хешировании паролей. Следующие разработки всемирно признаны стойкими алгоритмами и публикаций о универсальных методах их взлома в средствах массовой информации на момент создания материала не встречалось. Название алгоритма Автор Размер блока Длина ключа IDEA Xuejia Lia and James Massey 64 бита 128 бит CAST128 64 бита 128 бит BlowFish Bruce Schneier 64 бита 128 – 448 бит ГОСТ НИИ *** 64 бита 256 бит TwoFish Bruce Schneier 128 бит 128 – 256 бит MARS Корпорация IBM 128 бит 128 – 1048 бит Криптоалгоритм именуется идеально стойким, если прочесть зашифрованный блок данных можно только перебрав все возможные ключи, до тех пор, пока сообщение не окажется осмысленным. Так как по теории вероятности искомый ключ будет найден с вероятностью 1/2 после перебора половины всех ключей, то на взлом идеально стойкого криптоалгоритма с ключом длины N потребуется в среднем 2N-1 проверок. Таким образом, в общем случае стойкость блочного шифра зависит только от длины ключа и возрастает экспоненциально с ее ростом. Даже предположив, что перебор ключей производится на специально созданной многопроцессорной системе, в которой благодаря диагональному параллелизму на проверку 1 ключа уходит только 1 такт, то на взлом 128 битного ключа современной технике потребуется не менее 1021 лет. Естественно, все сказанное относится только к идеально стойким шифрам, которыми, например, с большой долей уверенности являются приведенные в таблице выше алгоритмы. Кроме этого условия к идеально стойким криптоалгоритмам применяется еще одно очень важное требование, которому они должны обязательно соответствовать. При известных исходном и зашифрованном значениях блока ключ, которым произведено это преобразование, можно узнать также только полным перебором. Ситуации, в которых постороннему наблюдателю известна часть исходного текста встречаются повсеместно. Это могут быть стандартные надписи в электронных бланках, фиксированные заголовки форматов файлов, довольно часто встречающиеся в тексте длинные слова или последовательности байт. В свете этой проблемы описанное выше требование не является ничем чрезмерным и также строго выполняется стойкими криптоалгоритмами, как и первое. Таким образом, на функцию стойкого блочного шифра Z=EnCrypt(X,Key) накладываются следующие условия: 1. Функция EnCrypt должна быть обратимой. 2. Не должно существовать иных методов прочтения сообщения X по известному блоку Z, кроме как полным перебором ключей Key. 3. Не должно существовать иных методов определения каким ключом Key было произведено преобразование известного сообщения X в сообщение Z, кроме как полным перебором ключей.
Билет 28
Понятие информации, информационной технологии и информационной технологии управления
Информация – это знания или сведения о ком-либо или о чем-либо.
Информация – это сведения, которые можно собирать, хранить, передавать, обрабатывать, использовать.
в быту информацией называют любые данные, сведения, знания, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п.;
в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов (в этом случае есть источник сообщений, получатель (приемник) сообщений, канал связи);
в кибернетике под информацией понимают ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы;
в теории информации под информацией понимают сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.
Информация – это отражение внешнего мира с помощью знаков или сигналов. Информационная ценность сообщения заключается в новых сведениях, которые в нем содержатся (в уменьшении незнания).
Технология — это комплекс научных и инженерных знаний, реализованных в
приемах труда, наборах материальных, технических, энергетических, трудовых
факторов производства, способах их соединения для создания продукта или
услуги, отвечающих определенным требованиям. Поэтому технология неразрывно
связана с машинизацией производственного или непроизводственного, прежде
всего управленческого процесса. Управленческие технологии основываются на
применении компьютеров и телекоммуникационной техники.
Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, информационная технология —
это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических, инженерных
дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых
обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы
организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их
практические приложения, а также связанные со всем этим социальные,
экономические и культурные проблемы. Сами информационные технологии требуют
сложной подготовки, больших первоначальных затрат и наукоемкой техники. Их
введение должно начинаться с создания математического обеспечения,
формирования информационных потоков в системах подготовки специалистов.
Информационная технология — это процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления. Цель информационной технологии — производство информации для ее .анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.
Целью информационной технологии управления является удовлетворение информационных потребностей всех без исключения сотрудников фирмы, имеющих дело с обработкой информации для принятия тех или иных управленческих решений. Она может быть полезна на любом уровне управления.
Билет 23
Объе́ктно-ориенти́рованное, или объектное, программи́рование (в дальнейшем ООП) —парадигма программирования, в которой основными концепциями являются понятия объектови классов. В случае языков с прототипированием вместо классов используются объекты-прототипы.
Абстракция
Абстрагирование — это способ выделить набор значимых характеристик объекта, исключая из рассмотрения незначимые. Соответственно, абстракция — это набор всех таких характеристик.
Инкапсуляция
Инкапсуляция — это свойство системы, позволяющее объединить данные и методы, работающие с ними, в классе и скрыть детали реализации от пользователя.
Класс
Класс является описываемой на языке терминологии (пространства имён) исходного кода моделью ещё не существующей сущности (объекта). Фактически он описывает устройство объекта, являясь своего рода чертежом. Говорят, что объект — этоэкземпляр класса. При этом в некоторых исполняющих системах класс также может представляться некоторым объектом при выполнении программы посредством динамической идентификации типа данных. Обычно классы разрабатывают таким образом, чтобы их объекты соответствовали объектам предметной области.
Наследование
Наследование — это свойство системы, позволяющее описать новый класс на основе уже существующего с частично или полностью заимствующейся функциональностью. Класс, от которого производится наследование, называется базовым, родительским или суперклассом. Новый класс — потомком, наследником или производным классом.
Объект
Сущность в адресном пространстве вычислительной системы, появляющаяся при создании экземпляра класса или копирования прототипа (например, после запуска результатов компиляции и связывания исходного кода на выполнение).
Полиморфизм
Полиморфизм — это свойство системы использовать объекты с одинаковым интерфейсом без информации о типе и внутренней структуре объекта.
Прототип
Прототип — это объект-образец, по образу и подобию которого создаются другие объекты. Объекты-копии могут сохранять связь с родительским объектом, автоматически наследуя изменения в прототипе; эта особенность определяется в рамках конкретногоязыка.
Билет 22
Структу́рное программи́рование — методология разработки программного обеспечения, в основе которой лежит представление программы в виде иерархической структуры блоков. Предложена в 70-х годах XX века Э. Дейкстрой, разработана и дополнена Н. Виртом В соответствии с данной методологией
Любая программа представляет собой структуру, построенную из трёх типов базовых конструкций:
последовательное исполнение — однократное выполнение операций в том порядке, в котором они записаны в тексте программы;
ветвление — однократное выполнение одной из двух или более операций, в зависимости от выполнения некоторого заданного условия;
цикл — многократное исполнение одной и той же операции до тех пор, пока выполняется некоторое заданное условие (условие продолжения цикла).
В программе базовые конструкции могут быть вложены друг в друга произвольным образом, но никаких других средств управления последовательностью выполнения операций не предусматривается.
Повторяющиеся фрагменты программы (либо не повторяющиеся, но представляющие собой логически целостные вычислительные блоки) могут оформляться в виде т. н.подпрограмм (процедур или функций). В этом случае в тексте основной программы, вместо помещённого в подпрограмму фрагмента, вставляется инструкция вызова подпрограммы. При выполнении такой инструкции выполняется вызванная подпрограмма, после чего исполнение программы продолжается с инструкции, следующей за командой вызова подпрограммы.
Разработка программы ведётся пошагово, методом «сверху вниз».
Сначала пишется текст основной программы, в котором, вместо каждого связного логического фрагмента текста, вставляется вызов подпрограммы, которая будет выполнять этот фрагмент. Вместо настоящих, работающих подпрограмм, в программу вставляются «заглушки», которые ничего не делают. Полученная программа проверяется и отлаживается. После того, как программист убедится, что подпрограммы вызываются в правильной последовательности (то есть общая структура программы верна), подпрограммы-заглушки последовательно заменяются на реально работающие, причём разработка каждой подпрограммы ведётся тем же методом, что и основной программы. Разработка заканчивается тогда, когда не останется ни одной «затычки», которая не была бы удалена. Такая последовательность гарантирует, что на каждом этапе разработки программист одновременно имеет дело с обозримым и понятным ему множеством фрагментов, и может быть уверен, что общая структура всех более высоких уровней программы верна. При сопровождении и внесении изменений в программу выясняется, в какие именно процедуры нужно внести изменения, и они вносятся, не затрагивая части программы, непосредственно не связанные с ними. Это позволяет гарантировать, что при внесении изменений и исправлении ошибок не выйдет из строя какая-то часть программы, находящаяся в данный момент вне зоны внимания программиста. Теорема о структурном программировании:
Основная статья: Теорема Бома-Якопини
Любую схему алгоритма можно представить в виде композиции вложенных блоков begin и end, условных операторов if, then, else, циклов с предусловием (while) и может быть дополнительных логических переменных (флагов). Эта теорема была сформулирована итальянскими математиками К.Бомом и Дж.Якопини в 1966 году и говорит нам о том, как можно избежать использование оператора перехода goto.
Билет 3
Структура программного обеспечения
Совокупность программ, предназначенная для решения задач на ПК, называется программным обеспечением.