Уроки 6 - 8
Информационная безопасность

Изучив эту тему, вы узнаете:

- каковы основные цели и задачи информационной безопасности;
- что такое информационные угрозы и как они проявляются;
- что является источником информационных угроз;
- какие существуют методы защиты информации от информационных угроз.

Основные цели и задачи информационной безопасности

На протяжении всей истории развития цивилизации достоверная и полная информация всегда являлась востребованным и дорогостоящим товаром. Для современного общества характерен возрастающий по экспоненциальному закону объем информации, которую человек должен воспринимать и перерабатывать в процессе своей деятельности.

Как защитить информацию и дать возможность использовать ее по назначению и вовремя? Решение этого вопроса было и до сих пор остается одной из самых актуальных задач. Масштабное развитие процесса информатизации еще в большей степени усугубило эту проблему, так как приходится учитывать не только условия традиционной среды обитания человека, но и среду, которая появилась благодаря широкому внедрению компьютерных систем в различные сферы его деятельности.

Процесс информатизации неизбежно приводит к интеграции этих сред, поэтому проблему защиты информации необходимо решать, учитывая всю совокупность условий циркуляции информации, создания и использования информационных ресурсов в этой новой объединенной среде, которая получила название «информационная среда».

Информационная среда — это совокупность условий, средств и методов на базе компьютерных систем, предназначенных для создания и использования информационных ресурсов.

Совокупность факторов, представляющих опасность для функционирования информационной среды, называют информационными угрозами. Конкретными результатами воздействия этих угроз могут быть: исчезновение информации, модификация информации, ознакомление с информацией посторонних лиц и т. п.

Противоправные воздействия на информационную среду могут наносить ущерб интересам человека и общества, поэтому одной из задач информатизации является обеспечение информационной безопасности. Должна быть обеспечена защита информационной среды от информационных угроз, то есть не только защита информации, но и информационная безопасность самого человека и всего общества.

Информационная безопасность — совокупность мер по защите информационной среды общества и человека.

Основными целями обеспечения информационной безопасности общества являются:

♦ защита национальных интересов;
♦ обеспечение человека и общества достоверной и полной информацией;
♦ правовая защита человека и общества при получении, распространении и использовании информации. 

К объектам, которым следует обеспечить информационную безопасность, относятся:

♦ информационные ресурсы;
♦ система создания, распространения и использования информационных ресурсов;
♦ информационная инфраструктура общества (информационные коммуникации, сети связи, центры анализа и обработки данных, системы и средства защиты информации);
♦ средства массовой информации;
♦ права человека и государства на получение, распространение и использование информации;
♦ защита интеллектуальной собственности и конфиденциальной информации.

Информационные угрозы

Источниками информационных угроз для человека и общества могут быть внешние и внутренние факторы (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Источники основных информационных угроз для России

К источникам основных внешних угроз для России относятся:

♦ политика стран, противодействующая доступу к мировым достижениям в области информационных технологий;
♦ «информационная война», нарушающая функционирование информационной среды в стране;
♦ преступная деятельность, направленная против национальных интересов.

К источникам основных внутренних угроз для России относятся:

♦ отставание от ведущих стран мира по уровню информатизации;
♦ технологическое отставание электронной промышленности в области производства информационной и телекоммуникационной техники;
♦ снижение уровня образованности граждан, препятствующее работе в информационной среде.

Информационные угрозы безопасности информации можно разделить на преднамеренные (несанкционированный доступ) и случайные (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Основные виды информационных угроз

Преднамеренные угрозы часто называют несанкционированным доступом, атакой, нападением. Эти угрозы связаны с действиями человека, причинами которых могут быть: самоутверждение своих способностей (хакеры), недовольство своей жизненной ситуацией, материальный интерес, развлечение и т. п. Перечень преднамеренных воздействий на информацию может быть весьма разнообразен и определяется возможностями и фантазией тех, кто собирается их осуществить. Приведем некоторые возможные преднамеренные угрозы, являюиеся типичными для компьютерных систем:

♦ хищение информации: несанкционированный доступ к документам и файлам (просмотр и копирование данных), хищение компьютеров и носителей информации, уничтожение информации;
♦ распространение компьютерных вирусов;
♦ физическое воздействие на аппаратуру: внесение изменений в аппаратуру, подключение к каналам связи, порча или уничтожение носителей, преднамеренное воздействие магнитным полем.

Преднамеренные угрозы в компьютерных системах могут осуществляться через каналы доступа к информации:

♦ компьютерное рабочее место служащего;
♦ компьютерное рабочее место администратора компьютерной системы;
♦ внешние носители информации (диски, ленты, бумажные носители);
♦ внешние каналы связи.

Наиболее серьезная угроза исходит от компьютерных вирусов. Каждый день появляется до 300 новых вирусов. Вирусы не признают государственных границ, распространяясь по всему миру за считанные часы. Ущерб от компьютерных вирусов может быть разнообразным, начиная от посторонних надписей, возникающих на экране монитора, и заканчивая хищением и удалением информации, находящейся на зараженном компьютере. Причем это могут быть как системные файлы операционной среды, так и офисные, бухгалтерские и другие документы, представляющие для пользователя определенную ценность. Финансовый ущерб от вирусов в 2003 году, по предварительным оценкам, достиг 12 миллиардов долларов.

Среди вредоносных программ особое место занимают «троянские кони», которые могут быть незаметно для владельца установлены и запущены на его компьютере. Различные варианты «троянских коней» делают возможным просмотр содержимого экрана, перехват вводимых с клавиатуры команд, кражу и изменение паролей и файлов и т. п.

Все чаще причиной информационных «диверсий» называют Интернет. Это связано с расширением спектра услуг и электронных сделок, осуществляемых через Интернет. Все чаще вместе с электронной почтой, бесплатными программами, компьютерными играми приходят и компьютерные вирусы. В 2003 году произошли две глобальные эпидемии, крупнейшие за всю историю Сети. Примечательно, что причиной эпидемий стали не классические почтовые черви, а их сетевые модификации — черви, распространяющиеся в виде сетевых пакетов данных. Они стали лидерами в рейтинге вредоносных программ. Доля «сетевых червей» в общей массе подобных программ, появившихся, например, в 2003 году, превышает 85 %, доля вирусов — 9,84 %, на троянские программы пришлось 4,87 %.

В последнее время среди распространенных компьютерных угроз стали фигурировать сетевые атаки. Атаки злоумышленников имеют целью выведение из строя определенных узлов компьютерной сети. Эти атаки получили название «отказ в обслуживании» («denial of service»). Выведение из строя некоторых узлов сети даже на ограниченное время может привести к очень серьезным последствиям. Например, отказ в обслуживании сервера платежной системы банка приведет к невозможности осуществления платежей и, как следствие, к большим прямым и косвенным финансовым потерям. 

Случайные угрозы проявляются в том, что информация в процессе ввода, хранения, обработки, вывода и передачи подвергается различным воздействиям. Случайные факторы, определяющие подобные воздействия, связаны как с непредвиденными ситуациями (форс-мажорные обстоятельства), так и с человеческим фактором (ошибками, халатностью, небрежностью при работе с информацией). Так, например, в компьютерных системах причинами случайных воздействий могут быть:

♦ ошибки пользователя компьютера;
♦ ошибки профессиональных разработчиков информационных систем: алгоритмические, программные, структурные;
♦ отказы и сбои аппаратуры, в том числе помехи и искажения сигналов на линиях связи;
♦ форс-мажорные обстоятельства (авария, пожар, наводнение и другие так называемые воздействия непреодолимой силы).

Информационная безопасность для различных пользователей компьютерных систем

Решение проблемы защиты информации во многом определяется теми задачами, которые решает пользователь как специалист в конкретной области. Поясним это на примерах. Определим несколько видов деятельности, например:

♦ решение прикладных задач, где отражается специфика деятельности конкретного пользователя-специалиста;
♦ решение управленческих задач, что характерно для любой компании;
♦ оказание информационных услуг в специализированной компании, например информационном центре, библиотеке и т. п.;
♦ коммерческая деятельность;
♦ банковская деятельность.

Представим эти области деятельности в виде пирамиды (рис. 1.3). Размер каждого сектора пирамиды отражает степень массовости потребления информации. Он соответствует количеству заинтересованных лиц (потребителей информации), которым потребуется результат соответствующей информационной деятельности. Уменьшение объема сектора по мере продвижения от основания пирамиды к вершине отражает снижение степени значимости информации для компании и всех заинтересованных лиц. Поясним это в процессе рассмотрения каждого из перечисленных видов деятельности.

Рис. 1.3. Значимость безопасности информации
для различных специалистов с позиции компании и заинтересованных лиц

При решении прикладных задач пользователь работает с личной информацией, иногда используя в качестве источника информации ресурсы Интернета. Перед таким пользователем, как правило, стоит задача сохранности его личной информации. Информация, хранящаяся на его персональном компьютере, — это результат его интеллектуальной деятельности, возможно, многолетней, исследовательской или коллекционной. Она имеет существенную степень важности непосредственно для данного пользователя.

При решении управленческих задач важную роль играют информационные системы, реализация которых немыслима без компьютерной базы. При помощи компьютеров осуществляется организационно-распорядительная деятельность, составляется и хранится информация по кадрам, ведется бухгалтерия. Компьютеры в данном случае являются вспомогательным средством, облегчающим работу сотрудников. Для внешней деятельности также используются сетевые технологии, с помощью которых осуществляется обмен необходимой информацией. При этом для обеспечения защиты информации в наиболее важных документах при пересылке пользуются дополнительно обычной почтой. Проблема потери или искажения информации часто касается отдельных сотрудников, что может повлиять на успешность их карьеры. Таким образом, перед управленческими кадрами в такой компании стоит в основном задача обеспечения полноты управленческих документов.

Для компаний, занимающихся оказанием информационных услуг, например провайдеров интернет-услуг или операторов связи, наиважнейшей является задача обеспечения доступности и безотказной работы информационных систем. От этого зависит рейтинг компании, доверие к ней абонентов. Приходится вкладывать средства как в аппаратуру (для обеспечения бесперебойности и устойчивости связи), так и в системы резервного копирования и средства обнаружения атак, нарушающих доступность систем.

Для коммерческой деятельности компаний, работающих в условиях жесткой конкуренции, важнейшей является задача предотвращения утечки информации, сохранение ее конфиденциальности. Это связано с финансовыми рисками компаний в различных сделках. Здесь экономия средств, выделенных на обеспечение безопасности, может привести к большим потерям.

В банковской деятельности приходится решать задачи и сохранности, и конфиденциальности, и безопасности работы, но на первое место встает задача обеспечения целостности информации (например, чтобы было невозможно внести несанкционированные изменения в обрабатываемые платежные поручения). 

Методы защиты информации

При разработке методов защиты информации в информационной среде следует учесть следующие важные факторы и условия:

♦ расширение областей использования компьютеров и увеличение темпа роста компьютерного парка (то есть проблема защиты информации должна решаться на уровне технических средств);
♦ высокая степень концентрации информации в центрах ее обработки и, как следствие, появление централизованных баз данных, предназначенных для коллективного пользования;
♦ расширение доступа пользователя к мировым информационным ресурсам (современные системы обработки данных могут обслуживать неограниченное число абонентов, удаленных на сотни и тысячи километров);
♦ усложнение программного обеспечения вычислительного процесса на компьютере.

При таких режимах работы в памяти компьютера одновременно могут находиться программы и массивы данных различных пользователей, что делает актуальным сохранение информации от нежелательных воздействий, ее физическую защиту.

К традиционным методам защиты от преднамеренных информационных угроз относятся: ограничение доступа к информации, шифрование (криптография) информации, контроль доступа к аппаратуре, законодательные меры. Рассмотрим эти методы.

Ограничение доступа к информации осуществляется на двух уровнях:

♦ на уровне среды обитания человека, то есть путем создания искусственной преграды вокруг объекта защиты: выдачи допущенным лицам специальных пропусков, установки охранной сигнализации или системы видеонаблюдения; 
♦ на уровне защиты компьютерных систем, например, с помощью разделения информации, циркулирующей в компьютерной системе, на части и организации доступа к ней лиц в соответствии с их функциональными обязанностями. При защите на программном уровне каждый пользователь имеет пароль, позволяющий ему иметь доступ только к той информации, к которой он допущен.

Шифрование (криптография) информации заключается в преобразовании (кодировании) слов, букв, слогов, цифр с помощью специальных алгоритмов. Для ознакомления с шифрованной информацией нужен обратный процесс — декодирование. Шифрование обеспечивает существенное повышение безопасности передачи данных в сети, а также данных, хранящихся на удаленных устройствах.

Контроль доступа к аппаратуре означает, что вся аппаратура закрыта и в местах доступа к ней установлены датчики, которые срабатывают при вскрытии аппаратуры. Подобные меры позволяют избежать, например, подключения посторонних устройств, изменения режимов работы компьютерной системы, загрузки посторонних программ и т. п.

Законодательные меры заключаются в исполнении существующих в стране законов, постановлений, инструкций, регулирующих юридическую ответственность должностных лиц — пользователей и обслуживающего персонала за утечку, потерю или модификацию доверенной им информации.

При выборе методов защиты информации для конкретной компьютерной сети необходим тщательный анализ всех возможных способов несанкционированного доступа к информации. По результатам анализа проводится планирование мер, обеспечивающих необходимую защиту, то есть осуществляется разработка политики безопасности.

Политика безопасности — это совокупность технических, программных и организационных мер, направленных на защиту информации в компьютерной сети.

Рассмотрим некоторые методы защиты компьютерных систем от преднамеренных информационных угроз, ориентируясь на схему, представленную на рис. 1.2.

Защита от хищения информации обычно осуществляется с помощью специальных программных средств. Несанкционированное копирование и распространение программ и ценной компьютерной информации является кражей интеллектуальной собственности. Защищаемые программы подвергаются предварительной обработке, приводящей исполняемый код программы в состояние, препятствующее его выполнению на «чужих» компьютерах (шифрование файлов, вставка парольной защиты, проверка компьютера по его уникальным характеристикам и т. п.). Другой пример защиты: для предотвращения несанкционированного доступа к информации в локальной сети вводят систему разграничения доступа как на аппаратном, так и на программном уровнях. В качестве аппаратного средства разграничения доступа может использоваться электронный ключ, подключаемый, например, в разъем принтера.

Для защиты от компьютерных вирусов применяются «иммуностойкие» программные средства (программы-анализаторы), предусматривающие разграничение доступа, самоконтроль и самовосстановление. Антивирусные средства являются самыми распространенными средствами защиты информации.

В качестве физической защиты компьютерных систем используется специальная аппаратура, позволяющая выявить устройства промышленного шпионажа, исключить запись или ретрансляцию излучений компьютера, а также речевых и других несущих информацию сигналов. Это позволяет предотвратить утечку информативных электромагнитных сигналов за пределы охраняемой территории. Наиболее эффективным средством защиты информации в каналах связи является применение специальных протоколов и криптографии (шифрования).

Для защиты информации от случайных информационных угрозt например, в компьютерных системах, применяются средства повышения надежности аппаратуры:

♦ повышение надежности работы электронных и механических узлов и элементов;
♦ структурная избыточность — дублирование или утроение элементов, устройств, подсистем;
♦ функциональный контроль с диагностикой отказов, то есть обнаружение сбоев, неисправностей и программных ошибок и исключение их влияния на процесс обработки информации, а также указание места отказавшего элемента.

С каждым годом количество угроз информационной безопасности компьютерных систем и способов их peaлизации постоянно увеличивается. Основными причинами здесь являются недостатки современных информационных технологий и постоянно возрастающая сложность аппаратной части. На преодоление этих причин направлены усилия многочисленных разработчиков программных и аппаратных методов защиты информации в компьютерных системах.

Контрольные вопросы и задания

Задания

1. Опишите информационную среду для перечисленных объектов и укажите для нее возможные информационные угрозы:

а) школа;
б) библиотека;
в) ваша семья;
г) супермаркет;
д) кинотеатр;
е) любая другая среда на ваш выбор.

2. Используя Интернет, напишите реферат и сделайте доклад по методам и средствам защиты информации для некомпьютерной среды обитания человека.

3. Перечислите наиболее важные факторы и условия, которые следует учесть при разработке методов по защите информации в информационной среде. Проиллюстрируйте ваш ответ на конкретном примере информационной среды, предложенной в п. 1.

Контрольные вопросы

1. Что такое информационная среда?

2. Как проявляется информационная безопасность:

а) человека;
б) страны;
в) компьютера;
г) локальной сети?

3. Каким объектам следует обеспечить информационную безопасность?

4. Что такое информационная угроза?

5. Какие внешние информационные угрозы следует учесть при разработке мер информационной безопасности в России?

6. Какие внутренние информационные угрозы следует учесть при разработке мер информационной безопасности в России?

7. Какие вы знаете преднамеренные информационные угрозы? Приведите примеры.

8. Какие вы знаете случайные информационные угрозы? Приведите примеры.

9. В чем состоит основная цель информационной безопасности при решении прикладных задач пользователя?

10. В чем состоит основная цель информационной безопасности при решении управленческих задач?

11. В чем состоит основная цель информационной безопасности компании, специализирующейся на оказании информационных услуг?

12. В чем состоит основная цель информационной безопасности в коммерческой деятельности?

13. В чем состоит основная цель информационной безопасности в банковской деятельности?

14. Что такое политика безопасности?

15. Какие методы защиты информации от преднамеренных информационных угроз вы знаете?

16. Какие методы защиты информации от случайных информационных угроз вы знаете?