Модели угроз безопасности систем и способы их реализации, определение критериев уязвимости и устойчивости систем к деструктивным воздействиям, разработка методов и средств мониторинга для выявления фактов применения несанкционированных информационных возд

министерство образования

российской федерации

Воронежский государственный технический университет

Кафедра «Системы информационной безопасности»

р е ф е р а т

по дисциплине: «Введение в специальность»

на тему: «Модели угроз безопасности систем и способы их реализации, определение критериев уязвимости и устойчивости систем к деструктивным воздействиям, разработка методов и средств мониторинга для выявления фактов применения несанкционированных информационных воздействий, разработка методологии и методического аппарата оценки ущерба от воздействия угроз информационной безопасности»

Выполнил: студент группы КБ-021

Ларин Александр Владимирович

Принял: д. т. н., проф.

Остапенко Александр Григорьевич

Воронеж 2002

МОДЕЛИ УГРОЗ БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ И СПОСОБЫ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТЕРИЕВ УЯЗВИМОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМЫ К ДЕСТРУКТИВНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ, РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ И СРЕДСТВ МОНИТОРИНГА ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ФАКТОВ ПРИМЕНЕНИЯ НЕСАНКЦИОНИРАВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ, РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ И МЕТОДИЧЕСКОГО АППАРАТА ОЦЕНКИ УЩЕРБА ОТ ВОЗДЕЙСТВИЙ УГРОЗ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ.

студ. А.В. Ларин, д-р техн. наук, проф. А. Г. Остапенко

В настоящем реферате осуществлен анализ моделей угроз безопасности систем и способов их реализации, определены критерии уязвимости и устойчивости систем к деструктивным воздействиям, рассмотрены системы мониторинга фактов применения несанкционированных информационных воздействий, а также проведен анализ методологии и методического аппарата оценки ущерба от воздействия угроз информационной безопасности.

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

1.   ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ………………………………………………….4

1. 1. Актуальность темы…………………………...………………………………………….4

1. 2. Цель работы……………………………………...………………………………………..6

1. 3. Задачи работы……………………………………...…………………………………..…7

2.   ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ…………………………………………………………..……8

2. 1. Модели угроз безопасности систем и способы их реализации………………...……8

2. 2. Определение критериев уязвимости и устойчивости систем к деструктивным

воздействиям..…………………………………………………………………………...……17

2. 3. Разработка методов и средств мониторинга для выявления фактов применения

несанкционированных информационных воздействий………………………………...19

2. 4. Разработка методов и методологии аппарата оценки ущерба от воздействий

угроз информационной безопасности……………………………………………………...22

3.   ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ………………………………………………......26

4.   СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ……….27

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1. 1. Актуальность работы

Все больше в прошлое уходит бесполезное нагромождение различных средств защиты, которое стало «модным» в результате реакции на первую волну страха перед компьютерными преступлениями. К тому, что защита информации должна носить комплексный характер, все начинают постепенно привыкать. При этом компании-заказчики больше не хотят выбрасывать деньги на ветер, они хотят приобретать только то, что им действительно необходимо для построения надежной системы защиты информации. Но организация обеспечения безопасности информации должна не просто носить комплексный характер, а еще и основываться на глубоком анализе возможных негативных последствий. При этом важно не упустить какие-либо существенные аспекты.

Принятый в настоящее время курс на вступление России в ВТО и другие влиятельные международные организации заметно способствует формированию положительного образа нашей страны на международной арене. Однако этот процесс требует и гармонизации стандартов в различных областях деятельности, в том числе и в области информационной безопасности. Таки образом, признание на территории России наиболее распространенных в мире стандартов в области информационных технологий, в области защиты информации – это естественный и обязательный шаг на пути продвижения в избранном направлении.

Процесс признания в России международных стандартов по защите информации не является обособленным исключительным решением, а становится естественной составной частью реформирования всей системы стандартизации. В настоящее время в России наряду с отечественной нормативной базой широко используются около 140 международных стандартов в области информационных технологий, из них около 30 затрагивают вопросы защиты информации.

Одним из наиболее значимых является стандарт ИСО/МЭК 15408–99 «Критерии оценки безопасности информационных технологий», более известный как «Общие критерии». Этот стандарт дает новую методологию формирования требований по безопасности информационных технологий, отвечающих современному уровню их развития, и методологию оценки безопасности продуктов и систем информационных технологий.

Но вся идеология этого стандарта построена на необходимости глубокого изучения и анализа существующей обстановки и, особенно, выявлении актуальных угроз информационной безопасности. При этом должны быть оценены все угрозы, с которыми можно столкнуться, и выбраны только те, которые могут повлиять на безопасность информации. Стандарт предполагает, что при описании угроз должны быть идентифицированы источники этих угроз, методы воздействия, уязвимости, присущие объекту и многое другое.

Именно поэтому выбор правильной методологии оценки возможных угроз информационной безопасности является одним из основных направлений при переходе к международным требованиям.

Оценивать опасность можно по-разному. Можно, например, ждать каких-либо проявлений угроз, оценивать эти проявления, определять пути ликвидации и ждать следующего проявления. Однако, этот вариант дорог и, по всей вероятности, вряд ли вызовет энтузиазм у собственников защищаемой информации. Можно попробовать учиться на чужих ошибках, но, из-за большой латентности нарушений компьютерной безопасности, этот вариант не всегда сможет дать объективную картину.

Самым разумным остается сначала представить все возможные варианты угроз, а затем отобрать наиболее применимые к конкретному случаю. Здесь опять-таки альтернатива: либо использовать накопленный банк данных уже случившихся вариантов проявлений угроз (и не быть до конца уверенным, что все варианты уже были), либо попытаться создать методологический инструмент формирования поля возможных проявлений угроз, основанный на изучении всех влияющих факторов и позволяющий рассмотреть все возможные, даже самые маловероятные варианты.

Такая методология анализа и оценки возможностей реализации угроз информационной безопасности должна быть основана на построении модели угроз, классификации, анализе и оценки источников угроз, уязвимостей (факторов) и методов реализации.

1. 2. Цель работы

Целью данного реферата является рассмотрение моделей угроз безопасности систем и способов их реализации, анализировать критерии уязвимости и устойчивости систем к деструктивным воздействиям, описать средства мониторинга для выявления фактов применения несанкционированных информационных воздействий, рассмотреть характер разработки методологии и методического аппарата оценки ущерба от воздействия угроз информационной безопасности.

1.3. Задачи работы

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Описать основные модели угроз безопасности систем и способов их реализации.

2. Системно анализировать критерии уязвимости систем к деструктивным воздействиям.

3. Описать некоторые средства мониторинга для выявления фактов применения несанкционированных информационных воздействий.

4. Довести до читателя сведения о методологии оценки ущерба от воздействий угроз информационной безопасности.

2.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ

2.1. Модели угроз безопасности систем и способы их реализации

Моделирование процессов нарушения информационной безопасности целесообразно осуществлять на основе рассмотрения логической цепочки: «угроза – источник угрозы – метод реализации – уязвимость – последствия» (рис. 1.).

В ходе анализа необходимо убедиться, что все возможные источники угроз идентифицированы, все возможные уязвимости идентифицированы и сопоставлены с идентифицированными источниками угроз, всем идентифицированным источникам угроз и уязвимостям (факторам) сопоставлены методы реализации.

При этом важно иметь возможность, при необходимости, не меняя самого методического инструментария, вводить новые виды источников угроз, методов реализации, уязвимостей, которые станут известны в результате развития знаний в этой области /2/.

Как видно, анализ негативных последствий реализации угроз предполагает обязательную идентификацию (например, присвоение уникального кода) возможных источников угроз, уязвимостей, способствующих их проявлению и методов реализации, то есть классификацию (рис. 2.).

Угрозы классифицируются по возможности нанесения ущерба субъекту отношений при нарушении целей безопасности. Ущерб может быть причинен каким-либо субъектом (преступление, вина или небрежность), а также явиться следствием независящим от субъекта проявлений. Угроз не так уж и много.

Все источники угроз можно разделить на классы, обусловленные типом носителя, классы делятся на группы по местоположению (рис. 3.).

Уязвимости также можно разделить на классы по принадлежности к источнику уязвимостей, классы на группы и подгруппы по проявлениям (рис. 4.).

Методы реализации можно разделить на группы по способам реализации (рис. 5.). При этом необходимо учитывать, что само понятие «метод», применимо только при рассмотрении реализации угроз антропогенными источниками. Для техногенных и стихийных источников, это понятие трансформируется в понятие «предпосылка».

Классификация возможностей реализации угроз, то есть атак, представляет собой совокупность возможных вариантов действий источника угроз определенными методами реализации с использованием уязвимостей, которые приводят к реализации целей атаки.

Цель атаки может не совпадать с целью реализации угроз и может быть направлена на получения промежуточного результата, необходимого для достижения в дальнейшем реализации угрозы. В случае не совпадения целей атаки с целью реализации угрозы, сама атака рассматривается как этап подготовки к совершению действий, направленных на реализацию угрозы, то есть как «подготовка к совершению» противоправного действия.

Результатом атаки являются последствия, которые являются реализацией угрозы и/или способствуют такой реализации.

Сам подход к анализу и оценке состояния безопасности информации основывается на вычислении весовых коэффициентов опасности для источников угроз и уязвимостей, сравнения этих коэффициентов с заранее заданным критерием и последовательном сокращении (исключении) полного перечня возможных источников угроз и уязвимостей до минимально актуального для конкретного объекта.

Исходными данными для проведения оценки и анализа служат результаты анкетирования субъектов отношений, направленные на уяснение направленности их деятельности, предполагаемых приоритетов целей безопасности, задач, решаемых АС и условий расположения и эксплуатации объекта /5/.

Благодаря такому подходу возможно:

1.      установить приоритеты целей безопасности для субъекта отношений;

2.      определить Перечень актуальных источников угроз;

3.      определить Перечень актуальных уязвимостей;

4.      оценить взаимосвязь угроз, источников угроз и уязвимостей;

5.      определить Перечень возможных атак на объект;

6.      описать возможные последствия реализации угроз.

Результаты проведения оценки и анализа могут быть использованы при выборе адекватных оптимальных методов парирования угрозам, а также при аудите реального состояния информационной безопасности объекта для целей его страхования.

В литературе, посвященной вопросам защиты информации можно найти различные варианты моделей угроз безопасности информации. Это объясняется стремлением более точно описать многообразные ситуации воздействия на информацию и определить наиболее адекватные меры парирования. В принципе, можно пользоваться любой понравившейся моделью, необходимо только убедиться, что она описывает максимально большое число факторов, влияющих на безопасность информации. Но прежде всего надо помнить, что пользователю, то есть потребителю информации и информационных услуг, оказываемых корпоративной сетью, глубоко без разницы не получит он информацию вовремя, получит ее в искаженном виде или вообще потеряет по вине неправильной работы технических средств, пожара в серверном зале или за счет действий злоумышленника. Итог для него во всех случаях одинаков - понесенные убытки (моральные или материальные).

Что же такое угроза безопасности информации? Это - действие, направленное против объекта защиты, проявляющееся в опасности искажений и потерь информации.

Необходимо также учитывать, что источники угроз безопасности могут находиться как внутри фирмы - внутренние источники, так и вне ее - внешние источники. Такое деление оправдано потому, что для одной и той же угрозы (например, кража) методы парирования для внешних и внутренних источников будут разными.

При составлении модели угроз использовались различные широко используемые в настоящее время варианты моделей, разработанные специалистами в области защиты информации государственных и негосударственных научных учреждений. Исходя из проведенного анализа, все источники угроз безопасности информации, циркулирующей в корпоративной сети можно разделить на три основные группы /7/: 

I.                        Угрозы, обусловленные действиями субъекта (антропогенные угрозы)

II.                        Угрозы, обусловленные техническими средствами (техногенные угрозы)

III.                        Угрозы, обусловленные стихийными источниками

 Первая группа наиболее обширна и представляет наибольший интерес с точки зрения организации парирования этим угрозам, так как действия субъекта всегда можно оценить, спрогнозировать и принять адекватные меры. Методы противодействия этим угрозам управляемы и напрямую зависят от воли организаторов защиты информации.

Субъекты, действия которых могут привести к нарушению безопасности информации могут быть как внешние:

1.                  криминальные структуры;

2.                  рецидивисты и потенциальные преступники;

3.                  недобросовестные партнеры;

4.                  конкуренты;

5.                  политические противники;

так и внутренние:

1.                  персонал учреждения;

2.                  персонал филиалов;

3.                  лица с нарушенной психикой;

4.                  специально внедренные агенты.

Основываясь на результатах международного и российского опыта, действия субъектов могут привести к ряду нежелательных последствий, среди которых применительно к корпоративной сети, можно выделить следующие:

1. Кража

а) технических средств (винчестеров, ноутбуков, системных блоков);

б) носителей информации (бумажных, магнитных, оптических и пр.);

в) информации (чтение и несанкционированное копирование);

г) средств доступа (ключи, пароли, ключевая документация и пр.).

2. Подмена (модификация)

а) операционных систем;

б) систем управления базами данных;

в) прикладных программ;

г) информации (данных), отрицание факта отправки сообщений;

д) паролей и правил доступа.

3. Уничтожение (разрушение)

а) технических средств (винчестеров, ноутбуков, системных блоков);

б) носителей информации (бумажных, магнитных, оптических и пр.);

в) программного обеспечения (ОС, СУБД, прикладного ПО)

г) информации (файлов, данных)

д) паролей и ключевой информации.

4. Нарушение нормальной работы (прерывание)

а) скорости обработки информации;

б) пропускной способности каналов связи;

в) объемов свободной оперативной памяти;

г) объемов свободного дискового пространства;

д) электропитания технических средств;

5. Ошибки

а) при инсталляции ПО, ОС, СУБД;

б) при написании прикладного ПО;

в) при эксплуатации ПО;

г) при эксплуатации технических средств.

6. Перехват информации (несанкционированный)

а) за счет ПЭМИ от технических средств;

б) за счет наводок по линиям электропитания;

в) за счет наводок по посторонним проводникам;

г) по акустическому каналу от средств вывода;

д) по акустическому каналу при обсуждении вопросов;

е) при подключении к каналам передачи информации;

ж) за счет нарушения установленных правил доступа (взлом).

Вторая группа содержит угрозы менее прогнозируемые, напрямую зависящие от свойств техники и поэтому требующие особого внимания. Технические средства, содержащими потенциальные угрозы безопасности информации так же могут быть внутренними:

1.                  некачественные технические средства обработки информации;

2.                  некачественные программные средства обработки информации;

3.                  вспомогательные средства (охраны, сигнализации, телефонии);

4.                  другие технические средства, применяемые в учреждении;

и внешними:

1.                  средства связи;

2.                  близко расположенные опасные производства;

3.                  сети инженерных коммуникации (энерго-, водоснабжения, канализации);

4.                  транспорт.

Последствиями применения таких технических средств, напрямую влияющими на безопасность информации могут быть:

1. Нарушение нормальной работы

а) нарушение работоспособности системы обработки информации;

б) нарушение работоспособности связи и телекоммуникаций;

в) старение носителей информации и средств ее обработки;

г) нарушение установленных правил доступа;

д) электромагнитное воздействие на технические средства.

2. Уничтожение (разрушение)

а) программного обеспечения, ОС, СУБД;

б) средств обработки информации (броски напряжений, протечки);

в) помещений

г) информации (размагничивание, радиация, протечки и пр.);

д) персонала.

3. Модификация (изменение)

а) программного обеспечения. ОС, СУБД;

б) информации при передаче по каналам связи и телекоммуникациям. 

Третью группу составляют угрозы, которые совершенно не поддаются прогнозированию и поэтому меры их парирования должны применяться всегда. Стихийные источники, составляющие потенциальные угрозы информационной безопасности, как правило, являются внешними по отношению к рассматриваемому объекту и под ними понимаются, прежде всего, природные катаклизмы:

1.                  пожары;

2.                  землетрясения;

3.                  наводнения;

4.                  ураганы;

5.                  другие форс-мажорные обстоятельства;

6.                  различные непредвиденные обстоятельства;

7.                  необъяснимые явления.

Эти природные и необъяснимые явления так же влияют на информационную безопасность, опасны для всех элементов корпоративной сети и могут привести к следующим последствиям:

1. Уничтожение (разрушение)

а) технических средств обработки информации;

б) носителей информации;

в) программного обеспечения (ОС, СУБД, прикладного ПО);

г) информации (файлов, данных);

д) помещений;

е) персонала.

2. Исчезновение (пропажа)

а) информации в средствах обработки;

б) информации при передаче по телекоммуникационным каналам;

в) носителей информации;

г) персонала.

Даже первичный анализ приведенного перечня угроз безопасности информации, показывает, что для обеспечения комплексной безопасности необходимо принятие как организационных, так и технических решений парирования. Такой подход позволяет дифференцировано подойти к распределению материальных ресурсов, выделенных на обеспечение информационной безопасности.

Необходимо отметить, что оценить весовые коэффициенты каждой угрозы достаточно затруднительно из-за высокой латентности их проявлений и отсутствия вразумительной статистики по этому вопросу. Поэтому в современной литературе можно найти различные шкалы оценок. Вместе с тем, на основе анализа, проводимого различными специалистами в области компьютерных преступлений и собственными наблюдениями, по частоте проявления угрозы безопасности можно расставить так:

1.                  кража (копирование) программного обеспечения

2.                  подмена (несанкционированный ввод) информации

3.                  уничтожение (разрушение) данных на носителях информации

4.                  нарушение нормальной работы (прерывание) в результате вирусных атак

5.                  модификация (изменение) данных на носителях информации

6.                  перехват (несанкционированный съем) информации

7.                  кража (несанкционированное копирование) ресурсов

8.                  нарушение нормальной работы (перегрузка) каналов связи

9.                  непредсказуемые потери.

Несмотря на предложенную градацию (примем ее только к сведению) для простоты будем считать, что каждая угроза может себя рано или поздно проявить и, поэтому, все они равны, то есть при построении модели принято, что весовые коэффициенты каждой угрозы равны 1.

Описав состав угроз безопасности информации, мы еще не решили проблемы моделирования их воздействия. Все эти угрозы по-разному проявляются в каждой точке корпоративной сети. Поэтому попробуем оценить, исходя из обычной логики, в какой точке какая угроза представляет наибольшую опасность (рис. 7).

Наложение угроз безопасности информации на модель корпоративной сети