Курсовая работа: Методы защиты информации в телекоммуникационных сетях

Несанкционированный доступ к информации может происходить во время профилактики или ремонта компьютеров за счет прочтения остаточной информации на носителях, несмотря на ее удаление пользователем обычными методами. Другой способ – прочтение информации с носителя во время его транспортировки без охраны внутри объекта или региона.

Современные компьютерные средства построены на интегральных схемах. При работе таких схем происходят высокочастотные изменения уровней напряжения и токов, что приводит к возникновению в цепях питания, в эфире, в близрасположенной аппаратуре и т.п. электромагнитных полей и наводок, которые с помощью специальных средств (условно назовем их "шпионскими") можно трансформировать в обрабатываемую информацию. С уменьшением расстояния между приемником нарушителя и аппаратными средствами вероятность такого рода съема и расшифровки информации увеличивается.

Несанкционированное ознакомление с информацией возможно также путем непосредственного подключения нарушителем «шпионских» средств к каналам связи и сетевым аппаратным средствам.

Традиционными методами защиты информации от несанкционированного доступа являются идентификация и аутентификация, защита паролями.[5]

Идентификация и аутентификация. В компьютерных системах сосредоточивается информация, право на пользование которой принадлежит определенным лицам или группам лиц, действующим в порядке личной инициативы или в соответствии с должностными обязанностями. Чтобы обеспечить безопасность информационных ресурсов, устранить возможность несанкционированного доступа, усилить контроль санкционированного доступа к конфиденциальной либо к подлежащей засекречиванию информации, внедряются различные системы опознавания, установления подлинности объекта (субъекта) и разграничения доступа. В основе построения таких систем находится принцип допуска и выполнения только таких обращений к информации, в которых присутствуют соответствующие признаки разрешенных полномочий.

Ключевыми понятиями в этой системе являются идентификация и аутентификация. Идентификация – это присвоение какому-либо объекту или субъекту уникального имени или образа. Аутентификация – это установление подлинности, т.е. проверка, является ли объект (субъект) действительно тем, за кого он себя выдает.

Конечная цель процедур идентификации и аутентификации объекта (субъекта) – допуск его к информации ограниченного пользования в случае положительной проверки либо отказ в допуске в случае отрицательного исхода проверки.

Объектами идентификации и аутентификации могут быть: люди (пользователи, операторы и др.); технические средства (мониторы, рабочие станции, абонентские пункты); документы (ручные, распечатки и др.); магнитные носители информации; информация на экране монитора и др.

Установление подлинности объекта может производиться аппаратным устройством, программой, человеком и т.д.

Защита паролями. Пароль – это совокупность символов, определяющая объект (субъекта). При выборе пароля возникают вопросы о его размере, стойкости к несанкционированному подбору, способам его применения. Естественно, чем больше длина пароля, тем большую безопасность будет обеспечивать система, ибо потребуются большие усилия для его отгадывания. При этом выбор длины пароля в значительной степени определяется развитием технических средств, их элементной базой и быстродействием.

В случае применения пароля необходимо периодически заменять его на новый, чтобы снизить вероятность его перехвата путем прямого хищения носителя, снятия его копии и даже физического принуждения человека. Пароль вводится пользователем в начале взаимодействия с компьютерной системой, иногда и в конце сеанса (в особо ответственных случаях пароль нормального выхода может отличаться от входного). Для правомочности пользователя может предусматриваться ввод пароля через определенные промежутки времени.

Пароль может использоваться для идентификации и установления подлинности терминала, с которого входит в систему пользователь, а также для обратного установления подлинности компьютера по отношению к пользователю.

Для идентификации пользователей могут применяться сложные в плане технической реализации системы, обеспечивающие установление подлинности пользователя на основе анализа его индивидуальных параметров: отпечатков пальцев, рисунка линий руки, радужной оболочки глаз, тембра голоса и др.

Широкое распространение нашли физические методы идентификации с использованием носителей кодов паролей. Такими носителями являются пропуска в контрольно-пропускных системах; пластиковые карты с именем владельца, его кодом, подписью; пластиковые карточки с магнитной полосой; пластиковые карты с встроенной микросхемой (smart-card); карты оптической памяти и др.

Средства защиты информации по методам реализации можно разделить на три группы:

· программные;

· программно-аппаратные;

· аппаратные.

Программными средствами защиты информации называются специально разработанные программы, которые реализуют функции безопасности вычислительной системы, осуществляют функцию ограничения доступа пользователей по паролям, ключам, многоуровневому доступу и т.д. Эти программы могут быть реализованы практически в любой операционной системе, удобной для пользователя. Как правило, эти программные средства обеспечивают достаточно высокую степень защиты системы и имеют умеренные цены. При подключении такой системы в глобальную сеть вероятность взлома защиты увеличивается. Следовательно, этот способ защиты приемлем для локальных замкнутых сетей, не имеющих внешний выход.

Программно-аппаратными средствами называются устройства, реализованные на универсальных или специализированных микропроцессорах, не требующие модификаций в схемотехнике при изменении алгоритма функционирования. Эти устройства также адаптируются в любой операционной системе, имеют большую степень защиты. Они обойдутся несколько дороже (их цена зависит от типа операционной системы). При этом данный тип устройств является самым гибким инструментом, позволяющим вносить изменения в конфигурацию по требованию заказчика. Программно-аппаратные средства обеспечивают высокую степень защиты локальной сети, подключенной к глобальной.

Аппаратными средствами называются устройства, в которых функциональные узлы реализуются на сверхбольших интегральных системах (СБИС) с неизменяемым алгоритмом функционирования. Этот тип устройств адаптируется в любой операционной системе, является самым дорогим в разработке, предъявляет высокие технологические требования при производстве. В то же время эти устройства обладают самой высокой степенью защиты, в них невозможно внедриться и внести конструктивные или программные изменения. Применение аппаратных средств затруднено из-за их высокой стоимости и статичности алгоритма.

Программно-аппаратные средства, уступая аппаратным по скорости, позволяют в то же время легко модифицировать алгоритм функционирования и не обладают недостатками программных методов.

К отдельной группе мер по обеспечению сохранности информации и выявлению несанкционированных запросов относятся программы обнаружения нарушений в режиме реального времени.

2.2. Криптографические методы и средства защиты информации

Наибольший интерес сегодня вызывают следующие направления теоретических и прикладных исследований: создание и анализ надежности криптографических алгоритмов и протоколов; адаптация алгоритмов к различным аппаратным и программным платформам; использование существующих технологий криптографии в новых прикладных системах; возможность использования технологий криптографии для защиты интеллектуальной собственности. [6]

Интерес к исследованиям по адаптации алгоритмов к различным аппаратным и программным платформам вызван созданием кроссплатформных телекоммуникационных систем на базе единых стандартов на алгоритмы. Один и тот же алгоритм должен эффективно выполняться на самых различных аппаратных и программных платформах от мобильного телефона до маршрутизатора, от смарт-карты до настольного компьютера.

Существующие средства защиты данных в телекоммуникационных сетях можно разделить на две группы по принципу построения ключевой системы и системы аутентификации. К первой группе отнесем средства, использующие для построения ключевой системы и системы аутентификации симметричные криптоалгоритмы, ко второй - асимметричные.

Проведем сравнительный анализ этих систем. Готовое к передаче информационное сообщение, первоначально открытое и незащищенное, зашифровывается и тем самым преобразуется в шифрограмму, т. е. в закрытые текст или графическое изображение документа. В таком виде сообщение передается по каналу связи, даже и не защищенному. Санкционированный пользователь после получения сообщения дешифрует его (т. е. раскрывает) посредством обратного преобразования криптограммы, вследствие чего получается исходный, открытый вид сообщения, доступный для восприятия санкционированным пользователям.

Методу преобразования в криптографической системе соответствует использование специального алгоритма. Действие такого алгоритма запускается уникальным числом (последовательностью бит), обычно называемым шифрующим ключом. Для большинства систем схема генератора ключа может представлять собой набор инструкций и команд либо узел аппаратуры, либо компьютерную программу, либо все это вместе, но в любом случае процесс шифрования (дешифрования) реализуется только этим специальным ключом. Чтобы обмен зашифрованными данными проходил успешно, как отправителю, так и получателю, необходимо знать правильную ключевую установку и хранить ее в тайне.

Стойкость любой системы закрытой связи определяется степенью секретности используемого в ней ключа. Тем не менее, этот ключ должен быть известен другим пользователям сети, чтобы они могли свободно обмениваться зашифрованными сообщениями. В этом смысле криптографические системы также помогают решить проблему аутентификации (установления подлинности) принятой информации. Взломщик в случае перехвата сообщения будет иметь дело только с зашифрованным текстом, а истинный получатель, принимая сообщения, закрытые известным ему и отправителю ключом, будет надежно защищен от возможной дезинформации.