3.1 Лекция 11 - Особенности обеспечения информационной безопасности в компьютерных сетях

3.1.1 Введение Ключевой термин: информационная безопасность компьютерной сети, сетевая модель передачи данных. Особенности обеспечения информационной безопасности компьютерной сети заключаются в том, что ее компоненты распределены в пространстве и связь между ними физически осуществляется при помощи сетевых соединений и программно при помощи механизма сообщений. Сетевая модель передачи данных – многоуровневая модель, описывающая порядок передачи данных в вычислительной сети, включающая стек протоколов управления передачей данных между узлами вычислительной сети.

Структурная схема терминов

3.1.2 Особенности информационной безопасности в компьютерных сетях Основной особенностью любой сетевой системы является то, что ее компоненты распределены в пространстве и связь между ними физически осуществляется при помощи сетевых соединений (коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно и т. п.) и программно при помощи механизма сообщений. При этом все управляющие сообщения и данные, пересылаемые между объектами распределенной вычислительной системы, передаются по сетевым соединениям в виде пакетов обмена.

Удаленная угроза – потенциально возможное информационное разрушающее воздействие на распределенную вычислительную сеть, осуществляемая программно по каналам связи. Цели сетевой безопасности могут меняться в зависимости от ситуации, но основные цели обычно связаны с обеспечением составляющих "информационной безопасности": целостности данных; конфиденциальности данных; доступности данных.

Целостность данных – одна из основных целей информационной безопасности сетей – предполагает, что данные не были изменены, подменены или уничтожены в процессе их передачи по линиям связи, между узлами вычислительной сети. Целостность данных должна гарантировать их сохранность как в случае злонамеренных действий, так и случайностей. Обеспечение целостности данных является обычно одной из самых сложных задач сетевой безопасности.

Конфиденциальность данных – вторая главная цель сетевой безопасности. При информационном обмене в вычислительных сетях большое количество информации относится к конфиденциальной, например, личная информация пользователей, учетные записи (имена и пароли), данные о кредитных картах и др.

Доступность данных – третья цель безопасности данных в вычислительных сетях. Функциями вычислительных сетей являются совместный доступ к аппаратным и программным средствам сети и совместный доступ к данным. Нарушение информационной безопасности как раз и связана с невозможностью реализации этих функций. В локальной сети должны быть доступны: принтеры, серверы, рабочие станции, данные пользователей и др. В глобальных вычислительных сетях должны быть доступны информационные ресурсы и различные сервисы, например, почтовый сервер, сервер доменных имен, web-сервер и др.

При рассмотрении вопросов, связанных с информационной безопасностью, в современных вычислительных сетях необходимо учитывать следующие факторы: глобальную связанность; разнородность корпоративных информационных систем; распространение технологии "клиент/сервер".

3.1.3 Специфика средств защиты в компьютерных сетях Особенности вычислительных сетей и, в первую очередь, глобальных, предопределяют необходимость использования специфических методов и средств защиты, например: защита подключений к внешним сетям; защита корпоративных потоков данных, передаваемых по открытым сетям; защита потоков данных между клиентами и серверами; обеспечение безопасности распределенной программной среды; защита важнейших сервисов (в первую очередь – Web-сервиса);

3.1.4 Понятие протокола передачи данных В общем случае протокол сетевого обмена информацией можно определить как перечень форматов передаваемых блоков данных, а также правил их обработки и соответствующих действий. Другими словами, протокол обмена данными – это подробная инструкция о том, какого типа информация передается по сети, в каком порядке обрабатываются данные, а также набор правил обработки этих данных.

Первоначально вычислительные сети были сетями коммутации сообщений. Это было оправдано, пока сообщения были сравнительно короткими. Но параллельно с этим всегда существовали задачи передачи на расстояние больших массивов информации. Решение этой задачи в сетях с коммутацией сообщений является неэффективным, поскольку длины сообщений имеют большой разброс – от очень коротких до очень длинных, что характерно для компьютерных сетей.

В связи с этим было предложено разбивать длинные сообщения на части – пакеты и передавать сообщения не целиком, а пакетами, вставляя в промежутках пакеты других сообщений. На месте назначения сообщения собираются из пакетов. Короткие сообщения при этом были вырожденным случаем пакета, равного сообщению. В настоящее время почти все сети в мире являются сетями коммутации пакетов. Но способов обмена пакетами тоже может быть множество. Это связано со стратегией подтверждения правильности передачи.

3.1.4 Принципы организации обмена данными в вычислительных сетях Существуют два принципа организации обмена данными: Установление виртуального соединения с подтверждением приема каждого пакета. Передача датаграмм Установление виртуального соединения или создание виртуального канала является более надежным способом обмена информацией.

При виртуальном соединении пункт приема информации уведомляет отправителя о правильном или неправильном приеме каждого пакета. Если какой-то пакет принят неправильно, отправитель повторяет его передачу. Так длится до тех пор, пока все сообщение не будет успешно передано. На время передачи информации между двумя пунктами коммутируется канал, подобный каналу при телефонном разговоре.

Термин датаграмма образован по аналогии с термином телеграмма. Аналогия заключается том, что короткие пакеты – собственно датаграммы – пересылаются адресату без подтверждения получения каждой из них. О получении всего сообщения целиком должна уведомить целевая программа.

3.1.5 Транспортный протокол TCP и модель ТСР/IР ТСР/IР – это набор протоколов, состоящий из следующих компонентов: межсетевой протокол (Internet Protocol), обеспечивающий адресацию в сетях (IP-адресацию); межсетевой протокол управления сообщениями (Internet Control Message Protocol – ICMP), который обеспечивает низкоуровневую поддержку протокола IP, включая такие функции, как сообщения об ошибках, квитанции, содействие в маршрутизации и т. п.;

протокол разрешения адресов (Address Resolution Protocol – ARP), выполняющий преобразование логических сетевых адресов в аппаратные, а также обратный ему RARP (Reverse ARP); протокол пользовательских датаграмм (User Datagramm Protocol – UDP); протокол управления передачей (Transmission Control Protocol – TCP).

Протокол UDP обеспечивает передачу пакетов без проверки доставки, в то время как протокол TCP требует установления виртуального канала и соответственно подтверждения доставки пакета с повтором в случае ошибки. Этот набор протоколов образует самую распространенную модель сетевого обмена данными, получившую название – TCP/IP. Модель TCP/IP иерархическая и включает четыре уровня.

Прикладной уровень определяет способ общения пользовательских приложений. В системах "клиент-сервер" приложение-клиент должно знать, как посылать запрос, а приложение-сервер должно знать, как ответить на запрос. Этот уровень обеспечивает такие протоколы, как HTTP, FTP, Telnet. Транспортный уровень позволяет сетевым приложениям получать сообщения по строго определенным каналам с конкретными параметрами.

На сетевом уровне определяются адреса включенных в сеть компьютеров, выделяются логические сети и подсети, реализуется маршрутизация между ними. На канальном уровне определяется адресация физических интерфейсов сетевых устройств, например, сетевых плат. К этому уровню относятся программы управления физическими сетевыми устройствами, так называемые, драйверы.

2.2.8 Обнаружение резидентного вируса Обнаружение резидентного Windows-вируса является крайне сложной задачей. Для того чтобы обнаружить программу-вирус в списках активных приложений и VxD, необходимо разбираться во всех тонкостях Windows и иметь полное представление о драйверах и приложениях, установленных на данном компьютере, поэтому приемлемый способ обнаружить резидентный Windows-вирус – загрузить DOS и проверить запускаемые файлы Windows.

2.2.9 Обнаружение макровируса Характерными проявлениями макровирусов являются: Word: невозможность конвертирования зараженного документа Word в другой формат. Word: зараженные файлы имеют формат Template (шаблон), поскольку при заражении Word-вирусы конвертируют файлы из формата Word Document в Template. Excel/Word: в STARTUP (Автозагрузка)-каталоге присутствуют "посторонние" файлы. Excel: наличие в Книге (Book) лишних и скрытых Листов (Sheets)..

Для проверки системы на предмет наличия вируса можно использовать пункт меню Сервис/макрос. Если обнаружены "чужие макросы", то они могут принадлежать вирусу. Однако этот метод не работает в случае стелс-вирусов, которые запрещают работу этого пункта меню, что, в свою очередь, является достаточным основанием считать систему зараженной. Многие вирусы имеют ошибки или некорректно работают в различных версиях Word/Excel, в результате чего Word/Excel выдают сообщения об ошибке.

Сигналом о вирусе являются и изменения в файлах и системной конфигурации Word, Excel и Windows. Многие вирусы тем или иным образом меняют пункты меню, разрешают или запрещают некоторые функции, устанавливают на файлы пароль при их заражении. Большое количество вирусов создает новые секции и/или опции в файле конфигурации Windows (WIN. INI). Естественно, что к проявлениям вируса относятся такие очевидные факты, как появление сообщений или диалогов с достаточно странным содержанием или на языке, не совпадающем с языком установленной версии Word/Excel.

Общий алгоритм обнаружения вируса При анализе алгоритма вируса необходимо выяснить: способ(ы) размножения вируса; характер возможных повреждений, которые вирус нанес информации, хранящейся на дисках; метод лечения оперативной памяти и зараженных файлов (секторов).

При анализе файлового вируса необходимо выяснить, какие файлы (COM, EXE, SYS) поражаются вирусом, в какое место (места) в файле записывается код вируса - в начало, конец или середину файла, в каком объеме возможно восстановление файла (полностью или частично), в каком месте вирус хранит восстанавливаемую информацию. При анализе загрузочного вируса основной задачей является выяснение адреса (адресов) сектора, в котором вирус сохраняет первоначальный загрузочный сектор.

Для резидентного вируса требуется также выделить участок кода, создающий резидентную копию вируса. Необходимо также определить, каким образом и где в оперативной памяти вирус выделяет место для своей резидентной копии. Для анализа макровирусов необходимо получить текст их макросов. Для нешифрованных ("не-стелс") вирусов это достигается при помощи меню Сервис/Макрос. Если же вирус шифрует свои макросы или использует "стелс"-приемы, то необходимо воспользоваться специальными утилитами просмотра макросов. Такие специализированные утилиты есть практически у каждой фирмы-производителя антивирусов, однако, они являются утилитами "внутреннего пользования" и не распространяются за пределы фирм.