12
Рисунок 1 – Схема процедуры простой аутентификации с применением
многоразовых паролей
Для повышения надежности защиты, пароль каждого пользователя
известен только администратору системы. Имея доступ к учетным данным
пользователей, он ведет контроль их обновления и использования.
Наиболее надежным способом защиты компьютерной сети является
применение одноразовых паролей. Основой работы схемы одноразовых
паролей является применение паролей при каждом новом запросе на
предоставление пользователя.
Одноразовый пароль действителен только для одного входа в
компьютерную сеть. Поэтому если кто-то получит доступ к паролю, он не
сможет его использовать для получения доступа к компьютерной сети.
Среди методов защиты компьютерной сети следует отметить
концепцию адаптивного управления безопасностью. В качестве атаки на
компьютерную сеть рассматривается любое действие, выполненное
злоумышленником. Уязвимыми считаются сетевые протоколы TCP, IP, SMB,
IPX, а также программное обеспечение сетевого оборудования,
представленное коммутаторами и маршрутизаторами [19, c.28].
В целом архитектуру компьютерной сети можно представить в виде
четырех основных уровней, характеристика которых приведена на рисунке 2.
13
Рисунок 2 – Уровни архитектуры компьютерной сети
У злоумышленника существует достаточно много возможностей для
нарушения работы компьютерной сети и каждая из них может быть
реализована на перечисленных уровнях.
Например, для того чтобы получить доступ к системе управления
базами данных, злоумышленник может выполнить перехват трафика по
компьютерной сети, обратиться непосредственно к файловой системе,
размещенной на операционном уровне, прочитать нужную информацию
самой системы управления базами данных, а также с использованием
специального программного обеспечения получить доступ к системе
управления базами данных.
Для обеспечения защиты от атак и угроз на различных уровнях
компьютерной сети свое распространение получил адаптивный подход,
1. Уровень прикладного программного
обеспечения, позволяющий организовать
работу с пользователем
2. Уровень систем управления базами данных,
выполняющий функции по хранению и
обработке информации
3. Уровень операционной системы,
выполняющий функции обслуживания
прикладного программного обеспечения и
систем управления базами данных
3. Уровень компьютерной сети, на котором
организуется взаимодействие между
основными сегментами сети с использованием
стеков протоколов TCP IP, SMB, NETBIOS
14
позволяющий выполнять контроль рисков безопасности и вырабатывать на
них реакцию в режиме реального времени [12, c.21].
Одним из методов поиска уязвимостей в компьютерной сети является
анализ защищённости. Как правило, сеть включает различные узлы, хосты,
персональные компьютеры, серверы баз данных. Каждый из них нуждается в
оценке эффективности и защите и выявлении неизвестных уязвимостей.
Метод анализа защищенности позволяет определить слабые места в
компьютерной сети, обобщить эти сведения и представить их в виде отчета.
Если система, реализующая эту технологию, включает адаптивные элементы,
то устранение найденных уязвимостей осуществляется не вручную, а с
использованием автоматизированных систем.
Можно сказать, что анализ защищенности сети является эффективным
методом и направлен на реализацию Политики сетевой безопасности.
Наиболее часто анализ защищенности позволяет выявить следующие
проблемы:
- слабые пароли, приводящие к возникновению вредоносного
программного обеспечения;
- низкая восприимчивость к проникновению в незащищенные сегменты
компьютерной сети, атаки типа «отказ в обслуживании»;
- отсутствие необходимых обновлений операционной системы,
неправильная настройка сервера, межсетевого экрана.
Обнаружение атак относится к процессам оценки подозрительных
действий, которые происходят в компьютерной сети. Выявление атак
реализуется через анализ журналов регистрации операционной системы,
сетевого трафика [2, c.33].
Применение модели адаптивной безопасности сети создает
возможность контроля практически всех угроз и своевременного
реагирования на них эффективными способами, позволяющими не только
15
исключить уязвимости, которые могут привести к реализации угрозы, но и
выполнить анализ условий, приводящий к появлению уязвимостей.
Основные составляющие модели адаптивной безопасности приведены
на рисунке 3.
Рисунок 3 – Основные составляющие модели адаптивной безопасности
С помощью модели адаптивной безопасности сокращаются попытки
проникновения в сеть злоумышленника, повышается осведомленность
пользователей.
Средства анализа защищенности могут быть установлены как на
сетевом уровне, так и на уровне операционной системы. С их помощью
производится анализ уязвимостей, увеличивается количество проверок,
защищенности компьютерной сети. Наибольшее распространение в
настоящее время получили средства анализа защищенности сетевых сервисов
и протоколов, таких как TCP, IP, HTTP, SMTP, FTP.
Вторым направлением использования средств анализа защищенности
является проверка защищённости программного обеспечения. Использование
средств анализа защищенности позволяет оперативно реагировать на угрозы
компьютерной сети и своевременно их устранять. Система анализа
защищенности предусматривает разработку серии тестов, которые позволяют
обнаружить уязвимости [5, c.26].
С использованием средств анализа защищенности производится
тестирование не только возможности несанкционированного доступа в
компьютерную сеть, но и проверка незащищенности сети. В настоящее время
16
известны различные средства, позволяющие выполнять поиск уязвимости в
сетевых протоколах и сервисах.
Типичная схема проведения анализа защищенности сети приведена на
рисунке 4.
Рисунок 4 – Типичная схема проведения анализа защищенности сети
Как видно из рисунка 4 с помощью средств анализа защищенности
производится анализ сетевых сервисов, прикладного и системного
программного обеспечения, отвечающего за работу сети.
1.3. Обзор средств защиты информации в сетях
В настоящее время основным способом защиты информации в
компьютерной сети выступают средства аутентификации и идентификации,
основанные на устройствах ввода-вывода, считывателях, контактных
устройствах, адаптерах, платах доверенной нагрузки и биометрических
средствах ввода пароля [11, c.59].
Классификация средств идентификации и аутентификации по
различным идентификационным признакам приведена на рисунке 5.
17
Рисунок 5 – Классификация средств идентификации и аутентификации
по различным идентификационным признакам
Динамическая или поведенческая биометрия предусматривает
выполнение оценки выполненных человеком действий: формы подписи,
параметров голоса.
Несмотря на различные биометрические характеристики,
разработчиками программного обеспечения достаточно много внимания
уделяется статическим биометрическим характеристикам, среди которых
наибольшее распространение получили отпечатки пальцев.
В комбинированных системах идентификации применяется
одновременно несколько идентификационных признаков человека. За счёт
интеграции различных параметров считывания усиливается защита
компьютерной сети [8, c.125].
В зависимости от способа обмена данными выделяют контактные и
бесконтактные считыватели.
18
Также в него входят таймеры, датчики случайных чисел,
коммуникационные порты [15, c.83].
В настоящее время среди электронных идентификаторов свое
распространение получили идентификаторы iButton, которые входят в класс
электронных контактных идентификаторов. Этот идентификатор
представлен в виде микросхемы, вмонтированной в специальный стальной
геометрический корпус. Корпус позволяет обеспечить высокую степень
защиты от пыли, агрессивных сред, влаги, внешних электромагнитных полей
или ударов.
В состав электронных контактных идентификаторов входят смарт-
карты, как правило, представленные в виде пластиковой карточки. Структура
смарт-карты приведена на рисунке 6.
Рисунок 6 – Структура смарт-карты
В смарт-карту входит чип, оперативное и постоянное запоминающее
устройство, а также электрически стираемое программное постоянное
запоминающее устройство [21, c.35].
Оперативная память позволяет организовать временное хранение
данных, например результатов вычислений выполненных процессором.
Важную роль в смарт-карте играет центральный процессор, который
выполняет функции обработки данных, управления процессом защиты и
контроля доступа к памяти [16, c.30].
19
Для защиты компьютерной сети свое распространение получили
системы обнаружения атак. Механизм обнаружения атак в современных IDS-
системах обнаружения предусматривает использование различных методов
защиты.
В общем, в настоящее время выделяют такие виды систем обнаружения
атак, как пассивные и активные IDS. С помощью пассивных IDS-систем
производится фиксирование атаки с последующей записью этих данных в
файл журнала и формированием предупреждения. Активная IDS-система
создает противодействия атакам за счёт конфигурирования межсетевого
экрана или генерации списка доступа к маршрутизатору.
В зависимости от типа атаки выделяют IDS, обнаруживающие
аномальное поведение и злоупотребление. Технологии обнаружения атак за
счёт идентификации аномального поведения предусматривают учет
отклонений от нормального поведения. В качестве примера аномального
поведения могут выступать частые соединения к одному источнику за
краткий промежуток времени. Если существует возможность однозначного
описания профиля нормального поведения, то в нём любое отклонение
можно представлять в виде аномального поведения. Однако не всегда атакой
считается аномальное поведение [3, c.102].
Например, одновременная посылка запросов от имени администратора
сети может рассматриваться системой обнаружения в виде атаки типа «отказ
в обслуживании». В этом случае система может обнаружить аномальную
атаку и пропустить ее, если в дальнейшем аномальное поведение не
наблюдается. Технология обнаружения аномалий предусматривает
выявление новых типов атак. Ее недостатком является постоянное
обновление системы обнаружения атак. В тоже время выявление
злоупотреблением предусматривает фиксирование атаки в виде сигнатуры и
размещение ее в базе данных.
20
Рассмотрим основные компоненты и архитектуру системы
обнаружения атак. В типичную систему обнаружения атак входит модуль
слежения, подсистема обнаружения атак, хранилище данных, база знаний и
графический интерфейс [7, c.19].
Типичная схема функционирования распределенной IDS-системы
приведена на рисунке 7.
Рисунок 7 – Типичная схема функционирования распределенной IDS-
системы
Это позволяет усилить защищенность компьютерной сети и обеспечить
централизацию данных. Сервер сбора информации об атаке является частью
IDS и выполняет функции по передаче данных на порт получателя с
регистрацией даты времени и протокола [10, c.37].
Для защиты от компьютерных вирусов программного обеспечения
могут применяться следующие методы и средства:
21
- специализированное программное обеспечение, позволяющее
обеспечить защиту от вирусов со стороны Интернет;
- профилактические меры, снижающие вероятность заражения
вредоносным программным обеспечением и вирусами;
- общие методы и средства защиты информации.
Общие методы применяются не только для защиты от вирусов, но и как
средство сохранения правильности работы программного обеспечения. В
настоящее время применяются [4, c.59]:
1. Средства копирования информации для создания системных
областей дисков и копий файлов.
2. Средства обеспечения доступа, позволяющие предотвратить
несанкционированное использование данных и обеспечить защиту от
изменения программного обеспечения.
При заражении персонального компьютера вирусом необходимо,
прежде всего, просмотреть журнал сообщений, обратить внимание на
звуковые сигналы, возникающие сбои в персональном компьютере [1, c.73].
Для защиты от вредоносного программного обеспечения и вирусов
применяются различные антивирусные программы, которые различаются
между собой методом сравнения, мониторингом и средствами обнаружения
изменений. Большая часть антивирусных программ в настоящее время
основана на эвристическом анализе. Для того чтобы компьютерный вирус
продолжал размножаться или совершать конкретные действия, антивирусной
программой составляется список действий с проверкой программного
обеспечения и загрузочных секторов дисков.
С помощью эвристического анализа обнаруживается программный код,
позволяющий описать вирус. Эвристический анализ проверяет программы и
память персонального компьютера, а в случае обнаружения зараженного
файла выводит сообщение на экран [6, c.40].