Как защитить информацию
Материал размещен с разрешения
Издательского дома "Открытые
Системы"
(Lan Magazine/Журнал сетевых решений, 1997, #8)
Авторы Андрей Ездаков, Ольга Макарова
Обеспечение безопасности при работе с компьютерной системой - задача многогранная. В ней можно выделить два основных направления: безопасность персонала и информационную безопасность. Оба аспекта составляют предмет жарких дискуссий ведущих специалистов отрасли на многочисленных совещаниях, семинарах и конференциях. Крупнейшим смотром технологий обеспечения информационной безопасности стала 23-я международная выставка-конференция, проводившаяся в Чикаго 12-13 ноября 1996 г., в которой участвовало более 100 компаний.
Остановимся подробнее на втором аспекте. Интерес к вопросам безопасности информации не случаен. Корпоративные системы электронного документооборота, бухгалтерского учета и управления базами данных получили широкое распространение в развитых странах уже в первой половине 70-х гг. С развитием компьютерных технологий, по мере снижения их стоимости, роста возможностей и доступности компьютеров, все больше компаний переходят на автоматизированные системы учета. В результате увеличиваются как объем информации, хранящейся на различных электронных носителях, так и ее ценность (которая, в первую очередь, определяется суммой возможных убытков при потере данных или их попадании к конкуренту). И тут-то выясняется, что электронные средства хранения даже более уязвимы, чем бумажные; размещаемые на них данные можно и уничтожить, и скопировать, и незаметно видоизменить. Последнее, кстати, представляет наибольшую опасность для компаний.
Что же означает потеря данных, на основе которых ведется управление бизнесом? По данным Миннесотского университета, 93% компаний, лишившихся доступа к своим данным на срок более 10 дней, покинули бизнес, причем половина из них заявила о своей несостоятельности немедленно. Хотя компании, опасаясь за свое реноме, предпочитают замалчивать случаи крушения их информационных систем и вторжения в них, статистика подобных происшествий все же существует. Так, подкомитет по расследованиям при сенате США недавно провел соответствующий опрос среди 500 крупнейших индустриальных компаний страны. Более половины респондентов (264 фирмы) воздержались от ответа, однако 140 компаний признали, что их информационные системы подвергались нападениям в течение последнего года, и почти пятая часть из них сообщила, что понесенные при этом убытки составили свыше 1 млн дол.
В Российской Федерации такие исследования не проводились, но, конечно, события подобного рода иногда происходят. Например, в сеть одного крупного торгового зала проникли вирусы, и два дня, пока не была восстановлена информационная среда, фирма осуществляла только оптовые торговые операции. В результате оборот снизился в несколько раз, клиенты, не получавшие требуемых услуг, высказывали свое недовольство, персонал работал неэффективно, а системные администраторы в авральном порядке с утра до ночи "чистили" систему и восстанавливали информацию на дисках. Учитывая статистику Миннесотского университета, можно сказать, что фирма легко отделалась.
Российские предприниматели под давлением фактов, а иногда и личного опыта, наконец начали осознавать ценность информации, содержащейся в их корпоративных сетях. Следствием этого стало проявление некоторого, пока еще не слишком активного, интереса к системам безопасности. Немалую роль в продвижении технологий безопасности играют и отечественные системные интеграторы, в задачи которых входит создание комплексных информационных систем поддержки бизнеса и разработка технических и организационно-режимных мероприятий для повышения их безопасности. Государство, требующее от определенных организаций ответственного подхода к хранению и передаче информации, также стимулирует развитие данной области. В частности, Президент РФ своим указом от 3 апреля 1995 г. предложил Центральному банку (ЦБ) принять меры по отношению к коммерческим банкам, уклоняющимся от обязательного использования "защищенных технических средств хранения, обработки и передачи информации при их информационном взаимодействии с подразделениями ЦБ".
Правда, на сегодняшний день российские бизнесмены все же больше озабочены надежностью функционирования своих компьютерных систем и их защиты от вирусов, нежели созданием барьеров, ограждающих от несанкционированного доступа. Возможно, это пока оправданно, поскольку лишь немногие фирмы содержат в компьютерных сетях информацию, ценность которой адекватна расходам на ее извлечение.
Обсуждая вопросы безопасности информации в компьютерной системе со специалистами известных российских фирм, занимающихся системной интеграцией - таких как IBS, "ЛВС", "АйТи", "Анкей", "Оптима" и RPI, - авторы выделили два основных принципа организации информационных систем. Во-первых, это комплексный подход к построению системы, охватывающий как применение специальных аппаратных и программных средств, так и проведение организационно-режимных мероприятий. Во-вторых, высокие требования к квалификации обслуживающего персонала. Глобальными факторами, влияющими на функционирование системы и сохранность данных, являются сбой системы, случайное уничтожение ее отдельных компонентов и несанкционированный доступ к системе. Поскольку первые два фактора не связаны с прямой атакой на содержимое информационной системы, их можно объединить термином "несчастный случай".
На надежности систем отрицательно сказываются и наличие большого количества устройств, собранных из комплектующих низкого качества, и нередкое использование нелицензионного ПО. Аппаратное и программное обеспечение зачастую не отвечает требованиям совместимости, а "прописанная" в соответствующих файлах конфигурация систем - имеющимся аппаратным ресурсам. Виной тому может стать недостаточная компьютерная грамотность ответственных за поддержание компьютерной системы сотрудников. Иными словами, чрезмерная экономия средств (на обучение персонала, закупку лицензионного ПО и качественного оборудования) приводит к уменьшению времени безотказной работы и значительным затратам на последующее восстановление системы. Скупой, как известно, платит дважды.
Важным фактором является недостаточно высокая квалификация персонала. Авторы отнюдь не собираются оспаривать утверждение, что в России работает множество талантливых специалистов-компьютерщиков. Вопрос заключается в том, насколько эти таланты пригодны для выполнения обязанностей системного администратора корпоративной сети, в которой работают обычные бизнес-приложения. К сожалению, человек, обладающий мастерством на уровне хакерства и умеющий работать с разнообразным ПО и отлично разбираться в сложных ситуациях (что, безусловно, очень полезно), способен превратить информационную систему в цирк, на арене которого безостановочно сменяют друг друга версии и названия программ. Причем, как правило, замены производятся без глубокого понимания преимуществ нового пакета и не сопровождаются соответствующими организационными мероприятиями. Это и порождает различные сложные ситуации, которые затем мастерски преодолеваются (увы, не всегда быстро и без потерь). Должности системного администратора в большей степени соответствует другой тип специалиста - эмоционально устойчивый консерватор, способный реализовать комплексный подход для предупреждения внештатной ситуации, и руководствующийся в своей деятельности принципом Оккама "Не плоди сущности без надобности".
Что же касается внешних воздействий на информационную систему, то, действительно, ураганы и цунами в Москве - большая редкость, а землетрясения происходят в основном при появлении на улицах города большого числа бронетехники, но это уже другой фактор риска. Зато качество работы наших городских электросетей давно стало притчей во языцех, прорыв же канализации - и вовсе событие, значительно более вероятное, чем извержение вулкана или падение метеорита. Это усугубляет рискованность бизнеса, поскольку подобные несчастья, как правило, не относятся к разряду форс-мажорных обстоятельств, а, соответственно, компания не освобождается от штрафов в случае невыполнения обязательств.
В комплекс мероприятий по защите информационной системы от несчастных случаев специалисты компаний, занимающихся системной интеграцией, включают целый ряд действий, направленных на предотвращение внештатной ситуации, а не ликвидацию ее последствий. Разберем, для начала, средства, обеспечивающие бессбойную работу системы.
Для гарантийного ремонта установленной техники в России существуют сервисные центры большинства компаний-производителей, созданные на базе либо представительства поставщика, либо отечественной компании, которая имеет необходимых специалистов и авторизована для выполнения такого рода работ. Поэтому, как правило, обещанный рекламой мировой уровень обслуживания становится доступным и российскому потребителю. Есть, конечно, и печальные исключения - скажем, Compaq и American Power Conversion (APC) уже стали классическими примерами производителей, "забывших" за океаном свой знаменитый сервис. Стандартный гарантийный срок на серверы и компьютеры (за исключением моделей низкого уровня) составляет три года, на периферийное оборудование - один год. Ряд производителей предоставляет гарантию типа on-site (с выездом специалиста к заказчику), другие за подобные услуги требуют дополнительную плату.
Как известно, производительность и живучесть информационной системы во многом зависит от работоспособности серверов. Большинство современных серверов обладают набором специальных аппаратных и программных средств, позволяющих предсказывать возможный выход из строя процессоров и жестких дисков. Во время гарантийного периода при поступлении сигнала о грядущем сбое устройства пользователь может потребовать от поставщика бесплатной замены подозрительного компонента, не дожидаясь его фактического отказа. При необходимости обеспечения круглосуточной бесперебойной работы информационной системы используются специальные отказоустойчивые компьютеры, т. е. такие, выход из строя отдельного компонента которых не приводит к отказу машины. В России наиболее известна высоконадежная техника компаний Stratus и Tandem. Из-за своей высокой стоимости она не получила в нашей стране широкого распространения и используется лишь крупными компаниями, бизнес которых в значительной степени зависит от работы компьютерной системы. Например, техника Tandem установлена примерно в полуторе десятков компаний, в число которых входят телекоммуникационная компания "Спринт", аэропорт "Пулково" и ING Bank.
Остается упомянуть о мелочах - сетевых розетках, разъемах, кабелях и т.д. Они также должны быть надлежащего качества, потому что система не сможет реализовать весь свой потенциал, если в ней окажется даже одна некачественная розетка.
Многообразие периферийных устройств усложняет организацию обращения к ним из ОС и прикладных программ. Поэтому системные интеграторы рекомендуют при выборе операционной среды обращать особое внимание на ее оснащенность драйверами и утилитами, перекрестную сертификацию оборудования и ПО, а также избегать использования доморощенных приложений. Помимо потенциальной несовместимости, последние имеют еще один недостаток - отсутствие поддержки производителя.
Среди сетевых операционных систем, используемых в России, наиболее популярны Microsoft Windows NT и Novell NetWare, причем в оценках доли рынка каждой из них мнения интеграторов расходятся. До недавнего времени NetWare лидировала со значительным отрывом, чему способствовало большое число специалистов и компаний, сертифицированных Novell. Сейчас этот разрыв достаточно быстро сокращается, растет число компаний со статусом Microsoft Solution Provider. Увеличение интереса к продуктам Microsoft во многом вызвано политикой компании, разумно вкладывающей значительные средства в обучение партнеров, в частности спонсирующей сдачу экзаменов системными инженерами Novell по курсам Microsoft. Что же касается Unix-систем, они поддерживаются ограниченным числом интеграторов и, видимо, большей частью ориентированы на российские отделения зарубежных компаний, исторически приверженных операционной системе UNIX.
На Западе наличие такого плана стало обязательным для банков; изготовители оборудования требуют его от своих поставщиков. Достаточно заглянуть в хронику происшествий газет "Коммерсант" или "МК", чтобы понять, что многим компаниям на собственном опыте пришлось осознать необходимость подобного плана. В качестве примера можно вспомнить пожар в доме 4/17 по Покровскому бульвару, от которого пострадали офисы Hewlett-Packard, Московского народного банка, Union Bank of Switzerland и др.
По существу, восстановление бизнеса после бедствий представляет собой форму страховки, и потому возможно тесное взаимодействие фирм, предоставляющих услуги в этой области, со страховыми компаниями и фискальными структурами. Основу мероприятий, повышающих стойкость системы к подобного рода несчастьям, составляют различные формы резервирования и мультиплексирования оборудования и коммуникаций, принадлежащих к информационной системе.
По мере того как компании все больше и больше обращаются к Internet, их бизнес оказывается в серьезной зависимости от функционирования Internet-провайдера. У поставщиков доступа к Сети иногда случаются достаточно серьезные аварии. Скажем, в США в июне 1996 г. 12 часов не работала служба Netcom Online Communications Services, в августе на 19 часов отключилась America Online, в октябре встал на сутки один из почтовых серверов BBN, а в ноябре четверо суток не получали электронную почту пользователи WorldNet. В конце 1995 г. произошло вторжение в офис локального провайдера Internet в Атланте: бандиты "содрали" с компьютеров микросхемы памяти. Очевидно, что ущерб был причинен не только ограбленной компании. Сведения об авариях у отечественных провайдеров отсутствуют, однако они, скорее всего, не менее уязвимы, чем американские.
Какие меры может предпринять пользователь? Хранить все важные приложения во внутренней сети компании, поддерживать отношения с несколькими местными провайдерами, заранее изыскать путь оповещения стратегических клиентов об изменении электронного адреса и требовать от провайдера проведения мероприятий, обеспечивающих его оперативное восстановление после несчастного случая.
Симметричные многопроцессорные модели серверов, получающие все большее распространение, позволяют не только увеличить производительность машины за счет разделения задачи между несколькими процессорами, но и обеспечить ее самовосстановление при выходе из строя одного из процессоров. Hewlett-Packard производит машины, имеющие до 12 процессоров, DEC - до 14. Представители компании "ЛВС" называют фирму Sequent лидером в этой области: число процессоров в некоторых ее серверах достигает 30.
Технология кластеризации предполагает, что несколько компьютеров функционируют как единое целое. Кластеризуют, как правило, серверы. Один из серверов кластера может функционировать в режиме "горячего" резерва (не совершая транзакций), в полной готовности перенять эстафету от основной машины в случае ее выхода из строя. Возможна и параллельная обработка информации несколькими серверами. Кластерные технологии дороги, и потому наибольшее распространение в настоящее время получили кластеры из двух машин. Продолжением технологии кластеризации стала географическая, или распределенная, кластеризация, при которой через глобальную сеть объединяются несколько кластерных серверов, разнесенных на большое расстояние. Конечно, процесс обработки в данном случае не распараллеливается, однако на каждом сервере распределенного кластера отображаются все изменения базы данных.
Распределенные кластеры примыкают к понятию резервных офисов, ориентированных на обеспечение жизнедеятельности предприятия при уничтожении его центрального помещения. Условно их можно разделить на "холодные" (в которых проведена коммуникационная разводка, но отсутствует какое-либо оборудование) и "горячие" (ими могут быть дублирующий вычислительный центр, получающий всю информацию из центрального офиса, филиал, офис на колесах и др.).
Некоторую защиту от несанкционированного доступа предоставляют штатные средства прикладного и системного программного обеспечения. Для реализации более высокого уровня защиты необходимо использовать специальные средства шифрования и защиты информации. Особенностью рынка подобных средств является обязательная государственная лицензия на их создание, установку и эксплуатацию. Несмотря на многочисленные критические замечания в адрес государственного контроля над информационными системами независимых компаний, подобная практика находится в полном соответствии с действующим законодательством: правоохранительные органы по решению суда имеют право доступа к любым данным, содержащимся в информационных системах. Для того чтобы реально обеспечить подобный доступ, государство вынуждено ограничивать распространение систем защиты и иметь в своем распоряжении ключи для дешифровки.
Разработка, производство, эксплуатация или реализация шифровальных средств, предоставление услуг в области криптографии запрещены компаниям, не имеющим лицензий Федерального агентства правительственной связи и информации (ФАПСИ). Выдача лицензий на создание средств защиты данных находится в ведении Государственной технической комиссии (ГТК) и ФАПСИ. Также не разрешается ввозить в Россию без соответствующей лицензии криптографические средства иностранного производства. Таким образом государство ограничивает доступ зарубежных компаний на рынок средств обеспечения безопасности информации, который становится широким полем деятельности для российских разработчиков.
Что же касается устойчивости к нападениям извне, то, согласно "Оранжевой книге" Министерства обороны США, программное обеспечение может относиться к одному из следующих классов:
Надо заметить, что вероятность несанкционированного входа в систему возрастает при ее перегрузках, которые возникают, например, при массовом подключении к ней пользователей (в начале рабочего дня). Хакеры иногда создают сходную ситуацию, направляя в систему поток сообщений, которые она не в состоянии корректно обработать. В результате создается открытый канал, через который возможен несанкционированный доступ. Таким образом, наличие брандмауэра как средства, предоставляющего более высокую степень защиты, оказывается вполне оправданным. На фоне массового подключения к Internet брандмауэры начали устанавливать и российские компании. По оценкам специалистов компании "ЛВС", в России пользуются спросом сравнительно недорогие машины (стоимостью около 5 тыс. дол.) с операционной системой UNIX, сертифицированной по классу С2.
СУБД также предоставляют определенный уровень защиты, позволяя разграничить доступ к данным для разных категорий пользователей. Во-первых, информацию, доступную разным классам пользователей, можно хранить в разных таблицах. Во-вторых, содержащуюся в таблице информацию пользователь может получать через некоторое промежуточное представление, или вид, охватывающий лишь определенную часть таблицы (скажем, три колонки из пяти). В-третьих, можно ограничить права на выполнение отдельных модулей, время использования центрального процессора, число физических считываний с диска за определенный промежуток времени. Таким образом, возможны ситуации, когда любой запрос пользователя обрабатывается, но очень медленно.
Серверы обладают различными встроенными средствами защиты - защитой от выключения питания; двухуровневой системой паролей (для пользователя и системного администратора), реализованной средствами BIOS; паролями на съемные компоненты (диски); блокировкой клавиатуры; гашением монитора.
Однако сами по себе оборудование и ПО не в состоянии обеспечить защиту данных. Система безопасности должна быть грамотно настроена, что обуславливает особые требования к квалификации системного администратора. Конфигурирование операционной системы класса С2 представляет собой сложную задачу. Кроме того, технические меры необходимо дополнять рядом организационно-режимных мероприятий: ограничением доступа на предприятие и в различные его подразделения; выделением специальных устройств для работы с секретной информацией (человек, имеющий доступ к закрытой информации, не сможет выводить свои данные на сетевой принтер); регулярной сменой паролей и наложением административных санкций за их разглашение или уход с рабочего места без выхода из системы; запретом на использование в качестве паролей имен, фамилий и других легко угадываемых слов.
Большое значение для безопасности информационной системы имеют такие акции системного администратора, как своевременное обновление программного обеспечения. Как правило, при выходе новой версии немедленно становится общедоступной информация об ошибках предыдущей (в том числе о недостатках системы защиты). Если обновление не было вовремя произведено, вероятность взлома системы многократно возрастает. Впрочем, иногда возникают и противоположные ситуации. В качестве примера можно упомянуть операционную систему Microsoft Windows NT 3.5, которая сертифицирована по стандарту безопасности С2. Однако следующая версия, Windows NT 3.51, ни по какому стандарту безопасности не сертифицирована. Следовательно, системный администратор, сменивший 3.5 на старшую 3.51, взял на себя ответственность за безопасность бизнеса фирмы. Только сообщить об этом руководству он, скорее всего, забыл.
При соблюдении всех правил конфигурирования программного обеспечения и проведения административных мероприятий вероятность несанкционированного доступа к информации значительно снижается. Штатные возможности программного обеспечения могут быть дополнены рядом технических средств (смарт-картами, магнитными ключами, использованием интеллектуального оборудования, например концентраторов с защитой на порт, структуризацией локальной сети с ограничением прав доступа к ее отдельным сегментам) и специальными программами мониторинга и защиты сетей. В частности, фирма "АйТи" рекомендует своим клиентам программу SecretNet производства российской компании "ИнформЗащита".
Для защиты информации во внешнем канале связи используются следующие устройства: скремблеры (при защите речевой информации, передаваемой по обычным телефонным каналам связи в режиме точка-точка), шифраторы/дешифраторы (для широковещательной связи) и криптографические средства, обеспечивающие шифрование передаваемого пакета. Однако их применение сопряжено с получением лицензий, что не всегда удается организовать оперативно. Поэтому интеграторы используют открытые для свободной эксплуатации средства, затрудняющие интерпретацию перехваченного пакета. Например, компания "ЛВС" предлагает туннелировать данные из одного сетевого протокола в другой.
Столь изощренные способы проникновения в информационную
систему, как контроль излучения монитора, в России маловероятны, поскольку
требуют оснащения на уровне технической разведки. Вероятно, российские
корпоративные сети еще не хранят столь ценную информацию, чтобы заинтересовать
подобные структуры.
Защита информационной системы представляет
собой комплекс дорогих технических средств и организационных мероприятий.
По оценкам фирмы "АйТи", некоторые банки тратят на обеспечение сохранности
информации до 30% стоимости всей компьютерной системы. В эту сумму не входят
расходы на повышение квалификации системного администратора или менеджера
по безопасности, во многом и определяющей надежность системы защиты. Разнообразные
учебные центры предлагают достаточно длинный список курсов по администрированию
тех или иных средств. Авторы затрудняются выделить среди них учебный цикл,
в котором акцент делается на выбор, конфигурирование и управление средствами
безопасности. Тем большее значение имеет взаимодействие заказчика с системным
интегратором с целью обучения и последующего консультирования его персонала.