Мы живем в информационную эпоху. Повсюду используются средства связи и передачи информации, компьютеры объединяются в сети, все шире используется электронный документооборот, растут объемы электронной коммерции.
Но нельзя забывать и о новых угрозах. Каждый день приносит нам сообщения о новых вирусах и атаках, взломанных сайтах, похищенной информации. Многие компании стали жертвами кибервандализма, но не замечают этого, пока ущерб не становится очевидным. В то же время принятие своевременных мер по обеспечению информационной безопасности позволяет избежать подобных проблем.
После выполнения идентификации и аутентификации необходимо установить полномочия (совокупность прав) субъекта для последующего контроля санкционированного использования вычислительных ресурсов, доступных в АС. Такой процесс называется разграничением (логическим управлением) доступа.
Обычно полномочия субъекта представляются: списком ресурсов, доступных пользователю, и правами по доступу к каждому ресурсу из списка. В качестве вычислительных ресурсов могут быть программы, информация, логические устройства, объем памяти, время процессора, приоритет и т. д.
Обычно выделяют следующие методы разграничения доступа:
- разграничение доступа по спискам;
- использование матрицы установления полномочий;
- по уровням секретности и категориям;
- парольное разграничение доступа.
При разграничении доступа по спискам задаются соответствия:
- каждому пользователю – список ресурсов и прав доступа к ним или
- каждому ресурсу – список пользователей и их прав доступа к данному ресурсу.
Списки позволяют установить права с точностью до пользователя. Здесь нетрудно добавить права или явным образом запретить доступ. Списки используются в большинстве ОС и СУБД.
Данный метод предоставляет более унифицированный и удобный подход, т. к. вся информация о полномочиях хранится в виде единой таблицы, а не в виде разнотипных списков. Недостатками матрицы являются ее возможная громоздкость и не совсем оптимальное использование ресурсов (большинство клеток – пустые).
Разграничения доступа по уровням секретности и категориям состоят в том, что ресурсы АС разделяются в соответствии с уровнями секретности или категорий.
При разграничении по уровню секретности выделяют несколько уровней, например: общий доступ, конфиденциально, секретно, совершенно секретно. Полномочия каждого пользователя задаются в соответствии с максимальным уровнем секретности, к которому он допущен. Пользователь имеет доступ ко всем данным, имеющим уровень (гриф) секретности не выше, чем он имеет.
При разграничении по категориям задается и контролируется ранг категории, соответствующей пользователю. Соответственно, все ресурсы АС декомпозируют по уровню важности, причем определенному уровню соответствует некоторый ранг персонала (типа: руководитель, администратор, пользователь).
Парольное разграничение, очевидно, представляет использование методов доступа субъектов к объектам по паролю. При этом используются все методы парольной защиты. Очевидно, что постоянное использование паролей создает неудобства пользователям и временные задержки. Поэтому указанные методы используют в исключительных ситуациях.
На практике обычно сочетают различные методы разграничения доступа. Например, первые три метода усиливают парольной защитой.
В завершении подраздела заметим, что руководящие документы могут регламентировать два вида (принципа) разграничения доступа:
- дискретное управление доступом;
- мандатное управление доступом.
Дискретное управление доступом представляет собой разграничение доступа между поименованными субъектами и поименованными объектами. Субъект с определенным правом доступа может передать это право любому другому субъекту. Данный вид организуется на базе методов разграничения по спискам или с помощью матрицы.
Мандатное управление доступом регламентирует разграничение доступа субъектов к объектам, основанное на характеризуемой меткой конфиденциальности информации, содержащейся в объектах, и официальном разрешении (допуске) субъектов обращаться к информации такого уровня конфиденциальности. Иначе, для реализации мандатного управления доступом каждому субъекту и каждому объекту присваивают классификационные метки, отражающие их место в соответствующей иерархии. С помощью этих меток субъектам и объектам должны быть назначены классификационные уровни, являющиеся комбинациями уровня иерархической классификации и иерархических категорий. Данные метки должны служить основой мандатного принципа разграничения доступа. Ясно, что методы разграничения доступа по уровням секретности и категориям являются примерами мандатного управления доступом.
Аутентификация пользователя – это проверка, действительно ли проверяемый пользователь является тем, за кого он себя выдает. Различные методы аутентификации необходимы, фактически, во всех системах ограничения и разграничения доступа к данным – как распределенных, так и предназначенных для защиты отдельного компьютера.
Для корректной аутентификации пользователя необходимо, чтобы пользователь предъявил аутентификационную информацию – некую уникальную информацию, которой должен обладать только он и никто иной.
Существует три основных типа аутентификационной информации:
Проверяемый пользователь знает некую уникальную информацию. Пример: парольная аутентификация.
Пользователь имеет некий предмет с уникальными характеристиками или содержимым. Примеры: смарт-карта, USB-токен и т.д.
Аутентификационная информация является неотъемлемой частью пользователя. Пример: отпечаток пальца и другие виды биометрической аутентификации (биометрической называется аутентификация пользователя по его биометрическим признакам).
В любом из этих случаев процедура аутентификации выполняется в два следующих этапа:
У пользователя однократно берется некий эталонный образец аутентификационной информации, например, запрашивается пароль (или данный образец генерируется случайным образом и затем записывается на смарт-карту пользователя). Данный образец хранится у субъекта системы, проверяющего аутентификацию – модуля аутентификации (например, сервера, который выполняет аутентификацию пользователей). Обычно существует некоторое время действия данного эталона, по завершении которого эталонный образец перезапрашивается.
Каждый раз при выполнении аутентификации у пользователя запрашивается аутентификационная информация, которая сравнивается с эталоном. На основе данного сравнения делается вывод о подлинности пользователя.
Фактически, в модуле аутентификации хранится некая таблица соответствий идентификаторов пользователей (например, имен пользователей, вводимых ими при входе в систему) и эталонных образцов.
Эталон может храниться как в «чистом» виде, так и в качестве результата некоторого преобразования запрошенной информации. Например, при регистрации пользователя в системе с биометрической аутентификацией после запроса отпечатка пальца выполняется его свертка в кодовое значение, зависящее от основных параметров отпечатка пальца. Впоследствии, при аутентификации пользователя выполняется аналогичное преобразование, результат которого сравнивается с кодовым значением. Ясно, что хранение отпечатка непосредственно в виде изображения потребовало бы существенно больших объемов памяти для эталонов, а также затруднило бы сравнение образцов и увеличило бы время аутентификации.
Стоит сказать и о том, что в большинстве случаев аутентификационная информация не должна храниться в открытом виде и из соображений безопасности – например, эталонные образцы паролей хранятся в модуле аутентификации либо в зашифрованном виде, либо в виде хэш-значений.
Аутентификация может быть как односторонней (сервер проверяет пользователя на предмет последующего предоставления доступа или отказа в нем), так и взаимной (взаимная проверка подлинности неких участников информационного обмена).
Кроме того, для повышения стойкости аутентификации (т.е. усложнения кому-либо возможности аутентифицироваться под чужим именем) часто используют несколько методов аутентификации одновременно. Наиболее частые примеры: одновременное использование смарт-карты + ее PIN-кода (Personal Identification Number – в данном случае играет роль пароля для доступа к информации, хранящейся на смарт-карте) или пароля + отпечатка пальца. Аутентификация на основе одновременного предъявления аутентификационной информации двух видов называется двухфакторной. Существуют примеры и трехфакторной аутентификации, определяемой аналогичным образом.
Рассмотрим наиболее показательные примеры использования аутентификационной информации каждого из перечисленных выше типов.
Парольная аутентификация
В настоящее время парольная аутентификация является наиболее распространенной, прежде всего, благодаря своему единственному достоинству – простоте использования.
Однако парольная аутентификация имеет множество недостатков:
В отличие от случайно формируемых криптографических ключей (которые, например, может содержать уникальный предмет, используемый для аутентификации), пароли пользователя бывает возможно подобрать из-за достаточно небрежного отношения большинства пользователей к формированию пароля. Часто встречаются случаи выбора пользователями легко предугадываемых паролей, например:
- пароль эквивалентен идентификатору (имени) пользователя (или имени пользователя, записанному в обратном порядке, или легко формируется из имени пользователя и т.д.);
- паролем является слово или фраза какого-либо языка; такие пароли могут быть подобраны за ограниченное время путем «словарной атаки» - перебора всех слов согласно словарю, содержащему все слова и общеупотребительные фразы используемого языка;
- достаточно часто пользователи применяют короткие пароли, которые взламываются методом «грубой силы», т.е. простым перебором всех возможных вариантов.
Существуют и свободно доступны различные утилиты подбора паролей, в том числе, специализированные для конкретных широко распространенных программных средств.
Пароль может быть получен путем применения насилия к его владельцу.
Пароль может быть подсмотрен или перехвачен при вводе.
Аутентификация с помощью уникального предмета
В большинстве случаев аутентификация с помощью уникального предмета обеспечивает более серьезную защиту, чем парольная аутентификация.
Предметы, используемые для аутентификации, можно условно разделить на следующие две группы:
«Пассивные» предметы, которые содержат аутентификационную информацию (например, некий случайно генерируемый пароль) и передают ее в модуль аутентификации по требованию. При этом, аутентификационная информация может храниться в предмете как в открытом (примеры: магнитные карты, смарт-карты с открытой памятью, электронные таблетки Touch Memory), так и в защищенном виде (смарт-карты с защищенной памятью, USB-токены). В последнем случае требуется ввод PIN-кода для доступа к хранящимся данным, что автоматически превращает предмет в средство двухфакторной аутентификации.
«Активные» предметы, которые обладают достаточными вычислительными ресурсами и способны активно участвовать в процессе аутентификации (примеры: микропроцессорные смарт-карты и USB-токены). Эта возможность особенно интересна при удаленной аутентификации пользователя, поскольку на основе таких предметов можно обеспечить строгую аутентификацию. Под этим термином скрывается такой вид аутентификации, при котором секретная информация, позволяющая проверить подлинность пользователя, не передается в открытом виде
Аутентификация с помощью уникальных предметов обладает и рядом недостатков:
Предмет может быть похищен или отнят у пользователя.
В большинстве случаев требуется специальное оборудование для работы с предметами.
Теоретически возможно изготовление копии или эмулятора предмета.
Биометрическая аутентификация
Биометрическая аутентификация основана на уникальности ряда характеристик человека. Наиболее часто для аутентификации используются следующие характеристики:
Отпечатки пальцев.
Узор радужной оболочки глаза и структура сетчатки глаза.
Черты лица.
Форма кисти руки.
Параметры голоса.
Схема кровеносных сосудов лица.
Форма и способ подписи.
В процессе биометрической аутентификации эталонный и предъявленный пользователем образцы сравнивают с некоторой погрешностью, которая определяется и устанавливается заранее. Погрешность подбирается для установления оптимального соотношения двух основных характеристик используемого средства биометрической аутентификации:
FAR (False Accept Rate) – коэффициент ложного принятия (т.е. некто успешно прошел аутентификацию под именем легального пользователя).
FRR (False Reject Rate) – коэффициент ложного отказа (т.е. легальный пользователь системы не прошел аутентификацию).
Электронная подпись (ЭП) - это реквизит электронного документа, позволяющий установить отсутствие искажения информации в электронном документе с момента формирования ЭП и проверить принадлежность подписи владельцу сертификата ключа ЭП. Значение реквизита получается в результате криптографического преобразования информации с использованием закрытого ключа ЭП. В постановлении Совета Министров Республики Беларусь даётся такое определение понятия "электронная цифровая подпись": электронная цифровая подпись – это последовательность символов, являющаяся реквизитом электронного документа и предназначенная для подтверждения целостности и подлинности электронного документа. Средство электронной цифровой подписи – программное, программно-аппаратное или техническое средство, реализующее одну или несколько следующих функций: выработку электронной цифровой подписи, проверку электронной цифровой подписи, создание личного ключа подписи или открытого ключа.