Эффективность систем защиты. Оценка экономической эффективности систем защиты

Контрольная работа

на тему: Эффективность систем защиты. Оценка экономической эффективности систем защиты

Содержание

1.Электронный замок "СОБОЛЬ"

2. Система защиты информации "Secret Net 4.0"

3. "Аккорд 1.95"

4. "ГРИМ-ДИСК"

5. СКЗИ "Верба - ОW"

6. Устройства криптографической защиты данных (УКЗД) серии КРИПТОН

6.1. КРИПТОН-ЗАМОК/PCI аппаратно-программный модуль доверенной загрузки

6.2. Crypton ArcMail

6.3. КРИПТОН-Шифрование

6.4. КРИПТОН-Подпись

6.5. КРИПТОН-IP

6.6. КРИПТОН AncNet

6.7. КРИПТОН-IDE

6.8. Crypton Disk

6.9. Crypton Lock

1. Электронный замок "СОБОЛЬ"

Электронные замки «Соболь» (Рис. 1.2.), и «Соболь-PCI» (Рис. 1.1.), разработаны научно-инженерным предприятием «ИНФОРМЗАЩИТА» и предназначены для защиты ресурсов компьютера от не санкционированного доступа.

Рис. 1.1.

Рис. 1.2.

Электронные замки «Соболь» и «Соболь-PCI» сертифицированы Федеральным агентством правительственной связи и информации России. Сертификаты ФАПСИ № СФ/122-0305 и № СФ/022-0306 от 10.02.2000, а также и сертификат № СФ/527-0553 от 01.07.2002 позволяют применять данные средства для защиты информации, составляющую коммерческую или государственную тайну.

Кроме того, электронный замок «Соболь-PCI» сертифицирован Гостехкомиссией России. Сертификат №457 от 14.05.2001 г. подтверждает соответствие данного изделия требованиям Руководящего документа Гостехкомиссии России «Автоматизированные системы. Защита от несанкционированного доступа к информации. Классификация автоматизированных систем и требования по защите информации» и позволяет использовать данный продукт при разработке систем защиты для автоматизированных систем с классом защищенности до 1В включительно.

Применение

Электронный замок «Соболь»/«Соболь-PCI» может применяться как устройство, обеспечивающее защиту автономного компьютера, а также рабочей станции или сервера, входящих в состав локальной вычислительной сети.

Система защиты Электронный замок «Соболь»/«Соболь-PCI» обладает следующими возможностями:

Идентификация и аутентификация пользователей.

Регистрация попыток доступа к ПЭВМ.

Запрет загрузки ОС со съемных носителей.

Контроль целостности программной среды.

Возможности по идентификации и аутентификации пользователей, а также регистрация попыток доступа к ПЭВМ не зависят от типа использующейся ОС.

Идентификация и аутентификация пользователей.

Каждый пользователь компьютера регистрируется в системе электронный замок «Соболь»/«Соболь-PCI», установленной на данном компьютере. Регистрация пользователя осуществляется администратором и состоит в определении имени регистрируемого пользователя, присвоении ему персонального идентификатора и назначении пароля.

Действие электронного замка «Соболь»/«Соболь-PCI» состоит в проверке персонального идентификатора и пароля пользователя при попытке входа в систему. В случае попытки входа в систему не зарегистрированного пользователя электронный замок «Соболь» регистрирует попытку НСД и осуществляется аппаратная блокировка до 4-х устройств, например: FDD, CD-ROM, ZIP, LPT, SCSI-порты (электронный замок «Соболь-PCI» позволяет блокировать до 3-х устройств).

В электронном замке используются идентификаторы Touch Memory фирмы Dallas Semiconductor. Загрузка операционной системы с жесткого диска осуществляется только после предъявления зарегистрированного идентификатора. Служебная информация о регистрации пользователя (имя, номер присвоенного персонального идентификатора и т.д.) хранится в энергонезависимой памяти электронного замка.

Регистрация попыток доступа к ПЭВМ.

Электронный замок «Соболь»/«Соболь-PCI» осуществляет ведение системного журнала, записи которого хранятся в специальной энергонезависимой памяти.

Электронный замок фиксирует в системном журнале вход пользователей, попытки входа, попытки НСД и другие события, связанные с безопасностью системы.

В системном журнале хранится следующая информация: дата и время события, имя пользователя и информация о типе события, например:

Факт входа пользователя;

Введение неправильного пароля;

Предъявление не зарегистрированного идентификатора пользователя;

Превышение числа попыток входа в систему;

Другие события.

Таким образом, электронный замок «Соболь» предоставляет информацию администратору о всех попытках доступа к ПЭВМ.

Контроль целостности программной среды и запрет загрузки со съемных носителей

Подсистема контроля целостности расширяет возможности электронного замка «Соболь»/«Соболь-PCI». Контроль целостности системных областей дисков и наиболее критичных файлов производится по алгоритму ГОСТ 28147-89 в режиме имитовставки (Рис. 1.3.). Администратор имеет возможность задать режим работы электронного замка, при котором будет блокирован вход пользователей в систему при нарушении целостности контролируемых файлов.

Рис. 1.3.

Подсистема запрета загрузки с гибкого диска и CD ROM диска обеспечивает запрет загрузки операционной системы с этих съемных носителей для всех пользователей компьютера, кроме администратора. Администратор может разрешить отдельным пользователям компьютера выполнять загрузку операционной системы со съемных носителей.

Подсистемы контроля целостности и подсистемы запрета загрузки со съемных носителей функционируют под управлением следующих ОС:

MS DOS версий 5.0-6.22;

ОС семейства Windows'9x (FAT12, FAT16 или FAT32);

Windows NT версий 3.51 и 4.0 с файловой системой NTFS;

Windows 2000 с файловой системой NTFS (только «Соболь-PCI»);

UNIX FreeBSD (только «Соболь-PCI»).

Возможности по администрированию

Для настройки электронного замка «Соболь» администратор имеет возможность:

Определять минимальную длину пароля пользователя;

Определять предельное число неудачных входов пользователя;

Добавлять и удалять пользователей;

Блокировать работу пользователя на компьютере;

Создавать резервные копии персональных идентификаторов.

Другие возможности и преимущества

Самая низкая по сравнению с аналогичными продуктами цена - 190 долларов «Соболь» для стандарта ISA и 230 долларов «Соболь-PCI»;

Датчик случайных чисел, соответствующий требованиям ФАПСИ.

Простота установки, настройки и администрирования.

Современная элементная база, обеспечивающая высокую надежность и долговечность.

Возможность установки в любой IBM-совместимый персональный компьютер, имеющий свободный разъем стандарта ISA или PCI.

Использование в Secret Net и Континент-К

Электронный замок «Соболь»/«Соболь-PCI» может применяться в составе системы защиты информации Secret Net для генерации ключей шифрования и электронно-цифровой подписи. Кроме того, при использовании электронного замка в составе СЗИ Secret Net обеспечивается единое централизованное управление его возможностями. С помощью подсистемы управления Secret Net администратор безопасности имеет возможность управлять статусом персональных идентификаторов сотрудников: присваивать электронные идентификаторы, временно блокировать, делать их недействительными, что позволяет управлять доступом сотрудников к компьютерам автоматизированной системы организации. Также «Соболь»/«Соболь-PCI» применяется в составе аппаратно-программного комплекса «Континент-К» для идентификации и аутентификации администратора криптографического шлюза, формирования ключей шифрования и контроля целостности программного обеспечения комплекса. А также совместно с криптопровайдером КриптоПРО CSP (для обеспечения хранения сертификатов пользователя на электронных идентификаторах и в качестве средства формирования ключей электронной цифровой подписи).

Комплектация

В базовый комплект электронного замка «Соболь»/«Соболь-PCI» входит:

Контроллер «Соболь»/«Соболь-PCI»;

Считыватель Touch Memory;

2 идентификатора DS-1992;

Интерфейс для блокировки загрузки с FDD;

Интерфейс для блокировки загрузки с CD-ROM;

Программное обеспечение формирования списков контролируемых программ;

Документация.

2. Система защиты информации "Secret Net 4.0"

Рис. 2.1.

Назначение:

Программно-аппаратный комплекс для обеспечения информационной безопасности в локальной вычислительной сети, рабочие станции и сервера которой работают под управлением следующих операционных систем: Windows'9x (Windows 95, Windows 98 и их модификаций); Windows NT версии 4.0; UNIX MP-RAS версии 3.02.00.

Безопасность рабочих станций и серверов сети обеспечивается с помощью всевозможных механизмов защиты:

усиленная идентификация и аутентификация,

полномочное и избирательное разграничение доступа,

замкнутая программная среда,

криптографическая защита данных,

другие механизмы защиты.

Администратору безопасности предоставляется единое средство управления всеми защитными механизмами, позволяющее централизованно управлять и контролировать исполнение требований политики безопасности.

Вся информация о событиях в информационной системе, имеющих отношение к безопасности, регистрируется в едином журнале регистрации. О попытках свершения пользователями неправомерных действий администратор безопасности узнает немедленно.

Существуют средства генерации отчетов, предварительной обработки журналов регистрации, оперативного управления удаленными рабочими станциями.

Система Secret Net состоит из трех компонент:

Клиентская часть Сервер безопасности Подсистема управления Особенностью системы Secret Net является клиент-серверная архитектура, при которой серверная часть обеспечивает централизованное хранение и обработку данных системы защиты, а клиентская часть обеспечивает защиту ресурсов рабочей станции или сервера и хранение управляющей информации в собственной базе данных.

Клиентская часть системы защиты

Клиент Secret Net (как автономный вариант, так и сетевой) устанавливается на компьютер, содержащий важную информацию, будь то рабочая станция в сети или какой-либо сервер (в том числе и сервер безопасности).

Основное назначение клиента Secret Net:

Защита ресурсов компьютера от несанкционированного доступа и разграничение прав зарегистрированных пользователей. Регистрация событий, происходящих на рабочей станции или сервере сети, и передача информации на сервер безопасности. Выполнение централизованных и децентрализованных управляющих воздействий администратора безопасности.

Клиенты Secret Net оснащаются средствами аппаратной поддержки (для идентификации пользователей по электронным идентификаторам и управления загрузкой с внешних носителей).

Сервер безопасности

Сервер безопасности устанавливается на выделенный компьютер или контроллер домена и обеспечивает решение следующих задач:

Ведение центральной базы данных (ЦБД) системы защиты, функционирующую под управлением СУБД Oracle 8.0 Personal Edition и содержащую информацию, необходимую для работы системы защиты. Сбор информации о происходящих событиях со всех клиентов Secret Net в единый журнал регистрации и передача обработанной информации подсистеме управления. Взаимодействие с подсистемой управления и передача управляющих команд администратора на клиентскую часть системы защиты.

Подсистема управления Secret Net

Подсистема управления Secret Net устанавливается на рабочем месте администратора безопасности и предоставляет ему следующие возможности:

Централизованное управление защитными механизмами клиентов Secret Net. Контроль всех событий имеющих отношение к безопасности информационной системы. Контроль действий сотрудников в ИС организации и оперативное реагирование на факты и попытки НСД. Планирование запуска процедур копирования ЦБД и архивирования журналов регистрации. Схема управления, реализованная в Secret Net, позволяет управлять информационной безопасностью в терминах реальной предметной области и в полной мере обеспечить жесткое разделение полномочий администратора сети и администратора безопасности.

Автономный и сетевой вариант

Система защиты информации Secret Net выпускается в автономном и сетевом вариантах.

Автономный вариант - состоит только из клиентской части Secret Net и предназначен для обеспечения защиты автономных компьютеров или рабочих станций и серверов сети, содержащих важную информацию. Сетевой вариант - состоит из клиентской части, подсистемы управления, сервера безопасности и позволяет реализовать защиту, как всех компьютеров сети, так и только тех рабочих станций и серверов, которые хранят и обрабатывают важную информацию. Причем в сетевом варианте, благодаря наличию сервера безопасности и подсистемы управления, будет обеспечено централизованное управление и контроль работы всех компьютеров, на которых установлены клиенты Secret Net.

Сферы применения Secret Net

Основными сферами применения системы Secret Net являются:

Защита информационных ресурсов; Централизованное управление информационной безопасностью; Контроль состояния информационной безопасности.

Сертификаты Secret Net 4.0

Семейство средств защиты информации Secret Net имеет все необходимые сертификаты Гостехкомиссии России и Федерального агентства правительственной связи и информации России.

Система защиты информации Secret Net 4.0 сертифицирована Гостехкомиссией России по 3 классу защищенности. Это означает, что Secret Net 4.0 можно применять для защиты информации, содержащей сведения, составляющие государственную тайну.

3. "Аккорд 1.95"

Представленное изделие является одним из ряда программно-аппаратных комплексов защиты информации семейства "Аккорд", имеющего и автономные, и сетевые версии, выполненные на платах как для шины ISA, так и для шины РС1.

Комплекс "Аккорд 1.95" обеспечивает следующие функции зашиты:

идентификация и аутентификация пользователей;

ограничение "времени жизни" паролей и времени доступа пользователей к ПК;

контроль целостности программ и данных, в том числе файлов ОС и служебных областей жесткого диска;

разграничение доступа к информационным и аппаратным ресурсам ПК;

возможность временной блокировки ПК и гашения экрана при длительной неактивности пользователя до повторного ввода идентификатора;

функциональное замыкание информационных систем с исключением возможности несанкционированного выхода в ОС, загрузки с дискеты и прерывания контрольных процедур с клавиатуры.

Важной отличительной особенностью "Аккорда" является то, что в нем в полной мере реализован принцип отчуждения контролируемого и контролирующего объектов друг от друга. Контроллер "Аккорда" имеет собственный процессор, который не только защищает от прочтения и модификации флэш-память, где хранятся ключи и контрольные суммы, но и организует выполнение проверки целостности конфигурации системы еще до загрузки ОС.

Еще одно преимущество "Аккорда" - большое количество атрибутов доступа к программам и файлам. Если в SecretNet их три (разрешение на чтение, модификацию и запуск задачи), то здесь их 11. Это дает администратору большую свободу в организации доступа пользователей к ресурсам ПК.

Встроенное в контроллер ПО обеспечивает разбор наиболее популярных файловых систем: FAT12, FAT16, FAT32, NTFS, HPFS, FreeBSD. В комплект поставки помимо контроллера, считывателя Touch Memory и двух ключей входит программная оболочка "Аккорд 1.95", инсталляционная программа и документация на дискетах. Общую благоприятную оценку несколько портит лишь недостаточно подробная документация.

4. "ГРИМ-ДИСК"

Совместный продукт АОЗТ "НИИМВ" и ОАО "ЭЛиПС" интересен своей надежностью и кажущейся простотой. Устройство предназначено для защиты данных на жестком диске с интерфейсом IDE. "Прозрачное" шифрование реализовано на аппаратном уровне IDE-интерфейса. Плата шифратора и жесткий диск помещены в съемный контейнер, благодаря чему их можно в любое время легко извлечь из компьютера и, например, поместить в сейф. Спереди на контейнере укреплено устройство считывания ключей Touch Memory и сигнальные све-тодиоды. ПЗУ с интерфейсом пользователя находится на сетевой PCI-плате EtherNet NE2000.

Шифрование производится по алгоритму ГОСТ 28147-89 (что снижает скорость записи/считывания данных на жестком диске на 40%) или по алгоритму Vesta-2M (снижает скорость на 20%). Следует оговориться, что алгоритм Vesta-2M не сертифицирован ФАПСИ, и потому не может применяться в госучреждениях, однако коммерческим организациям он придется весьма кстати.

Логика работы устройства такова: чтобы "ГРИМ-ДИСК" стал доступен, пользователь должен идентифицировать себя с помощью Touch Memory, ввести пароль во время работы счетчика-таймера BIOS и нажать <Enter>. После загрузки операционной системы "ГРИМ-ДИСК" готов к работе. Для ОС он является обычным жестким диском, который можно установить и как ведущее, и как ведомое устройство. Все записанные на нем данные будут недоступными для посторонних после перезагрузки или выключения питания компьютера. Если же доступ к закрытым данным не нужен, никаких специальных действий с ПК производить не надо: загрузившись как обычно, т. е. не прикладывая идентификатора, вы "ГРИМ-ДИСКА" не увидите.

Устройство просто и удобно в обращении. Оно наверняка заинтересует некоторые коммерческие организации, однако необходимо учитывать следующие моменты. Замена жесткого диска не может быть выполнена владельцем компьютера - для этого потребуется обращаться к производителю. Кроме того, хорошей лазейкой к секретам законного пользователя для изощренного злоумышленника может стать процедура сброса данных (свопинга) на системный диск. В комплект поставки входят ячейка "ГРИМ-ДИСК", контейнер с форм-фактором 5,25 дюйма, считывающее устройство, таблетка Touch Memory, 20-Гбайт жесткий диск Seagate, сетевая плата с ПЗУ.

5. СКЗИ "Верба - ОW"

Защита данных с помощью криптографических преобразований (преобразование данных шифрованием и (или) выработкой имитовставки) - одно из возможных решений проблемы их безопасности.

Шифрование данных производится с целью скрыть содержание представляемой ими информации. Зашифрованные данные становятся доступными только для того, кто знает соответствующий ключ, с помощью которого можно расшифровать сообщение, и поэтому похищение зашифрованных данных без знания ключа является бессмысленным занятием.

Передаваемые по каналам связи зашифрованные данные критичны к искажениям. Используемые в СКЗИ "Верба-ОW" методы шифрования гарантируют не только высокую секретность, но и эффективное обнаружение искажений или ошибок в передаваемой информации.

Криптография обеспечивает надежную защиту данных. Однако необходимо понимать, что ее применение не является абсолютным решением всех проблем защиты информации. Для эффективного решения проблемы защиты информации необходим целый комплекс мер, который включает в себя соответствующие организационно-технические и административные мероприятия, связанные с обеспечением правильности функционирования технических средств обработки и передачи информации, а также установление соответствующих правил для обслуживающего персонала, допущенного к работе с конфиденциальной информацией.

Основными компонентами криптографии являются данные, криптографическое преобразование и ключ:

данные - при зашифровании исходными данными будет сообщение, а результирующими - зашифрованное сообщение. При расшифровании они меняются местами. Сообщения могут быть различных типов: текст, видеоизображение и т.п.;

криптографическое преобразование - под криптографическим преобразованием понимают преобразование данных при помощи алгоритма шифрования или выработки электронно-цифровой подписи. Считается, что криптографическое преобразование известно всем, но, не зная ключа, с помощью которого пользователь закрыл сообщение, практически невозможно восстановить содержание сообщения или подделать электронно-цифровую подпись. Термин "шифрование" объединяет в себе два процесса: зашифрование и расшифрование информации. Если зашифрование и расшифрование осуществляются с использованием одного и того же ключа, то такой алгоритм криптографического преобразования называется симметричным, в противном случае- асимметричным. В СКЗИ "Верба-OW" используется симметричный алгоритм криптографического преобразования;

ключ шифрования (ключ связи) - конкретное секретное состояние некоторых параметров алгоритма криптографического преобразования данных. В данном случае термин "ключ" означает уникальный битовый шаблон.

При зашифровании сообщения криптографическое преобразование использует ключ. Он используется аналогично обычному ключу, которым запирают дверь, и закрывает сообщение от посторонних глаз. Для расшифрования сообщения нужен соответствующий ключ. Важно ограничить доступ к ключам шифрования, так как любой, кто обладает ключом шифрования, может прочитать зашифрованное Вами сообщение.

В СКЗИ "Верба-OW" используется механизм открытого распределения ключей, при котором для формирования ключа связи используется пара ключей: открытый и секретный ключи шифрования.

Алгоритм криптографического преобразования

В СКЗИ "Верба-ОW" используется симметричный алгоритм криптографического преобразования данных, определенный ГОСТ28147-89. Данный алгоритм предназначен для аппаратной и программной реализации и удовлетворяет необходимым криптографическим требованиям. ГОСТ28147-89 предусматривает несколько режимов работы алгоритма криптографического преобразования. В СКЗИ "Верба-ОW" используется алгоритм шифрования, основанный на принципе гаммирования, который подразумевает процесс наложения по определенному закону гаммы шифра на открытые данные (под гаммой понимается псевдослучайная двоичная последовательность, вырабатываемая по заданному алгоритму). ГОСТ 28147-89 также определяет процесс выработки имитовставки. Имитовставка - это последовательность данных фиксированной длины, которая вырабатывается по определенному правилу из открытых данных и ключа шифрования. Выработка имитовставки обеспечивает защиту информации от случайных или преднамеренных искажений в канале связи. Выработка имитовставки обеспечивает защиту от навязывания ложных данных. Вероятность навязывания ложных помех равна 10-9. Имитовставка передается по каналу связи вместе с зашифрованным сообщением. Поступившие зашифрованные данные расшифровываются, и из полученных блоков данных вырабатывается контрольная имитовставка, которая затем сравнивается с имитовставкой, полученной из канала связи. В случае несовпадения имитовставок все расшифрованные данные считаются ложными.

Пара: секретный и открытый ключи

В последнее время широкое распространение получили криптографические системы с открытым распределением ключей. В таких системах каждый пользователь формирует два ключа: открытый и секретный. Секретный ключ шифрования должен храниться в тайне. Открытый ключ шифрования не является секретным и может быть опубликован для использования всеми пользователями системы, которые обмениваются сообщениями. Знание открытого ключа шифрования не дает практической возможности определить секретный ключ.

Общий секретный ключ связи (длиной 256 бит согласно требованиям ГОСТ 28147-89) вырабатывается после того, как абоненты сети обменялись своими открытыми ключами.

СКЗИ "Верба-ОW" является системой с открытым распределением ключей. Каждый пользователь вырабатывает свой секретный ключ, из которого затем с помощью некоторой процедуры формируется открытый ключ. Открытые ключи объединяются в справочник.

В СКЗИ "Верба-ОW" ключ зашифрования совпадает с ключом расшифрования. При зашифровании сообщения i-ым абонентом для j-ого абонента общий секретный ключ связи вырабатывается на основе секретного ключа шифрования i-ого абонента и открытого ключа шифрования j-ого абонента. Соответственно, для расшифрования этого сообщения j-ым абонентом формируется секретный ключ связи на основе секретного ключа шифрования j-ого абонента и открытого ключа шифрования i-ого абонента. Таким образом, для обеспечения связи с другими абонентами каждому пользователю необходимо иметь:

собственный секретный ключ шифрования;

справочник открытых ключей шифрования пользователей сети конфиденциальной связи.

Примем следующее соглашение. Абонента, который зашифровывает сообщение, будем в дальнейшем называть отправителем; абонента, который расшифровывает закрытое сообщение- получателем.

Электронная цифровая подпись

Электронная цифровая подпись- это средство, позволяющее на основе криптографических методов надежно установить авторство и подлинность электронного документа. Электронная цифровая подпись позволяет заменить при безбумажном документообороте традиционные печать и подпись. При построении цифровой подписи вместо обычной связи между печатью или рукописной подписью и листом бумаги выступает сложная математическая зависимость между электронным документом, секретным и общедоступным ключами. Практическая невозможность подделки электронной цифровой подписи опирается на очень большой объем определенных математических вычислений.

Проставление подписи под документом не меняет самого документа, она только дает возможность проверить подлинность и авторство полученной информации.

В СКЗИ "Верба-ОW" реализована система электронной цифровой подписи на базе криптографического алгоритма, соответствующего ГОСТ Р34.10-94. Секретный ключ подписи используется для выработки электронной цифровой подписи. Только сохранение пользователем в тайне своего секретного ключа гарантирует невозможность подделки злоумышленником документа и цифровой подписи от имени заверяющего.

Открытый ключ подписи вычисляется как значение некоторой функции от секретного ключа, но знание открытого ключа не дает возможности определить секретный ключ. Открытый ключ может быть опубликован и используется для проверки подлинности подписанного документа, а также для предупреждения мошенничества со стороны заверяющего в виде отказа его от подписи документа.

При работе с СКЗИ "Верба-ОW" каждый пользователь, обладающий правом подписи, самостоятельно формирует личные секретный и открытый ключи подписи. Открытые ключи подписи всех пользователей объединяются в справочники открытых ключей сети конфиденциальной связи.

Каждому пользователю, обладающему правом подписи, необходимо иметь:

секретный ключ подписи;

справочник открытых ключей подписи пользователей сети.

В СКЗИ "Верба-ОW" реализована система электронной цифровой подписи на базе асимметричного криптографического алгоритма согласно ГОСТ Р 34.10-94. Электронная цифровая подпись вырабатывается на основе электронного документа, требующего заверения, и секретного ключа. Согласно стандарту документ "сжимается" с помощью функции хэширования (ГОСТР34.11-94 "ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. КРИПТОГРАФИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ. ФУНКЦИЯ ХЭШИРОВАНИЯ"). Однонаправленная хэш-функция получает на входе исходное сообщение произвольной длины и преобразует его в хэш-значение фиксированной длины (256 бит согласно ГОСТ Р34.11-94). Значение хэш-функции сложным образом зависит от содержания документа, но не позволяет восстановить сам документ. Хэш-функция чувствительна к всевозможным изменениям в тексте. Кроме того, для данной функции нельзя вычислить, какие два исходные сообщения могут генерировать одно и то же хэш-значение, поскольку хэш-значения двух 256-битовых документов могут совпасть в одном из 2256 (1077) случаев. Далее к полученному хэш-значению применяется некоторое математическое преобразование, в результате которого и получается собственно цифровая подпись электронного документа.

При проверке подписи проверяющий должен располагать открытым ключом пользователя, поставившего подпись. Проверяющий должен быть полностью уверен в подлинности открытого ключа (а именно в том, что имеющийся у него открытый ключ соответствует открытому ключу конкретного пользователя). Процедура проверки подписи состоит из вычисления хэш-значения документа и проверки некоторых соотношений, связывающих хэш-значение документа, подпись под этим документом и открытый ключ подписавшего пользователя. Документ считается подлинным, а подпись правильной, если эти соотношения выполняются. В противном случае подпись под документом считается недействительной.

Для разрешения споров между отправителем и получателем информации, связанных с возможностью искажения пересылаемого документа или открытого ключа проверки подписи, достоверная копия этого ключа может выдаваться третьей стороне (арбитру) и применяться им при возникновении конфликта между отправителем и получателем. Наличие у абонента секретного ключа не позволяет ему самому сменить свой номер в сети или выработать подпись под номером другого абонента.

Для контроля целостности и подлинности справочников открытых ключей используется процедура выработки имитовставки, определяемая ГОСТ 28147-89. При проверке подписи проверяющий должен располагать открытым ключом пользователя, поставившего подпись. Проверяющий должен быть полностью уверен в подлинности открытого ключа (а именно в том, что имеющийся у него открытый ключ соответствует открытому ключу конкретного пользователя).

Процедура проверки подписи состоит из вычисления хэш-значения документа и проверки некоторых соотношений, связывающих хэш-значение документа, подпись под этим документом и открытый ключ подписавшего пользователя. Документ считается подлинным, а подпись правильной, если эти соотношения выполняются. В противном случае подпись под документом считается недействительной.

АРМ Администратора безопасности

АРМ Администратора безопасности (АРМ АБ), функционирующий под управлением операционной системы MS DOS v5.0 и выше на персональных ЭВМ, совместимых с IBM PC/АТ (процессор 80386 и выше), предназначен для работы с ключевой информацией. Он позволяет:

на основе исходной ключевой информации, находящейся на лицензионной дискете вырабатывать рабочие ключи (секретные и открытые) шифрования пользователей;

на основе ключей шифрования формировать секретные и открытые ключи ЭЦП;

создавать рабочие копии ключевых дискет шифрования и ЭЦП;

подготавливать ключи шифрования и секретные ключи ЭЦП для хранения на жестком диске.

Ядром АРМ АБ является программа HOST_O.EXE, входящая в состав СКЗИ "Верба-ОW". При работе с ключевой информацией используется также программный датчик случайных чисел - резидентный драйвер CYPRASW.EXE. Правила работы с ключевой информацией и этими программами описаны в документах "ЯЦИТ.00007-01 90 01. Администратор безопасности.

Ключевая система.

Идентификация абонента в сети.

Каждая подсеть однозначно определяется внутри всей информационной сети номером SSSSSS, который может принимать значение от 000000 до 999999. Этот номер присваивается ключевому диску с исходной ключевой информацией и называется номером серии. Абоненты внутри всей сети различаются по номерам вида XXXXSSSSSSYY, а внутри отдельной подсети- по номерам вида XXXXYY. Номера внутри отдельной подсети распределяются пользователем при создании носителей ключевой информации. Составляющая XXXX обозначает номер ключевого диска для шифрования и может принимать значение от 0000 до 9999. Ключевой диск для подписи создается с использованием ключевого диска для шифрования. На каждом ключевом диске для шифрования можно создавать от 0 до 99 ключевых дисков для подписи, которые идентифицируются по личному коду YY. Таким образом, абоненты, обладающие правом шифровать документы, идентифицируются внутри отдельной подсети по номерам вида XXXX, где XXXX - номер ключевой дискеты; абоненты, обладающие правом подписи - по номерам вида XXXXYY, где XXXX - номер ключевой дискеты, YY - личный код.

Носители ключевой информации

Типы ключевых дисков

В СКЗИ "Верба-ОW" используются следующие типы носителей ключевой информации:

ключевой диск для шифрования;

ключевой диск для подписи;

совмещенный ключевой диск (с ключами шифрования и подписи) и их рабочие копии.

При создании рабочих копий ключевых дисков необходимо использовать средства СКЗИ "Верба-ОW". Полученный с помощью СКЗИ "Верба-ОW" рабочий диск не является точной копией исходного, но полностью выполняет его функции. Нельзя создать рабочую копию исходного диска с ключевой информацией простым копированием файлов с исходного ключевого диска.

Создание носителей ключевой информации.

Исходные ключевые диски для шифрования изготавливаются ФАПСИ по заявке пользователя и содержат соответствующий данному абоненту вектор ключей шифрования, номер серии и другую служебную информацию. Ключевой диск для подписи формируется пользователем на основе диска для шифрования или его рабочей копии. После завершения выработки ключей сформируется файл, содержащий ключ подписи, его номер, а также индивидуальные ключи шифрования секретных ключей подписи и шифрования для хранения их на ЖМД. Секретные ключи пользователя должны храниться в тайне.

Временное хранение секретных ключей на жестком диске.

ПО "Верба-ОW" предусматривает возможность хранения секретных ключей на жестком диске, что удобно при частом обращении к ключевой информации. Секретные и открытые ключи шифрования и подписи хранятся в защищенном виде. При хранении на ключевом ГМД ключи перешифровываются на так называемом главном ключе, при временном хранении на ЖМД- на главном ключе и на индивидуальных ключах шифрования секретных ключей.

Типы ключей.

Определены следующие типы открытых ключей:

действующий;

скомпрометированный;

резервный.

Смена ключей.

Смена ключей возможна в следующих ситуациях:

плановая смена ключей;

компрометация ключа;

ввод в действие нового ключа;

удаление ключа.

Плановую смену ключей рекомендуется производить не реже одного раза в год. При плановой смене ключей, при их компрометации и удалении абонента из сети конфиденциальной связи, все секретные ключи (шифрования и подписи) должны быть уничтожены, а выведенные из действия открытые ключи должны храниться в течение определенного "центром" времени для разбора конфликтных ситуаций. После уничтожения ключевой информации (при компрометации ключа) вводятся в действие резервные ключи. Все изменения должны немедленно отражаться в справочниках ключей и немедленно рассылаться всем абонентам сети.

Уничтожение ключевой информации.

Для уничтожения ключевой информации предусмотрена специальная процедура форматирования ключевой дискеты, которая прописывает несекретную информацию для того, чтобы содержащиеся на ней данные исчезли физически.

Технические характеристики

В 2000 г. длина открытых ключей шифрования и подписи увеличена до 1024 бит.

При обработке информации на ПЭВМ СКЗИ “Верба-ОW” обеспечивает следующие показатели (без учета времени обращения к устройствам ввода-вывода):

Операции Intel Celeron 266 МГц

Шифрование/расшифрование 2,0 МБайт/с

Вычисление хэш-функции 1,9 МБайт/с

Формирование ЭЦП 0,01 с

Проверка ЭЦП 0,04 с

6. Устройства криптографической защиты данных (УКЗД) серии КРИПТОН

Устройства криптографической защиты данных (УКЗД) серии КРИПТОН -- это аппаратные шифраторы для IBM PC-совместимых компьютеров. Устройства применяются в составе средств и систем криптографической защиты данных для обеспечения информационной безопасности (в том числе защиты с высоким уровнем секретности) в государственных и коммерческих структурах.

Устройства КРИПТОН гарантируют защиту информации, обрабатываемой на персональном компьютере и/или передаваемой по открытым каналам связи.

Устройства КРИПТОН выполнены в виде плат расширения ISA и PCI персонального компьютера с процессором i386 и выше.

Преимущества устройств серии КРИПТОН

аппаратная реализация алгоритма криптографического преобразования гарантирует целостность алгоритма;

шифрование производится и ключи шифрования хранятся в самой плате, а не в оперативной памяти компьютера;

аппаратный датчик случайных чисел;

загрузка ключей шифрования в устройство КРИПТОН со смарт-карт и идентификаторов Touch Memory (i-Button) производится напрямую, минуя ОЗУ и системную шину компьютера, что исключает возможность перехвата ключей;

на базе устройств КРИПТОН можно создавать системы защиты информации от несанкционированного доступа и разграничения доступа к компьютеру;

применение специализированного шифрпроцессора для выполнения криптографических преобразований разгружает центральный процессор компьютера; возможна также установка на одном компьютере нескольких устройств КРИПТОН, что еще более повысит скорость шифрования (для устройств с шиной PCI);

использование парафазных шин в архитектуре шифрпроцессора исключает угрозу снятия ключевой информации по возникающим в ходе криптографических преобразований колебаниям электромагнитного излучения в цепях “земля - питание” микросхемы.

Устройства КРИПТОН разработаны, производятся и реализуются Фирмой АНКАД. Они построены на разработанных Фирмой АНКАД специализированных 32-разрядных шифрпроцессорах серии БЛЮМИНГ.

За 10 лет работы Фирма АНКАД поставила более 15 тысяч устройств КРИПТОН заказчикам в Центральном Банке, Федеральном агентстве правительственной связи и информации при Президенте РФ, министерствах обороны и внутренних дел, Министерстве по налогам и сборам, Федеральном казначействе, коммерческих банках, финансовых и страховых компаниях, многим корпоративным клиентам.

Сеть кооперационного производства устройств КРИПТОН охватывает наиболее известные предприятия российской электроники (ОАО “Ангстрем” и др.). Устройства серии КРИПТОН имеют сертификаты соответствия требованиям ФАПСИ (в том числе в составе абонентских пунктов и автоматизированных рабочих мест для защиты информации, содержащей сведения, составляющие государственную тайну).

Программное обеспечение устройств КРИПТОН позволяет:

шифровать компьютерную информацию (файлы, группы файлов и разделы дисков), обеспечивая их конфиденциальность;

осуществлять электронную цифровую подпись файлов, проверяя их целостность и авторство;

создавать прозрачно шифруемые логические диски, максимально облегчая и упрощая работу пользователя с конфиденциальной информацией;

формировать криптографически защищенные виртуальные сети, шифровать IP-трафик и обеспечивать защищенный доступ к ресурсам сети мобильных и удаленных пользователей;

создавать системы защиты информации от несанкционированного доступа и разграничения доступа к компьютеру.

Основные технические данные и характеристики

Алгоритм шифрования ГОСТ 28147-89

Размерность ключа шифрования, бит. 256

(количество возможных комбинаций ключей -- 1077)

Количество уровней ключевой системы 3

(главный ключ -- пользовательский/сетевой ключ -- сеансовый ключ)

Датчик случайных чисел аппаратный

(аттестован экспертной организацией)

Отклонение распределения значения случайных чисел

от равновероятного распределения, не более 0,0005

Поддерживаемые операционные системы MS-DOS, Windows 95(98)/ME/NT 4.0/2000/XP UNIX (Solaris/Intel) (возможно создание оригинальных программных драйверов для работы устройств) устройство криптографической защиты данных

Шина. ISA-8

Реализация алгоритма шифрования аппаратная

Скорость шифрования, Кбайт/с до 350

Носители ключей дискеты, смарт-карты (СК) с открытой памятью

Сертификаты ФАПСИ № СФ/110-0359 от 01.11.2000;

№ СФ/110-0368 от 05.12.2000;

№ СФ/110-0377 от 10.01.2001

КРИПТОН-4 (Рис. 6.1.)



Рис. 6.1.

КРИПТОН-4/PCI (Рис. 6.2.)

Рис. 6.2.

устройство криптографической защиты данных и ограничения доступа к компьютеру

Шина PCI (Target)

Реализация алгоритма шифрования аппаратная

Скорость шифрования, Кбайт/с до 1100

Носители ключей дискеты, СК с открытой и защищенной памятью, микропроцессорные СК, ТМ

Устройство КРИПТОН-4/PCI представлено на сертификацию в ФАПСИ. КРИПТОН-8/PCI (Рис. 6.3.) устройство криптографической защиты данных и ограничения доступа к компьютеру Шина PCI (Bus Master, Target)

Рис. 6.3.

Реализация алгоритма шифрования аппаратная

Скорость шифрования, Кбайт/с до 8500

Носители ключей дискеты, СК с открытой и защищенной памятью, микропроцессорные СК, ТМ

Устройство КРИПТОН-8/PCI представлено на сертификацию в ФАПСИ.

КРИПТОН-9/PCI (Рис. 6.4.)

Рис. 6.4.

устройство криптографической защиты данных и ограничения доступа к компьютеру Шина PCI (Bus Master) Реализация алгоритма шифрования аппаратная Скорость шифрования, Кбайт/с до 10000

Носители ключейдискеты, СК с открытой и защищенной памятью, микропроцессорные СК, ТМ

6.1 КРИПТОН-ЗАМОК/PCI

аппаратно-программный модуль доверенной загрузки (Рис. 6.5.)

Рис. 6.5.

АПМДЗ «КРИПТОН-ЗАМОК/PCI» - это комплекс аппаратно-программных средств, который предназначен для обеспечения разграничения и контроля доступа пользователей к техническим средствам вычислительной сети (сервера и рабочие станции), на которых будет обрабатываться информация, в том числе и с высоким грифом секретности, разграничения доступа к аппаратным ресурсам компьютеров, а также контроля целостности установленной на компьютере программной среды под любые ОС, использующие файловые системы FAT12, FAT16, FAT32 и NTFS (Windows NT 4.0 и Windows 2000).

«КРИПТОН-ЗАМОК/PCI» обладает следующими возможностями:

идентификация и аутентификация пользователей до запуска BIOS компьютера(большой выбор типов ключевых носителей (смарт-карты с открытой и защищенной памятью, микропроцессорные смарт-карты, Тouch Мemory),

создание нескольких профилей защиты, надежное разграничение ресурсов компьютера, принудительная загрузка операционной системы (ОС) с выбранного устройства в соответствии с индивидуальными настройками администратора для каждого пользователя;

блокировка компьютера при НСД, накопление и ведение электронного журнала событий (в собственной энергонезависимой памяти);

подсчет эталонных значений контрольных сумм объектов и проверка текущих значений контрольных сумм (рассчитываются по алгоритму вычисления хэш-функции по ГОСТ Р34.11-94), экспорт/импорт списка проверяемых объектов на гибкий магнитный диск;

интеграция в другие системы безопасности (сигнализация, пожарная охрана и пр.);

организация бездисковых рабочих мест на основе встроенного Флеш-диска 16 Мбайт.

Алгоритм кодирования аутентифицирующей информации в «КРИПТОН-ЗАМОК/PCI» - в соответствии с требованиями ГОСТ 28147-89.

Администратор имеет возможность разрешить некоторым пользователям осуществлять загрузку ОС с накопителя на гибком магнитном диске (НГМД) или CD ROM. Во всех других случаях «КРИПТОН-ЗАМОК/PCI» загружает ОС только через сетевой адаптер, произведенный фирмой «АНКАД», или с одного из накопителей на жёстком магнитном диске (НЖМД) компьютера, который специально подготовлен администратором.

Одна из главных отличительных особенностей «КРИПТОН-ЗАМОК/PCI» - это его модульная структура, которая позволяет настраивать и дорабатывать его под разнообразные требования заказчиков.

«КРИПТОН-ЗАМОК/PCI» поставляется в нескольких модификациях:

одноконтурная модель - для рабочего места одного пользователя;

многоконтурная модель - создание нескольких контуров безопасности, т.е. осуществляется загрузка конфигурации компьютера в соответствии с индивидуальными настройками системы для каждого пользователя, разделение пользователей по физическим дискам (информация одного пользователя не доступна другому).

модель с функциями работы со сменными дисками(компьютер должен быть оснащен контейнером Mobile Rack для шины IDE) - загрузка программной среды с того или иного сменного НЖМД и доступ пользователя к нему разрешается только после успешной идентификации диска, список зарегистрированных сменных дисков хранится в памяти "КРИПТОН-ЗАМОК/PCI", количество сменных магнитных дисков на одном устройстве "КРИПТОН-ЗАМОК/PCI" - до 32.

6.2 Crypton ArcMail

Средство криптографической защиты информации (СКЗИ) Crypton ArcMail обеспечивает конфиденциальность, проверку авторства и целостности файлов, каталогов и областей памяти. Crypton ArcMail в едином сервисе предоставляет функции архивирования, электронной цифровой подписи (ЭЦП) и шифрования.

Crypton ArcMail создает подписанный и/или зашифрованный архив, который можно отправлять адресату (адресатам) по открытым каналам связи, в т.ч. по сети Интернет.

Мастер ключей (доступен в версии Администратора) позволяет создавать секретные и открытые ключи и сертифицировать открытые ключи. Для генерации ключей используется датчик случайных чисел программного шифратора Crypton Emulator или аппаратного устройства КРИПТОН, в комплекте с которыми (по выбору потребителя) поставляется Crypton ArcMail.

Применяя программу интерактивной обработки файлов, можно по щелчку правой кнопки мыши вызывать функции создания зашифрованных и/или подписанных архивов, проверки подписи и расшифрования архивов, поступивших от других абонентов.

Утилита командной строки позволяет встраивать функции архивирования, шифрования и ЭЦП в продукты других разработчиков.

Crypton ArcMail поставляется как в виде прикладной программы для конечных пользователей, так и в виде библиотеки функций.

Основные характеристики

Алгоритм шифрования ГОСТ 28147-89

Алгоритм ЭЦП ГОСТ Р 34.10-94

Алгоритм функции хэширования ГОСТ Р 34.11-94

Длина секретного ключа, бит 256

Длина открытого ключа, бит . 512 или 1024

Схема управления ключами асимметричная, симметричная

Возможность сертификации открытых ключей позволяет использовать Сrypton ArcMail в архитектуре PKI (Public Key Infrastructure - инфраструктура открытых ключей).

6.3 КРИПТОН-Шифрование

Позволяет шифровать файлы, обеспечивая их конфиденциальность. Зашифрованную информацию можно хранить на любых носителях (в т.ч. дисках персонального компьютера), передавать по сети Internet и другим открытым каналам связи, не опасаясь, что с содержимым зашифрованных файлов ознакомятся посторонние.

Алгоритм шифрования ГОСТ 28147-89

Длина ключа шифрования, бит 256 (количество возможных комбинаций ключей - 1077)

Количество уровней ключевой системы 3 (главный ключ - пользовательский/сетевой ключ - сеансовый ключ)

Схема управления ключами симметричная

Длина пароля, символов, не менее 4

Мастер ключей шифрования (поставляется в версии Администратора) позволяет создавать ключи и управлять ими.

Расширение Проводника Windows обеспечивает возможность интерактивной обработки файлов: достаточно щелкнуть правой кнопкой мыши, чтобы зашифровать, расшифровать, перешифровать или уничтожить файл (с невозможностью восстановления).

Утилита командной строки позволяет встраивать функции шифрования в другие продукты (почтовые системы, системы "банк -клиент" и т.п.).

6.4 КРИПТОН-Подпись

Реализует функции электронной цифровой подписи (ЭЦП), обеспечивая проверку авторства и целостности файлов.

Электронная цифровая подпись служит аналогом подписи ответственного лица и печати организации; один и тот же файл может быть подписан несколько раз (бухгалтером, главбухом, директором и т.д.).

Возможность сертификации открытых ключей позволяет использовать КРИПТОН-Подпись в архитектуре PKI (Public Key Infrastructure - инфраструктура открытых ключей).

Алгоритм ЭЦП ГОСТ Р 34.10-94

Алгоритм функции хэширования ГОСТ Р 34.11-94

Длина секретного ключа, бит 256

Длина открытого ключа, бит 1024

Схема управления ключами асимметричная

Длина пароля секретного ключа, символов, не менее 4

Мастер ключей подписи (поставляется в версии Администратора) позволяет создавать секретные и открытые ключи и сертифицировать открытые ключи.

Расширение Проводника Windows по щелчку правой кнопкой мыши вызывает функции простановки, проверки и удаления подписи.

Утилита командной строкипозволяет встраивать функции ЭЦП в другие продукты.

6.5 КРИПТОН-IP

Аппаратно-программный комплекс

Криптографический IP-маршрутизатор для MS-DOS

Криптографический маршрутизатор КРИПТОН-IP предназначен для построения защищенных виртуальных частных сетей (VPN), позволяющих объединять локальные компьютерные сети путем передачи данных через глобальные сети открытого доступа (например, Internet).

КРИПТОН-IP обеспечивает маршрутизацию IP-пакетов в глобальных сетях и их конфиденциальность, а также защищает локальные сети от вторжения извне.

Криптографическая защита данных реализована методом прозрачного шифрования IP-пакетов при обмене ими по открытым каналам связи. Для защиты от НСД локальных компьютерных сетей используются методы фильтрации IP-пакетов по определенным правилам с аутентификацией их источников и получателей, а также методы сокрытия IP-адресов.КРИПТОН-IP позволяет также осуществлять криптографическую защиту файлов данных. Для контроля целостности и авторства файлов формируется их электронная цифровая подпись (ЭЦП).

Криптографическим ядром КРИПТОН-IP является аппаратный шифратор КРИПТОН-4К/16 (в программно-аппаратной конфигурации) или программный шифратор Crypton LITE (в программной конфигурации).

Программно-аппаратная конфигурация КРИПТОН-IP обладает дополнительными функциями:

Загрузка ключей со смарт-карт, минуя шину данных системного блока КМ;

Наличие энергонезависимой памяти для хранения уникальных данных (ключей шифрования);

Мониторинг целостности системного и прикладного ПО до загрузки ОС и в процессе работы;

Разграничение доступа к программным средствам и данным с регистрацией процесса доступа в электронном журнале.

Возможна работа комплекса с двумя типами ключевых систем: асимметричной (с использованием открытых ключей) или симметричной (на основе полной матрицы ключей).

При использовании асимметричной ключевой системы ключевая информация генерируется и обрабатывается с помощью программ работы с ЭЦП.

При работе с симметричной ключевой системой необходимо дополнительно использовать программно-аппаратный комплекс, предназначенный для генерации/конвертации ключевой информации и создания ключевых носителей для всех используемых в данной сети комплексов КРИПТОН-IP. ПО рекомендуется устанавливать на выделенном персональном компьютере.

В ПО применено средство криптографической защиты информации (СКЗИ) "Crypton ArcMail", имеющее сертификат ФАПСИ (регистрационный номер СФ/120-0278 от 30 июня 1999 года, выдан ООО фирма "АНКАД").

КРИПТОН-IP принят на сертификацию в ФАПСИ (в том числе для применения его в целях защиты сведений, составляющих государственную тайну).

Основные функционально-технические характеристики КРИПТОН-IP:

Шифрование данных	алгоритм ГОСТ 28147-89
Скорость шифрования данных	1,5 Мбайт/с
Электронная цифровая подпись	алгоритм ГОСТ Р 34.10/11-94
Производительность шифрования пакетов данных (при длине пакета 1,5 К и симметричной ключевой системе)	1,2-1,8 Мбит/с
Носители ключей	дискеты, смарт-карты
Операционная среда (ОС) компьютера	MS-DOS 6.22 и выше

Программно-аппаратная конфигурация комплекса КРИПТОН-IP

Программа криптографической маршрутизации.

Реализует методы криптографической защиты и автоматическую маршрутизацию пакетов при их приеме/передаче по сети обмена данными.

Устройство криптографической защиты данных (УКЗД) КРИПТОН-4К/16.

УКЗД имеет свое локальное программное обеспечение (BIOS), которое выполняет: загрузку ключей шифрования данных до загрузки операционной среды компьютера; контроль целостности операционной среды до загрузки MS-DOS; аппаратное шифрование данных.

Адаптер смарт-карт SA-101i .