Защита информации в Интернет

Обычно экранирующие системы делают несимметричными. Для экранов определяются понятия «внутри» и «снаружи», и задача экрана состоит в защите внутренней сети от «потенциально враждебного» окружения. Важнейшим примером потенциально враждебной внешней сети является Internet.

Рассмотрим более подробно, какие проблемы возникают при построении экранирующих систем. При этом мы будем рассматривать не только проблему безопасного подключения к Internet, но и разграничение доступа внутри корпоративной сети организации.

Первое, очевидное требование к таким системам, это обеспечение безопасности внутренней сети и полный контроль над внешними подключениями и сеансами связи.

Во-вторых, экранирующая система должна обладать мощными и гибкими средствами управления для простого и полного воплощения в жизнь политики безопасности организации и, кроме того, для обеспечения простой реконфигурации системы при изменении структуры сети.

В-третьих, экранирующая система должна работать незаметно для пользователей локальной сети и не затруднять выполнение ими легальных действий.

В-четвертых, экранирующая система должна работать достаточно эффективно и успевать обрабатывать весь входящий и исходящий трафик в «пиковых» режимах. Это необходимо для того, чтобы firewall нельзя было, образно говоря, «забросать» большим количеством вызовов, которые привели бы к нарушению ее работы.

Пятое. Система обеспечения безопасности должна быть сама надежно защищена от любых несанкционированных воздействий, поскольку она является ключом к конфиденциальной информации в организации.

Шестое. В идеале, если у организации имеется несколько внешних подключений, в том числе и в удаленных филиалах, система управления экранами должна иметь возможность централизованно обеспечивать для них проведение единой политики безопасности.

Седьмое. Система Firewall должна иметь средства авторизации доступа пользователей через внешние подключения. Типичной является ситуация, когда часть персонала организации должна выезжать, например, в командировки, и в процессе работы им, тем не менее, требуется доступ, по крайней мере, к некоторым ресурсам внутренней компьютерной сети организации. Система должна уметь надежно распознавать таких пользователей и предоставлять им необходимый доступ к информации.

Классическим примером, на котором хотелось бы проиллюстрировать все вышеизложенные принципы, является программный комплекс Solstice FireWall-1 компании Sun Microsystems. Данный пакет неоднократно отмечался наградами на выставках и конкурсах. Он обладает многими полезными особенностями, выделяющими его среди продуктов аналогичного назначения.

Рассмотрим основные компоненты Solstice FireWall-1 и функции, которые они реализуют.

Центральным для системы FireWall-1 является модуль управления всем комплексом. С этим модулем работает администратор безопасности сети. Следует отметить, что продуманность и удобство графического интерфейса модуля управления отмечалось во многих независимых обзорах, посвященных продуктам данного класса.

Рисунок 2.2.2. Основные компоненты Solstice FireWall-1

Администратору безопасности сети для конфигурирования комплекса FireWall-1 необходимо выполнить следующий ряд действий:

* Определить объекты, участвующие в процессе обработки информации. Здесь имеются в виду пользователи и группы пользователей, компьютеры и их группы, маршрутизаторы и различные подсети локальной сети организации.

* Описать сетевые протоколы и сервисы, с которыми будут работать приложения. Впрочем, обычно достаточным оказывается набор из более чем 40 описаний, поставляемых с системой FireWall-1.

* Далее, с помощью введенных понятий описывается политика разграничения доступа в следующих терминах: «Группе пользователей А разрешен доступ к ресурсу Б с помощью сервиса или протокола С, но об этом необходимо сделать пометку в регистрационном журнале». Совокупность таких записей компилируется в исполнимую форму блоком управления и далее передается на исполнение в модули фильтрации.

Модули фильтрации могут располагаться на компьютерах - шлюзах или выделенных серверах - или в маршрутизаторах как часть конфигурационной информации. В настоящее время поддерживаются следующие два типа маршрутизаторов: Cisco IOS 9.x, 10.x, а также BayNetworks OS v. 8.

Модули фильтрации просматривают все пакеты, поступающие на сетевые интерфейсы, и, в зависимости от заданных правил, пропускают или отбрасывают эти пакеты, с соответствующей записью в регистрационном журнале. Следует отметить, что эти модули, работая непосредственно с драйверами сетевых интерфейсов, обрабатывают весь поток данных, располагая полной информацией о передаваемых пакетах.

Рассмотрим процесс практической реализации политики безопасности организации с помощью программного пакета FireWall-1.

1. Прежде всего, как уже отмечалось, разрабатываются и утверждаются на уровне руководства организации правила политики безопасности.

2. После утверждения эти правила надо воплотить в жизнь. Для этого их нужно перевести в структуру типа «откуда, куда и каким способом доступ разрешен или, наоборот, запрещен. Такие структуры, как мы уже знаем, легко переносятся в базы правил системы FireWall-1.

3. Далее, на основе этой базы правил формируются списки доступа для маршрутизаторов и сценарии работы фильтров на сетевых шлюзах. Списки и сценарии далее переносятся на физические компоненты сети, после чего правила политики безопасности «вступают в силу».

4. В процессе работы фильтры пакетов на шлюзах и серверах генерируют записи обо всех событиях, которые им приказали отслеживать, а, также, запускают механизмы «тревоги», требующие от администратора немедленной реакции.

5. На основе анализа записей, сделанных системой, отдел компьютерной безопасности организации может разрабатывать предложения по изменению и дальнейшему развитию политики безопасности.

Рисунок 2.2.3. Реализация политики безопасности FireWall

Рассмотрим простой пример реализации следующих правил:

1. Из локальных сетей подразделений, возможно удаленных, разрешается связь с любой локальной сетью организации после аутентификации, например, по UNIX-паролю.

2. Всем запрещается доступ к сети финансового департамента, за исключением генерального директора и директора этого департамента.

3. Из Internet разрешается только отправлять и получать почту. Обо всех других попытках связи необходимо делать подробную запись.

Все эти правила естественным образом представляются средствами графического интерфейса Редактора Правил FireWall-1.

Рисунок 2.2.4. Графический интерфейс Редактора Правил FireWall-1

После загрузки правил, FireWall-1 для каждого пакета, передаваемого по сети, последовательно просматривает список правил до нахождения элемента, соответствующего текущему случаю.

Важным моментом является защита системы, на которой размещен административно-конфигурационный модуль FireWall-1. Рекомендуется запретить средствами FireWall-1 все виды доступа к данной машине, или по крайней мере строго ограничить список пользователей, которым это разрешено, а также принять меры по физическому ограничению доступа и по защите обычными средствами ОС UNIX.

На рис. 2.2.5 показаны основные элементы управления системой FireWall-1.

Рисунок 2.2.5. Основные элементы управления системой FireWall-1

Слева расположены редакторы баз данных об объектах, существующих в сети и о протоколах или сервисах, с помощью которых происходит обмен информацией. Справа вверху показан редактор правил доступа.

Справа внизу располагается интерфейс контроля текущего состояния системы, в котором для всех объектов, которые занес туда администратор, отображаются данные о количестве разрешенных коммуникаций, о количестве отвергнутых связей и о количестве коммуникаций с регистрацией. Кирпичная стена за символом объекта означает, что на нем установлен модуль фильтрации системы FireWall-1.

Рассмотрим теперь случай, когда первоначальная конфигурация сети меняется, а вместе с ней меняется и политика безопасности.

Пусть мы решили установить у себя в организации несколько общедоступных серверов для предоставления информационных услуг. Это могут быть, например, серверы World Wide Web, FTP или другие информационные серверы. Поскольку такие системы обособлены от работы всей остальной сети организации, для них часто выделяют свою собственную подсеть, имеющую выход в Internet через шлюз.

Рисунок 2.2.6. Схема шлюза Internet

Поскольку в предыдущем примере локальная сеть была уже защищена, то все, что нам надо сделать, это просто разрешить соответствующий доступ в выделенную подсеть. Это делается с помощью одной дополнительной строки в редакторе правил, которая здесь показана. Такая ситуация является типичной при изменении конфигурации FireWall-1. Обычно для этого требуется изменение одной или небольшого числа строк в наборе правил доступа, что, несомненно, иллюстрирует мощь средств конфигурирования и общую продуманность архитектуры FireWall-1.

Solstice FireWall-1 позволяет администратору установить различные режимы работы с интерактивными сервисами FTP и telnet для различных пользователей и групп пользователей. При установленном режиме аутентификации, FireWall-1 заменяет стандартные FTP и telnet демоны UNIX на свои собственные, располагая их на шлюзе, закрытом с помощью модулей фильтрации пакетов. Пользователь, желающий начать интерактивную сессию по FTP или telnet, может сделать это только через вход на такой шлюз, где и выполняется вся процедура аутентификации. Она задается при описании пользователей или групп пользователей и может проводиться следующими способами:

* Unix-пароль;

* программа S/Key генерации одноразовых паролей;

* карточки SecurID с аппаратной генерацией одноразовых паролей.

UDP-протоколы, входящие в состав набора TCP/IP, представляют собой особую проблему для обеспечения безопасности. С одной стороны на их основе создано множество приложений. С другой стороны, все они являются протоколами «без состояния», что приводит к отсутствию различий между запросом и ответом, приходящим извне защищаемой сети.

Пакет FireWall-1 решает эту проблему созданием контекста соединений поверх UDP сессий, запоминая параметры запросов. Пропускаются назад только ответы внешних серверов на высланные запросы, которые однозначно отличаются от любых других UDP-пакетов, поскольку их параметры хранятся в памяти FireWall-1.

Следует отметить, что данная возможность присутствует в весьма немногих программах экранирования, распространяемых в настоящий момент.

Заметим также, что подобные механизмы задействуются для приложений, использующих RPC, и для FTP сеансов. Здесь возникают аналогичные проблемы, связанные с динамическим выделением портов для сеансов связи, которые FireWall-1 отслеживает аналогичным образом, запоминая необходимую информацию при запросах на такие сеансы и обеспечивая только «законный» обмен данными.

Данные возможности пакета Solstice FireWall-1 резко выделяют его среди всех остальных межсетевых экранов. Впервые проблема обеспечения безопасности решена для всех без исключения сервисов и протоколов, существующих в Internet.

Система Solstice FireWall-1 имеет собственный встроенный объектно-ориентированный язык программирования, применяемый для описания поведения модулей - Фильтров системы. Собственно говоря, результатом работы графического интерфейса администратора системы является сгенерированный сценарий работы именно на этом внутреннем языке. Он не сложен для понимания, что допускает непосредственное программирование на нем. Однако на практике данная возможность почти не используется, поскольку графический интерфейс системы и так позволяет сделать практически все, что нужно.

FireWall-1 полностью прозрачен для конечных пользователей. Еще одним замечательным свойством системы Solstice FireWall-1 является очень высокая скорость работы. Фактически модули системы работают на сетевых скоростях передачи информации, что обусловлено компиляцией сгенерированных сценариев работы перед подключением их непосредственно в процесс фильтрации.

Компания Sun Microsystems приводит такие данные об эффективности работы Solstice FireWall-1. Модули фильтрации на Internet-шлюзе, сконфигурированные типичным для многих организаций образом, работая на скоростях обычного Ethernet в 10 Мб/сек, забирают на себя не более 10% вычислительной мощности процессора SPARCstation 5,85 МГц или компьютера 486DX2-50 с операционной системой Solaris/x86.

Solstice FireWall-1 - эффективное средство защиты корпоративных сетей и их сегментов от внешних угроз, а также от несанкционированных взаимодействий локальных пользователей с внешними системами.

Solstice FireWall-1 обеспечивает высокоуровневую поддержку политики безопасности организации по отношению ко всем протоколам семейства TCP/IP.

Solstice FireWall-1 характеризуется прозрачностью для легальных пользователей и высокой эффективностью.

По совокупности технических и стоимостных характеристик Solstice FireWall-1 занимает лидирующую позицию среди межсетевых экранов.

Рассмотрим два из них:

* Ограничить доступ по IP адресам клиентских машин;

* ввести идентификатор получателя с паролем для данного вида документов.

Такого рода ввод ограничений стал использоваться достаточно часто, т.к. многие стремятся в Internet, чтобы использовать его коммуникации для доставки своей информации потребителю. С помощью такого рода механизмов по разграничению прав доступа удобно производить саморассылку информации на получение которой существует договор.

Доступ к приватным документам можно разрешить, либо наоборот запретить используя IP адреса конкретных машин или сеток, например:

123.456.78.9

123.456.79.

В этом случае доступ будет разрешен для машины с IP адресом 123.456.78.9 и для всех машин подсетки 123.456.79.

Доступ к приватным документам можно разрешить, либо наоборот запретить используя присвоенное имя и пароль конкретному пользователю, причем пароль в явном виде нигде не хранится.

Рассмотрим такой пример: Агенство печати предоставляет свою продукцию, только своим подписчикам, которые заключили договор и оплатили подписку. WWW Сервер находится в сети Internet и общедоступен.



Рисунок 2.2.7. Пример списка вестников издательства

Выберем Вестник предоставляемый конкретному подписчику. На клиентском месте подписчик получает сообщение:

Рисунок 2.2.8. Окно ввода пароля

Если он правильно написал свое имя и пароль, то он допускается до документа, в противном случае - получает сообщение:

Рисунок 2.2.9. Окно неправильного ввода пароля

2.3 Информационная безопасность в Intranet

Архитектура Intranet подразумевает подключение к внешним открытым сетям, использование внешних сервисов и предоставление собственных сервисов вовне, что предъявляет повышенные требования к защите информации.

В Intranet-системах используется подход клиент-сервер, а главная роль на сегодняшний день отводится Web-сервису. Web-серверы должны поддерживать традиционные защитные средства, такие как аутентификация и разграничение доступа; кроме того, необходимо обеспечение новых свойств, в особенности безопасности программной среды и на серверной, и на клиентской сторонах.

Таковы, если говорить совсем кратко, задачи в области информационной безопасности, возникающие в связи с переходом на технологию Intranet. Далее мы рассмотрим возможные подходы к их решению.

Формирование режима информационной безопасности - проблема комплексная.

Меры по ее решению можно разделить на четыре уровня:

* законодательный;

* административный;

* процедурный;

* программно-технический.

В таком порядке и будет построено последующее изложение.

В настоящее время наиболее подробным законодательным документом в области информационной безопасности является Уголовный кодекс, точнее говоря, его новая редакция, вступившая в силу в мае 1996 года.

В разделе IX имеется глава 28 - «Преступления в сфере компьютерной информации». Она содержит три статьи - 272, 273 и 274 - «Нарушение правил эксплуатации ЭВМ, системы ЭВМ или их сети».

Уголовный кодекс стоит на страже всех аспектов информационной безопасности.

- доступности, целостности, конфиденциальности, предусматривая наказания за «уничтожение, блокирование, модификацию и копирование информации, нарушение работы ЭВМ, системы ЭВМ или их сети».

Весьма энергичную работу в области современных информационных технологий проводит Государственная техническая комиссия при Президенте Российской Федерации. В рамках серии руководящих документов Гостехкомиссии подготовлен проект РД, устанавливающий классификацию межсетевых экранов по уровню обеспечения защищенности от несанкционированного доступа. Это принципиально важный документ, позволяющий упорядочить использование защитных средств, необходимых для реализации технологии Intranet.

Политика безопасности определяется как совокупность документированных управленческих решений, направленных на защиту информации и ассоциированных с ней ресурсов.

При разработке и проведении ее в жизнь целесообразно руководствоваться следующими принципами:

* невозможность миновать защитные средства;

* усиление самого слабого звена;

* невозможность перехода в небезопасное состояние;

* минимизация привилегий;

* разделение обязанностей;

* эшелонированность обороны;

* разнообразие защитных средств;

* простота и управляемость информационной системы;

* обеспечение всеобщей поддержки мер безопасности.

Поясним смысл перечисленных принципов.

Если у злоумышленника или недовольного пользователя появится возможность миновать защитные средства, он, разумеется, так и сделает. Применительно к межсетевым экранам данный принцип означает, что все информационные потоки в защищаемую сеть и из нее должны проходить через экран. Не должно быть «тайных» модемных входов или тестовых линий, идущих в обход экрана.

Надежность любой обороны определяется самым слабым звеном. Злоумышленник не будет бороться против силы, он предпочтет легкую победу над слабостью. Часто самым слабым звеном оказывается не компьютер или программа, а человек, и тогда проблема обеспечения информационной безопасности приобретает нетехнический характер.

Принцип невозможности перехода в небезопасное состояние означает, что при любых обстоятельствах, в том числе нештатных, защитное средство либо полностью выполняет свои функции, либо полностью блокирует доступ. Образно говоря, если в крепости механизм подъемного моста ломается, мост должен оставаться в поднятом состоянии, препятствуя проходу неприятеля.

Принцип минимизации привилегий предписывает выделять пользователям и администраторам только те права доступа, которые необходимы им для выполнения служебных обязанностей.

Принцип разделения обязанностей предполагает такое распределение ролей и ответственности, при котором один человек не может нарушить критически важный для организации процесс. Это особенно важно, чтобы предотвратить злонамеренные или неквалифицированные действия системного администратора.

Принцип эшелонированности обороны предписывает не полагаться на один защитный рубеж, каким бы надежным он ни казался. За средствами физической защиты должны следовать программно-технические средства, за идентификацией и аутентификацией - управление доступом и, как последний рубеж, - протоколирование и аудит. Эшелонированная оборона способна по крайней мере задержать злоумышленника, а наличие такого рубежа, как протоколирование и аудит, существенно затрудняет незаметное выполнение злоумышленных действий.

Принцип разнообразия защитных средств рекомендует организовывать различные по своему характеру оборонительные рубежи, чтобы от потенциального злоумышленника требовалось овладение разнообразными и, по возможности, несовместимыми между собой навыками.

Очень важен принцип простоты и управляемости информационной системы в целом и защитных средств в особенности. Только для простого защитного средства можно формально или неформально доказать его корректность. Только в простой и управляемой системе можно проверить согласованность конфигурации разных компонентов и осуществить централизованное администрирование. В этой связи важно отметить интегрирующую роль Web-сервиса, скрывающего разнообразие обслуживаемых объектов и предоставляющего единый, наглядный интерфейс. Соответственно, если объекты некоторого вида доступны через Web, необходимо заблокировать прямой доступ к ним, поскольку в противном случае система будет сложной и трудноуправляемой.

Последний принцип - всеобщая поддержка мер безопасности - носит нетехнический характер. Если пользователи и / или системные администраторы считают информационную безопасность чем-то излишним или даже враждебным, режим безопасности сформировать заведомо не удастся. Следует с самого начала предусмотреть комплекс мер, направленный на обеспечение лояльности персонала, на постоянное обучение, теоретическое и, главное, практическое.

Анализ рисков - важнейший этап выработки политики безопасности. При оценке рисков, которым подвержены Intranet-системы, нужно учитывать следующие обстоятельства:

* новые угрозы по отношению к старым сервисам, вытекающие из возможности пассивного или активного прослушивания сети. Пассивное прослушивание означает чтение сетевого трафика, а активное - его изменение. Например, аутентификация удаленного клиента с помощью пароля многократного использования не может считаться надежной в сетевой среде, независимо от длины пароля;

* новые сервисы и ассоциированные с ними угрозы.

Как правило, в Intranet-системах следует придерживаться принципа «все, что не разрешено, запрещено», поскольку «лишний» сетевой сервис может предоставить канал проникновения в корпоративную систему. В принципе, ту же мысль выражает положение «все непонятное опасно».

В общем и целом Intranet-технология не предъявляет каких-либо специфических требований к мерам процедурного уровня. На наш взгляд, отдельного рассмотрения заслуживают лишь два обстоятельства:

* описание должностей, связанных с определением, наполнением и поддержанием корпоративной гипертекстовой структуры официальных документов;

* поддержка жизненного цикла информации, наполняющей Intranet.

При описании должностей целесообразно исходить из аналогии между Intranet и издательством. В издательстве существует директор, определяющий общую направленность деятельности. В Intranet ему соответствует Web-администратор, решающий, какая корпоративная информация должна присутствовать на Web-сервере и как следует структурировать дерево HTML-документов.

В многопрофильных издательствах существуют редакции, занимающиеся конкретными направлениями. Аналогично, в Intranet целесообразно выделить должность публикатора, ведающего появлением документов отдельных подразделений и определяющего перечень и характер публикаций.

У каждой книги есть титульный редактор, отвечающий перед издательством за свою работу. В Intranet редакторы занимаются вставкой документов в корпоративное дерево, их коррекцией и удалением. В больших организациях «слой» публикатор / редактор может состоять из нескольких уровней.

Наконец, и в издательстве, и в Intranet должны быть авторы, создающие документы. Подчеркнем, что они не должны иметь прав на модификацию корпоративного дерева и отдельных документов. Их дело - передать свой труд редактору.

Кроме официальных, корпоративных, в Intranet могут присутствовать групповые и личные документы, порядок работы с которыми определяется, соответственно, групповыми и личными интересами.

Переходя к вопросам поддержки жизненного цикла Intranet-информации, напомним о необходимости использования средств конфигурационного управления. Важное достоинство Intranet-технологии состоит в том, что основные операции конфигурационного управления - внесение изменений и извлечение старой версии документа - естественным образом вписываются в рамки Web-интерфейса. Те, для кого это необходимо, могут работать с деревом всех версий всех документов, подмножеством которого является дерево самых свежих версий.

Мы переходим к рассмотрению мер программно-технического уровня, направленных на обеспечение информационной безопасности систем, построенных в технологии Intranet. На первое место среди таких мер мы поставим межсетевые экраны - средство разграничения доступа, служащее для защиты от внешних угроз и от угроз со стороны пользователей других сегментов корпоративных сетей.

Отметим, что бороться с угрозами, присущими сетевой среде, средствами универсальных операционных систем не представляется возможным. Универсальная ОС - это огромная программа, наверняка содержащая, помимо явных ошибок, некоторые особенности, которые могут быть использованы для получения нелегальных привилегий. Современная технология программирования не позволяет сделать столь большие программы безопасными. Кроме того, администратор, имеющий дело со сложной системой, далеко не всегда в состоянии учесть все последствия производимых изменений. Наконец, в универсальной многопользовательской системе бреши в безопасности постоянно создаются самими пользователями.

Как указывалось выше, единственный перспективный путь связан с разработкой специализированных защитных средств, которые в силу своей простоты допускают формальную или неформальную верификацию. Межсетевой экран как раз и является таким средством, допускающим дальнейшую декомпозицию, связанную с обслуживанием различных сетевых протоколов.

Межсетевой экран - это полупроницаемая мембрана, которая располагается между защищаемой сетью и внешней средой и контролирует все информационные потоки во внутреннюю сеть и из нее. Контроль информационных потоков состоит в их фильтрации, то есть в выборочном пропускании через экран, возможно, с выполнением некоторых преобразований и извещением отправителя о том, что его данным в пропуске отказано. Фильтрация осуществляется на основе набора правил, предварительно загруженных в экран и являющихся выражением сетевых аспектов политики безопасности организации.



Рисунок 2.3.1. Межсетевой экран как средство контроля информационных потоков

Целесообразно разделить случаи, когда экран устанавливается на границе с внешней сетью или на границе между сегментами одной корпоративной сети. Соответственно, мы будет говорить о внешнем и внутреннем межсетевых экранах.

Как правило, при общении с внешними сетями используется исключительно семейство протоколов TCP/IP. Поэтому внешний межсетевой экран должен учитывать специфику этих протоколов. Для внутренних экранов ситуация сложнее, здесь следует принимать во внимание помимо TCP/IP по крайней мере протоколы SPX/IPX, применяемые в сетях Novell NetWare. Иными словами, от внутренних экранов нередко требуется многопротокольность.

Ситуации, когда корпоративная сеть содержит лишь один внешний канал, является, скорее, исключением, чем правилом. Напротив, типична ситуация, при которой корпоративная сеть состоит из нескольких территориально разнесенных сегментов, каждый из которых подключен к сети общего пользования. В этом случае каждое подключение должно защищаться своим экраном. Точнее говоря, можно считать, что корпоративный внешний межсетевой экран является составным, и требуется решать задачу согласованного администрирования всех компонентов.



Рисунок 2.3.2 Экранирование корпоративной сети, состоящей из нескольких территориально разнесенных сегментов, каждый из которых подключен к сети общего пользования

При рассмотрении любого вопроса, касающегося сетевых технологий, основой служит семиуровневая эталонная модель ISO/OSI. Межсетевые экраны также целесообразно классифицировать по тому, на каком уровне производится фильтрация - канальном, сетевом, транспортном или прикладном. Соответственно, можно говорить об экранирующих концентраторах, маршрутизаторах, о транспортном экранировании и о прикладных экранах. Существуют также комплексные экраны, анализирующие информацию на нескольких уровнях.

В данной работе мы не будем рассматривать экранирующие концентраторы, поскольку концептуально они мало отличаются от экранирующих маршрутизаторов.

При принятии решения «пропустить/не пропустить», межсетевые экраны могут использовать не только информацию, содержащуюся в фильтруемых потоках, но и данные, полученные из окружения, например текущее время.

Таким образом, возможности межсетевого экрана непосредственно определяются тем, какая информация может использоваться в правилах фильтрации и какова может быть мощность наборов правил. Вообще говоря, чем выше уровень в модели ISO/OSI, на котором функционирует экран, тем более содержательная информация ему доступна и, следовательно, тем тоньше и надежнее экран может быть сконфигурирован. В то же время фильтрация на каждом из перечисленных выше уровней обладает своими достоинствами, такими как дешевизна, высокая эффективность или прозрачность для пользователей. В силу этой, а также некоторых других причин, в большинстве случаев используются смешанные конфигурации, в которых объединены разнотипные экраны. Наиболее типичным является сочетание экранирующих маршрутизаторов и прикладного экрана.

Приведенная конфигурация называется экранирующей подсетью. Как правило, сервисы, которые организация предоставляет для внешнего применения, целесообразно выносить как раз в экранирующую подсеть.

Помимо выразительных возможностей и допустимого количества правил качество межсетевого экрана определяется еще двумя очень важными характеристиками - простотой применения и собственной защищенностью. В плане простоты использования первостепенное значение имеют наглядный интерфейс при задании правил фильтрации и возможность централизованного администрирования составных конфигураций. В свою очередь, в последнем аспекте хотелось бы выделить средства централизованной загрузки правил фильтрации и проверки набора правил на непротиворечивость. Важен и централизованный сбор и анализ регистрационной информации, а также получение сигналов о попытках выполнения действий, запрещенных политикой безопасности.

Собственная защищенность межсетевого экрана обеспечивается теми же средствами, что и защищенность универсальных систем. При выполнении централизованного администрирования следует еще позаботиться о защите информации от пассивного и активного прослушивания сети, то есть обеспечить ее целостность и конфиденциальность.

Рисунок 2.3.3. Сочетание экранирующих маршрутизаторов и прикладного экрана

Хотелось бы подчеркнуть, что природа экранирования, как механизма безопасности, очень глубока. Помимо блокирования потоков данных, нарушающих политику безопасности, межсетевой экран может скрывать информацию о защищаемой сети, тем самым затрудняя действия потенциальных злоумышленников. Так, прикладной экран может осуществлять действия от имени субъектов внутренней сети, в результате чего из внешней сети кажется, что имеет место взаимодействие исключительно с межсетевым экраном. При таком подходе топология внутренней сети скрыта от внешних пользователей, поэтому задача злоумышленника существенно усложняется.

Рисунок 2.3.4. Истинные и кажущиеся информационные потоки

Более общим методом сокрытия информации о топологии защищаемой сети является трансляция «внутренних» сетевых адресов, которая попутно решает проблему расширения адресного пространства, выделенного организации.

Ограничивающий интерфейс также можно рассматривать как разновидность экранирования. На невидимый объект трудно нападать, особенно с помощью фиксированного набора средств. В этом смысле Web-интерфейс обладает естественной защитой, особенно в том случае, когда гипертекстовые документы формируются динамически. Каждый видит лишь то, что ему положено.

Экранирующая роль Web-сервиса наглядно проявляется и тогда, когда этот сервис осуществляет посреднические функции при доступе к другим ресурсам, в частности таблицам базы данных. Здесь не только контролируются потоки запросов, но и скрывается реальная организация баз данных.

Идея сетей с так называемыми активными агентами, когда между компьютерами передаются не только пассивные, но и активные исполняемые данные, разумеется, не нова. Первоначально цель состояла в том, чтобы уменьшить сетевой трафик, выполняя основную часть обработки там, где располагаются данные. На практике это означало перемещение программ на серверы. Классический пример реализации подобного подхода - это хранимые процедуры в реляционных СУБД.

Для Web-серверов аналогом хранимых процедур являются программы, обслуживающие общий шлюзовый интерфейс.

CGI-процедуры располагаются на серверах и обычно используются для динамического порождения HTML-документов. Политика безопасности организации и процедурные меры должны определять, кто имеет право помещать на сервер CGI-процедуры. Жесткий контроль здесь необходим, поскольку выполнение сервером некорректной программы может привести к сколь угодно тяжелым последствиям. Разумная мера технического характера состоит в минимизации привилегий пользователя, от имени которого выполняется Web-сервер.

В технологии Intranet, если заботиться о качестве и выразительной силе пользовательского интерфейса, возникает нужда в перемещении программ с Web-серверов на клиентские компьютеры - для создания анимации, выполнения семантического контроля при вводе данных и т.д. Вообще, активные агенты - неотъемлемая часть технологии Intranet.

В каком бы направлении ни перемещались программы по сети, эти действия представляют повышенную опасность, т. к. программа, полученная из ненадежного источника, может содержать непреднамеренно внесенные ошибки или целенаправленно созданный зловредный код. Такая программа потенциально угрожает всем основным аспектам информационной безопасности:

* доступности;

* целостности;

* конфиденциальности.

Проблему ненадежных программ осознавали давно, но, пожалуй, только в рамках системы программирования Java впервые предложена целостная концепция ее решения.

Java предлагает три оборонительных рубежа:

* надежность языка;

* контроль при получении программ;

* контроль при выполнении программ.

Впрочем, существует еще одно, очень важное средство обеспечения информационной безопасности - беспрецедентная открытость Java-системы. Исходные тексты Java-компилятора и интерпретатора доступны для проверки, поэтому велика вероятность, что ошибки и недочеты первыми будут обнаруживать честные специалисты, а не злоумышленники.

В концептуальном плане наибольшие трудности представляет контролируемое выполнение программ, загруженных по сети. Прежде всего, необходимо определить, какие действия считаются для таких программ допустимыми. Если исходить из того, что Java - это язык для написания клиентских частей приложений, одним из основных требований к которым является мобильность, загруженная программа может обслуживать только пользовательский интерфейс и осуществлять сетевое взаимодействие с сервером. Программа не может работать с файлами хотя бы потому, что на Java-терминале их, возможно, не будет. Более содержательные действия должны производиться на серверной стороне или осуществляться программами, локальными для клиентской системы.

Интересный подход предлагают специалисты компании Sun Microsystems для обеспечения безопасного выполнения командных файлов. Речь идет о среде Safe-Tcl. Sun предложила так называемую ячеечную модель интерпретации командных файлов. Существует главный интерпретатор, которому доступны все возможности языка.

Если в процессе работы приложения необходимо выполнить сомнительный командный файл, порождается подчиненный командный интерпретатор, обладающий ограниченной функциональностью. В результате потенциально опасные программы оказываются заключенными в ячейки, защищающие пользовательские системы от враждебных действий. Для выполнения действий, которые считаются привилегированными, подчиненный интерпретатор может обращаться с запросами к главному. Здесь, очевидно, просматривается аналогия с разделением адресных пространств операционной системы и пользовательских процессов и использованием последними системных вызовов. Подобная модель уже около 30 лет является стандартной для многопользовательских ОС.

Наряду с обеспечением безопасности программной среды, важнейшим будет вопрос о разграничении доступа к объектам Web-сервиса. Для решения этого вопроса необходимо уяснить, что является объектом, как идентифицируются субъекты и какая модель управления доступом - принудительная или произвольная - применяется.

В Web-серверах объектами доступа выступают универсальные локаторы ресурсов Resource Locator. За этими локаторами могут стоять различные сущности - HTML-файлы, CGI-процедуры и т.п.

Как правило, субъекты доступа идентифицируются по IP-адресам и / или именам компьютеров и областей управления. Кроме того, может использоваться парольная аутентификация пользователей или более сложные схемы, основанные на криптографических технологиях.

В большинстве Web-серверов права разграничиваются с точностью до каталогов с применением произвольного управления доступом. Могут предоставляться права на чтение HTML-файлов, выполнение CGI-процедур и т.д.

Для раннего выявления попыток нелегального проникновения в Web-сервер важен регулярный анализ регистрационной информации.

Разумеется, защита системы, на которой функционирует Web-сервер, должна следовать универсальным рекомендациям, главной из которых является максимальное упрощение. Все ненужные сервисы, файлы, устройства должны быть удалены. Число пользователей, имеющих прямой доступ к серверу, должно быть сведено к минимуму, а их привилегии - упорядочены в соответствии со служебными обязанностями.

Еще один общий принцип состоит в том, чтобы минимизировать объем информации о сервере, которую могут получить пользователи. Многие серверы в случае обращения по имени каталога и отсутствия файла index.HTML в нем, выдают HTML-вариант оглавления каталога. В этом оглавлении могут встретиться имена файлов с исходными текстами CGI-процедур или с иной конфиденциальной информацией. Такого рода «дополнительные возможности» целесообразно отключать, поскольку лишнее знание умножает печали.

Методы, применяемые в открытых сетях для подтверждения и проверки подлинности субъектов, должны быть устойчивы к пассивному и активному прослушиванию сети. Суть их сводится к следующему.

* Субъект демонстрирует знание секретного ключа, при этом ключ либо вообще не передается по сети, либо передается в зашифрованном виде.

* Субъект демонстрирует обладание программным или аппаратным средством генерации одноразовых паролей или средством, работающим в режиме «запрос-ответ». Нетрудно заметить, что перехват и последующее воспроизведение одноразового пароля или ответа на запрос ничего не дает злоумышленнику.

* Субъект демонстрирует подлинность своего местоположения, при этом используется система навигационных спутников.

Одной из важнейших задач является защита потоков корпоративных данных, передаваемых по открытым сетям. Открытые каналы могут быть надежно защищены лишь одним методом - криптографическим.

Отметим, что так называемые выделенные линии не обладают особыми преимуществами перед линиями общего пользования в плане информационной безопасности. Выделенные линии хотя бы частично будут располагаться в неконтролируемой зоне, где их могут повредить или осуществить к ним несанкционированное подключение. Единственное реальное достоинство - это гарантированная пропускная способность выделенных линий, а вовсе не какая-то повышенная защищенность. Впрочем, современные оптоволоконные каналы способны удовлетворить потребности многих абонентов, поэтому и указанное достоинство не всегда облечено в реальную форму.

Любопытно упомянуть, что в мирное время 95% трафика Министерства обороны США передается через сети общего пользования. В военное время эта доля должна составлять «лишь» 70%. Можно предположить, что Пентагон - не самая бедная организация. Американские военные полагаются на сети общего пользования потому, что развивать собственную инфраструктуру в условиях быстрых технологических изменений - занятие очень дорогое и бесперспективное, оправданное даже для критически важных национальных организаций только в исключительных случаях.

Представляется естественным возложить на межсетевой экран задачу шифрования и дешифрования корпоративного трафика на пути во внешнюю сеть и из нее. Чтобы такое шифрование / дешифрование стало возможным, должно произойти начальное распределение ключей. Современные криптографические технологии предлагают для этого целый ряд методов.

После того как межсетевые экраны осуществили криптографическое закрытие корпоративных потоков данных, территориальная разнесенность сегментов сети проявляется лишь в разной скорости обмена с разными сегментами. В остальном вся сеть выглядит как единое целое, а от абонентов не требуется привлечение каких-либо дополнительных защитных средств.

Важнейшим аспектом информационной безопасности является управляемость системы. Управляемость - это и поддержание высокой доступности системы за счет раннего выявления и ликвидации проблем, и возможность изменения аппаратной и программной конфигурации в соответствии с изменившимися условиями или потребностями, и оповещение о попытках нарушения информационной безопасности практически в реальном времени, и снижение числа ошибок администрирования, и многое, многое другое.

Наиболее остро проблема управляемости встает на клиентских рабочих местах и на стыке клиентской и серверной частей информационной системы. Причина проста - клиентских мест гораздо больше, чем серверных, они, как правило, разбросаны по значительно большей площади, их используют люди с разной квалификацией и привычками. Обслуживание и администрирование клиентских рабочих мест - занятие чрезвычайно сложное, дорогое и чреватое ошибками. Технология Intranet за счет простоты и однородности архитектуры позволяет сделать стоимость администрирования клиентского рабочего места практически нулевой. Важно и то, что замена и повторный ввод в эксплуатацию клиентского компьютера могут быть осуществлены очень быстро, поскольку это «клиенты без состояния», у них нет ничего, что требовало бы длительного восстановления или конфигурирования.

На стыке клиентской и серверной частей Intranet-системы находится Web-сервер. Это позволяет иметь единый механизм регистрации пользователей и наделения их правами доступа с последующим централизованным администрированием. Взаимодействие с многочисленными разнородными сервисами оказывается скрытым не только от пользователей, но и в значительной степени от системного администратора.

Задача обеспечения информационной безопасности в Intranet оказывается более простой, чем в случае произвольных распределенных систем, построенных в архитектуре клиент / сервер. Причина тому - однородность и простота архитектуры Intranet. Если разработчики прикладных систем сумеют в полной мере воспользоваться этим преимуществом, то на программно-техническом уровне им будет достаточно нескольких недорогих и простых в освоении продуктов. Правда, к этому необходимо присовокупить продуманную политику безопасности и целостный набор мер процедурного уровня.

Заключение

В процессе дипломного проектирования были исследованы 15 пакетов абонентского программного обеспечения. В пакетах абонентского программного обеспечения изучались их возможности в операционных средах MS-DOS и MS-Windows, методы настройки, режимы работы, а также простота функционирования. По результатам исследований для каждого пакета абонентского программного обеспечения были даны рекомендации о возможности использования того или иного пакета в глобальной информационной сети работающей на базе протоколов TCP\IP.

Для сравнения пакетов абонентского программного обеспечения между собой и выбора лучшего была написана программа экспертного выбора.

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы.

Для операционной среды MS-DOS лучшим пакетом абонентского программного обеспечения с точки зрения пользователя является пакет Minuet, разработанный университетом Миннесоты. Пакет Minuet обладает полным спектром услуг сети Internet, а также отличным пользовательским интерфейсом. Minuet прост в использовании, может работать как по ЛВС так и по коммутируемым линиям и, самое главное, значительно дешевле своих аналогов. Без сомнения пакет Minuet в настоящее время является лучшим абонентским пакетом для ОС MS-DOS. Он может быть рекомендован практически всем категориям абонентов сети.

Для операционной среды MS-DOS лучшим пакетом абонентского программного обеспечения с точки зрения специалиста является пакет KA9Q. Пакет KA9Q распространяется вместе с исходными текстами и имеет в своем составе весь спектр сетевых услуг, он может быть рекомендован специалистам сети в качестве исходного материала при разработке нового пакета абонентского программного обеспечения.

Для операционной среды MS-Windows лучшим пакетом абонентского программного обеспечения может быть признан пакет Chameleon, являющийся разработкой фирмы NetManage. Пакет Chameleon обладает полным набором услуг сети Internet. Кроме этого Chameleon имеет в своем составе NFS-сервер, а также может работать маршрутизатором сети. На сегодняшний день Chameleon может быть признан лучшим пакетом для операционной среды MS Windows. Пакет Chameleon может быть рекомендован тем абонентам сети, которым необходим пакет абонентского программного обеспечения для MS-Windows. Он также может быть рекомендован в качестве маршрутизатора для связи небольшой ЛВС с сетью

Лучшим почтовым пакетом для операционной среды MS-DOS является безусловно пакет MAIL2, разработанный фирмой PC-центр Техно. Пакет Mail2 обладает отличным пользовательским интерфейсом, прост в настройке и недорог. Он может работать как в ЛВС, так и по коммутируемым линиям. Он может рекомендоваться всем категориям пользователей сети.

Лучшим почтовым пакетом для операционной среды MS-Windows можно считать пакет DMail for Windows, разработанный фирмой Демос. Пакет DMail может быть рекомендован к использованию тем абонентам, которые нуждаются в электронной почте и привыкли работать в среде Windows.

Лучшим пакетом для наиболее полного использования информационных ресурсов сети Internet является пакет Mosaic, разработанный NCSA CША. Mosaic - наиболее мощный инструмент для путешествия по сети Internet. С помощью Mosaic пользователи могут получать доступ к гипертекстовым библиотекам WWW, к обычным базам данных сети Internet и системам поиска информации в них.

В ходе дипломного проектирования для пакетов Minuet, Mail2 и были разработаны инструкции по установке и эксплуатации данных пакетов абонентского программного обеспечения. Пакеты Chameleon и Dmail продаются вместе с полным комплектом фирменной документации, пакет Mosaic распространяется свободно вместе с довольно полной документацией.

Использованные источники

1. Браун С. «Мозаика» и «Всемирная паутина» для доступа к Internet: Пер. c англ. - М.: Мир: Малип: СК Пресс, 1996. - 167 c.

2. Гайкович В., Першин А. Безопасность электронных банковских систем. - М.: «Единая Европа», 1994. - 264 c.

3. Гилстер П. Новый навигатор Internet: Пер с англ. - Киев: Диалектика, 1996. - 495 c.

4. Игер Б. Работа в Internet / Под ред. А. Тихонова; Пер. c англ. - М.: БИНОМ, 1996. - 313 c.

5. Кент П. Internet / Пер. c англ. В.Л. Григорьева. - М.: Компьютер, ЮНИТИ, 1996. - 267 c.

6. Колесников О.Э. Интернет для делового человека. - M.: МЦФ. Издат. фирма «Яуза», 1996. - 281 c.

7. Крол Эд. Все об Internet: Руководство и каталог / Пер. c англ. С.М. Тимачева. - Киев: BNV, 1995. 591 c.

8. Левин В.К. Защита информации в информационно-вычислительных системах и сетях // Программирование. - 1994. - N5. - C. 5-16.

9. Нольден М. Ваш первый выход в Internet: Для начинающих пользователей Internet и широкого круга пользователей PC / Гл. ред. Е.В. Кондукова; Пер с нем. К.А. Шиндер. - Спб.: ИКС, 1996. - 238 с.

10. Продукты года // LAN - русское издание. - апрель 1995. - том 1. - номер 1. - C. 6-25.

11. Об информации, информатизации и защите информации: Федеральный Закон // Российская газета. - 1995. - 22 февраля. - C. 4.

12. Фролов А.В., Фролов Г.В. Глобальные сети компьютеров. Практическое введение в Internet, E-mail, FTP, WWW, и HTML, программирование для Windows Sockets. - Диалог - МИФИ, 1996. - 283 c.

13. Хоникат Д. Internet Windows 95: Руководство пользователя / Пер. с англ. В. Неклюдова. - М.: БИНОМ, 1996. - 334 с.

14. Cheswick W.R., Bellovin S.M. Firewalls and Internet Security: Repelling the Wily Hacker. - Addison-Wesley, 1994. - 275 c.

15. An Introduction to Computer Security: The NIST Handbook. Draft. - National Institute of Standards and Technology, Technology Administration, U.S. Department of Commerce, 1994. - 310 c.