Дипломная работа: Криптографічні методи захисту інформації

Сучасні засоби перехоплення інформації дозволяють на відстані в десятки і сотні, а іноді і більше метрів реєструвати різної природи побічні інформативні сигнали, що виникають при роботі технічних засобів, і за результатами цієї реєстрації відновлювати оброблювану, передану, прийняту, копійовану інформацію. [26]

Інформацію можна одержувати не тільки шляхом перехоплення побічних інформативних сигналів, але й за результатами прямої реєстрації сигналів, що циркулюють в інформаційних ланцюгах технічних систем (насамперед, у лініях зв'язку). Реалізувати засоби перехоплення тут, як правило, легше, ніж у випадку побічних випромінювань і наведень.

Фізичні заходи захисту інформації базуються на застосуванні всілякого роду механічних, електро- або електронно-механічних пристроїв, спеціально призначених для створення фізичних перешкод на можливих шляхах проникнення і доступу потенційних порушників до компонентів системи і інформації, а також технічних засобів візуального нагляду, зв'язку та охоронної сигналізації.

Ідентифікація - привласнення суб'єктам або об'єктам доступу ідентифікатора або порівняння пред'явленого ідентифікатора з переліком привласнених ідентифікаторів. Ідентифікація об'єкта - це його впізнання, ототожнення із чим-небудь. Якщо ж говорити про області інформаційних технологій, то даний термін звичайно означає встановлення особистості користувача. Цей процес необхідний для того, щоб система надалі змогла ухвалити рішення щодо видачі людині дозволу для роботи на комп'ютері, доступу до закритої інформації тощо. Таким чином, ідентифікація є одним з основних понять в інформаційній безпеці.

Аутентифікацією - називається процедура верифікації належності ідентифікатора суб'єкту. Аутентифікація здійснюється на основі того чи іншого секретного елемента (аутентифікатора), який є у розпорядженні як суб'єкта, так і інформаційної системи. Звичайно, інформаційна система має в розпорядженні не сам секретний елемент, а деяку інформацію про нього, на основі якої приймається рішення про адекватність суб'єкта ідентифікатору. Наприклад, перед початком інтерактивного сеансу роботи більшість операційних систем запитують у користувача його ім'я та пароль. Введене ім'я є ідентифікатором користувача, а його пароль - аутентифікатором. Операційна система зазвичай зберігає не сам пароль, а його хеш-суму, що забезпечує складність відновлення пароля.

1.2 Захист даних від несанкціонованого доступу (НСД)

Одним з напрямків захисту інформації в інформаційних системах є технічний захист інформації (ТЗІ). У свою чергу, питання ТЗІ розбиваються на два великих класи завдань: захист інформації від несанкціонованого доступу і захисту інформації від витоку технічними каналами. Під НСД мається на увазі доступ до інформації, що порушує встановлену в інформаційній системі політику розмежування доступу. Під технічними каналами розуміються канали сторонніх електромагнітних випромінювань і наведень, акустичні канали, оптичні канали й ін. [25]

Захист від НСД може здійснюватися в різних складових інформаційної системи:

1. Прикладне й системне ПЗ.

2. Апаратна частина серверів і робочих станцій.

3. Комунікаційне устаткування й канали зв'язку.

4. Периметр інформаційної системи.

Для захисту інформації на рівні прикладного й системного ПЗ використовуються:

·  системи розмежування доступу до інформації;

·  системи ідентифікації й аутентифікації;

·  системи аудиту й моніторингу;

·  системи антивірусного захисту.

Для захисту інформації на рівні апаратного забезпечення використовуються:

·  апаратні ключі;

·  системи сигналізації;

·  засоби блокування пристроїв і інтерфейсів вводу-виводу інформації.

У комунікаційних системах використовуються наступні засоби мережевого захисту інформації:

·  міжмережеві екрани (Firewall);

·  системи виявлення вторгнень (IDS - Intrusion Detection System;

·  засоби створення віртуальних приватних мереж (VPN - Virtual Private Network;

·  засоби аналізу захищеності.

Для захисту периметра інформаційної системи створюються:

·  системи охоронної й пожежної сигналізації;

·  системи цифрового відеоспостереження;

·  системи контролю й керування доступом (СККД).

При створенні програмно-апаратних засобів захисту від несанкціонованого доступу керуються наступними принципами:

1) принцип обґрунтованості доступу (виконавець повинен мати достатню «форму допуску» до закритої інформації, відомості про яку потрібні йому для повноцінного виконання професійних обов'язків);

2) принцип достатньої глибини контролю доступу (СЗІ повинні включати механізми контролю доступу до всіх видів інформаційних і програмних ресурсів);

3) принцип розмежування потоків інформації (не дозволяє переписувати закриту інформацію на незакриті носії; здійснюється мічення на носії інформації і ідентифікація цих носіїв);

4) принцип чистоти повторно використовуваних ресурсів (звільнення від закритої інформації ресурсів при їх видаленні);

5) принцип персональної відповідальності (виконавець повинен нести персональну відповідальність за свою діяльність в системі, включаючи всі дії із закритою інформацією);

6) принцип цілісності засобів захисту (засоби захисту повинні точно виконувати свої функції і бути ізольовані від користувача). [26]

Не слід недооцінювати можливості непрофесіоналів щодо здійснення комп'ютерних злочинів. Нелояльні співробітники, що мають доступ до комп'ютерів, грають головну роль в більшості фінансових злочинів. Це швидше організаційна, ніж технічна проблема.

Процедури безпеки можуть забезпечувати перевірку паролів і строгий контроль доступу до цінних загальних даних, але зловмисника, обізнаного у внутрішньому устрої системи, практично неможливо зупинити.

Для побудови надійного захисту необхідно виявити можливі погрози безпеці інформації, оцінити їх наслідки, визначити необхідні заходи і засоби захисту і оцінити їх ефективність. [25]

1.3 Криптографічні методи захисту інформації

Криптографічний захист інформації — вид захисту інформації, що реалізується за допомогою перетворень інформації з використанням спеціальних даних (ключових даних) з метою приховування (або відновлення) змісту інформації, підтвердження її справжності, цілісності, авторства тощо. [1]

1.3.1 Криптографія. Основні поняття і визначення. Історія

Криптографія (від грецького kryptos — прихований і graphein — писати) — наука про математичні методи забезпечення конфіденційності (неможливості прочитання інформації стороннім) і автентичності (цілісності і справжності авторства) інформації. Розвинулась з практичної потреби передавати важливі відомості найнадійнішим чином. Для математичного аналізу криптографія використовує інструментарій абстрактної алгебри. [20]

Для сучасної криптографії характерне використання відкритих алгоритмів шифрування, що припускають використання обчислювальних засобів. Відомо більш десятка перевірених алгоритмів шифрування, які при використанні ключа достатньої довжини і коректної реалізації алгоритму, роблять шифрований текст недоступним для криптоаналізу. Широко використовуються такі алгоритми шифрування як Twofish, IDEA, RC4 та ін.

У багатьох країнах прийняті національні стандарти шифрування. У 2001 році в США прийнятий стандарт симетричного шифрування AES на основі алгоритму Rijndael з довжиною ключа 128, 192 і 256 біт. Алгоритм AES прийшов на зміну колишньому алгоритмові DES, який тепер рекомендовано використовувати тільки в режимі Triple-DES (3DES).

Тривалий час під криптографією розумілось лише шифрування — процес перетворення звичайної інформації (відкритого тексту) в незрозуміле «сміття» (тобто, шифротекст). Дешифрування — це обернений процес відтворення інформації із шифротексту. Шифром називається пара алгоритмів шифрування/дешифрування. Дія шифру керується як алгоритмами, та і в кожному випадку ключем. [12]

Ключ — це секретний параметр (в ідеалі, відомий лише двом сторонам) для окремого контексту під час передачі повідомлення. Ключі мають велику важливість, оскільки без змінних ключей алгоритми шифрування легко зламуються і непридатні для використання в більшості випадків. Історично склалось так, що шифри часто використовуються для шифрування та дешифрування, без виконання додаткових процедур, таких як аутенифікація або перевірка цілісності.

В англійській мові слова криптографія та криптологія інколи мають однакове значення, в той час, як деколи під криптографією може розумітись використання та дослідження технологій шифрування, а під криптологією — дослідження криптографії та криптології.

Дослідження характеристик мов, що мають будь-яке відношення до криптології, таких як частоти появи певних літер, комбінацій літер, загальні шаблони, тощо, називається криптолінгвістикою.

Криптоаналіз — розділ криптології, що займається математичними методами порушення конфіденційності і цілісності інформації без знання ключа.

Криптологія — розділ науки, що включає криптографію та криптоаналіз.

Криптографія займається розробкою методів шифрування даних, у той час як криптоаналіз займається оцінкою сильних і слабких сторін методів шифрування, а також розробкою методів, які дозволяють зламувати криптосистеми. [20]

До нашого часу, криптографія займалася виключно забезпеченням конфіденційності повідомлень (тобто шифруванням) — перетворенням повідомлень із зрозумілої форми в незрозумілу і зворотнє відновлення на стороні одержувача, роблячи його неможливим для прочитання для того, хто перехопив або підслухав без секретного знання (а саме ключа, необхідного для дешифровки повідомлення). В останні десятиліття сфера застосування криптографії розширилася і включає не лише таємну передачу повідомлень, але і методи перевірки цілісності повідомлень, ідентифікування відправника/одержувача (аутентифікація), цифрові підписи, інтерактивні підтвердження, та технології безпечного спілкування, тощо. [25]

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7