Защита информации в компьютере и вычислительных сетях

§ адекватность;

§ простота внутренней организации элементов описания и взаимосвязей элементов между собой;

§ стандартность и унифицированность внутренней структуры элементов и структуры взаимосвязей между ними;

§ модульность;

§ гибкость, под которой понимается возможность расширения и изменения структуры одних компонентов модели без существенных изменений других компонентов;

§ доступность изучения и использования модели любому специалисту средней квалификации соответствующего профиля.

4.3. Методы оценки систем защиты информации

В процессе проектирования систем необходимо получить их характеристики. Некоторые характеристики могут быть получены путем измерения. Другие получаются с использованием аналитических соотношений, а также в процессе обработки статистических данных. Однако существуют характеристики сложных систем, которые не могут быть получены приведенными методами. К таким характеристикам СЗИ относятся вероятности реализации некоторых угроз, отдельные характеристики эффективности систем защиты и другие.

Указанные характеристики могут быть получены единственно доступными методами - методами неформального оценивания. Сущность методов заключается в привлечении для получения некоторых характеристик специалистов-экспертов в соответствующих областях знаний.

Наибольшее распространение из неформальных методов оценивания получили метод экспертных оценок. Метод экспертных оценок представляет собой алгоритм подбора специалистов-экспертов, задания правил получения независимых оценок каждым экспертом и последующей статистической обработки полученных результатов. Методы экспертных оценок используются давно, хорошо отработаны. В некоторых случаях они являются единственно возможными методами оценивания характеристик систем.

Неформальные методы поиска оптимальных решений могут быть распределены по двум группам:

1. методы неформального сведения сложной задачи к формальному описанию и решение задачи формальными методами;

2. неформальный поиск оптимального решения.

Для моделирования СЗИ целесообразно использовать следующие теории и методы, позволяющие свести решение задачи к формальным алгоритмам:

Ш теория нечетких множеств;

Ш теория конфликтов;

Ш теория графов;

Ш формально-эвристические методы;

Ш эволюционное моделирование.

Методы теории нечетких множеств позволяют получать аналитические выражения для количественных оценок нечетких условий принадлежности элементов к тому или иному множеству.

Теория нечетких множеств хорошо согласуется с условиями моделирования систем защиты, так как многие исходные данные моделирования (например, характеристики угроз и отдельных механизмов защиты) не являются строго определенными.

Теория конфликтов является относительно новым направлением исследования сложных человеко-машинных систем. Конфликт между злоумышленником и системой защиты, разворачивающийся на фоне случайных угроз, является классическим для применения теории конфликта. Две противоборствующие стороны преследуют строго противоположные цели. Конфликт развивается в условиях неоднозначности и слабой предсказуемости процессов, способности сторон оперативно изменять цели. Теория конфликтов является развитием теории игр. Теория игр позволяет:

§ структурировать задачу, представить ее в обозримом виде, найти области количественных оценок, упорядочений, предпочтений, выявить доминирующие стратегии, если они существуют;

§ до конца решить задачи, которые описываются стохастическими моделями.

Теория игр позволяет найти решение, оптимальное или рациональное в среднем. Она исходит из принципа минимизации среднего риска. Такой подход не вполне адекватно отражает поведение сторон в реальных конфликтах, каждый из которых является уникальным. В теории конфликтов предпринята попытка преодоления этих недостатков теории игр. Теория конфликтов позволяет решать ряд практических задач исследования сложных систем, однако она еще не получила широкого распространения и открыта для дальнейшего развития.

Из теории графов для исследования систем защиты информации в наибольшей степени применим аппарат сетей Петри. Управление условиями в узлах сети Петри позволяет моделировать процессы преодоления защиты злоумышленником. Аппарат сетей Петри позволяет формализовать процесс исследования эффективности СЗИ.

К формально-эвристическим методам отнесены методы поиска оптимальных решений не на основе строгих математических, логических соотношений, а основываясь на опыте человека, имеющихся знаниях и интуиции. Получаемые решения могут быть далеки от оптимальных, но они всегда будут лучше решений, получаемых без эвристических методов.

Наибольшее распространение из эвристических методов получили лабиринтные и концептуальные методы.

В соответствии с лабиринтной моделью задача представляется человеку в виде лабиринта возможных путей решения. Предполагается, что человек обладает способностью быстрого отсечения бесперспективных путей движения по лабиринту. В результате среди оставшихся путей с большой вероятностью находится путь, ведущий к решению поставленной задачи.

Концептуальный метод предполагает выполнение действий с концептами. Под концептами понимаются обобщенные элементы и связи между ними. Концепты получаются человеком, возможно и неосознанно, в процессе построения структурированной модели. В соответствии с концептуальным методом набор концепт универсален и ему соответствуют имеющиеся у человека механизмы вычисления, трансформации и формирования отношений. Человек проводит мысленный эксперимент со структурированной моделью и порождает ограниченный участок лабиринта, в котором уже несложно найти решение.

Эволюционное моделирование представляет собой разновидность имитационного моделирования. Особенность его заключается в том, что в процессе моделирования совершенствуется алгоритм моделирования.

Сложность выполняемых функций, значительная доля нечетко определенных исходных данных, большое количество механизмов защиты, сложность их взаимных связей и многие другие факторы делают практически неразрешимой проблему оценки эффективности системы в целом с помощью одного какого-либо метода моделирования.

Для решения этой проблемы применяется метод декомпозиции (разделения) общей задачи оценки эффективности на ряд частных задач. Так, задача оценки эффективности КСЗИ может разбиваться на частные задачи:

§ оценку эффективности защиты от сбоев и отказов аппаратных и программных средств;

§ оценку эффективности защиты от НСД;

§ оценку эффективности защиты от ПЭМИН (побочные электромагнитные излучения и наводки) и т.д.

При оценке эффективности защиты от отказов, приводящих к уничтожению информации, используется, например, такая величина, как вероятность безотказной работы P(t) системы за время t.

Этот показатель вычисляется по формуле (4.1):

P(t) = 1-Ротк (t), (4.1)

где Ротк(t) - вероятность отказа системы за время t.

Величина Ротк(t), в свою очередь, определяется в соответствии с известным выражением, представленным в формуле (4.2):

Ротк (t) = е - lt, (4.2)

где l - интенсивность отказов системы.

Таким образом, частная задача оценки влияния отказов на безопасность информации может быть довольно просто решена известными формальными методами.

Довольно просто решается частная задача оценки эффективности метода шифрования при условии, что атака на шифр возможна только путем перебора ключей, и известен метод шифрования.

Среднее время взлома шифра при этих условиях определяется по формуле (4.3):

T = AS * t / 2, (4.3)

где Т - среднее время взлома шифра;

А - число символов, которые могут быть использованы при выборе ключа (мощность алфавита шифрования);

S - длина ключа, выраженная в количестве символов;

t - время проверки одного ключа.

Время t зависит от производительности, используемой для атаки на шифр КС и сложности алгоритма шифрования. При расчете криптостойкости обычно считается, что злоумышленник имеет в своем распоряжении КС наивысшей производительности, уже существующей или перспективной.

В свою очередь частные задачи могут быть декомпозированы на подзадачи.

Главная сложность метода декомпозиции при оценке систем заключается в учете взаимосвязи и взаимного влияния частных задач оценивания и оптимизации. Это влияние учитывается как при решении задачи декомпозиции, так и в процессе получения интегральных оценок.

Например, при решении задачи защиты информации от электромагнитных излучений используется экранирование металлическими экранами, а для повышения надежности функционирования системы необходимо резервирование блоков, в том числе и блоков, обеспечивающих бесперебойное питание. Решение этих двух частных задач взаимосвязано, например, при создании КСЗИ на летательных аппаратах, где существуют строгие ограничения на вес. При декомпозиции задачи оптимизации комплексной системы защиты приходится всякий раз учитывать общий лимит веса оборудования.

Эффективность систем оценивается с помощью показателей эффективности. Иногда используется термин - показатель качества. Показателями качества, как правило, характеризуют степень совершенства какого-либо товара, устройства, машины. В отношении сложных человеко-машинных систем предпочтительнее использование термина показатель эффективности функционирования, который характеризует степень соответствия оцениваемой системы своему назначению.

Заключение

защита компьютер сеть

Существуют определенные правила, которых целесообразно придерживаться при организации защиты информации: создание и эксплуатация систем защиты информации является сложным и ответственным процессом. Не доверяйте вопросы защиты информации дилетантам, поручите их профессионалам; не старайтесь организовать абсолютно надежную защиту - такой просто не существует. Система защиты должна быть достаточной, надежной, эффективной и управляемой.

Эффективность защиты информации достигается не количеством денег, потраченных на ее организацию, а способностью ее адекватно реагировать на все попытки несанкционированного доступа к информации; мероприятия по защите информации от несанкционированного доступа должны носить комплексный характер, т.е. объединять разнородные меры противодействия угрозам (правовые, организационные, программно-технические); основная угроза информационной безопасности компьютерных систем исходит непосредственно от сотрудников. С учетом этого необходимо максимально ограничивать как круг сотрудников, допускаемых к конфиденциальной информации, так и круг информации, к которой они допускаются (в том числе и к информации по системе защиты). При этом каждый сотрудник должен иметь минимум полномочий по доступу к конфиденциальной информации.

Размещено на Allbest.ru