Подходы к оценке эффективности КСЗИ

Подходы к оценке эффективности КСЗИ

Эффективность КСЗИ оценивается как на этапе разработки, так и в процессе эксплуатации. В оценке эффективности КСЗИ, в зависимости от используемых показателей и способов их получения, можно выделить три подхода:

• классический;
• официальный;
• экспериментальный.

Классический подход

Под классическим подходом к оценке эффективности понимается использование критериев эффективности, полученных с помощью показателей эффективности. Значения показателей эффективности получаются путем моделирования или вычисляются по характеристикам реальной КС. Такой подход используется при разработке и модернизации КСЗИ. Однако возможности классических методов комплексного оценивания эффективности применительно к КСЗИ ограничены в силу ряда причин. Высокая степень неопределенности исходных данных, сложность формализации процессов функционирования, отсутствие общепризнанных методик расчета показателей эффективности и выбора критериев оптимальности создают значительные трудности для применения классических методов оценки эффективности.

Конец формы

Конец формы

Официальный подход

Большую практическую значимость имеет подход к определению эффективности КСЗИ, который условно можно назвать официальным. Политика безопасности информационных технологий проводится государством и должна опираться на нормативные акты. В этих документах необходимо определить требования к защищенности информации различных категорий конфиденциальности и важности.

Требования могут задаваться перечнем механизмов защиты информации, которые необходимо иметь в КС, чтобы она соответствовала определенному классу защиты. Используя такие документы, можно оценить эффективность КСЗИ. В этом случае критерием эффективности КСЗИ является ее класс защищенности.

Несомненным достоинством таких классификаторов (стандартов) является простота использования. Основным недостатком официального подхода к определению эффективности систем зашиты, является то, что не определяется эффективность конкретного механизма защиты, а констатируется лишь факт его наличия или отсутствия. Этот недостаток в какой-то мере компенсируется заданием в некоторых документах достаточно подробных требований к этим механизмам защиты.

Во всех развитых странах разработаны свои стандарты защищенности компьютерных систем критического применения. Так, министерстве обороны США используется стандарт ТСSЕС (Department of Defence Trusted Computer System Evaluation Criteria) [42], который известен как Оранжевая книга.

Согласно Оранжевой книге для оценки информационных систем рассматривается четыре группы безопасности: А, В, С, D. В некоторых случаях группы безопасности делятся дополнительно на классы безопасности.

Группа А (гарантированная или проверяемая защита) обеспечивает гарантированный уровень безопасности. Методы защиты, реализованные в системе, могут быть проверены формальными методами. В этой группе имеется только один класс - А1.

Группа В (полномочная или полная защита) представляет полную защиту КС. В этой группе выделены классы безопасности В1, В2 и В3.

Класс В1 (защита через грифы или метки) обеспечивается использованием в КС грифов секретности, определяющих доступ пользователей к частям системы.

Класс В2 (структурированная защита) достигается разделением информации на защищенные и незащищенные блоки и контролем доступа к ним пользователей.

Класс В3 (области или домены безопасности) предусматривает разделение КС на подсистемы с различным уровнем безопасности и контролем доступа к ним пользователей.

Группа С (избирательная защита) представляет избирательную защиту подсистем с контролем доступа к ним пользователей. В этой группе выделены классы безопасности С1 и С2.

Класс С1 (избирательная защита информации) предусматривает разделение в КС пользователей и данных. Этот класс обеспечивает самый низкий уровень защиты КС.

Класс С2 (защита через управляемый или контролируемый доступ) обеспечивается раздельным доступом пользователей к данным.

Группу D (минимальной безопасности) составляют КС, проверенные на безопасность, но которые не могут быть отнесены к классам А, В или С.

Организация защиты информации в вычислительных сетях министерства обороны США осуществляется в соответствии с требованиями руководства "The Trusted Network Interpretation of Department of Defense Trusted Computer System Evaluation Guidelines". Этот документ получил название Красная книга (как и предыдущий - по цвету обложки).

Подобные стандарты защищенности КС приняты и в других развитых странах. Так, в 1991 году Франция, Германия, Нидерланды и Великобритания приняли согласованные "Европейские критерии", в которых рассмотрено 7 классов безопасности от Е0 до Е6.

В Российской Федерации аналогичный стандарт разработан в 1992 году Государственной технической комиссией (ГТК) при Президенте РФ. Этим стандартом является руководящий документ ГТК "Концепция защиты средств вычислительной техники и автоматизированных систем от НСД к информации" [14].

Устанавливается семь классов защищенности средств вычислительной техники (СВТ) от НСД к информации (табл. 2). Самый низкий класс - седьмой, самый высокий - первый.

Классы подразделяются на четыре группы, отличающиеся качественным уровнем защиты:

• первая группа содержит только один седьмой класс;
• вторая группа характеризуется дискреционной защитой и содержит шестой и пятый классы;
• третья группа характеризуется мандатной защитой и содержит четвертый, третий и второй классы;
• четвертая группа характеризуется верифицированной защитой и содержит только первый класс.

Таблица 2  Показатели защищенности по классам СВТ 

Наименование показателя	Класс защищенности
	6	5	4	3	2	1
1. Дискреционный принцип контроля доступа	+	+	+	=	+	=
2. Мандатный принцип контроля доступа	-	-	+	=	=	=
3. Очистка памяти	-	+	+	+	=	=
4. Изоляция модулей	-	-	+	=	+	=
5. Маркировка документов	-	-	+	=	=	=
6. Защита ввода и вывода на отчуждаемый физический носитель информации	-	-	+	=	=	=
7. Сопоставление пользователя с устройством	-	-	+	=	=	=
8. Идентификация и аутентификация	+	=	+	=	=	=
9. Гарантия проектирования	-	+	+	+	+	+
10. Регистрация	-	+	+	+	=	=
11. Взаимодействие пользователя с КСЗ	-	-	-	+	=	=
12. Надежное восстановление	-	-	-	+	=	=
13. Целостность КСЗ	-	+	+	+	=	=
14. Контроль модификации	-	-	-	-	+	=
15. Контроль дистрибуции	-	-	-	-	+	=
16. Гарантии архитектуры	-	-	-	-	-	+
17. Тестирование	+	+	+	+	+	=
18. Руководство пользователя	+	=	=	=	=	=
19. Руководство по КСЗ	+	+	=	+	+	=
20. Текстовая документация	+	+	+	+	+	=
21. Конструкторская (проектная) документация	+	+	+	+	+	+

Обозначения: "-" - нет требований к данному классу; "+" - новые или дополнительные требования; "=" - требования совпадают с требованиями к СВТ предыдущего класса; КСЗ - комплекс средств защиты.

Седьмой класс присваивают СВТ, к которым предъявлялись требования по защите от НСД к информации, но при оценке защищенность СВТ оказалась ниже уровня требований шестого класса.

Кроме требований к защищенности отдельных элементов СВТ, в Руководящем документе приведены требования к защищенности автоматизированных систем (АС) [14]. В отличие от СВТ автоматизированные системы являются функционально ориентированными. При создании АС учитываются особенности пользовательской информации, технология обработки, хранения и передачи информации, конкретные модели угроз.

Устанавливается девять классов защищенности АС от НСД к информации. Классы подразделяются на три группы, отличающиеся особенностями обработки информации в АС. Третья группа классифицирует АС, с которыми работает один пользователь, допущенный ко всей информации АС, размещенной на носителях одного уровня конфиденциальности. Группа содержит два класса - 3Б и 3А. Во вторую группу сведены АС, пользователи которых имеют одинаковые права доступа ко всей информации АС. Группа содержит два класса - 2Б и 2А. Первую группу составляют многопользовательские АС, в которых пользователи имеют разные права доступа к информации. Группа включает пять классов - 1Д, 1Г, 1В, 1Б, 1А.

Требования ко всем девяти классам защищенности АС сведены в табл. 3.

Таблица 3  Требования к защищенности автоматизированных систем 

Подсистемы и требования	Классы
	3Б	3А	2Б	2А	1Д	1Г	1В	1Б	1А
1. Подсистема управления доступом
1.1. Идентификация, проверка подлинности и контроль доступа субъектов в систему	+	+	+	+	+	+	+	+	+
к терминалам, ЭВМ, узлам сети ЭВМ, каналам связи, внешним устройствам ЭВМ				+		+	+	+	+
к программам				+		+	+	+	+
к томам, каталогам, файлам, записям, полям записей				+		+	+	+	+
1.2. Управление потоками информации				+			+	+	+
2. Подсистема регистрации и учета
2.1. Регистрация и учет: входа/выхода субъектов доступа в/из системы (узла сети)			+	+	+	+	+	+	+
выдачи печатных (графических) выходных документов				+		+	+	+	+
запуска/завершения программ и процессов (заданий, задач)				+		+	+	+	+
доступа программ субъектов к защищаемым файлам, включая их создание и удаление, передачу по линиям и каналам связи				+		+	+	+	+
доступа программ субъектов, доступа к терминалам, ЭВМ, узлам сети ЭВМ, каналам связи, внешним устройствам ЭВМ, программам, томам, каталогам, файлам, записям, полям записей				+		+	+	+	+
изменения полномочий субъектов доступа							+	+	+
создаваемых защищаемых объектов доступа				+			+	+	+
2.2. Учет носителей информации			+	+	+	+	+	+	+
2.3. Очистка (обнуление, обезличивание) освобождаемых областей оперативной памяти ЭВМ и внешних накопителей				+		+	+	+	+
2.4. Сигнализация попыток нарушения защиты							+	+	+
3. Криптографическая подсистема
3.1. Шифрование конфиденциальной информации				+				+	+
3.2. Шифрование информации, принадлежащей различным субъектам доступа (группам субъектов) на разных ключах									+
3.3. Использование аттестованных (сертифицированных) криптографических средств				+				+	+
4. Подсистема обеспечения целостности
4.1. Обеспечение целостности программных средств и обрабатываемой информации			+	+	+	+	+	+	+
4.2. Физическая охрана средств вычислительной техники и носителей информации			+	+	+	+	+	+	+
4.3. Наличие администратора (службы) защиты информации в АС				+			+	+	+
4.4. Периодическое тестирование СЗИ НСД			+	+	+	+	+	+	+
4.5. Наличие средств восстановления СЗИ НСД			+	+	+	+	+	+	+
4.6. Использование сертифицированных средств защиты				+			+	+	+

Обозначения: "+" - есть требования к данному классу; СЗИ НСД - система зашиты информации от несанкционированного доступа.

Для примера целесообразно рассмотреть подробно требования к одному из представительных классов защищенности, а именно - к классу 1В.

В подсистеме управления доступом автоматизированной системы должны осуществляться:

• идентификация и проверка подлинности субъектов доступа при входе в систему по идентификатору (коду) и паролю условно-постоянного действия длиной не менее шести буквенно-цифровых символов;
• идентификация терминалов, ЭВМ, узлов сети ЭВМ, каналов связи, внешних устройств ЭВМ по логическим именам и/или адресам;
• идентификация программ, томов, каталогов, файлов, записей, полей записей по именам;
• контроль доступа субъектов к защищаемым ресурсам в соответствии с матрицей доступа;
• управление потоками информации с помощью меток конфиденциальности. При этом уровень конфиденциальности накопителей должен быть не ниже уровня конфиденциальности записываемой на него информации.

Подсистема регистрации и учета должна обеспечивать:

• регистрацию входа/выхода субъектов доступа в систему из системы, либо регистрацию загрузки и инициализации операционной системы и ее программного останова;
• регистрацию выдачи печатных (графических) документов на "твердую" копию;
• регистрацию запуска/завершения программ и процессов (заданий, задач), предназначенных для обработки защищаемых файлов;
• регистрацию попыток доступа программных средств к следующим дополнительным защищаемым объектам доступа: терминалам, ЭВМ, узлам сети ЭВМ, линиям (каналам) связи, внешним устройствам ЭВМ, программам, томам, каталогам, файлам, записям, полям записей;
• регистрацию изменений полномочий субъектов доступа и статуса объектов доступа;
• автоматический учет создаваемых защищаемых файлов с помощью их дополнительной маркировки, используемой в подсистеме управления доступом. Маркировка должна отражать уровень конфиденциальности объекта;
• учет всех защищаемых носителей информации с помощью их любой маркировки;
• очистку (обнуление, обезличивание) освобождаемых областей оперативной памяти ЭВМ и внешних накопителей. Очистка осуществляется путем записи последовательности 1 и 0 в любую освобождаемую область памяти, использованную для хранения защищаемой информации;
• сигнализацию попыток нарушения защиты.

Подсистема обеспечения целостности предусматривает:

• обеспечение целостности программных средств СЗИ НСД, а также неизменность программной среды. Целостность СЗИ НСД проверяется при загрузке системы по контрольным суммам компонент СЗИ, а целостность программной среды обеспечивается использованием трансляторов с языков высокого уровня и отсутствием средств модификации объектного кода программ при обработке и (или) хранении защищаемой информации;
• охрану СВТ (устройств и носителей информации), что предполагает охрану территории и здания, где размещается АС, с помощью технических средств и специального персонала, строгий пропускной режим, специальное оборудование помещений АС;
• наличие администратора (службы) защиты информации, ответственного за ведение, нормальное функционирование и контроль работы СЗИ НСД. Администратор должен иметь свой терминал и необходимые средства оперативного контроля и воздействия на безопасность АС;
• периодическое тестирование всех функций СЗИ НСД с помощью специальных программ не реже одного раза в год;
• наличие средств восстановления СЗИ НСД (ведение двух копий программных средств СЗИ НСД и их периодическое обновление и контроль работоспособности);
• использование сертифицированных средств защиты.

Представленный перечень является тем минимумом требований, которым необходимо следовать, чтобы обеспечить конфиденциальность защищаемой информации.

Стандарт требований ТСSЕС соответствует информационным системам с применением ЭВМ общего пользования (main frame) и мини ЭВМ. Для персональных ЭВМ (ПЭВМ) и локальных сетей ПЭВМ требования безопасности должны быть несколько иными. Такие требования изложены [42] в стандарте The Trusted Network Interpretation of Department of Defense Trusted Computer System Evaluation Guidelines, получившем название Красная книга. Неофициальные названия стандартов США Оранжевая книга и Красная книга связаны с соответствующим цветом обложек этих документов.

Экспериментальный подход

Под экспериментальным подходом понимается организация процесса определения эффективности существующих КСЗИ путем попыток преодоления защитных механизмов системы специалистами, выступающими в роли злоумышленников. Такие исследования проводятся следующим образом. В качестве условного злоумышленника выбирается один или несколько специалистов в области информационной борьбы наивысшей квалификации. Составляется план проведения эксперимента. В нем определяются очередность и материально-техническое обеспечение проведения экспериментов по определению слабых звеньев в системе защиты. При этом могут моделироваться действия злоумышленников, соответствующие различным моделям поведения нарушителей: от неквалифицированного злоумышленника, не имеющего официального статуса в исследуемой КС, до высококвалифицированного сотрудника службы безопасности.

Служба безопасности до момента преодоления защиты "злоумышленниками" должна ввести в КСЗИ новые механизмы защиты (изменить старые), чтобы избежать "взлома" системы защиты.

Такой подход к оценке эффективности позволяет получать объективные данные о возможностях существующих КСЗИ, но требует высокой квалификации исполнителей и больших материальных и временных затрат. Для проведения экспериментов необходимо иметь самое современное оборудование (средства инженерно-технической разведки, аппаратно-программные и испытательные комплексы (стенды) и т. п.)