- •Тема 1. Введение в проблемы информационной безопасности 9
- •Тема 2. Криптографические методы защиты информации 30
- •Тема 3. Симметричные криптосистемы 52
- •Тема 4. Асимметричные криптосистемы 81
- •Тема 5. Методы и средства защиты информации от несанкционированного доступа 105
- •Тема 6. Средства защиты от компьютерных вирусов 126
- •Введение
- •1.1.1. Основные понятия и определения
- •Тема 1. Введение в проблемы информационной безопасности
- •1.1. Концептуальная модель информационной безопасности
- •1.1.2. Взаимосвязь понятий в области информационной безопасности
- •1.2. Основные угрозы информационной безопасности и каналы утечки информации
- •1.2.1. Основные виды угроз
- •1.2.2. Каналы утечки информации
- •1.3. Основные виды атак на информацию
- •1.3.1. Атаки доступа
- •1.3.2. Атаки модификации
- •1.3.3. Атаки на отказ в обслуживании
- •1.3.4. Атаки отказа от обязательств
- •1.4. Классификация методов и средств защиты информации
- •1.4.1. Основные методы защиты информации
- •1.4.2. Неформальные средства защиты
- •1.4.3. Формальные средства защиты
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 2. Криптографические методы защиты информации
- •2.1. Принципы криптографической защиты информации
- •2.1.1. Шифры
- •2.1.2. Односторонние функции
- •2.1.4. Электронная цифровая подпись
- •2.1.5. Генераторы псевдослучайных последовательностей
- •2.2. Криптоанализ и виды криптоаналитических атак
- •2.3. Основные криптографические преобразования в симметричных криптосистемах
- •2.3.1. Шифры перестановки
- •2.3.2. Шифры замены (подстановки)
- •2.3.3. Шифры гаммирования
- •2.3.4. Композиционные блочные шифры
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 3. Симметричные криптосистемы
- •3.1. Сеть Фейстеля
- •3.2. Алгоритм криптографического преобразования данных гост 28147-89
- •3.3. Стандарт шифрования сша нового поколения
- •3.4. Комбинирование блочных шифров
- •3.5. Режимы работы блочных шифров
- •3.5.1. Режим "Электронная кодовая книга"
- •3.5.2. Режим "Сцепление блоков шифртекста"
- •3.5.3. Режим обратной связи по шифртексту
- •3.5.4. Режим обратной связи по выходу
- •3.6. Режимы работы алгоритма криптографического преобразования данных гост 28147-89
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 4. Асимметричные криптосистемы
- •4.1. Алгоритмы шифрования с открытым ключом
- •4.1.1. Криптосистема rsa
- •4.1.2. Криптосистемы Диффи-Хеллмана и Эль Гамаля
- •4.1.3. Криптосистема на основе эллиптических кривых
- •4.2. Алгоритмы криптографического хэширования
- •4.2.1. Алгоритм безопасного хэширования
- •4.2.2. Односторонние хэш-функции на основе симметричных блочных алгоритмов
- •4.2.3. Алгоритм хэширования гост р 34.11–94
- •4.3. Алгоритмы электронной цифровой подписи
- •4.3.1. Алгоритм цифровой подписи rsa
- •4.3.2. Алгоритм цифровой подписи Эль Гамаля (egsa)
- •4.3.3. Алгоритм цифровой подписи dsa
- •4.3.4. Алгоритмы электронной цифровой подписи гост р 34.10–94 и гост р 34.10–2001
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 5. Методы и средства защиты информации от несанкционированного доступа
- •5.1. Основные понятия концепции защиты от несанкционированного доступа
- •5.2. Идентификация и аутентификация
- •5.2.1 Аутентификация пользователя на основе паролей и процедуры "рукопожатия"
- •5.2.2. Проверка подлинности пользователя по наличию материального аутентификатора
- •5.2.3. Аутентификация пользователя по биометрическим характеристикам
- •5.3. Управление доступом и регистрация доступа к ресурсам асои
- •5.4. Защита информации от несанкционированного доступа в сетях
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 6. Средства защиты от компьютерных вирусов
- •6.1. Классификация компьютерных вирусов
- •6.1.1. Файловые вирусы
- •6.1.2. Загрузочные вирусы
- •6.1.3. Макровирусы
- •6.1.4. Сетевые вирусы
- •6.1.5. Прочие вредоносные программы
- •6.2. Методы обнаружения и удаления компьютерных вирусов
- •6.2.1. Профилактика заражения компьютера
- •6.2.2. Использование антивирусных программ
- •6.2.3. Методы обнаружения и удаления неизвестных вирусов
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Практикум (лабораторный)
- •Лабораторная работа №1. Программная реализация простых шифров перестановки и замены
- •Требования к содержанию, оформлению и порядку выполнения
- •Теоретическая часть
- •Общая постановка задачи
- •Список индивидуальных данных
- •Пример выполнения работы
- •Способ оценки результатов
- •Лабораторная работа №2. Генерация и исследование псевдослучайных последовательностей. Реализация потокового шифрования данных
- •Требования к содержанию, оформлению и порядку выполнения
- •Контрольные вопросы к защите
- •Теоретическая часть
- •Общая постановка задачи
- •Список индивидуальных данных
- •Пример выполнения работы
- •Контрольные вопросы к защите
- •Общая постановка задачи
- •Список индивидуальных данных
- •Пример выполнения работы
- •Теоретическая часть
- •Общая постановка задачи
- •Список индивидуальных данных
- •Пример выполнения работы
- •Контрольные вопросы к защите
- •Способ оценки результатов
- •Лабораторная работа №5. Изучение электронной цифровой подписи и принципов шифрования с открытым ключом с использованием системы pgp
- •Требования к содержанию, оформлению и порядку выполнения
- •Теоретическая часть
- •Общая постановка задачи
- •Список индивидуальных данных
- •Пример выполнения работы
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Глоссарий
1.4.3. Формальные средства защиты
Формальными называются такие средства защиты, которые выполняют свои функции по заранее установленным процедурам практически без вмешательства человека. Они подразделяются на технические и программные средства.
К техническим средствам защиты относятся все устройства, которые предназначены для защиты информации. В свою очередь, технические средства защиты можно разделить на физические и аппаратные. При этом физическими называются средства защиты, которые создают физические препятствия на пути к защищаемой информации и не входят в состав аппаратуры АСОИ, а аппаратными – средства защиты информации, непосредственно входящие в состав аппаратуры защищенной АСОИ. Программными называются средства защиты, функционирующие в составе программного обеспечения защищенной АСОИ.
Рассмотрим в качестве примера применение аппаратных средств защиты для обнаружения и противодействия утечке информации. В этом направлении аппаратные средства защиты информации применяются для решения следующих задач:
проведение специальных исследований технических средств обеспечения производственной деятельности на наличие возможных каналов утечки информации;
выявление и локализация каналов утечки информации на разных объектах и в помещениях, в том числе поиск и обнаружение средств промышленного шпионажа;
противодействие несанкционированному доступу к источникам конфиденциальной информации и другим действиям.
По функциональному назначению аппаратные средства могут быть классифицированы на средства обнаружения, средства поиска и детальных измерений, средства активного и пассивного противодействия утечке информации. При этом по своим техническим возможностям средства защиты информации могут быть общего назначения, рассчитанные на использование непрофессионалами с целью получения предварительных (общих) оценок, и профессиональные комплексы, позволяющие проводить тщательный поиск, обнаружение и прецизионные измерения всех характеристик средств промышленного шпионажа.
В свою очередь поисковую аппаратуру можно подразделить на аппаратуру поиска средств съема информации и исследования каналов ее утечки. Аппаратура первого типа направлена на поиск и локализацию уже внедренных злоумышленниками средств несанкционированного доступа. Аппаратура второго типа предназначается для выявления каналов утечки информации.
Существование огромного количества различных по физической природе каналов утечки информации, а также физических принципов, на основе которых работают системы выделения информации из этих каналов, обусловливает многообразие поисковой и блокирующей аппаратуры:
устройства защиты от утечки акустической информации;
устройства защиты телефонных переговоров от прослушивания, в том числе в сотовых сетях стандарта GSM;
системы виброакустической защиты;
постановщики радиопомех;
устройства блокирования сотовой связи;
устройства защиты слаботочных линий и сети электропитания;
устройства стирания информации на магнитных носителях, и т.д.
Отдельную группу формальных средств составляют криптографические средства, которые реализуются в виде программных, аппаратных и программно-аппаратных средств защиты.