Криптографические методы обеспечения целостности информации. Коды проверки подлинности.
Часто криптографические хэш-функции используются в качестве средств контрольного суммирования: например, для некоторого файла, помещённого в публичный доступ на ftp-сервере, может быть приведён его хэш, подсчитанный с использованием некоторого алгоритма (чаще всего в таких случаях используется алгоритм md5). В этом случае пользователь, скачавший данный файл, может убедиться в его подлинности.
Однако в этом случае злоумышленник может подменить файл и привести хэш, соответствующий новому файлу – выявить подобные манипуляции, используя обычные хэш-функции, невозможно. Защита от подобного рода атак обеспечивается путём применения кодов проверки подлинности.
Коды проверки подлинности, или MAC-коды, представляют собой криптографические хэш-функции, для вычисления которых необходимо знать секретный ключ. Использование ключа позволяет гарантировать невозможность подмены защищаемых объектов, аналогичной приведённой выше: злоумышленник, не знающий секретного ключа, не сможет пересчитать хэш для нового файла.
В качестве кодов проверки подлинности часто используются модификации симметричных криптографических систем.
Построение систем защиты от угроз нарушения доступности. Получение информации. Дублирование каналов связи, дублирование шлюзов и межсетевых экранов.
В общем случае обеспечение защиты от угроз нарушения доступности информации реализуется путём создания той или иной избыточности. Структурная схема системы защиты от угроз нарушения доступности приведена на рис. 1.5.1.
Дублирование каналов связи может осуществляться как в пределах автоматизированной системы, так и в отношении каналов, связывающих АС с внешней средой (например, путём использования каналов доступа к Internet от нескольких независимых провайдеров).
Дублирование шлюзов и межсетевых экранов позволяет избежать ситуации, когда связность АС нарушается из-за неисправности узла, представляющего собой «узкое место» - единую точку входа для всего трафика. Дублирование может осуществляться, например, следующим образом (рис. 1.5.2).
Рис. 1.5.2. Дублирование шлюзов и межсетевых экранов
В схеме на рис. 1.5.2. в нормальных условиях функционирования работает межсетевой экран FW 1. Связь FO (failover) обеспечивает непрерывную синхронизацию FW 2 с FW 1, и в случае сбоя FW 1 всё управление берёт на себя FW 2.
Построение систем защиты от угроз нарушения доступности. Обработка информации. Дублирование серверов. Использование кластеров.
Дублирование серверов, в свою очередь, позволяет обеспечить полноценную замену сервера в случае его сбоя за счёт передачи управления резервному серверу (рис. 1.5.3).
Рис. 1.5.3. Дублирование серверов
В случае отказа основного сервера, резервный сервер, постоянно синхронизирующийся с основным с использованием failover-связи, оперативно перехватит управление.
Использование кластеров позволяет наиболее эффективно обеспечить балансировку нагрузки между нескольким серверами. Кластером называется группа независимых серверов, управляемых как единая система. В отличие от механизма дублирования, в данном случае все серверы являются активными и принимают полноценное участие в обслуживании запросов клиентов.
Механизмы избыточной маршрутизации позволяют за счёт использования избыточных маршрутизаторов и дополнительных соединений гарантировать возможность передачи информации за пределы АС в случае недоступности части маршрутов.
Вопросы надёжности оборудования в общем случае решаются с привлечением методов теории надёжности. Стоит отметить, что оценка надёжности аппаратных средств вычислительной техники плохо поддаётся формализации, и выбор требуемых механизмов обеспечения надёжности (а это прежде всего резервирование и дублирование аппаратуры) осуществляется исходя из наихудших сценариев возможного развития событий.