Ольга Полянская - Инфраструктуры открытых ключей

• Название: Инфраструктуры открытых ключей
• Автор: Ольга Полянская
• Издательство: Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру
• Жанр: Прочая околокомпьтерная литература
• Год: 2007
• ISBN: 978-5-9556-0081-9

В курс включены сведения, необходимые специалистам в области информационной безопасности. Рассматривается технология инфраструктур открытых ключей (Public Key Infrastructure – PKI), которая позволяет использовать сервисы шифрования и цифровой подписи согласованно с широким кругом приложений, функционирующих в среде открытых ключей. Технология PKI считается единственной, позволяющей применять методы подтверждения цифровой идентичности при работе в открытых сетях.

Курс дает представление об основных концепциях и подходах к реализации инфраструктур открытых ключей, в нем описываются политика безопасности, архитектура, структуры данных, компоненты и сервисы PKI. Предлагается классификация стандартов и спецификаций в области инфраструктур открытых ключей. Подробно рассматриваются процессы проектирования инфраструктуры и подготовки ее к работе, обсуждаются типовые сценарии использования и способы реагирования на инциденты во время функционирования PKI.

---

Концепция инфраструктуры безопасности

Важным фундаментом доверия в сфере электронных коммуникаций является поддержка инфраструктуры безопасности. Инфраструктура может рассматриваться как базис некоторой масштабной среды. Всем известны такие инфраструктуры, как компьютерные сети, позволяющие выполнять обмен данными между различными компьютерами, и электросети, обеспечивающие работу разнообразного электрооборудования. Несмотря на различия, их объединяет один и тот же принцип: инфраструктура существует для того, чтобы совершенно разные субъекты могли подключиться к ней и использовать ее в своих целях [44].

Инфраструктура, отвечающая целям безопасности, должна строиться на тех же принципах и предоставлять те же преимущества. Инфраструктура безопасности обеспечивает защищенность целой организации и должна быть доступна для всех приложений и объектов организации, которым необходима безопасность. "Точки входа" в инфраструктуру безопасности должны быть удобны и унифицированы, как электрические розетки в стене, - ничто не должно мешать объектам, желающим использовать инфраструктуру.

Инфраструктура безопасности, по сути, является рациональной архитектурой для многих сред. Понятие инфраструктуры безопасности - достаточно широкое, включающее в себя многие аспекты, в том числе совместимость имен, политики авторизации, мониторинг, аудит, управление ресурсами, контроль доступа и т.п.

Большинство технических специалистов связывают доверие в сфере электронных коммуникаций с надежной инфраструктурой, к которой относятся системы, приложения и процессы, обеспечивающие надежную, защищенную обработку транзакций. Важными компонентами этой инфраструктуры являются межсетевые экраны, маршрутизаторы, сканеры вирусов, средства оценки уязвимости и защищенные серверы. Большая доля ИТ-затрат приходится на них, поскольку они образуют наиболее осязаемую материальную базу защиты доверия.

Уровни инфраструктуры

Рассмотрим уровни инфраструктуры безопасности (рис. 1.1). Простейший уровень, находящийся внизу, - это физический уровень. Принимая во внимание ограниченное число рисков, связанных с физическими атаками, этот уровень защищать проще, чем другие. Чтобы гарантировать трудность физического доступа к центру хранения и обработки данных или аналогичным ресурсам, используют одновременно средства сигнализации, охрану и замки. Интересно отметить, что бывает проще физически разрушить хорошо защищенный сайт, чем взломать его. Следовательно, организации важно иметь хорошо проработанный план восстановления после аварии, включая организацию центров "горячего" и "теплого" резервирования данных.

Физический уровень

Хотя физический доступ и не рассматривается как реальная угроза сегодняшнего дня, очевидно, что нарушение физической безопасности может привести к нарушению информационной безопасности. Для обеспечения высокой степени доверия к защите физического уровня необходимы следующие меры:

* Ограниченный доступ с использованием нескольких механизмов аутентификации (например, применение биометрического устройства и считывателя карт).

* Постоянный мониторинг безопасности с использованием видео- и аудиоаппаратуры, сенсорный мониторинг внешней и внутренней среды.

* Обученный персонал, отвечающий за безопасность.

* Журналы, регистрирующие доступ по ID-картам, проверку документов службой охраны и т.п.

Системный уровень

Следующий уровень, системный, включает совокупность взаимодействующих друг с другом систем. Поддержку доверия на этом уровне реализовать сложнее, потому что может быть обеспечена безопасность систем в комплексе, а может быть защищена отдельно каждая система.

На системном уровне должна быть обеспечена безопасность двух ключевых компонентов - операционной системы (ОС) и сети. Бреши в ОС являются базисом многих атак на инфраструктуру. Уязвимость ОС связана с их постоянным обновлением: системные администраторы иногда забывают устанавливать "заплаты" (файлы с исправлениями), чтобы своевременно защищать уязвимые места. Кроме того, модификация разработчиком ОС функций безопасности способна иногда влиять на базовую функциональность, вынуждая системных администраторов откладывать обновление системы.

Рис. 1.1.  Уровни инфраструктуры безопасности

Сетевые компоненты еще более уязвимы, чем ОС. Современная сеть подвергается и внутренним, и внешним атакам, для защиты от них требуется сложный набор технологий. Многие исследования показали, что организации часто бывают более уязвимы для внутренних атак, чем для прямых атак из Интернета. Защита сети изнутри немного более сложна и требует строгого контроля доступа, использования межсетевых экранов, контрольных журналов и т.д. Строгий контроль доступа позволяет повысить степень доверия пользователей при доступе к частной сети. В настоящее время угрозу представляет использование карманных персональных компьютеров (Personal Digital Assistants). Эти устройства могут подсоединяться непосредственно к узлу сети и обходить защиту межсетевых экранов, маршрутизаторов и антивирусных средств. Таким образом, вирус или другой злонамеренный код может быть занесен непосредственно в сеть. Для фиксации подозрительной активности и событий после инцидента необходимы контрольные журналы. Важно, чтобы файлы регистрации хранились отдельно, вне функционирующих систем, причем таким способом, который делает их неизменяемыми (во избежание мошенничества системных администраторов).

Уровень приложений

Уровень приложений, вероятно, наиболее сложен для защиты и обеспечения доверия, так как частота использования программных утилит здесь намного выше, чем на любом другом уровне, и, следовательно, потенциально выше риск безопасности. Компрометация уровня приложений чаще всего связана с нехваткой ресурсов памяти и невозможностью управлять данными пользователей, а также с избыточностью функций приложений. Ограниченность ресурсов памяти приводит к переполнению буфера или непреднамеренному принятию фальсифицированных данных, что обычно происходит в результате неадекватной фильтрации пользовательских данных при вводе или попытке получить доступ к большему объему памяти, чем имеется фактически. Для защиты уровня приложений используются:

* программные средства (например, сканирование или блокирование вирусов);

* программное обеспечение превентивного действия (обнаружение уязвимостей или тестирование);

* просмотр кодов приложений вручную с целью выявления возможных проблем безопасности.

Уровень приложений является наиболее сложным для защиты еще и потому, что наиболее доступен. Например, любой, кто может получить доступ к web-сайту компании, занимающейся электронной торговлей, немедленно получает доступ к приложению ( Active X ), которое позволяет выполнить транзакцию [105]. Получить доступ на физическом или системном уровне труднее. Важно понимать, что компрометация одного уровня ведет к компрометации другого. Часто системный уровень атакуется, а затем используется для доступа к данным приложения. Например, злоумышленник может атаковать ОС и использовать бреши в ней для атаки на размещаемые в уровне приложений данные клиентов с целью получения информации о номерах кредитных карт.

Цель и сервисы инфраструктуры безопасности

Главная цель инфраструктуры безопасности состоит в обеспечении безопасной работы приложений. Если проводить аналогию с функционированием инфраструктуры электросетей, то можно сказать, что электросеть обеспечивает правильную работу таких "приложений", как электроприборы. Более того, универсальность инфраструктуры электросетей такова, что она способна поддерживать "приложения", которые были неизвестны в то время, когда она проектировалась (к ним относится практически вся современная бытовая техника, компьютеры и многое другое). Под приложением в контексте инфраструктуры безопасности понимается любой модуль, использующий инфраструктуру в целях безопасности, такой как web-браузер, клиентское приложение электронной почты, устройство, поддерживающее протокол IPsec, и т.п.

Инфраструктура безопасности дает возможность приложениям защищать их собственные данные или ресурсы и придавать безопасность их взаимодействию с другими данными или ресурсами. Доступ к инфраструктуре должен быть простым и быстрым - подобно включению электроприбора в розетку. Инфраструктура безопасности должна обладать знакомым и удобным интерфейсом, пригодностью и предсказуемостью сервисов. Кроме того, устройствам, использующим инфраструктуру, нет необходимости знать, каким образом достигается результат. Так, например, для работы любого электроприбора не имеет значения, каким образом происходит передача электроэнергии, а важно лишь то, что при его включении в электрическую розетку предсказуемый "сервис" обеспечивает прибор электроэнергией, необходимой для его правильной работы. То есть инфраструктура безопасности должна иметь хорошо известные точки входа, которые могут доставить сервис безопасности нуждающемуся в нем устройству. Причем для устройства неважно, как это делается, но существенно, что это делается удобно и корректно.