Программные средства — это специальные программы и программные комплексы, предназначенные для защиты информации в ИС.

        Из средств ПО системы защиты необходимо выделить еще программные средства, реализующие механизмы шифрования (криптографии), Криптография — это наука об обеспечении секретности и/или аутентичности (подлинности) передаваемых сообщений.

        Организационные средства осуществляют своим комплексом регламентацию производственной деятельности в ИС и взаимоотношений исполнителей на нормативно-правовой основе таким образом, что разглашение, утечка и несанкционированный доступ к конфиденциальной информации становится невозможным или существенно затрудняется за счет проведения организационных мероприятий.

        Законодательные средства защиты определяются законодательными актами страны, которыми регламентируются правила пользования, обработки и передачи информации ограниченного доступа и устанавливаются меры ответственности за нарушение этих правил.

          Морально-этические средства защиты включают всевозможные нормы поведения, которые традиционно сложились ранее, складываются по мере распространения ИС и ИТ в стране и в мире или специально разрабатываются. Морально-этические нормы могут быть неписаные (например, честность) либо оформленные в некий свод (устав) правил или предписаний. Эти нормы, как правило, не являются законодательно утвержденными, но поскольку их несоблюдение приводит к падению престижа организации, они считаются обязательными для исполнения.

4. Криптографические  методы защиты  информации

         Готовое к передаче информационное  сообщение, первоначально открытое  и незащищенное, зашифровывается  и тем самым преобразуется  в шифрограмму, т. е. в закрытые  текст или графическое изображение  документа. В таком виде сообщение  передается по каналу связи,  даже и не защищенному. Санкционированный  пользователь после получения  сообщения дешифрует его (т. е. раскрывает) посредством обратного преобразования криптограммы, вследствие чего получается исходный, открытый вид сообщения, доступный для восприятия санкционированным пользователям.

        Методу преобразования в криптографической  системе соответствует использование  специального алгоритма. Действие  такого алгоритма запускается  уникальным числом (последовательностью  бит), обычно называемым шифрующим  ключом.

          Для большинства систем схема  генератора ключа может представлять  собой набор инструкций и команд  либо узел аппаратуры, либо компьютерную  программу, либо все это вместе, но в любом случае процесс  шифрования (дешифрования) реализуется  только этим специальным ключом. Чтобы обмен зашифрованными данными  проходил успешно, как отправителю,  так и получателю, необходимо  знать правильную ключевую установку  и хранить ее в тайне. 

      Стойкость любой системы закрытой  связи определяется степенью  секретности используемого в  ней ключа. Тем не менее,  этот ключ должен быть известен  другим пользователям сети, чтобы  они могли свободно обмениваться  зашифрованными сообщениями. В  этом смысле криптографические  системы также помогают решить  проблему аутентификации (установления  подлинности) принятой информации. Взломщик в случае перехвата  сообщения будет иметь дело  только с зашифрованным текстом,  а истинный получатель, принимая  сообщения, закрытые известным  ему и отправителю ключом, будет  надежно защищен от возможной  дезинформации. 

           Современная криптография знает  два типа криптографических алгоритмов: классические алгоритмы, основанные  на использовании закрытых, секретных  ключей, и новые алгоритмы с  открытым ключом, в которых используются  один открытый и один закрытый  ключ (эти алгоритмы называются  также асимметричными). Кроме того, существует возможность шифрования  информации и более простым  способом — с использованием  генератора псевдослучайных чисел. 

          Использование генератора псевдослучайных  чисел заключается в генерации  гаммы шифра с помощью генератора  псевдослучайных чисел при определенном  ключе и наложении полученной  гаммы на открытые данные обратимым  способом.

        Надежность шифрования с помощью  генератора псевдослучайных чисел  зависит как от характеристик  генератора, так и, причем в  большей степени, от алгоритма  получения гаммы. 

        Этот метод криптографической  защиты реализуется достаточно  легко и обеспечивает довольно  высокую скорость шифрования, однако  недостаточно стоек к дешифрованию  и поэтому неприменим для таких  серьезных информационных систем, каковыми являются, например, банковские  системы. 

        Для классической криптографии  характерно использование одной  секретной единицы — ключа,  который позволяет отправителю  зашифровать сообщение, а получателю  расшифровать его. В случае  шифрования данных, хранимых на  магнитных или иных носителях  информации, ключ позволяет зашифровать  информацию при записи на носитель  и расшифровать при чтении  с него.

       Наиболее перспективными системами  криптографической защиты данных  сегодня считаются асимметричные  криптосистемы, называемые также  системами с открытым ключом. Их суть состоит в том, что  ключ, используемый для зашифровывания, отличен от ключа расшифровывания.  При этом ключ зашифровывания  не секретен и может быть  известен всем пользователям  системы. Однако расшифровывание  с помощью известного ключа  зашифровывания невозможно. Для  расшифровывания используется специальный,  секретный ключ. Знание открытого  ключа не позволяет определить  ключ секретный. Таким образом,  расшифровать сообщение может  только его получатель, владеющий  этим секретным ключом.

        Известно несколько криптосистем  с открытым ключом. Наиболее разработана  на сегодня система RSA. RSA— это  система коллективного пользования,  в которой каждый из пользователей  имеет свои ключи зашифровывания  и расшифровывания данных, причем  секретен только ключ расшифровывания. 

         Специалисты считают, что системы  с открытым ключом больше подходят  для шифрования передаваемых  данных, чем для защиты данных, хранимых на носителях информации. Существует еще одна область  применения этого алгоритма —  цифровые подписи, подтверждающие  подлинность передаваемых документов  и сообщений. 

        Из изложенного следует, что  надежная криптографическая система  должна удовлетворять ряду определенных  требований.

• Процедуры зашифровывания и расшифровывания должны быть «прозрачны» для пользователя.

• Дешифрование закрытой информации должно быть максимально затруднено.

• Содержание передаваемой информации не должно сказываться на эффективности криптографического алгоритма.

          Процессы защиты информации, шифрования  и дешифрования связаны с кодируемыми  объектами и процессами, их свойствами, особенностями перемещения. Такими  объектами и процессами могут  быть материальные объекты, ресурсы,  товары, сообщения, блоки информации, транзакции (минимальные взаимодействия  с базой данных по сети). Кодирование  кроме целей защиты, повышая скорость  доступа к данным, позволяет быстро  определять и выходить на любой  вид товара и продукции, страну-производителя  и т.д. В единую логическую  цепочку связываются операции, относящиеся к одной сделке, но географически разбросанные по сети.

            Например, штриховое кодирование  используется как разновидность  автоматической идентификации элементов  материальных потоков, например  товаров, и применяется для  контроля за их движением в  реальном времени. Достигается  оперативность управления потоками  материалов и продукции, повышается  эффективность управления предприятием. Штриховое кодирование позволяет  не только защитить информацию, но и обеспечивает высокую  скорость чтения и записи кодов.  Наряду со штриховыми кодами  в целях защиты информации  используют голографические методы.

         Методы защиты информации с  использованием голографии являются  актуальным и развивающимся направлением. Голография представляет собой  раздел науки и техники, занимающийся  изучением и созданием способов, устройств для записи и обработки  волн различной природы. Оптическая  голография основана на явлении  интерференции волн. Интерференция  волн наблюдается при распределении  в пространстве волн и медленном  пространственном распределении  результирующей волны. Возникающая  при интерференции волн картина  содержит информацию об объекте.  Если эту картину фиксировать  на светочувствительной поверхности,  то образуется голограмма. При  облучении голограммы или ее  участка опорной волной можно  увидеть объемное трехмерное  изображение объекта. Голография  применима к волнам любой природы  и в настоящее время находит  все большее практическое применение  для идентификации продукции  различного назначения.

        Технология применения кодов  в современных условиях преследует  цели защиты информации, сокращения  трудозатрат и обеспечение быстроты  ее обработки, экономии компьютерной  памяти, формализованного описания  данных на основе их систематизации  и классификации. 

         В совокупности кодирование, шифрование  и защита данных предотвра-щают  искажения информационного отображения  реальных производственно-хозяйственных  процессов, движения материальных, финансовых и других потоков,  а тем самым способствуют обоснованности  формирования и принятия управленческих  решений. 

Беспрецедентные возможности технологий Internet, WWW, CORBA, Java требуют адекватных средств обеспечения безопасности при проектировании информационных систем. В частности, требуется исключение возможности перехвата информации и ее подмены, выдачи себя (программы) за другое лицо (программу). Для этого в Интернет действует система обеспечения безопасности, которая уже стала повседневным инструментом при создании систем на основе названных технологий. Далее возможности таких систем безопасности рассматриваются на примере их воплощения в Netscape (http: //home.netscape.com/assist/security/index.html).

В основе системы безопасности лежат  криптосистемы с парой ключей (открытым и закрытым). Открытый ключ доступен многим в процессе шифрования информации, которая будет послана  обладателю данной пары ключей. Кроме  того, при помощи открытого ключа  пользователи могут расшифровывать информацию, которая получена ими  от владельца ключа. Закрытый ключ должен быть доступен только его владельцу, который может использовать его  для расшифровки сообщений, зашифрованных  при помощи открытого ключа. Закрытый ключ может быть также использован  для шифрования.

При аутентификации расшифровка открытым ключом идентифицирует обладателя закрытого  ключа. Криптографический алгоритм (RSA, стандарт PKCS-1) с открытым и закрытым ключами доступен посредством (http: //www.RSA.com/).

Метод цифровой подписи обеспечивает проверку аутентичности отправителя  и отсутствие подмены сообщения. Кэшированное и шифрованное закрытым ключом сообщение (дайджест) передается вместе с оригинальным сообщением. Получатель расшифровывает дайджест открытым ключом и генерирует кэш. Если дайджесты  идентичны, то сообщение действительно  послано владельцем ключей и не было изменено при передаче. Таким образом, зашифрованный дайджест сообщения  служит в качестве цифровой подписи. Наиболее часто используются следующие  два алгоритма получения дайджеста (MDA): MD5, разработанный RSA Laboratories, генерирует 128-битный дайджест; SHA-1 (Secure Hash Algorithm), разработанный NIST (National Institute of Standards and Technonlogy) и NSA (National Security Agency), генерирует 160-битный дайджест.

Система с открытым ключом обеспечивает аутентификацию по ключу, но не гарантирует, что данный ключ принадлежит определенному  владельцу. Сертификат - цифровой документ, удостоверяющий что данный ключ принадлежит  данному человеку (организации, серверу). (http: //home.netscape.com/assist/certificate/index.html).

Сертификаты выпускаются специальными агенствами (СА) (VeriSign, Netscape Certificate Server). Формат сертификата (стандарт X.509) содержит информацию о лице и о CA, выпустившем  данный сертификат, подпись (сигнатуру), а также информацию о сертифицируемом  открытом ключе: название алгоритма  и битовое представление ключа. Вторая часть сертификата включает сигнатуру CA, выпустившего сертификат, название алгоритма генерации сигнатуры, зашифрованной при помощи закрытого ключа, принадлежащего CA.