03. Понятие информационной безопасности

Понятие информационной безопасности

Организации хранят и обрабатывают большие объёмы информации, а различные процессы зависят от работы информационных систем.

Поэтому возникает необходимость защищать не только сами компьютеры и сетевое оборудование, но и информацию, которая в них хранится и передаётся.

Информационная безопасность — это состояние защищённости информации, информационных систем и процессов от угроз, способных нарушить их нормальное функционирование или привести к ущербу.

Основная задача информационной безопасности заключается в том, чтобы обеспечить необходимые условия для: - сохранения информации; - предотвращения несанкционированного доступа; - предотвращения незаконного изменения данных; - обеспечения доступа пользователей к необходимым ресурсам; - устойчивой работы информационных систем.

Таким образом, информационная безопасность направлена не только на предотвращение атак. Она также должна учитывать ошибки пользователей, неисправности оборудования, сбои программного обеспечения, аварии и другие события, способные нарушить работу информационной системы.

Что необходимо защищать

Информационная безопасность охватывает большое количество различных объектов.

К основным объектам защиты относятся: - информационные данные; - документы; - базы данных; - учётные записи пользователей; - компьютерные системы; - серверы; - рабочие станции; - компьютерные сети; - сетевое оборудование; - программное обеспечение; - средства связи; - информационные сервисы.

Например, в организации может существовать сервер с базой данных сотрудников.

Защищать необходимо не только сам сервер.

Необходимо обеспечить защиту: - данных сотрудников; - учётных записей; - программного обеспечения; - сетевого доступа к серверу; - резервных копий; - каналов передачи информации; - средств администрирования.

Поэтому информационная безопасность представляет собой комплексную задачу.

Основные свойства защищённой информации

Одним из наиболее распространённых подходов к описанию информационной безопасности является модель CIA.

Она включает три основных свойства: - Confidentiality — конфиденциальность; - Integrity — целостность; - Availability — доступность.

Эти три свойства часто называют триадой CIA.

Конфиденциальность

Конфиденциальность — это свойство информации, заключающееся в том, что доступ к ней получают только те лица, которым такой доступ разрешён.

Главная задача конфиденциальности — предотвратить несанкционированное раскрытие информации.

Например, в организации сотрудники имеют разные права доступа.

Бухгалтер должен иметь возможность работать с бухгалтерскими документами, но это не означает, что он должен иметь доступ ко всем данным отдела кадров.

Другой пример — пароль пользователя.

Пароль является конфиденциальной информацией и не должен быть доступен другим пользователям.

Для обеспечения конфиденциальности применяются: - пароли; - многофакторная аутентификация; - разграничение прав доступа; - шифрование; - защищённые каналы связи; - контроль доступа к помещениям и оборудованию.

Целостность

Целостность — это свойство информации, при котором данные защищены от несанкционированного изменения, удаления или повреждения.

Важно не только сохранить информацию от кражи.

Необходимо также убедиться, что данные не были изменены незаметно для владельца.

Например, если злоумышленник изменил сумму банковского перевода, информация формально осталась в системе, но её содержимое больше не соответствует действительности.

Другой пример — изменение конфигурации сетевого оборудования.

Если злоумышленник изменил настройки маршрутизатора, сеть может начать работать неправильно или стать доступной для дальнейшей атаки.

Для обеспечения целостности применяются: - контроль прав доступа; - электронные подписи; - контрольные суммы и хеширование; - резервное копирование; - журналы событий; - контроль изменений конфигурации; - средства обнаружения несанкционированных изменений.

Доступность

Доступность — это свойство информации и информационных ресурсов, при котором авторизованные пользователи могут получить к ним доступ тогда, когда это необходимо.

Информация может быть конфиденциальной и целостной, но при этом недоступной.

Например, сервер организации может хранить правильные данные и быть хорошо защищён от постороннего доступа. Однако если сервер постоянно выходит из строя, пользователи не смогут работать с информацией.

Причинами нарушения доступности могут быть: - отказ оборудования; - сбой программного обеспечения; - отключение электропитания; - повреждение сетевого оборудования; - ошибки администратора; - перегрузка системы; - DDoS-атака; - стихийные бедствия.

Для обеспечения доступности применяются: - резервное копирование; - резервирование оборудования; - источники бесперебойного питания; - отказоустойчивые системы; - мониторинг; - резервные каналы связи; - защита от сетевых атак; - планы восстановления после аварий.

Триада CIA

Три свойства информационной безопасности связаны между собой.

Рассмотрим простой пример — сервер с базой данных.

Если данные доступны всем пользователям, нарушается конфиденциальность.

Если пользователь без разрешения изменил данные, нарушается целостность.

Если сервер перестал работать и пользователи не могут получить данные, нарушается доступность.

Таким образом:

Конфиденциальность
→ кто имеет право видеть информацию?

Целостность
→ можно ли доверять содержимому информации?

Доступность
→ можно ли получить информацию тогда, когда она необходима?

Для полноценной защиты необходимо учитывать все три свойства одновременно.

Идентификация и аутентификация

Для защиты информационной системы необходимо определить, кто пытается получить доступ к системе.

Для этого используются идентификация и аутентификация.

Идентификация — это процесс, при котором пользователь сообщает системе свой идентификатор.

Например:

Пользователь вводит имя admin.

Система получает информацию о том, какая учётная запись используется.

Аутентификация — это проверка того, действительно ли пользователь является владельцем указанной учётной записи.

Например:

Пользователь вводит пароль.

Система сравнивает его с сохранёнными данными и принимает решение, можно ли считать пользователя подлинным.

Простая схема выглядит так:

Идентификация
→ «Кто ты?»

Аутентификация
→ «Докажи, что ты действительно тот, за кого себя выдаёшь».

Для аутентификации могут использоваться: - пароль; - PIN-код; - одноразовый код; - аппаратный токен; - сертификат; - биометрические данные.

Многофакторная аутентификация

Использование только пароля не всегда обеспечивает достаточный уровень защиты.

Пароль может быть: - украден; - подобран; - перехвачен; - раскрыт самим пользователем; - получен с помощью социальной инженерии.

Поэтому применяется многофакторная аутентификация.

Многофакторная аутентификация предполагает использование нескольких независимых факторов подтверждения личности.

Обычно выделяют:

Что пользователь знает

Например: - пароль; - PIN-код; - секретный ответ.

Что пользователь имеет

Например: - смартфон; - аппаратный токен; - смарт-карту; - сертификат.

Чем пользователь является

Например: - отпечаток пальца; - распознавание лица; - другие биометрические характеристики.

Например, при входе в систему пользователь: 1. вводит пароль; 2. получает одноразовый код на смартфон; 3. вводит этот код.

Даже если злоумышленник узнал пароль, одного пароля будет недостаточно для входа.

Авторизация

После того как пользователь успешно прошёл аутентификацию, необходимо определить, что именно ему разрешено делать.

Этот процесс называется авторизацией.

Авторизация — это предоставление пользователю определённых прав доступа к ресурсам системы.

Например:

Пользователь	Права
Оператор	Просмотр данных
Бухгалтер	Просмотр и изменение бухгалтерских данных
Администратор	Управление системой
Гость	Ограниченный доступ

Таким образом:

Идентификация
→ определение пользователя.

Аутентификация
→ проверка личности пользователя.

Авторизация
→ определение разрешённых действий.

Эти понятия необходимо различать.

Разграничение доступа

Одним из основных принципов информационной безопасности является разграничение доступа.

Пользователь должен получать только те права, которые необходимы ему для выполнения рабочих задач.

Например, если сотруднику требуется только просмотр определённой базы данных, ему необязательно предоставлять права администратора.

Это позволяет уменьшить последствия компрометации учётной записи.

Если злоумышленник получит доступ к обычной пользовательской учётной записи, ограниченные права такой учётной записи могут не позволить ему получить доступ ко всей системе.

Принцип минимальных привилегий

С разграничением доступа связан принцип минимальных привилегий.

Принцип минимальных привилегий означает, что пользователю, программе или сетевому устройству предоставляется только тот набор прав, который необходим для выполнения конкретной задачи.

Например, веб-серверу может быть необходим доступ только к определённой базе данных.

Нет необходимости предоставлять ему права администратора всей операционной системы.

То же самое относится к пользователям.

Если сотруднику необходимо работать с определённой папкой, не следует автоматически предоставлять ему доступ ко всем данным организации.

Принцип минимальных привилегий позволяет: - уменьшить поверхность атаки; - ограничить последствия компрометации; - снизить вероятность случайного повреждения данных; - усложнить перемещение злоумышленника внутри сети.

Основные методы обеспечения информационной безопасности

Для защиты информационных систем используется не одно средство, а совокупность различных мер.

Их можно разделить на несколько групп.

Организационные меры

Организационные меры связаны с правилами и процедурами.

К ним относятся: - разработка политик безопасности; - правила использования информационных систем; - разграничение ответственности; - обучение сотрудников; - управление учётными записями; - порядок реагирования на инциденты; - регулярная проверка безопасности.

Даже самое современное оборудование не обеспечит достаточную защиту, если сотрудники не соблюдают установленные правила.

Программные средства

Для защиты применяются различные программы.

Например: - антивирусное программное обеспечение; - межсетевые экраны; - системы обнаружения атак; - системы предотвращения атак; - средства шифрования; - системы резервного копирования; - средства мониторинга; - системы управления событиями безопасности.

Аппаратные средства

Для защиты могут использоваться специализированные устройства: - аппаратные межсетевые экраны; - маршрутизаторы с функциями безопасности; - защищённые шлюзы; - системы фильтрации трафика; - устройства контроля доступа.

В реальных организациях программные и аппаратные средства часто используются совместно.

Сетевая безопасность как часть информационной безопасности

Информационная безопасность охватывает большое количество объектов.

Одним из важнейших объектов являются компьютерные сети.

Через сеть передаются: - документы; - учётные данные; - персональные данные; - финансовая информация; - служебные сообщения; - команды управления; - другие данные.

Поэтому нарушение безопасности сети может привести к нарушению безопасности всей информационной системы.

Например: компрометация маршрутизатора
↓
получение злоумышленником доступа к сетевому трафику
↓
перехват или изменение передаваемой информации
↓
нарушение конфиденциальности или целостности данных

Или: атака на сервер
↓
сервер становится недоступен
↓
пользователи не могут воспользоваться сервисом
↓
нарушается доступность информации

Таким образом, безопасность компьютерных сетей является важной частью общей информационной безопасности.

Защита в несколько уровней

Одного средства защиты обычно недостаточно.

Например, установка межсетевого экрана не гарантирует полной безопасности организации.

Если злоумышленник украдёт пароль администратора, он может попытаться получить доступ к системе другим способом.

Поэтому используется принцип многоуровневой защиты.

Упрощённо её можно представить следующим образом: Физическая защита
↓
Сетевая защита
↓
Защита серверов и рабочих станций
↓
Защита учётных записей
↓
Защита приложений и данных
↓
Мониторинг и реагирование

Каждый уровень должен дополнять остальные.

Например, в организации могут одновременно использоваться: - физическое ограничение доступа к серверной; - межсетевой экран; - сегментация сети; - защищённый доступ по SSH; - сложные пароли; - многофакторная аутентификация; - антивирус; - резервное копирование; - мониторинг событий.

Если один механизм защиты окажется скомпрометирован, другие уровни могут ограничить последствия.

Защита компьютерной сети

Для специалиста по сетевому и системному администрированию особенно важна защита сетевой инфраструктуры.

При проектировании и настройке сети необходимо учитывать: - кто может подключаться к сети; - какие устройства могут взаимодействовать между собой; - какие сервисы доступны из сети; - какие порты открыты; - какие пользователи имеют административные права; - каким образом передаются данные; - как обнаружить подозрительную активность; - как восстановить работу сети после инцидента.

Например, сеть организации можно разделить на несколько сегментов.

В одном сегменте находятся рабочие станции сотрудников, в другом — серверы, в третьем — гостевые устройства.

Это позволяет ограничить взаимодействие между различными категориями устройств.

Такой подход называется сегментацией сети.

Сегментация будет подробнее рассмотрена в следующих темах курса.

Резервное копирование

Одной из важных составляющих информационной безопасности является резервное копирование.

Резервная копия — это дополнительная копия данных, которая используется для восстановления информации после её потери или повреждения.

Резервное копирование необходимо при: - отказе оборудования; - случайном удалении файлов; - заражении вредоносным программным обеспечением; - действиях злоумышленника; - сбоях программного обеспечения; - авариях.

Важно понимать, что резервная копия сама должна быть защищена.

Если резервные копии постоянно доступны из той же сети и злоумышленник получает к ним доступ, они также могут быть удалены или зашифрованы.

Поэтому резервное копирование должно рассматриваться как часть общей системы защиты.

Мониторинг и регистрация событий

Даже хорошо защищённая система не может считаться полностью безопасной без контроля её состояния.

Для этого используются мониторинг и регистрация событий.

Информационные системы и сетевые устройства могут записывать события в журналы.

Например: - вход пользователя в систему; - неудачная попытка входа; - изменение конфигурации; - подключение устройства; - изменение прав доступа; - ошибка оборудования; - сетевые соединения.

Анализ таких событий позволяет обнаруживать подозрительную активность.

Например, если ночью с одной учётной записи было выполнено несколько десятков неудачных попыток входа, это может свидетельствовать о попытке подбора пароля.

Поэтому специалист должен не только настраивать защиту, но и контролировать состояние инфраструктуры.

Безопасность как непрерывный процесс

Информационная безопасность не является действием, которое можно выполнить один раз.

Нельзя просто установить межсетевой экран, включить антивирус и считать систему полностью защищённой.

Инфраструктура постоянно изменяется: - появляются новые устройства; - устанавливается новое программное обеспечение; - возникают новые уязвимости; - меняются пользователи; - изменяются права доступа; - появляются новые виды атак.

Поэтому обеспечение безопасности включает постоянный цикл: Анализ инфраструктуры
↓
Выявление угроз и уязвимостей
↓
Выбор мер защиты
↓
Настройка средств безопасности
↓
Мониторинг
↓
Обнаружение и анализ инцидентов
↓
Устранение последствий
↓
Повторный анализ

Таким образом, безопасность является не разовой настройкой, а постоянным процессом.

Пример из деятельности сетевого администратора

Рассмотрим небольшую организацию.

В организации имеются: - маршрутизатор; - коммутаторы; - сервер; - рабочие станции сотрудников; - беспроводная сеть; - подключение к Интернету.

Перед администратором стоит задача обеспечить безопасность сети.

Для этого он может: 1. ограничить административный доступ к сетевому оборудованию; 2. использовать индивидуальные учётные записи; 3. применять сложные пароли; 4. использовать защищённый протокол удалённого управления; 5. разделить сеть на отдельные сегменты; 6. ограничить взаимодействие между сегментами; 7. настроить фильтрацию сетевого трафика; 8. регулярно обновлять программное обеспечение; 9. выполнять резервное копирование; 10. контролировать журналы событий; 11. отслеживать подозрительную сетевую активность.

При этом администратор должен понимать, какую угрозу предотвращает каждая мера.

Например:

Мера защиты	Что помогает защищать
Сложный пароль	Учётную запись
Многофакторная аутентификация	Доступ к системе
Firewall	Сетевой доступ
Сегментация	Взаимодействие между частями сети
Шифрование	Конфиденциальность данных
Резервное копирование	Доступность и восстановление данных
Мониторинг	Обнаружение подозрительной активности

Таким образом, специалист должен не просто знать отдельные технологии, а понимать их назначение и место в общей системе защиты.

Выводы

Информационная безопасность — это состояние защищённости информации, информационных систем и процессов от различных угроз.

Основными свойствами защищённой информации являются: - конфиденциальность; - целостность; - доступность.

Для управления доступом используются: - идентификация; - аутентификация; - авторизация; - разграничение прав доступа.

Важным принципом является минимизация привилегий — пользователь или система должны иметь только те права, которые необходимы для выполнения поставленных задач.

Для защиты информационных систем применяются: - организационные меры; - программные средства; - аппаратные средства; - технические и сетевые механизмы защиты.

Одного средства защиты недостаточно. Поэтому применяется многоуровневая защита, при которой различные механизмы дополняют друг друга.

Компьютерные сети являются важной частью информационной инфраструктуры, поэтому их защита является одним из направлений информационной безопасности.

Для специалиста по сетевому и системному администрированию безопасность должна учитываться при проектировании, настройке и эксплуатации сети.

В следующих темах курса внимание будет сосредоточено непосредственно на угрозах, уязвимостях и атаках на компьютерные сети.

Контрольные вопросы

Что такое информационная безопасность?
Какие объекты могут нуждаться в защите?
Что означает конфиденциальность информации?
Что означает целостность информации?
Что означает доступность информации?
Что представляет собой триада CIA?
Почему для обеспечения информационной безопасности необходимо учитывать все три свойства CIA?
Что такое идентификация?
Что такое аутентификация?
Чем идентификация отличается от аутентификации?
Что такое авторизация?
Чем аутентификация отличается от авторизации?
Что такое многофакторная аутентификация?
Какие факторы аутентификации вы знаете?
Что такое разграничение доступа?
В чём заключается принцип минимальных привилегий?
Какие организационные меры обеспечения информационной безопасности вы знаете?
Какие программные средства защиты применяются для обеспечения информационной безопасности?
Какие аппаратные средства защиты могут использоваться?
Почему безопасность компьютерных сетей является частью информационной безопасности?
Что такое многоуровневая защита?
Почему одного средства защиты недостаточно?
Для чего необходимо резервное копирование?
Для чего используются журналы событий?
Почему информационная безопасность является непрерывным процессом?
Какие задачи в области информационной безопасности может выполнять сетевой и системный администратор?