 |
Стеганография и ее применение в информационной безопасности
|
|
|
|
Задача надежной защиты информации от несанкционированного доступа является одной из древнейших и не решенных до настоящего времени проблем. Способы и методы скрытия секретных сообщений известны с давних времен, причем, данная сфера человеческой деятельности получила название стеганография. Это слово происходит от греческих слов steganos (секрет, тайна) и graphy (запись) и, таким образом, означает буквально “тайнопись”, хотя методы стеганографии появились, вероятно, раньше, чем появилась сама письменность (первоначально использовались условные знаки и обозначения).
Компьютерные технологии придали новый импульс развитию и совершенствованию стеганографии, появилось новое направление в области защиты информации — компьютерная стеганография (КС).
К. Шеннон дал нам общую теорию тайнописи, которая является базисом стеганографии как науки. В современной компьютерной стеганографии существует два основных типа файлов: сообщение - файл, который предназначен для скрытия, и контейнер - файл, который может быть использован для скрытия в нем сообщения. При этом контейнеры бывают двух типов. Контейнер-оригинал (или “Пустой” контейнер) -это контейнер, который не содержит скрытой информации. Контейнер-результат (или “Заполненный” контейнер) - это контейнер, который содержит скрытую информацию. Под ключом понимается секретный элемент, который определяет порядок занесения сообщения в контейнер.
Основными положениями современной компьютерной стеганографии являются следующие:
1. Методы скрытия должны обеспечивать аутентичность и целостность файла.
2. Предполагается, что противнику полностью известны возможные стеганографии-ческие методы.
|
|
|
3. Безопасность методов основывается на сохранении стеганографическим преобразованием основных свойств открыто передаваемого файла при внесении в него секретного сообщения и некоторой неизвестной противнику информации - ключа.
4. Даже если факт скрытия сообщения стал известен противнику через сообщника, извлечение самого секретного сообщения представляет сложную вычислительную задачу.
В связи с возрастанием роли глобальных компьютерных сетей становится все более важным значение стеганографии. Анализ информационных источников компьютерной сети Internet позволяет вделать вывод, что в настоящее время стеганографические системы активно используются для решения следующих основных задач:
1. Защита конфиденциальной информации от несанкционированного доступа;
2. Преодоление систем мониторинга и управления сетевыми ресурсами;
3. Камуфлирования программного обеспечения;
4. Защита авторского права на некоторые виды интеллектуальной собственности.
В настоящее время методы компьютерной стеганографии развиваются по двум основным направлениям:
1. Методы, основанные на использовании специальных свойств компьютерных форматов;
2. Методы, основанные на избыточности аудио и визуальной информации.
Анализ тенденций развития КС показывает, что в ближайшие годы интерес к развитию методов КС будет усиливаться всё больше и больше. Предпосылки к этому уже сформировались сегодня. В частности, общеизвестно, что актуальность проблемы информационной безопасности постоянно растет и стимулирует поиск новых методов защиты информации (ЗИ).
Компьютерная стеганография - компьютерная защита информации.
Классы информационной безопасности
Сама оценка безопасности основывается, как уже упоминалось, на иерарархической классификации. В оригинальном тексте каждый класс каждого уровня описывается с нуля, т.е. наследуемые требования с более низких классов каждый раз повторяются. Для сокращения далее приведены лишь различия, появляющиеся по возрастанию уровня «доверяемости». Всего введены четыре уровня доверия - D, C, B и A, которые подразделяются на классы. Классов безопасности всего шесть - C1, C2, B1, B2, B3, A1 (перечислены в порядке ужесточения требований).
|
|
|
Уровень D.
Данный уровень предназначен для систем, признанных неудовлетворительными - «заваливших экзамен».
Уровень C.
Иначе - произвольное управление доступом.
Класс C1
Политика безопасности и уровень гарантированности для данного класса должны удовлетворять следующим важнейшим требованиям:
1. доверенная вычислительная база должна управлять доступом именованных пользователей к именованным объектам;
2. пользователи должны идентифицировать себя, причем аутентификационная информация должна быть защищена от несанкционированного доступа;
3. доверенная вычислительная база должна поддерживать область для собственного выполнения, защищенную от внешних воздействий;
4. должны быть в наличии аппаратные или программные средства, позволяющие периодически проверять корректность функционирования аппаратных и микропрограммных компонентов доверенной вычислительной базы;
5. защитные механизмы должны быть протестированы (нет способов обойти или разрушить средства защиты доверенной вычислительной базы);
6. должны быть описаны подход к безопасности и его применение при реализации доверенной вычислительной базы.
Примеры продуктов: некоторые старые версии UNIX, IBM RACF.
Класс C2
(в дополнение к C1):
1. права доступа должны гранулироваться с точностью до пользователя. Все объекты должны подвергаться контролю доступа.
2. при выделении хранимого объекта из пула ресурсов доверенной вычислительной базы необходимо ликвидировать все следы его использования.
3. каждый пользователь системы должен уникальным образом идентифицироваться. Каждое регистрируемое действие должно ассоциироваться с конкретным пользователем.
4. доверенная вычислительная база должна создавать, поддерживать и защищать журнал регистрационной информации, относящейся к доступу к объектам, контролируемым базой.
|
|
|
5. тестирование должно подтвердить отсутствие очевидных недостатков в механизмах изоляции ресурсов и защиты регистрационной информации.
Примеры продуктов: практически все ныне распространенные ОС и БД -
Windows NT (а значит сюда можно отнести и все его потомки вплоть до Vista), ещё сюда бы попали все современные UNIX-системы, так же DEC VMS, IBM OS/400, Novell NetWare 4.11, Oracle 7, DG AOS/VS II.
Уровень B.
Также именуется - принудительное управление доступом.
Класс B1
(в дополнение к C2):
1. доверенная вычислительная база должна управлять метками безопасности, ассоциируемыми с каждым субъектом и хранимым объектом.
2. доверенная вычислительная база должна обеспечить реализацию принудительного управления доступом всех субъектов ко всем хранимым объектам.
3. доверенная вычислительная база должна обеспечивать взаимную изоляцию процессов путем разделения их адресных пространств.
4. группа специалистов, полностью понимающих реализацию доверенной вычислительной базы, должна подвергнуть описание архитектуры, исходные и объектные коды тщательному анализу и тестированию.
5. должна существовать неформальная или формальная модель политики безопасности, поддерживаемой доверенной вычислительной базой.
Примеры продуктов: сюда относятся гораздо более специализированные ОСи - HP-UX BLS, Cray Research Trusted Unicos 8.0, Digital SEVMS, Harris CS/SX, SGI Trusted IRIX.
Класс B2
(в дополнение к B1):
1. снабжаться метками должны все ресурсы системы (например, ПЗУ), прямо или косвенно доступные субъектам.
2. к доверенной вычислительной базе должен поддерживаться доверенный коммуникационный путь для пользователя, выполняющего операции начальной идентификации и аутентификации.
3. должна быть предусмотрена возможность регистрации событий, связанных с организацией тайных каналов обмена с памятью.
4. доверенная вычислительная база должна быть внутренне структурирована на хорошо определенные, относительно независимые модули.
5. системный архитектор должен тщательно проанализировать возможности организации тайных каналов обмена с памятью и оценить максимальную пропускную способность каждого выявленного канала.
|
|
|
6. должна быть продемонстрирована относительная устойчивость доверенной вычислительной базы к попыткам проникновения.
7. модель политики безопасности должна быть формальной. Для доверенной вычислительной базы должны существовать описательные спецификации верхнего уровня, точно и полно определяющие ее интерфейс.
8. в процессе разработки и сопровождения доверенной вычислительной базы должна использоваться система конфигурационного управления, обеспечивающая контроль изменений в описательных спецификациях верхнего уровня, иных архитектурных данных, реализационной документации, исходных текстах, работающей версии объектного кода, тестовых данных и документации.
9. тесты должны подтверждать действенность мер по уменьшению пропускной способности тайных каналов передачи информации.
Примеры продуктов: Honeywell Multics (знаменитый предок UNIX),
Cryptek VSLAN, Trusted XENIX.
Класс B 3
(в дополнение к B2):
1. для произвольного управления доступом должны обязательно использоваться списки управления доступом с указанием разрешенных режимов.
2. должна быть предусмотрена возможность регистрации появления или накопления событий, несущих угрозу политике безопасности системы. Администратор безопасности должен немедленно извещаться о попытках нарушения политики безопасности, а система, в случае продолжения попыток, должна пресекать их наименее болезненным способом.
3. доверенная вычислительная база должна быть спроектирована и структурирована таким образом, чтобы использовать полный и концептуально простой защитный механизм с точно определенной семантикой.
4. процедура анализа должна быть выполнена для временных тайных каналов.
5. должна быть специфицирована роль администратора безопасности. Получить права администратора безопасности можно только после выполнения явных, протоколируемых действий.
6. должны существовать процедуры и/или механизмы, позволяющие произвести восстановление после сбоя или иного нарушения работы без ослабления защиты.
7. должна быть продемонстрирована устойчивость доверенной вычислительной базы к попыткам проникновения.
Примеры продуктов: единственная система -
Getronics/Wang Federal XTS-300.
Уровень A.
Носит название - верифицируемая безопасность.
Класс A1
(в дополнение к B3):
1. тестирование должно продемонстрировать, что реализация доверенной вычислительной базы соответствует формальным спецификациям верхнего уровня.
2. помимо описательных, должны быть представлены формальные спецификации верхнего уровня. Необходимо использовать современные методы формальной спецификации и верификации систем.
|
|
|
3. механизм конфигурационного управления должен распространяться на весь жизненный цикл(Life Cycle) и все компоненты системы, имеющие отношение к обеспечению безопасности.
4. должно быть описано соответствие между формальными спецификациями верхнего уровня и исходными текстами.
Примеры продуктов: Boeing MLS LAN (для создания надежных самолетов нужна надежная сеть), Gemini Trusted Network Processor, Honeywell SCOMP.
Существуют классы такие, как Класс C1, Класс C2, Класс B1, Класс B2, Класс B3, Класс A1.
|
|
|
