Методологические основы

Внешними дестабилизирующими факторами, создающими угрозы безопасности функционирования программных продуктов и системы, яв­ляются:

• 
  предумышленные, негативные воздействия лиц с целью искаже­ния, уничтожения или хищения программ, данных и документов информа­ционной системы;
  
• 
  ошибки и несанкционированные воздействия оперативного, адми­нистративного и обслуживающего персонала в процессе эксплуатации си­стемы;
  
• 
  искажения в каналах телекоммуникации информации, поступаю­щей от внешних источников и передаваемой потребителям, а также недо­пустимые значения и изменения характеристик потоков информации от объектов внешней среды;
  
• 
  сбои и отказы в аппаратуре вычислительных средств;
  
• 
  вирусы, распространяемые по каналам телекоммуникации;
  
• 
  изменения состава и конфигурации комплекса взаимодействую­щей аппаратуры системы за пределы, проверенные при испытаниях или сертификации.
  

• 
  Внутренними источниками угроз безопасности функционирова­ния сложных систем и ПС являются (см. лекцию 10):
  

• 
  системные ошибки при постановке целей и задач проектирования системы, формулировке требований к функциям и характеристикам средств защиты решения задач, определении условий и параметров внешней сре­ды, в которой предстоит применять программный продукт;
  
• 
  алгоритмические ошибки проектирования при непосредственной алгоритмизации функций защиты программных средств и баз данных, при определении структуры и взаимодействия компонентов комплексов про­грамм, а также при использовании информации баз данных;
  
• 
  ошибки программирования в текстах программ и описаниях данных, а также в исходной и результирующей документации на компоненты ПС;
  
• 
  недостаточная эффективность используемых методов и средств оперативной защиты программ и данных и обеспечения безопасности фун­кционирования системы в условиях случайных и предумышленных нега­тивных воздействий от внешней среды.
  

• 
  Полное устранение перечисленных угроз характеристикам безопас­ности функционирования критических ПС принципиально невозможно. При проектировании проблема состоит в выявлении факторов, от которых они зависят, в создании методов и средств уменьшения их влияния на безопасность ПС, а также в эффективном распределении ресурсов на средства защиты. Необходимо оценивать уязвимость функциональ­ных компонентов системы для различных предумышленных, негативных воздействий и степень их влияния на основные характеристики безопасно­сти. В зависимости от этого следует распределять ресурсы средств защиты для создания проекта системы, равнопрочной по безопасности функцио­нирования при любых внешних воздействиях.
  
• 
  Величина и рациональное распределение ресурсов ЭВМ на отдель­ные виды защиты оказывает значительное влияние на достигаемую комп­лексную безопасность системы. Наиболее общим видом ресурсов, кото­рый приходится учитывать при проектировании, являются допустимые финансово-экономические затраты или сметная стоимость разра­ботки и функционирования системы обеспечения безопасности и средств программной защиты. Для размещения средств защиты в объект­ной ЭВМ при проектировании должна быть предусмотрена программная и информационная избыточность в виде ресурсов внешней и внутренней памяти ЭВМ. Кроме того, для функционирования средств защиты необходи­ма временная избыточность — дополнительная производительность ЭВМ.
  
• 
  При проектировании целесообразно разделять вычислительные ре­сурсы, необходимые для непосредственного решения основных, функцио­нальных задач системы, и ресурсы, требующиеся для защиты и обеспече­ния корректного, безопасного функционирования программного продукта. Соотношение между этими видами ресурсов в реальных крупномасштаб­ных системах зависит от сложности и состава решаемых функциональных задач, степени их критичности и требований к характеристикам безопас­ности всей системы. В различных классах систем ресурсы на обеспечение безопасности могут составлять от 5—20% до 100—300% от ресурсов, используемых на решение основных, функциональных задач, т.е. в особых случаях (критические военные системы) могут превышать последние в 2—4 раза. В административных и организационных системах средства обеспечения безопасности обычно используют 10—20% всех видов тру­довых, аппаратных и вычислительных ресурсов.
  
• 
  Одна из трудностей планирования процессов для достижения высо­кого качества защиты состоит обычно в отсутствии полной совокупности достоверных требований заказчика к характеристикам безопасности на начальных этапах проектирования и разработки, а также итерационный процесс их конкретизации в течение всего жизненного цикла ПС. В ре­зультате первично сформулированные требования к характеристикам качества системы защиты и обеспечения безопасности крупных ПС последовательно уточняются и корректируются в процессе взаимодей­ствия заказчика и разработчика с учетом объективно изменяющихся ха­рактеристик развивающегося проекта.
  
• 
  Проектирование системы защиты тесно связано с определением по­нятия и функций администратора безопасности системы. Администра­тор безопасности — субъект доступа, ответственный за защиту охраняе­мых ресурсов и эффективное использование имеющихся функций защиты системы пользователями. Без постоянного присутствия администратора при применении крупных систем меры защиты могут быть неэффектив­ными, так как злоумышленник получает возможность в течение неограни­ченного времени осуществлять попытки несанкционированного доступа. Поэтому в системы обеспечения безопасности вводятся:
  

• 
  административные функции и интерфейсы, доступные админист­ратору по безопасности;
  
• 
  принципы и средства для последовательного, эффективного ис­пользования и адаптации функций компонентов системы безопасности;
  
• 
  средства конфигурирования функций системы и комплекса обес­печения безопасности;
  

• 
  — контроль допустимого поведения пользователей и предотвраще­ние нештатного применения процедур, влияющих на безопасность.
  
• 
  В системах с большим количеством объектов, требующих разных уровней защиты, может быть несколько администраторов, объединенных в службу администрации безопасности. Важным свойством системы управления доступом должна являться способность создавать так называ­емый след контроля, т.е. совокупность сведений о состоянии и функцио­нировании средств защиты, накапливаемых во времени и предназначен­ных для анализа и управления средствами защиты. Для хранения этих сведений у администраторов обычно организуются контрольные журналы учета и регистрации событий защиты. Основными сведениями, накапли­ваемыми в этих журналах, являются данные о работе пользователей и попытках несанкционированных действий, выходящих за рамки представ­ленных им полномочий, или от объектов внешней среды.
  
• 
  Чтобы гарантии безопасности достигались при минимальных затра­тах, необходимы целенаправленное, координируемое планирование и уп­равление для предотвращения дефектов и ошибок проектирования, а так­же для их выявления и устранения на самых ранних этапах разработки. Поэтому план и мероприятия, обеспечивающие качество программ защи­ты, должны охватывать не только завершающие испытания, а весь жиз­ненный цикл программ обеспечения безопасности. Для этого в процессе формирования технического задания следует сформулировать основные положения методологии и план последовательного повышения харак­теристик безопасности путем наращивания комплекса средств защиты, поэтапных испытаний компонентов и определения характеристик безо­пасности, допустимых для продолжения работ на следующих этапах.
  
• 
  Проекты комплексов защиты зависят от конкретных характеристик и назначения объектов, подлежащих защите, а также от применяемых нор­мативных документов и их требований. Проектирование средств обеспе­чения безопасности функционирования ПС — творческий процесс, зави­сящий от множества факторов, что определяет ограниченную стандар­тизацию совокупности ряда методов и задач. Наиболее широко и детально методологические и системные задачи проектирования комплексной за­щиты систем изложены в трех частях стандарта ISO 15408:1-3:1999 — Методы и средства обеспечения безопасности. Критерии оценки безопас­ности информационных технологий. В первой, относительно небольшой части представлены цели и концепция обеспечения безопасности, а также общая модель построения защиты, которая отличается гибкостью и дина­мичностью формирования требований и оценивания функций и компонен­тов системы безопасности. В ней выделены: окружающая среда; объекты защиты; требования и спецификации функций защиты; задачи инструмен­тальных средств обеспечения системы защиты. Изложены общие требова­ния к критериям и характеристикам оценки результатов защиты, к Профи­лю по безопасности, к целям оценки требований и к использованию их результатов. Предложен проект комплекса общих целей, задач и критери­ев обеспечения безопасности конкретных систем.
  
• 
  В наибольшей, второй части стандарта представлена парадигма по­строения и реализации, структурированных и детализированных функци­ональных требований к компонентам защиты систем. Выделены и класси­фицированы одиннадцать базовых классов требований обеспечения безо­пасности систем. Каждый класс детализирован функциональным семейством требований, которые реализуют соответствующую часть це­лей обеспечения безопасности и, в свою очередь, структурированы набо­рами требований к более мелким компонентам частных задач.
  
•