Представление информации в форме данных

     В криптографической  системе информация I и ключ К  являются входными данными для шифрования (Рис. 2.7) и дешифрования (Рис. 2.8) данных. При похищении информации необходимо знать ключ и алгоритм шифрования.

 

                        *

                  I                                                I

                                   Кодирующее устройство

                  K                         F (I, K)            Зашифрованные

                                                                данные

 

                          Рис. 2.7. Схема процесса шифрования

 

    По способу использования  ключей различают два типа  криптографических систем:

симметрические и асимметрические.

 

                      *

                  I                                                I

                                  Декодирующее устройство

                  K                         -1    *    *

                                        F        (I , K )       Расшифрованные

                                                                данные

 

                          Рис. 2.8. Схема процесса дешифрования

 

    В симметрических (одноключевых) криптографических системах ключи  шифрования и дешифрования либо одинаковы, либо легко выводятся один из другого.

     В асимметрических (двухключевых  или системах с открытым ключом) криптографических системах ключи шифрования и дешифрования различаются таким образом, что с помощью вычислений нельзя вывести один ключ из другого.

     Скорость шифрования в двухключевых криптографических системах намного ниже, чем в одноключевых. Поэтому асимметрические системы используют в двух случаях:

        для шифрования  секретных ключей, распределенных  между пользователями вычислительной  сети;

        для формирования цифровой подписи. Одним из сдерживающих факторов массового применения методов шифрования является потребление значительных временных ресурсов при программной реализации большинства хорошо известных шифров (DES, FEAL, REDOC, IDEA, ГОСТ).

     Одной из основных угроз хищения информации является угроза доступа к остаточным данным в оперативной и внешней памяти компьютера. Под остаточной информацией понимают данные, оставшиеся в освободившихся участках оперативной и внешней памяти после удаления файлов пользователя, удаления временных файлов без ведома пользователя, находящиеся в неиспользуемых хвостовых частях последних кластеров, занимаемых файлами, а также в кластерах, освобожденных после уменьшения размеров файлов и после форматирования дисков.

     Основным способом защиты от доступа к конфиденциальным остаточным данным является своевременное уничтожение данных в следующих областях памяти компьютера:

        в рабочих  областях оперативной и внешней  памяти, выделенных пользователю, после  окончания им сеанса работы;

        в местах  расположения файлов после выдачи  запросов на их удаление.

     Уничтожение остаточных  данных может быть реализовано  либо средствами операционных сред, либо с помощью специализированных программ. Использование специализированных программ (автономных или в составе системы защиты) обеспечивает гарантированное уничтожение информации.

     Подсистема защиты  от компьютерных вирусов (специально разработанных программ для выполнения несанкционированных действий) является одним из основных компонентов системы защиты информации и процесса ее обработки в вычислительных системах. Выделяют три уровня защиты от компьютерных вирусов [34]:

        защита от проникновения в вычислительную систему вирусов известных типов;

        углубленный  анализ на наличие вирусов  известных и неизвестных типов, преодолевших первый уровень  защиты;

        защита от  деструктивных действий и размножения  вирусов, преодолевших первые два уровня.

     Поиск и обезвреживание  вирусов осуществляются как автономными  антивирусными программными средствами (сканеры), так и в рамках комплексных систем защиты информации.

     Среди транзитных  сканеров, которые загружаются в  оперативную память, наибольшей популярностью в нашей стране пользуются антивирусные программы Aidstest Дмитрия Лозинского и DrWeb Игоря Данилова. Эти программы просты в использовании и для детального ознакомления с руководством по каждой из них следует прочитать файл, поставляемый вместе с антивирусным средством. Широкое внедрение в повседневную практику компьютерных сетей, их открытость, масштабность делают проблему защиты информации исключительно сложной.

     Выделяют две базовые  подзадачи:

        обеспечение безопасности обработки и хранения информации в каждом из компьютеров, входящих в сеть;

        защита информации, передаваемой между компьютерами  сети.

     Решение первой задачи  основано на многоуровневой защите  автономных компьютерных ресурсов  от несанкционированных и некорректных действий пользователей и программ,

рассмотренных выше.

     Безопасность информации  при сетевом обмене данными  требует также обеспечения их конфиденциальности и подлинности. Защита информации в процессе передачи достигается на основе защиты каналов передачи данных, а также криптографического закрытия передаваемых сообщений.

     В идеальном случае  защита каналов передачи данных  должна обеспечивать их защиту как от нарушений работоспособности, так и несанкционированных действий (например, подключения к линиям связи).

     По причине большой  протяженности каналов связи, а  также возможной доступности  их отдельных участков (например, при беспроводной связи) защита каналов передачи данных от несанкционированных действий экономически неэффективна, а в ряде случаев невозможна. Поэтому реально защита каналов передачи данных строится на основе защиты нарушений их работоспособности. Цели и способы защиты передаваемых данных показаны на схеме (Рис. 2.9) [34].

     В качестве примера  программной системы для защиты передаваемых сообщений можно привести систему PGP (Pretty Good Privacy), разработанную в США и объединяющую асимметричные и симметричные шифры. Являясь самой популярной программной криптосистемой в мире, обеспечивающую очень высокую секретность, PGP реализована для множества операционных сред - MS DOS, Windows 95, Windows NT, OS/2, UNIX, Linux, Mac OS, Amiga, Atari и др.

 

 

 

                      Конфиденциальность            Целостность и

                         передаваемых           подлинность передавае-

                                                                                         Прод

                            данных                   мых данных

 

 

 

 

       Защита каналов             Криптографическое           Проверка целостности

      передачи данных           закрытие передаваемых         и подлинности данных

                                       данных                    после их приема

 

                                                            Криптографическая

                                                            защита данных

    Защита от нарушений              Защита от

     работоспособности          несанкционированных

                                      действий

 

  Защита данных в

  процессе передачи

 

 

                   Рис. 2.9. Способы зашиты передаваемых  данных

 

     Краткие сведения  об отечественных комплексных средствах защиты данных, соответ-

ствующих государственным стандартам приведены в обзоре [26].

 

 

     Глава 2.7. ГРАФИЧЕСКОЕ       ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕ СКОГО

                        ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

 

 

 

     2.7.1. Построение схем для технологического процесса обработки

            данных

 

     Технологический процесс  обработки данных может быть  представлен графически на основе ряда схем (алгоритмов, программ, данных, систем). Схемы используются на различных уровнях детализации представления технологического процесса обработки данных:

        схемы данных;

        схемы программ;

        схемы работы  системы;

        схемы взаимодействия  программ;

        схемы ресурсов  системы.

     Построение схем основывается  на понятиях: схема, основной символ, специфический символ.

        Схема –  графическое представление определения, анализа или метода решения  задачи, в котором используются  символы для отображения операций, данных, потока, оборудования и т.д.

          Основной  символ – символ, используемый тогда, когда точный тип (вид) процесса или носителя данных неизвестен или отсутствует необходимость в описании конкретного носителя данных.

          Специфический  символ – символ, используемый  тогда, когда известен точный  тип (вид) процесса или носителя данных или когда необходимо описать фактический носитель данных.

     Условные графические  обозначения символов схем в  соответствии с ГОСТ 19.7018 приведены  в таблицах 3.1 – 3.4.

     Символы элементов  имеют стандартизованные размеры а и b (Рис. 2.10). Размер параметра а выбирается из ряда 10, 15, 20 мм. Допускается увеличивать размер а на множитель, кратный 5. Размер параметра b определяется как 1,5 а.

 

 

 

 

                                                                   a

                                   a

 

 

                                                        b

                         b

 

 

                             Рис. 2.10. Размеры элементов схем

 

       Таблица 2.1 - Символы  данных

 

     Наименование       Обозначение                         Функция

 

    Данные                               Отображает данные. Носитель данных  не опреде-

                                         лен.

 

    Запоминаемые                         Отображает хранимые данные в  виде, пригодном

    данные                               для обработки. Носитель данных не определен.

 

 

    Оперативное за-                      Специфический символ данных  отображает дан-

    поминающее уст-                      ные, хранящиеся в оперативном  запоминающем

    ройство                              устройстве.

 

    Запоминающее                         Специфический символ данных  отображает дан-

    устройство с по-                     ные, хранящиеся в запоминающем  устройстве с

    следовательным                       последовательным доступом (магнитная лента,

    доступом                             кассета с магнитной лентой, магнитофонная  лен-

                                         та).

 

 

 

 

ГОСТ 19.701-90 ЕСПД. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозна-

чения и правила выполнения.

                                           

 

Ручной ввод                          Специфический символ данных отображает дан-

                                     ные, вводимые вручную во время  обработки с

                                     устройств любого типа (клавиатура, переключа-

                                     тели, кнопки, световое перо, полоски  со штрихо-

                                     вым кодом).

 

Карта                                Специфический символ данных отображает дан-

                                     ные, представляемые на носителе  в виде карты

                                     (перфокарты, магнитные карты, карты  со считы-

                                     ваемыми метками, карты с отрывным ярлыком,

                                     карты со сканируемыми метками).

 

Бумажная лента                       Специфический символ данных отображает дан-

                                     ные, представляемые на носителе  в виде бумаж-

                                     ной ленты.

 

Документ                             Специфический символ данных отображает дан-

                                     ные, представляемые на носителе  в удобочитае-

                                     мой форме (машинограмма, документ для опти-

                                     ческого или магнитного считывания, микро-

                                     фильм, рулон ленты с итоговыми  данными, блан-

                                     ки ввода данных).

 

Запоминающее                         Специфический символ данных отображает дан-

устройство с пря-                    ные, хранящиеся в запоминающем устройстве с

мым доступом                         прямым доступом (магнитный диск, магнитный

                                     барабан, гибкий магнитный диск).

 

Дисплей                              Специфический символ данных отображает дан-

                                     ные, представленные в форме для  чтения челове-

                                     ком на носителе в виде отображаемого устройст-

                                     ва (экран для визуального наблюдения, индика-