Аппаратные средства защиты информации

Средства защиты информации — совокупность инженерно-технических, электрических, электронных, оптических и других устройств и приспособлений, приборов и технических систем, а также иных вещных элементов, используемых для решения различных задач по защите информации, в том числе предупреждения утечки и обеспечения безопасности защищаемой информации [18].

Средства обеспечения защиты информации в части предотвращения преднамеренных действий в зависимости от способа реализации можно разделить на группы:

· аппаратные средства;

· программные средства;

· смешанные аппаратно-программные средства;

· организационные средства;

· шифрование данных;

· конфиденциальность[4].

Рассмотрим более подробно аппаратные средства защиты информации.

Аппаратные средства – технические средства, используемые для обработки данных.

К аппаратным средствам защиты относятся различные электронные, электронно-механические, электронно-оптические устройства. К настоящему времени разработано значительное число аппаратных средств различного назначения, однако наибольшее распространение получают следующие:

· специальные регистры для хранения реквизитов защиты: паролей, идентифицирующих кодов, грифов или уровней секретности;

· генераторы кодов, предназначенные для автоматического генерирования идентифицирующего кода устройства;

· устройства измерения индивидуальных характеристик человека (голоса, отпечатков) с целью его идентификации;

· специальные биты секретности, значение которых определяет уровень секретности информации, хранимой в ЗУ, которой принадлежат данные биты.

Схемы прерывания передачи информации в линии связи с целью периодической проверки адреса выдачи данных. Особую и получающую наибольшее распространение группу аппаратных средств защиты составляют устройства для шифрования информации (криптографические методы). В самом простом случае для работы сети достаточно сетевых карт и кабеля. Если же необходимо создать достаточно сложную сеть, то понадобится специальное сетевое оборудование.

Под аппаратным обеспечением средств защиты операционной системы традиционно понимается совокупность средств и методов, используемых для решения следующих задач:

· управление оперативной и виртуальной памятью компьютера;

· распределение процессорного времени между задачами в многозадачной операционной системе;

· синхронизация выполнения параллельных задач в многозадачной операционной системе;

· обеспечение совместного доступа задач к ресурсам операционной системы.

Перечисленные задачи в значительной степени решаются с помощью аппаратно реализованных функций процессоров и других узлов компьютера. Однако, как правило, для решения этих задач принимаются и программные средства, и поэтому термины “аппаратное обеспечение защиты ” и “аппаратная защита” не вполне корректны. Тем не менее, поскольку эти термины фактически общеприняты, мы будем их использовать [1].

Аппаратные устройства криптографической защиты – это, по сути, та же PGP, только реализованная на уровне «железа». Обычно такие устройства представляют собой платы, модули и даже отдельные системы, выполняющие различные алгоритмы шифрования «на лету». Ключи в данном случае тоже «железные»: чаще всего это смарт-карты или идентификаторы TouchMemory (iButton). Ключи загружаются в устройства напрямую, минуя память и системную шину компьютера (ридервмонтирован в само устройство), что исключает возможность их перехвата. Используются эти самодостаточные шифраторы как для кодирования данных внутри закрытых систем, так и для передачи информации по открытым каналам связи. По такому принципу работает, в частности, система защиты КРИПТОН-ЗАМОК, выпускаемая зеленоградской фирмой АНКАД. Эта плата, устанавливаемая в слот PCI, позволяет на низком уровне распределять ресурсы компьютера в зависимости от значения ключа, вводимого еще до загрузки BIOS материнской платой. Именно тем, какой ключ введен, определяется вся конфигурация системы – какие диски или разделы диска будут доступны, какая загрузится ОС, какие в нашем распоряжении будут каналы связи и так далее. Еще один пример криптографического «железа» — система ГРИМ-ДИСК, защищающая информацию, хранимую на жестком диске с IDE-интерфейсом. Плата шифратора вместе с приводом помещена в съемный контейнер (на отдельной плате, устанавливаемой в слот PCI, собраны лишь интерфейсные цепи). Это позволяет снизить вероятность перехвата информации через эфир или каким-либо иным образом. Кроме того, при необходимости защищенное устройство может легко выниматься из машины и убираться в сейф. Ридер ключей типа iButton вмонтирован в контейнер с устройством. После включения компьютера доступ к диску или какому-либо разделу диска можно получить, лишь загрузив ключ в устройство шифрования [3].

Защита информации от утечки по каналам электромагнитных излучений. Даже грамотная настройка и применение дополнительных программных и аппаратных средств, включая средства идентификации и упомянутые выше системы шифрования, не способны полностью защитить нас от несанкционированного распространения важной информации. Есть канал утечки данных, о котором многие даже не догадываются. Работа любых электронных устройств сопровождается электромагнитными излучениями. И средства вычислительной техники не являются исключением: даже на весьма значительном удалении от электроники хорошо подготовленному специалисту с помощью современных технических средств не составит большого труда перехватить создаваемые вашей аппаратурой наводки и выделить из них полезный сигнал. Источником электромагнитных излучений (ЭМИ), как правило, являются сами компьютеры, активные элементы локальных сетей и кабели. Из этого следует, что грамотно выполненное заземление вполне можно считать разновидностью «железной» системы защиты информации. Следующий шаг — экранирование помещений, установка активного сетевого оборудования в экранированные шкафы и использование специальных, полностью радиогерметизированных компьютеров (с корпусами из специальных материалов, поглощающих электромагнитные излучения, и дополнительными защитными экранами). Кроме того, в подобных комплексах обязательно применение сетевых фильтров и использование кабелей с двойным экранированием. Разумеется, о радиокомплектах клавиатура-мышь, беспроводных сетевых адаптерах и прочих радиоинтерфейсах в данном случае придется забыть. Если же обрабатываемые данные сверхсекретны, в дополнение к полной радиогерметизации применяют еще и генераторы шума. Эти электронные устройства маскируют побочные излучения компьютеров и периферийного оборудования, создавая радиопомехи в широком диапазоне частот. Существуют генераторы, способные не только излучать такой шум в эфир, но и добавлять его в сеть электропитания, чтобы исключить утечку информации через обычные сетевые розетки, иногда используемые в качестве канала связи [2].

Выйдя в интернет и организовав доступ к своим серверам, учреждение фактически открывает всему миру некоторые ресурсы своей собственной сети, тем самым делая ее доступной для несанкционированного проникновения. Для защиты от этой угрозы между внутренней сетью организации и интернетом обычно устанавливают специальные комплексы — программно-аппаратные брандмауэры (межсетевые экраны). В простейшем случае брандмауэром может служить фильтрующий маршрутизатор. Однако для создания высоконадежных сетей этой меры бывает недостаточно, и тогда приходится использовать метод физического разделения сетей на открытую (для доступа в интернет) и закрытую (корпоративную). У этого решения есть два серьезных недостатка. Во-первых, сотрудникам, которым по долгу службы необходим доступ в обе сети, приходится ставить на рабочее место второй ПК. В результате рабочий стол превращается в пульт оператора центра управления полетом или авиадиспетчера. Во-вторых, и это главное, приходится строить две сети, а это немалые дополнительные финансовые затраты и сложности с обеспечением защиты от ЭМИ (ведь кабели обеих сетей приходится проводить по общим коммуникациям). Если со второй проблемой приходится мириться, то устранить первый недостаток довольно просто: поскольку человек не в состоянии работать за двумя отдельными компьютерами одновременно, необходимо организовать специальное автоматизированное рабочее место (АРМ), предполагающее сеансовый характер работы в обеих сетях. Такое рабочее место — обычный компьютер, снабженный устройством управления доступом (УУД), в котором имеется переключатель сетей, выведенный на лицевую панель системного блока. Именно к устройству доступа и подключены жесткие диски компьютера. Каждый сеанс работы осуществляется под управлением своей операционной системы, загружаемой с отдельного жесткого диска. Доступ к накопителям, не участвующим в текущем сеансе работы, при переключении между сетями полностью блокируется [2].

Нет более надежной защиты данных, чем их полное уничтожение. Но уничтожить цифровую информацию не так-то просто. Кроме того, бывают случаи, когда от нее нужно избавиться мгновенно. Первую проблему можно решить, если основательно разрушить носитель. Именно для этого придуманы различные утилизаторы. Одни из них работают в точности как офисные шредеры (уничтожители бумаг), механически измельчая дискеты, магнитные и электронные карты, CD- и DVD-диски. Другие представляют собой специальные печи, в которых под воздействием высоких температур или ионизирующего излучения разрушаются любые носители, включая жесткие диски. Так, электродуговые и электроиндукционные установки могут разогреть носитель до температуры 1000-1200 К (примерно 730-930°C), а в комбинации с химическим воздействием, например с использованием самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), обеспечивается быстрый разогрев вплоть до 3000 К. После воздействия на носитель таких температур восстановить имевшуюся на нем информацию невозможно. Для автоматического уничтожения данных используются специальные модули, которые могут встраиваться в системный блок или исполняться как внешнее устройство с установленными в нем накопителями информации. Команда на полное уничтожение данных для таких аппаратов подается обычно дистанционно со специального брелока или с любых датчиков, которые вполне могут отслеживать как вторжение в помещение, так и несанкционированный доступ к устройству, его перемещение или попытку отключения питания. Информация в таких случаях уничтожается одним из двух способов:

· физическое разрушение накопителя (обычно химическими средствами)

· стирание информации в служебных областях дисков.

Восстановить работоспособность накопителей после уничтожения служебных областей можно с помощью специальной аппаратуры, но данные будут потеряны безвозвратно. Подобные устройства исполняются в различных вариантах — для серверов, настольных систем и ноутбуков. Существуют также специальные модификации, разработанные для Министерства обороны: это полностью автономные комплексы с повышенной защитой и абсолютной гарантией срабатывания. Самый большой недостаток подобных систем – невозможность абсолютной страховки от случайного срабатывания. Можно себе представить, каким будет эффект, если, например, гражданин, осуществляющий техническое обслуживание, вскроет системный блок или отключит кабель монитора, забыв при этом заблокировать устройство защиты.

Заключение

Обеспечение защиты информации сейчас становится, важнейшим условием нормального функционирования любой информационной системы. В защите информации сейчас можно выделить три основных и дополняющих друг друга направления:

· постоянное совершенствование технологий и организационно-технических мероприятий технологии обработки информации с целью ее защиты от внешних и внутренних угроз безопасности;

· блокирование несанкционированного доступа к информации при помощи специальных аппаратных средств;

· блокирование несанкционированного доступа к информации при помощи специальных программных средств.

В существующей проблеме защиты информации в сетях, которая становится всё более актуальная, выделяются три основных аспекта уязвимости:

· опасность несанкционированного доступа к информации лицами, для которых она не предназначена;

· возможность искажения либо уничтожения конфиденциальной, ценной информации;

· возможность модификации информации, как случайная, так и умышленная.

Аппаратные средства защиты информации эффективны и надежны. Именно поэтому они применяются тогда, когда речь идет о военных секретах или о нешуточных суммах денег.

Библиографический список

1. Аппаратные средства компьютера [Электронный ресурс]. – URL: http://life-prog.ru/view_algoritmleng.php?id=1;

2. Аппаратные средства — основа построения систем защиты от несанкционированного доступа к информации [Электронный ресурс]. – URL: http://www.morepc.ru/security/naa/okbsapr-hwnaa.html;

3. Браун, С. Мозаика и Всемирная паутина для доступа к Internet / С. Браун - М.: Мир: Малип: СК Пресс, 2011. – 234 с.

4. Защита персональных данных, защита от НСД [Электронный ресурс]. – URL: http://www.npp-itb.spb.ru/persdan/pdpo.shtml;

5. Информатика. Базовый курс: учебник / под ред. С. В. Симоновича. - СПб: «Питер», 2012.- 110 с.

6. Информационная безопасность [Электронный ресурс]. – URL: http://www.itsec.ru/articles2/Inf_security/tak-shto-zhe-takoe;

7. Кафедра информатики и компьютерного проектирования [Электронный ресурс]. – URL: http://technosystems1.narod.ru/study/computers/hardware.htm;

8. Классификация средств защиты информации [Электронный ресурс]. – URL: http://adilzom.narod.ru/5.2.htm;

9. Левин, В.К. Защита информации в информационно-вычислительных системах и сетях / Программирование. N3. 2012. – 90 с.

10. Мельников В. П., Клейменов С. А., Петраков А. М. Информационная безопасность и защита информации. М.: Академия. 2011. – 589 с.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: