Анализ вопросов безопасности информационных систем на основе применения высокопроизводительных вычислительных систем

Автор: Цебренко К.Н.

Журнал: Международный журнал гуманитарных и естественных наук @intjournal

Статья в выпуске: 8 (47), 2020 года.

Бесплатный доступ

Важным вопросом обеспечения информационной безопасности для высокопроизводительных вычислений является использование виртуализации и облачных вычислений. Данный подход создал много новых рисков безопасности, которые нужно изучить. В статье рассмотрен вопрос использования криптографических методов защиты для достижения безопасности данных в облачных системах на базе алгоритма ГОСТ 28147-89. Исследованы вопросы, связанные безопасностью данных и информация о контексте HPC во время организации доступа к услугам и ресурсам. Рассмотрено использование и реализация криптографического алгоритма ГОСТ 28147-89. Предложены изменения в алгоритме ГОСТ 28147-89: включен генератор случайных чисел для формирования ключа в виде случайного числа. Он использован как ключ для шифрования и дешифрования в рамках одной сессии. Этот метод опробирован при создании прототипа по предложенной концепции на вычислительном кластере Академии маркетинга и социально-информационных технологий - ИМСИТ.

Еще

Анализ, системы безопасности, шифрование, высокопроизводительные вычислительные системы, генератор, ключ

Короткий адрес: https://sciup.org/170188010

IDR: 170188010 | DOI: 10.24411/2500-1000-2020-10940

Текст научной статьи Анализ вопросов безопасности информационных систем на основе применения высокопроизводительных вычислительных систем

Разработка частной модели угроз является необходимым условием формирования обоснованных требований к обеспечению безопасности персональных данных, обрабатываемых в информационной системе персональных данных (ИСПДн) и проектирования системы защиты персональных данных (СЗПДн), включает в себя: построение предварительного перечня угроз безопасности персональных данных (с учетом рассматриваемой модели нару-

шителя); определение вероятности реализации угроз (для каждой угрозы из предварительного перечня); определение опасности угроз (для каждой угрозы из предварительного перечня); определение актуальности угроз (для каждой угрозы из предварительного перечня); описание возможных мер противодействия (технических или организационных) угрозам (для актуальных угроз).

Таблица. Совершенствование информационной безопасности персональных данных (коэффициент вероятности реализации угрозы рассчитывается по формуле: Y=(Y1+Y2)/20, где Y1 уровень исходной защищенности, а Y2 – вероятность реализации угрозы)

Тип угроз безопасности ПДн	Исходный уровень за щищенности (Y1)	Вероятность реализации угрозы (Y2)	Коэффициент вероятности реализации угрозы (Y)	Возможность реализации	Опасность
Угрозы от утечки по техническим каналам
1.1. Угрозы утечки акустической информации	5	5	0,5	средняя	средняя
1.2. Угрозы утечки видовой информации	5	5	0,5	средняя	средняя
1.3. Угрозы утечки информации по каналам ПЭМИН	5	0	0,25	низкая	низкая
2. Угрозы несанкционированного доступа к информации.
2.1. Угрозы уничтожения, хищения аппаратных средств ИСПДн носителей информации путем физического доступа к элементам ИСПДн

Тип угроз безопасности ПДн	Исходный уровень за щищенности (Y1)	Вероятность реализации угрозы (Y2)	Коэффициент вероятности реализации угрозы (Y)	Возможность реализации	Опасность
2.1.1. Кража ПЭВМ	5	0	0,25	низкая	низкая
2.1.2. Кража носителей информации	5	5	0,5	средняя	средняя
2.1.3. Кража ключей и атрибутов доступа	5	0	0,25	низкая	низкая
2.1.4.Кражи,модификации уничтожения информации	5	0	0,25	низкая	низкая
2.1.5. Вывод из строя узлов ПЭВМ, каналов связи	5	5	0,5	средняя	средняя
2.1.6.Несанкционированный доступ к информации при техническом обслуживании (ремонте, уничтожении) узлов ПЭВМ	5	0	0,25	низкая	низкая
2.1.7.Несанкционированное отключение средств защиты	5	2	0,35	средняя	средняя
2.2. Угрозы хищения, несанкционированной модификации или блокирования информации за счет несанкционированного доступа (НСД) с применением программно-аппаратных и программных средств (в том числе программно-математических воздействий).
2.2.1. Действия вредоносных программ (вирусов)	5	2	0,35	средняя	средняя
2.2.2. Недекларированные возможности системного ПО и ПО для обработки персональных данных	5	5	0,5	средняя	средняя
2.2.3. Установка ПО не связанного с исполнением служебных обязанностей	5	0	0,25	низкая	средняя
2.3. Угрозы не преднамеренных действий пользователей и нарушений безопасности функционирования ИСПДн и СЗПДн в ее составе из-за сбоев в программном обеспечении, а также от угроз неантропогенного (сбоев аппаратуры из-за ненадежности элементов, сбоев электропитания) и стихийного (ударов молний, пожаров, наводнений и т.п.) характера.
2.3.1. Утрата ключей и атрибутов доступа	5	0	0,25	низкая	низкая
2.3.2. Непреднамеренная модификация (уничтожение) информации сотрудниками	5	5	0,5	средняя	средняя
2.3.3. Непреднамеренное от ключение средств защиты	5	10	0,75	высокая	высокая
2.3.4. Выход из строя аппаратно-программных средств	5	5	0,5	средняя	средняя
2.3.5. Сбой системы электроснабжения	5	5	0,5	средняя	средняя
2.3.6. Стихийное бедствие	5	10	0,75	высокая	высокая
2.4. Угрозы преднамеренных действий внутренних нарушителей
2.4.1. Доступ к информации, модификация, уничтожение лиц не допущенных к ее обработке	5	0	0,25	низкая	низкая
2.4.2. Разглашение информации, модификация, уничтожение сотрудниками допущенными к ее обработке	5	0	0,25	низкая	низкая
2.5.Угрозы несанкционированного доступа по каналам связи.
2.5.1.Угроза «Анализ сетево-л	⁵	⁰	0,25	низкая	низкая

Тип угроз безопасности ПДн	Исходный уровень за щищенности (Y1)	Вероятность реализации угрозы (Y2)	Коэффициент вероятности реализации угрозы (Y)	Возможность реализации	Опасность
го трафика» с перехватом передаваемой из ИСПДн и принимаемой из внешних сетей информации:
2.5.1.1. Перехват за пределами с контролируемой зоны	5	5	0,5	средняя	средняя
2.5.1.2. Перехват в пределах контролируемой зоны внешними нарушителями		0	0,25	низкая	низкая
2.5.1.3.Перехват в пределах контролируемой зоны внутренними нарушителями.	5	10	0,75	высокая	высокая
2.5.2.Угрозы сканирования, направленные на выявление типа или типов используемых операционных систем, сетевых адресов рабочих станций ИСПДн, топологии сети, открытых портов и служб, открытых соединений и др.	5	10	0,75	высокая	высокая
2.5.3.Угрозы выявления паролей по сети	5	0	0,25	низкая	низкая
2.5.4.Угрозы навязывание ложного маршрута сети	5	0	0,25	низкая	низкая
2.5.5.Угрозы подмены доверенного объекта в сети	5	0	0,25	низкая	низкая
2.5.6.Угрозы внедрения ложного объекта как в ИСПДн, так и во внешних сетях	5	5	0,5	средняя	средняя
2.5.7.Угрозы типа «Отказ в обслуживании»	5	5	0,5	средняя	средняя
2.5.8.Угрозы удаленного запуска приложений	5	10	0,75	высокая	высокая
2.5.9.Угрозы внедрения по сети вредоносных программ	5	5	0,5	средняя	средняя

Разработка модели нарушителя. По сфере воздействия на компанию, потенциальных нарушителей можно разделить на внутренних и внешних. Под внутренними нарушителями подразумеваются сотрудники компании, имеющие физический и/или логический доступ к ресурсам ИС (программно-техническим и/или информационным). Подразумеваются физические лица, не являющиеся сотрудниками компании, но имеющие физический и/или логический доступ к ресурсам ИС (программно-техническим и/или информационным), в том числе лица, получившие доступ незаконным способом.

Внутренних нарушителей в зависимости от способа, полномочий доступа к подсистемам ИС компании и уровня квалификации можно подразделить на шесть категорий: обслуживающий персонал, пользователь ИС, удаленные пользователи ИС, администраторы, технический персонал, программисты.

Инженерно-технические меры по защите информации. В целях защиты кабинета для совещаний от утечки информации актуально следующее предложение: так как проникновение злоумышленника возможно через дверь в кабинет, необходимо создать защитный рубеж. Для этого на дверь из коридора в кабинет устанавливается магнитоконтактный извещатель типа ИО-104-4. Этот извещатель обеспечивает замыкание и размыкание контактов геркона при приближении магнита к геркону на расстояние не более 10 мм контакты и удалении более 45 мм.

Учитывая небольшую площадь кабинета для совещаний, целесообразно применять или пассивные оптико-электронные извещатели или активные волновые с регулируемой мощностью излучения. Выгодно установить комбинированный извещатель «Сокол-2», совмещающий пассивный инфракрасный и радиоволновой принципы обнаружения. Он обеспечивает дальность действия: минимальную – 3-5 м, максимальную – 12 м. Он может крепиться к стене или на потолке, имеет высокую помехоустойчивость.

Целесообразно установить локальные извещатели для охраны компьютера. Для защиты информации в компьютере от физического контакта его со злоумышленником и хищения информации путём копирования или изъятия винчестера в качестве извещателя можно использовать ёмкостной извещатель «Пик».

Для прекращения функционирования оптического канала утечки информации «окно кабинета – окно противоположного жилого дома» можно применить следующие меры: шторы на окна; жалюзи; тонированные плёнки на стёклах.

Для защиты от утечки речевой информации в кабинете для совещаний необходимо существенно повысить звукоизоляцию дверей как наиболее слабого звена в акустической защите и стены.

В качестве меры, повышающей энергетическое скрытие речевой информации в кабинете для совещаний, на стенах можно укрепить виброакустические излучатели акустического генератора помех «Барон».

Для исключения утечки информации через батареи и трубы отопления перед батареями устанавливают резонансные экраны в виде деревянных перегородок с отверстиями, или используются виброаку-стические преобразователи прибора «Барон».

Для исключения возможности функционирования скрыто установленного диктофона применяем средство «Бубен». В целях подавления сотовых сигналов во время конфиденциальных совещаний в кабинете для совещаний необходимо предусмотреть генератор шума «Аллигатор 100+4G LTE», с помощью которого возможно подавить сигнал 3G и 4G сети. Необходимо установить средство подавления сигналов акустоэлектрических преобразователей телефонных аппаратов типа «Корунд».

Для защиты документов, создаваемых в системе электронного документооборота сформировать электронную цифровую подпись (ЭЦП). Также не обходимо установить антивирус «Касперский» на все компьютеры.

Выбор системы электронного документооборота. Для закрытых акционерных обществ выгоднее всего выбрать документооборот Е1 Евфрат, так как он дает возможность в значительной степени повысить эффективность деятельности как организации в целом, так и отдельных сотрудников, снизить время обработки и согласования документов, повысить исполнительскую дисциплину, упростить процесс поиска документов и устранить проблему их утери, снизить затраты на ведение архива, повысить безопасность работы c информацией, а также вывести бизнес на новый уровень оперативности, гибкости и мобильности.

В отличие от большинства конкурентов, платформа Е1 от начала до конца – продукт собственной разработки. Такое качество придает платформе Е1 гибкость и возможность оперативной адаптации к меняющимся условиям рынка, особенностям и изменениям законодательства, формирования конкурентной цены как для коробочного решения, так и для проектных внедрений. Е1 спроектирован и реализован таким образом, чтобы полностью исключить процесс программирования при внедрении системы, её настройке и последующей эксплуатации. От штатного администратора компании любого размера и структуры не требуется никаких специальных знаний или высокой квалификации для запуска и обслуживания Е1.

Благодаря целому комплексу уникальных технологических возможностей, помощи, опыту, которыми может поделиться Cognitive Technologies с организациями, начинающими использовать Е1, использовать систему легко и просто.

Вывод. Быстрота внедрения не влияет на качество и уникальные технологии системы - Е1 позволяет гибко управлять не- структурированными и слабоструктурированными бизнес-процессами, которые все больше проникают в жизнь современной организации. Такой подход, называемый dynamic case management, наиболее актуален сегодня, как необходимый элемент быстрого реагирования на возникающие события в процессе операционной деятельности организации.

Список литературы Анализ вопросов безопасности информационных систем на основе применения высокопроизводительных вычислительных систем

Фролов Р.Н. Моделирование процесса тепломассопереноса в капиллярно-пористом теле с использованием параллельных вычислений // Известия вузов. Пищевая технология. - 2012. - №1. - С. 79-83.
Anirban Mitra, Ramanuja Nayak. Studying Security Issuesin HPC (SuperComputer) Environment Special IssueofI JCCT Vol. 2 Issue 2, 3, 4; 2010 for International Conference [ICCT-2010], 3rd-5th December 2010
ГОСТ 28147-89. Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритм криптографического преобразования. - [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/gost-28147-89 (дата обращения 15.07.2020).
Цебренко К.Н. Концепция радиотелефонной связи на основе радиоудлинителя телефонной линии // Спецтехника и связь. - 2013. - №2. - С. 57-59.
Цебренко К.Н. Концепция разработки малой системы абонентского доступа к телефонной линии // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. - 2019. - №8-2. - С. 43-54.

Статья научная