Модель управления защитой информации в государственных информационных системах

DOI:

Управление защитой информации в государственных информационных системах (ГИС) актуально в связи с требованиями законодательства РФ, ценностью обрабатываемой в них информации, возрастающей ролью в становлении современного информационного общества в РФ, а также увеличением потребности в процедурах объединения информационных потоков организаций и предприятий в корпорации [2; 3; 5; 6; 16]. Построение систем за- щиты информации (СЗИ) в ГИС основывается на определении класса защищенности информационной системы (ИС) в зависимости от значимости обрабатываемой в ней информации, определении базового набора мер защиты информации и последующем его уточнении относительно актуальных угроз информационным ресурсам ГИС [3; 10]. Авторами работ [1; 2; 11; 17] отмечено, что при реализации угроз информационной безопасности (ИБ) ГИС возрастают материальные, репутационные, экологические и социальные риски.

Анализ проблемы и ранее проведенные исследования

Исследованию проблемы управления защитой информации в ГИС посвящены работы [3; 6; 16].

В работе [15] представлена задача формализации и определения качества данных в ГИС. Обозначены факторы и предложены меры для обеспечения их достоверности на всех этапах обмена данными. В статье [11] предлагается подход к решению задачи определения требуемого класса защищенности ГИС от угроз безопасности информации в зависимости от видов ущерба.

Некоторые авторы [7] рассматривают практические вопросы, связанные с построением СЗИ ГИС в соответствии с требованиями международных стандартов. В работе [14] описана процедура организации контроля защищенности информации в ГИС.

В статье [16] предлагается определение эффективности управления СЗИ в ГИС, основанное на оценке вероятности своевременного сбора всей необходимой информации для принятия решения.

В работе [14] рассматривается оценка и анализ влияния метрической сложности ИС на их безопасность и защищенность. Предлагается формулировка классификационных требований и мер обеспечения безопасности информации с учетом сложности ИС.

Отметим, что большинство проведенных исследований посвящены частным проблемам защиты информации в ГИС. Управление защитой информации в государственных информационных системах является актуальной проблемой. Целью данной работы является разработка формальной модели управления защитой информации в ГИС.

Угрозы нарушения информационной безопасности в государственных информационных системах

Особенностями ГИС, влияющих на защищенность информации, являются:

– сложный состав программно-аппаратных платформ и СЗИ;

– деление информационного потока на внутренний и внешний;

– территориальная распределенность компонентов;

– взаимодействие с открытыми сетями передачи данных;

– различные виды обрабатываемой информации, определяющие ее ценность;

– требования правовых, технических и иных норм эксплуатации ГИС на различных этапах ЖЦ.

В работе [11] отмечается, что ГИС подвержены таким угрозам, как кибератаки, стихийные бедствия, структурные отказы и человеческие ошибки.

По статистическим данным компании Infowatch [4] внутренний нарушитель является наиболее частой причиной утечек информации – 64,5 %, на внешние атаки приходится 35,5 %. Наиболее ценными сведениями в первом полугодии 2018 г. для злоумышленников стали персональные данные (69 %) и платежная информация (21,3 %) (рис. 1).

Рис. 1. Распределение утечек по типам информации:

1 – персональные данные; 2 – платежная информация; 3 – государственная тайна; 4 – коммерческая тайна

Наиболее вероятными каналами утечки информации в первом полугодии 2018 г. являются сеть и бумажные документы (рис. 2).

Отметим, что наряду с традиционными угрозами нарушения конфиденциальности, целостности и доступности для информации в ГИС характерны:

– угроза несанкционированного доступа (НСД);

– угроза отказа сетевого оборудования;

– вредоносное программное обеспечение;

– хищение данных;

– промышленный шпионаж;

– компрометация учетных данных;

– подмена исполнительных модулей;

– человеческий фактор.

Наибольший ущерб государственным информационным системам наносят угрозы нарушения целостности и угрозы, присущие центрам обработки данных (ЦОД), серверам и базам данных [6; 11]. Среднему ущербу могут подвергнуть угрозы получения НСД к информации ГИС, автоматизированным рабочим местам (АРМ) пользователей или файловому серверу [6; 11]. Анализ угроз информации в ГИС позволяет соотнести угрозы нарушения ИБ с техническими мерами и средствами ее предотвращения [8; 9; 12; 13].

Формальная модель управления защитой информации в государственных информационных системах

Пусть K = ( V, М, РС, S, TS, SB, K, R ) – модель управления защитой информации в государственных информационных системах, где:

– V – виды информации в ГИС, определяются вектором V = ( v ₁, v ₂, v ₃, v ₄, v ₅), каждый из которых описывается базовыми значениями { yes, no } для v ₁, v ₂, v ₃ и {1, 2, 3, 4} для v ₄, v ₅ (1– персональные данные, 2 – уровень ПДн, 3 – конфиденциальная информация, 4 – класс защищенности ИС, 5 – коммерческая тайна);

• –    М – масштаб ГИС, М = { федеральная , региональная, объектовая };

• –    РС – параметры сети ГИС. РС = ( рс ₁, рс ₂, рс ₃, рс ₄), где:

• •    рс₁ – число АРМ в ГИС, обрабатывающих конфиденциальную информацию,

• •    рс ₂ – число филиалов,

• •    pc ₃ – число удаленных пользователей,

• •    pc ₄ – взаимодействие с внешними сетями и принимающее { yes, no };

• –    S – этапы жизненного цикла ГИС c определением актуальных угроз;

• –    TS – угрозы безопасности информации в ГИС;

• –    SB – множество средства защиты от угроз. SB_i = ( С_i , E_i ), где:

• •    C_i – стоимость средства защиты от угрозы информации в ГИС,

• •    E_i – стоимость технической поддержки средства защиты в год;

• – K – множество критериев оценки защищенности информации в ГИС;

  – R – требования к системе защиты информации в ГИС, установленные в: [2; 12; 13].

Отношения между SВ и TS , а также R задаются матрицей бинарных отношений M_n^t и L_k^t , где m_jⁱ ∈ M_n^t и l_cⁱ ∈ L_k^t показывают

Рис. 2. Распределение каналов утечек информации:

1 – кража/потеря оборудования; 2 – мобильные устройства; 3 – съемные носители; 4 – сеть (браузер, cloud); 5 – электронная почта; 6 – бумажные документы; 7 – Instant Messenger; 8 – другие каналы

возможность перекрытия TS_j угрозы и выполнения R_c требования SB_i средством защиты. При этом:

. Г 1,если TS j перекрывается SB, средством защиты mJl j 10,если TSJне перекрываетсяУо, средством защиты

, Г 1,если Rc перекрывается SBi средством защиты mj 1

[ 0, если R c не перекрывается SB i средством защиты ^{v 7}

Эффективность перекрытия n* угроз и выполнения z* требований СЗИ в ГИС:

ET = — Sn** SSB mi,.

n * J = 1 ¹ = 1 j

EL = z* z Z=i z SB C.(4)

Эффективность защиты информации в ГИС через определение критерия каждого средства защиты V SB. e SB зададим вектором EК = ( К₁, ... , К_n ), где К_i – i -критерий. EК считается эталоном, если K_i = 1. Эффективность средства защиты вычисляется по формуле:

Эффективными признаются средства защиты, которые имеют минимальное значение Е ( ЕK , ЕF_SB ). Выполнение требований к защите и перекрытию угроз является обязательным. При выборе критериев, выбираются в первую очередь те средства защиты информации в ГИС, которые имеют максимальные значения соответствующих критериев. Если остались невыполненные требования, неперекрытые угрозы, то соответственно у средства защиты информации отсутствуют необходимые для этого функции. Дальнейший выбор происходит только с учетом упущенных моментов.

После определения выбранных средств защиты необходимо решить следующую задачу оптимизации: t* средства защиты информации в ГИС должны перекрывать все актуальные угрозы, удовлетворять максимальному количеству требований по защите информации и обеспечивать минимальную стоимость СЗИ:

' S ‘1 = 1 ( SB , C , + 5 SB i Ed ^ min

S ‘ = i SBm j = 1 (6)

S ‘ = i SBl J = 1

Заключение

Предложенная формализованная модель управления защитой информации в ГИС, учитывающая класс защищенности, структуру, виды обрабатываемой информации, актуальные угрозы, требования к СЗИ, позволяет определить эффективные средства защиты информации для реализации технических мер защиты информации, перекрывающие все актуальные угрозы. При этом удовлетворяется максимальное количество требований по защите информации и обеспечивается минимальная стоимость СЗИ. Данная формализованная модель управления защитой информации в ГИС может быть реализована в виде программного комплекса.