Доверенные сеансы связи и средства их обеспечения

Алексей Чугринов
генеральный директор ЗАО "ОКБ САПР"

На сегодняшний день основным принципом построения крупных информационных систем является объединение территориально распределенных ЛВС и отдельных компьютеров через сеть Интернет в общую распределенную информационную систему (РИС). Пользователи работают в едином информационном пространстве, разделяемом на зоны с различным набором прав на использование сервисов.

Используемые обычно программно-аппаратные средства защиты информации разделяются на три категории:

• средства обеспечения доверенной загрузки;
• средства обеспечения доверенности компьютера;
• средства обеспечения защищенного соединения.

К средствам обеспечения доверенной загрузки относятся аппаратные модули доверенной загрузки, обеспечивающие аппаратную идентификацию-аутентификацию пользователя, целостность программно-технических средств компьютера, файловой системы и назначенных объектов, запуск ОС только из определенной области и т.д.

Процедуру загрузки, защищенную таким образом, назовем доверенной загрузкой операционной системы.

К средствам обеспечения доверенности компьютера относятся программно-аппаратные комплексы, включающие средства обеспечения доверенной загрузки, СЗИ НСД, средства обеспечения разграничения доступа к ресурсам, а также антивирусные средства.

Компьютер (сервер), на котором установлены и должным образом настроены средства обеспечения доверенности компьютера, назовем доверенным компьютером (сервером).

Средства обеспечения защищенного соединения обеспечивают конфиденциальность, целостность и доступность передаваемой информации (в конкретных ИС может быть достаточно выполнения одного или двух свойств).

Сетевое соединение, при котором с обеих сторон установлены и должным образом настроены средства обеспечения доверенного соединения, назовем защищенным соединением.

Политики информационной безопасности РИС предполагают использование всех трех категорий СЗИ. При этом используемые СЗИ должны быть сертифицированы, а РИС – аттестована на соответствие требованиям регуляторов (ФСТЭК, ФСБ).

Особенности построения защиты

На практике построение защищенных распределенных информационных систем имеет следующие особенности:

• выполнение требований политики ИБ, в частности запуск разрешенных для выполнения задач в рамках изолированной программной среды, необходимо контролировать как для локального, так и для удаленного (подключаемого) сегмента РИС, что не всегда реализуемо на практике;
• для обеспечения конфиденциальности, целостности и достоверности данных с возможностью применения ЭЦП необходимо использовать сертифицированные ОС, СЗИ НСД и СКЗИ, а также обеспечить аттестацию рабочих мест пользователей и всей РИС;
• сертифицированные ОС имеют ограничения на установку и обновление компонентов ОС и прикладного ПО и зачастую предоставляют недостаточный функционал;
• стоимость сертифицированных ОС, СЗИ НСД и СКЗИ, а также процедуры аттестации часто превышает стоимость компьютерной техники и прикладного ПО на рабочем месте пользователя.

Таким образом, обеспечить защиту РИС, в частности государственных автоматизированных систем, средствами доверенной вычислительной среды на основе резидентного компонента безопасности в принципе возможно (хотя это требует значительных затрат и связано с рядом сложностей), но для рабочих мест служащих и персональных компьютеров граждан, которые планируют работать с сервисами государственных автоматизированных систем, такой подход не применим. Развитие целого ряда государственных автоматизированных систем сдерживает именно то, что организация защищенной работы удаленных пользователей с их сервисами оказывается слишком сложной.

В настоящее время существует принципиально новая концепция доверенного сеанса связи удаленных пользователей с сервисами доверенной РИС через сеть Интернет, развивающая концепцию доверенной вычислительной среды на основе резидентного компонента безопасности. Суть концепции состоит в предоставлении пользователю достаточных условий для защищенной работы с сервисами доверенной РИС на определенный период времени, при выполнении которых не требуется построение изолированной программной среды на компьютере пользователя, но в то же время не снижается класс защищенности РИС.

Доверенный сеанс связи

Определение доверенного сеанса связи можно сформулировать следующим образом.

Доверенный сеанс связи (ДСС) – период работы компьютера, в рамках которого обеспечивается доверенная загрузка ОС, организуется защищенное соединение, а также поддерживаются достаточные условия работы с ЭЦП.

Концепция доверенного сеанса связи развивает идеи функционально замкнутой среды, изолированной программной среды и доверенной вычислительной среды на основе резидентного компонента безопасности.

Практической реализацией предложенного подхода стал программно-аппаратный комплекс – средство обеспечения доверенного сеанса – предназначенный для организации защищенной работы удаленных пользователей недоверенных компьютеров с сервисами доверенной РИС через сети передачи данных в рамках доверенного сеанса связи.

Комплекс средств обеспечения доверенного сеанса состоит из клиентской и серверной части – клиент ДСС и сервер ДСС.

Клиент ДСС – загрузочное USB-устройство с собственным микропроцессором, управляющим доступом к нескольким аппаратно разделенным областям памяти на основании назначенных для них атрибутов, содержащее загрузочную ОС, набор функционального ПО, СЗИ НСД и СКЗИ.

Сервер ДСС – доверенный сервер, обеспечивающий создание и работу защищенного сетевого соединения с пользователями, имеющими персональные устройства (клиенты ДСС), с целью предоставления им защищенного доступа к сервисам РИС.

Клиент ДСС предназначен для применения в распределенной информационной системе в качестве:

• средства обеспечения доверенной загрузки ОС (ОС загружается из защищенной от записи памяти устройства, жесткий диск компьютера не используется);
• средства обеспечения защищенного соединения с сервером ДСС на основе асимметричных криптографических алгоритмов (закрытые ключи и сертификаты хранятся в защищенной памяти клиента ДСС);
• средства идентификации-аутентификации пользователя для доступа к сервисам РИС (в том числе хранение ключей и сертификатов);
• среды исполнения функционального ПО для подготовки и обработки данных;
• средства выработки и проверки ЭЦП данных;
• среды функционирования прикладного ПО сторонних производителей;
• средства хранения данных в выделенной области памяти устройства.

Сервер ДСС предназначен для применения в РИС в качестве средства:

• организации защищенного соединения с клиентом ДСС и сервером авторизации распределенной информационной системы;
• авторизации пользователя клиента ДСС на доступ к сервисам распределенной информационной системы;
• организации защищенной работы клиента ДСС с сервисами распределенной информационной системы в рамках ДСС.

Схема работы средства обеспечения доверенного сеанса

Схема работы средства обеспечения доверенного сеанса выглядит следующим образом:

1. Удаленный пользователь недоверенного компьютера выполняет загрузку ОС с клиента ДСС и устанавливает доверенный сеанс связи с сервером ДСС.
2. Сервер ДСС выполняет авторизацию пользователя на доступ к сервисам распределенной информационной системы с помощью сервера авторизации РИС.
3. Сервер ДСС соединяет пользователя с требуемым сервисом РИС.

Применение этой схемы дает следующие преимущества:

• пользователю предоставляется необходимый функционал и достаточный уровень защиты (близкий к уровню доверенного компьютера с набором сертифицированных ОС, СЗИ НСД и СКЗИ);
• стоимость средств обеспечения доверенного сеанса значительно ниже стоимости оборудования рабочего места необходимым для реализации политики изолированной программной среды набором СЗИ;
• клиент ДСС является мобильным загрузочным устройством, готовым к работе на любом недоверенном компьютере;
• средства обеспечения доверенного сеанса не накладывают ограничений на работу пользователя с компьютером вне доверенного сеанса связи.