Методы идентификации и аутентификации пользователя в информационных системах. Идентификация и аутентификация. Так ли все просто

В обычной жизни мы узнаем друг друга в лицо. Если знакомы. Если не знакомы - по паспорту или аналогичному документу с фотографией. «Опознать» же человека, сидящего за компьютером по ту сторону Сети, несколько сложнее - это требует достаточно специфичных методов.

Идентификация и аутентификация

Прежде чем проверять истинность пользователя, его нужно идентифицировать (выяснить, «кто есть ху» ), т.е. из многих пользователей, зарегистрированных в системе, выбрать по некоему уникальному идентификатору одного. Его-то система и будет проверять. Идентификатор - это имя, под которым зарегистрирован пользователь в проверяющей его компьютерной системе. Например, в окне «Ввод сетевого пароля», которое знакомо, несомненно, всем читателям журнала «Мир ПК» (рис. 1), идентификатором пользователя является содержимое поля «Имя».

Другими словами, идентификация пользователя - это получение от него ответа на вопрос: «Кто ты?» Скажем, Вася. А аутентификация - это требование: «А теперь докажи, что ты именно Вася» и последующая проверка доказательств. То есть проверка, действительно ли пользователь является тем, за кого он себя выдает.

Аутентификация пользователей обычно выполняется неким программным модулем, находящимся непосредственно на компьютере, на который пользователь пытается получить прямой или удаленный доступ. Всю работу данного модуля можно условно разделить на два этапа.

Предварительный, на котором модуль формирует «эталонный образец», например, запрашивает пароль пользователя (это именно тогда пароль запрашивается дважды, чтобы исключить ошибку его ввода) - по нему пользователь будет опознаваться впоследствии. Пароль (или другой эталон - см. ниже) может и назначаться пользователю - так бывает, например, в различных системах доступа в Интернет. Обычно модуль аутентификации хранит эталонные образцы в таблице соответствий «пользователь - эталон».

И завершающий этап, когда пользователь проходит аутентификацию и у него запрашивается аутентификационная информация, которая сравнивается с эталоном. На основании этого сравнения он считается опознанным или нет.

На самом деле в реальных системах эталонный пароль может храниться в таблице в зашифрованном виде (например, в файле /etc/passwd или /etc/shadow в Linux-системах) или вместо пароля сохраняется его хэш (о хэшировании см. статью «Электронная цифровая подпись», «Мир ПК», ). Это не позволит злоумышленнику, получившему доступ к хранилищу эталонов, ознакомиться с паролями всех пользователей системы.

В более сложных случаях (прежде всего при удаленной аутентификации) предъявляемая пользователем аутентификационная информация и ее эталонный образец могут дополнять друг друга, участвуя в каких-либо криптографических преобразованиях. Для этого используются различные протоколы сетевой аутентификации. Пример ее приведен в статье , «Мир ПК», № 12/04.)

Информация, по которой опознается пользователь, бывает трех видов:

• Пользователь знает нечто уникальное и демонстрирует компьютеру это знание. Такой информацией может быть, например, пароль.
• Пользователь имеет предмет с уникальным содержимым или с уникальными характеристиками.
• Аутентификационная информация является неотъемлемой частью пользователя. По этому принципу строятся системы биометрической аутентификации, использующие в качестве информации, например, отпечаток пальца.

Как видно, такие методы пришли из реальной жизни: паролями люди пользовались с незапамятных времен, да и сейчас они встречаются в различных областях, в том числе не связанных с компьютерной техникой, - скажем, разные номерные комбинации кодовых замков, запирающих хоть двери в помещениях, хоть крышки чемоданов. Еще чаще применяются уникальные предметы: это ключи от любых замков, электронные таблетки для быстрого открытия домофонов, проездные билеты в виде карточек с магнитной полосой. Распространены в повседневной жизни и методы биометрической аутентификации: паспорт и водительские права с эталонной фотографией, отпечатки пальцев, используемые в криминалистике, идентификация по фрагментам генетического кода и т.д.

Каждый из перечисленных выше методов имеет свои достоинства и недостатки. Для устранения последних в компьютерных системах часто используют комбинацию различных методов аутентификации, например смарт-карту в виде предмета с уникальным содержимым (скажем, криптографическим ключом), для доступа к которому необходимо ввести PIN-код. То есть пользователь для входа в систему не только должен иметь при себе смарт-карту, но и знать уникальную последовательность - PIN-код. Такая аутентификация называется двухфакторной - по числу проверяемых параметров.

Пример двухфакторной аутентификации в жизни найти сложнее, навскидку вспоминается только тот же паспорт, который представляет собой предмет с уникальным содержимым, среди которого есть фотография лица его владельца - биометрической характеристики, являющейся неотъемлемой его частью. Зато легко вспомнить примеры двухфакторной аутентификации из известных сказок. Например, Золушку принц находит по размеру ноги и уникальному предмету в виде второй туфельки и только после этого узнает в лицо. Или для доступа в домик к семерым козлятам необходимо обладать козьим голоском и произносить пароль «Козлятушки, ребятушки...», а еще в каком-то из вариантов сказки козлятушки заглядывали под дверь с целью увидеть там белые ножки козы - это уже третий фактор.

Поговорим о достоинствах и недостатках упомянутых выше методов.

Пароль

По парольному принципу строятся простейшие системы аутентификации, в которых пользователю достаточно ввести правильный пароль для получения доступа к нужному ему ресурсу. Парольная аутентификация является наиболее распространенной: во-первых, это самый простой из рассматриваемых нами методов аутентификации (что является единственным его достоинством), во-вторых, он появился намного раньше остальных, поэтому к настоящему времени реализован в огромном количестве различных компьютерных программ.

Недостатков же у парольной аутентификации не счесть.

Во-первых, очень часто неискушенные пользователи выбирают простые или легко угадываемые пароли:

Во-вторых, пароль могут подсмотреть или перехватить при вводе.

В-третьих, пароль может быть получен путем применения насилия к его владельцу.

Наконец, существуют и применяются злоумышленниками действенные методы социальной инженерии , с помощью которых можно получить пароль пользователя обманным путем - неопытный пользователь сам назовет его лиходею, если тот сможет ловко притвориться администратором системы. Последним достижением злоумышленников на данном поприще является фишинг : пользователь завлекается на фальшивую веб-страницу, имитирующую, скажем, нужную страницу сайта его банка, - там он вводит параметры своей кредитной карты, с которой потом снимают деньги преступники. Кстати, в таких случаях помогают методы взаимной аутентификации , когда не только сервер проверяет пользователя, но и пользователь убеждается, что это именно сервер его банка.

Нельзя сказать, что технический прогресс в отношении парольной аутентификации стоит на месте. Не прекращаются попытки построить сильную аутентификацию в сочетании с удобством и простотой применения паролей.

Разработано множество программных и аппаратных генераторов паролей , которые вырабатывают длинные и сильные случайные пароли, неуязвимые для словарных атак и других вариантов подбора. Обратная сторона медали: пользователи вынуждены запоминать длинные и сложные пароли, результат - искушение записать пароль на бумажку и повесить ее на монитор.

Существуют системы, включающие пароль под принуждением : пользователь применяет один пароль для нормального входа в систему, а другой, также предопределенный пароль, сигнализирует модулю аутентификации о том, что пользователя принуждают к входу в систему. Программы прозрачного шифрования, например, предоставляют при вводе пароля под принуждением дезинформацию, предварительно подобранную принуждаемым пользователем (о прозрачном шифровании см. статью , «Мир ПК», № 4/02).

Однако видно, что подобные усовершенствования усложняют парольную аутентификацию, основное достоинство которой - простота.

Уникальный предмет

Рис. 2. Пример USB-токена: ruToken

Для аутентификации пользователей наиболее часто применяются следующие предметы: смарт-карты, карты с магнитной полосой, электронные таблетки iButton, USB-токены (рис. 2).

Уникальность каждого из перечисленных предметов определяется информацией, которую он содержит. В простейшем случае эта информация представляет собой идентификатор и пароль пользователя, которые просто считываются с носителя и передаются модулю аутентификации. Более сложный случай - носитель содержит криптографический ключ, который используется в каком-либо из протоколов удаленной аутентификации. Кстати говоря, микропроцессорные смарт-карты и USB-токены могут сами выполнять криптографические преобразования и играть активную роль в аутентификации.

Уникальный предмет используется сам по себе довольно редко: чаще всего это один из элементов двухфакторной аутентификации, пример которой был приведен выше.

Недостатков у «предметной» аутентификации несколько меньше, чем у парольной, а именно следующие:

• предмет может быть похищен или отнят у его владельца;
• в большинстве случаев требуется специальное оборудование для работы с предметами;
• иногда возможно изготовление копии или эмулятора предмета.

Несмотря на эти недостатки, носители аутентификационной информации сейчас весьма популярны. Особенно это касается USB-токенов, для использования которых не нужно никакого оборудования - достаточно не очень древнего компьютера. Кроме того, для аутентификации с помощью USB-токенов в операционных системах Windows 2000 и выше из программного обеспечения необходим только драйвер специального формата для используемого USB-токена - здесь уже включена поддержка такой аутентификации.

Биометрическая аутентификация

Еще десяток лет назад биометрическая аутентификация встречалась в основном в фантастических произведениях. Сейчас биометрические технологии переживают период бурного роста, резко усилившегося после событий 11 сентября 2001 г. Тогда эксперты посчитали, что биометрические технологии, особенно распознавание людей по чертам лица, помогут в поиске террористов и других злоумышленников. К сожалению, нельзя сказать, что ожидания экспертов полностью оправдались, однако биометрические технологии прочно заняли свое место на рынке средств идентификации и аутентификации пользователей.

В качестве аутентификационной информации в данном случае берутся во внимание оригинальные и неотъемлемые характеристики человека. Наиболее часто используются следующие из них:

1. Отпечатки пальцев. Известно, что они уникальны для каждого человека, причем не меняются на протяжении жизни. Для сканирования отпечатков пальцев применяется самое дешевое оборудование (по сравнению с другими методами биометрической аутентификации), кроме того, данный метод привычен для пользователей и не вызывает каких-либо опасений. Однако считается, что недорогие сканеры отпечатков пальцев можно обмануть специально изготовленным искусственным пальцем.
2. Рисунок радужной оболочки глаза. Это на сегодня наиболее точный метод биометрической аутентификации. Но многие пользователи боятся процесса сканирования радужной оболочки, да и оборудование для сканирования является дорогостоящим. К тому же данный способ вызывает нарекания со стороны правозащитников. Они говорят, что глаз человека несет много информации о состоянии его здоровья, о злоупотреблении спиртными напитками, наркотиками и т.д. Есть опасения, что эту информацию о пользователях (побочную для процесса аутентификации) настроенная соответствующим образом система может сохранять, после чего возможно ее использование им во вред.
3. Черты лица. Данная технология распознавания считается очень перспективной, поскольку именно по чертам лица узнают друг друга люди. К сожалению, системы, реализующие данный метод, пока не блещут точностью.

В качестве уникальных признаков человека используются также характеристики его голоса, образец рукописной подписи, «клавиатурный почерк» (интервалы времени между нажатиями клавиш, составляющих кодовое слово, и интенсивность нажатий), геометрия руки и др. Однако эти технологии значительно меньше распространены, чем описанные выше.

* * *

С детства каждому из нас известно, что «все работы хороши - выбирай на вкус» (В. В. Маяковский. «Кем быть?»). Аналогичным образом можно охарактеризовать и методы аутентификации - применение найдется для любого из них. Все зависит от степени важности информации, к которой получает доступ аутентифицируемый пользователь. Например, уже есть системы с двухфакторной аутентификацией, когда одним из факторов является рисунок радужной оболочки глаза - метод, относящийся к числу наиболее сильных, но и дорогостоящих на сегодня. Но несравнимо чаще применяется парольная аутентификация, все недостатки которой перевешиваются простотой реализации и использования.

Судя по тем же фантастическим фильмам, в будущем паритет между различными методами аутентификации более-менее сохранится: вспомним феерический фильм недалекого прошлого «Пятый элемент» - в нем есть примеры почти всех мыслимых способов аутентификации.

Сергей Панасенко - начальник отдела разработки ПО фирмы «Анкад», канд. техн. наук. С ним можно связаться по е-mail: [email protected] .

1. 1. Соколов А.В., Шаньгин В.Ф. Защита информации в распределенных корпоративных сетях и системах. М.: ДМК Пресс, 2002. Исключительно познавательная книга, охватывающая практически все темы защиты информации. Один из ее разделов посвящен теории идентификации и аутентификации пользователей, а также протоколам сетевой аутентификации.
2. 2. Леонтьев Б. Хакинг без секретов. М.: Познавательная книга плюс, 2000. Содержит «список часто употребляемых паролей» и другую полезную информацию, касающуюся парольной аутентификации.
3. 3. Медведовский И.Д., Семьянов П.В., Леонов Д.Г. Атака на Internet. М.: ДМК Пресс, 2000. Одна из глав этой книги целиком посвящена методам социальной инженерии.
4. 4. Евангели А. PC Week/RE 2003, № 7, с. 24-25. Технологии биоидентификации и биометрический рынок. Статья, подробно описывающая методы биометрической аутентификации и существующие технические решения.
5. 5. Матвеев И.А., Ганькин К.А. Распознавание человека по радужке // Системы безопасности, 2004, № 5, с. 72. Подробно описаны технические особенности аутентификации по рисунку радужной оболочки глаза.

1 М.С. Горбачев, 1991.

Методы разграничения доступа

При организации доступа субъектов к объектам выполняются следующие действия:

– идентификация и аутентификация субъекта доступа;

– проверка прав доступа субъекта к объекту;

– ведение журнала учета действий субъекта.

При входе в КС, при получении доступа к программам и кон­фиденциальным данным субъект должен быть идентифицирован и аутентифицирован. Эти две операции обычно выполняются вместе, т.е., пользователь сначала сообщает сведения, позволяющие выделить его из множества субъектов (идентификация) – вводит имя пользователя (login), а затем сообщает сек­ретные сведения, подтверждающие, что он тот, за кого себя выдает.

Обычно данные, идентифицирующие пользователя, не засекре­чены, но для усложнения проведения атак по несанкционированному доступу желательно хра­нить эти данные в файле, доступ к которому возможен только адми­нистратору системы.

Для аутентификации субъекта чаще всего используются атрибу­тивные идентификаторы, которые делятся на следующие категории:

– пароли;

– съемные носители информации;

– электронные жетоны;

– пластиковые карты;

– механические ключи.

Паролем называют комбинацию символов, которая известна только владельцу пароля или, возможно, администратору системы безопасности. Обычно пароль вводится со штатной клавиатуры пос­ле включения питания. Возможен ввод пароля с пульта управления или специального наборного устройства. При организации парольной защиты необходимо выполнять следующие рекомендации:

1. Пароль необходимо запоминать, а не записывать.

2. Длина пароля должна быть не менее девяти символов.

3. Пароли должны периодически меняться.

4. Должны фиксироваться моменты времени успешного по­лучения доступа и неудачного ввода пароля. Информация о по­пытках неверного ввода пароля должны подвергаться статисти­ческой обработке и сообщаться администратору.

5. Пароли должны храниться так, чтобы доступ к ним был затруднен. Это достигается двумя способами:

– пароли хранятся в специальном ЗУ, запись в которое осуще­ствляется в специальном режиме;

– пароли подвергаются криптографическому преобразованию (шифрованию).

6. При вводе пароля не выдавать никаких сведений на экран, что­бы затруднить подсчет введенных символов.

7. Не использовать в качестве паролей имена и фамилии, дни рож­дения и географические или иные названия. Желательно менять при вводе пароля регистры, использовать специальные симво­лы, набирать русский текст на латинском регистре, использовать парадоксальные сочетания слов.

В настоящее время компьютер поддерживает ввод пароля до начала загрузки операционной системы. Такой пароль хранится в энергонезависимой памяти и обеспечивает предотвращение несанкционированного доступа до загрузки любых программных средств. Этот пароль считается эффек­тивным средством, если злоумышленник не имеет доступа к аппа­ратуре, так как отключение внутреннего питания сбрасывает этот пароль.

Другие способы идентификации (съемные носители, карты и. др.) предполагают наличие технических средств, хранящих идентифика­ционную информацию. Съемный носитель, содержащий идентифи­кационную информацию - имя пользователя и его пароль, находится у пользователя КС, которая снабжена устройством для считывания информации с носителя.

Для идентификации и аутентификации часто используется стан­дартный гибкий диск или флэш-память. Достоинства такого иден­тификатора заключаются в том, что не требуется использования до­полнительных аппаратных средств и кроме идентификационного кода на носителе может храниться и другая информация, например, контроля целостности информации, атрибуты шифрования и др.

Иногда, для повышения уровня защищенности, используются специальные переносные электронные устройства, подключаемые, например, к стандартным портам компьютера. К ним относится электронный жетон-генератор - прибор, вырабатывающий псевдослучайную сим­вольную последовательность, которая меняется примерно раз в ми­нуту синхронно со сменой такого же слова в компьютерной системе. Жетон использует­ся для однократного входа в систему. Существует другой тип жетона, имеющего клавиатуру и монитор. В процессе идентификации КС вы­дает случайную символьную последовательность, которая набирает­ся на клавиатуре жетона, по ней на мониторе жетона формируется новая последовательность, которая вводится в КС как пароль.

К недостатку способа идентификации и аутентификации с помощью дополнительного съемного устройства можно отнести воз­можность его потери или хищения.

Одним из надежных способов аутентификации является биомет­рический принцип, использующий некоторые стабильные биометри­ческие показатели пользователя, например, отпечатки пальцев, ри­сунок хрусталика глаза, ритм работы на клавиатуре и др. Для снятия отпечатков пальцев и рисунка хрусталика требуются специальные устройства, которые устанавливаются на компьютерных системах высших уровней защи­ты. Ритм работы при вводе информации проверяется на штатной клавиатуре компьютерной системы и, как показывают эксперименты, является вполне стабильным и надежным. Даже подглядывание за работой пользова­теля при наборе ключевой фразы не дает гарантии идентификации злоумышленника при его попытке повторить все действия при на­боре фразы.

Для предотвращения несанкционированных проникновений в информационную систему используется ряд защитных механизмов. Основными из них являются идентификация и аутентификация пользователей.

Идентификация позволяет субъекту (пользователю, процессу, действующему от имени определенного пользователя, или иному аппаратно-программному компоненту) назвать себя (сообщить свое имя). Посредством аутентификации вторая сторона убеждается, что субъект действительно тот, за кого он себя выдает. В качестве синонима слова «аутентификация» иногда используют словосочетание «проверка подлинности».

Идентификация – это присвоение субъектам и объектам доступа идентификаторов и сравнение предъявленного идентификатора с утвержденным перечнем.

Идентификатор – это средство идентификации доступа, представляющее собой отличительный признак субъекта или объекта доступа.

Аутентификация – это процесс подтверждения подлинности произвольных данных, предъявленных в электронной форме.

Аутентификатор – это средство аутентификации, представляющее отличительный признак пользователя.

Простейшим примером процесса идентификации может служить ввод пользователем при входе в систему своего имени, процесса аутентификации – ввод имени и пароля.

Субъект может подтвердить свою подлинность, предъявив, по крайней мере, одну из следующих сущностей:

· нечто, что он знает (пароль, личный идентификационный номер, криптографический ключ и т.п.);

· нечто, чем он владеет (личную карточку или иное устройство аналогичного назначения);

Пароль – это средство идентификации доступа, представляющее собой кодовое слово в буквенной, цифровой или буквенно-цифровой форме.

Главное достоинство парольной аутентификации – простота и привычность. Пароли давно встроены в операционные системы и иные информационные системы. При правильном использовании пароли могут обеспечить приемлемый для многих организаций уровень безопасности. Тем не менее, по совокупности характеристик их следует признать самым слабым средством проверки подлинности.

Биометрия представляет собой совокупность автоматизированных методов идентификации и/или аутентификации людей на основе их физиологических и поведенческих характеристик. К числу физиологических характеристик принадлежат особенности отпечатков пальцев, сетчатки и роговицы глаз, геометрия руки и лица и т.п. К поведенческим характеристикам относятся динамика подписи (ручной), стиль работы с клавиатурой. На стыке физиологии и поведения находятся анализ особенностей голоса и распознавание речи.

В общем виде работа с биометрическими данными организована следующим образом. Сначала создается и поддерживается база данных шаблонов биометрических характеристик потенциальных пользователей. Для этого биометрические характеристики пользователя снимаются, обрабатываются, и результат обработки (называемый биометрическим шаблоном) заносится в базу данных (исходные данные, такие как результат сканирования пальца или роговицы, обычно не хранятся).

В дальнейшем для идентификации (и одновременно аутентификации) пользователя процесс снятия и обработки повторяется, после чего производится поиск в базе данных шаблонов. В случае успешного поиска личность пользователя и ее подлинность считаются установленными. Для аутентификации достаточно произвести сравнение с одним биометрическим шаблоном, выбранным на основе предварительно введенных данных.

Для предотвращения доступа злоумышленника к информации в случае его проникновения в систему зачастую используют кодирование, или шифрование информации.

Шифрование (кодирование) данных - это изменение информации с помощью секретных кодов и алгоритма кодирования с целью предотвращения несанкционированного доступа к данным.

Криптография - наука о математических методах обеспечения конфиденциальности (невозможности прочтения информации посторонним) и аутентичности (целостности и подлинности авторства, а также невозможности отказа от авторства) информации.

Шифрование – наиболее мощное средство обеспечения конфиденциальности. Во многих отношениях оно занимает центральное место среди программно-технических регуляторов безопасности, являясь основой реализации многих из них, и в то же время последним (а подчас и единственным) защитным рубежом. Например, для портативных компьютеров только шифрование позволяет обеспечить конфиденциальность данных даже в случае кражи.

Различают два основных метода шифрования: симметричный и асимметричный .

В первом из них один и тот же ключ (хранящийся в секрете) используется и для зашифрования, и для расшифрования данных. Существует национальный стандарт на подобные методы – ГОСТ 28147-89 «Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритм криптографического преобразования».

Основным недостатком симметричного шифрования является то, что секретный ключ должен быть известен и отправителю, и получателю. С одной стороны, это создает проблему распространения ключей. С другой стороны, получатель на основании наличия зашифрованного и расшифрованного сообщения не может доказать, что он получил это сообщение от конкретного отправителя, поскольку такое же сообщение он мог сгенерировать самостоятельно.

В асимметричных (рис. 14.3) методах используются два ключа. Один из них, несекретный (он может публиковаться вместе с другими открытыми сведениями о пользователе), применяется для шифрования, другой (секретный, известный только получателю) – для расшифрования. Самым популярным из асимметричных является метод RSA (Райвест, Шамир, Адлеман), основанный на операциях с большими (скажем, 100-значными) простыми числами и их произведениями.

Существенным недостатком асимметричных методов шифрования является их низкое быстродействие, поэтому эти методы приходится сочетать с симметричными (асимметричные методы на 3–4 порядка медленнее).

Асимметричные методы позволили решить важную задачу совместной выработки секретных ключей (это существенно, если стороны не доверяют друг другу), обслуживающих сеанс взаимодействия, при изначальном отсутствии общих секретов. Для этого используется алгоритм Диффи-Хелмана.

Электронная цифровая подпись – реквизит электронного документа, предназначенный для защиты данного электронного документа от подделки, полученный в результате криптографического преобразования информации с использованием закрытого ключа электронной цифровой подписи и позволяющий идентифицировать владельца сертификата ключа подписи, а также установить отсутствие искажения информации в электронном документе.

Иногда бывает важно не только скрыть от злоумышленника важную информацию, но и утаить сам факт наличия такой информации. Здесь на помощь приходит компьютерная тайнопись – стеганография.

Стеганография имеет многовековую историю и по возрасту существенно старше криптографии. Само слово «стеганография» в переводе с греческого буквально означает «тайнопись» (steganos - секрет, тайна; graphy - запись) и представляет собой встраивание секретного сообщения в различные внешне безобидные данные . В дальнейшем эти сообщения могут вместе с такими данными храниться и передаваться без всяких подозрений со стороны компьютерных шпионов. Если разработчики криптографических алгоритмов исходят из предположения, что потенциальный противник будет делать что угодно для дешифровки сообщения, то разработчик стеганографического алгоритма озабочен тем, как не дать противнику обнаружить существование самого сообщения, содержащего тайну.

Стеганографическая система, или стегосистема , - это совокупность средств и методов, которые используются для формирования скрытого канала передачи информации.

Сообщение, которое необходимо передать отправителю, с помощью специального программного обеспечения встраивается в контейнер. Контейнер - любая информация, предназначенная для сокрытия тайных сообщений. Данные контейнера должны быть достаточно шумными, чтобы небольшое изменение в их беспорядочности не могло быть заметным. Биты контейнера, хотя и являются шумом с точки зрения точности измерений, могут иметь некоторые специальные статистические характеристики. Предполагается, что кодирование тайного сообщения должно воспроизводить характеристики шума контейнера. Цель труднодостижимая, но реальная. Поэтому выбор контейнера оказывает существенное влияние на надежность всей стегосистемы и возможность обнаружения факта передачи скрытого сообщения. Например, опытный глаз цензора с художественным образованием легко обнаружит изменение цветовой гаммы при внедрении сообщения в репродукцию «Черного квадрата» Малевича.

Для большинства современных методов, используемых для сокрытия сообщения в цифровых контейнерах, имеет место следующая зависимость надежности системы от объема встраиваемых сообщений: при увеличении объема встраиваемых сообщений снижается надежность системы (при неизменности размера контейнера). Таким образом, используемый в стегосистеме контейнер накладывает ограничения на размер встраиваемых данных.

Цифровые водяные знаки используются для защиты авторских или имущественных прав на цифровые изображения, фотографии или другие оцифрованные произведения искусства. Основными требованиями, которые предъявляются к таким встроенным данным, являются надежность и устойчивость к искажениям. Цифровые водяные знаки имеют небольшой объем, однако для их встраивания используются более сложные методы, чем для встраивания просто сообщений или заголовков.

Заголовки используются, в основном, для маркирования изображений в больших электронных хранилищах (библиотеках) цифровых изображений, аудио- и видеофайлов. В данном случае стеганографические методы используются не только для внедрения идентифицирующего заголовка, но и иных индивидуальных признаков файла.

В настоящее время компьютерная стеганография продолжает развиваться: формируется теоретическая база, ведется разработка новых, более стойких методов встраивания сообщений. Среди основных причин наблюдающегося всплеска интереса к стеганографии можно выделить принятые в ряде стран ограничения на использование наиболее совершенных методов криптографии, а также проблему защиты авторских прав на художественные произведения в цифровых глобальных сетях. Поэтому в ближайшее время можно ожидать новых публикаций и разработок в этой области.

Хотя стеганография и криптография принципиально отличаются по целям, их не стоит рассматривать как альтернативу друг другу. Это, скорее всего, две стороны одной медали. И не только потому, что по-настоящему эффективно лишь их совместное использование, но и потому, что в их основе лежит общая методическая и инструментальная база.

Тенденции развития компьютерной стеганографии показывают, что в ближайшие годы интерес к развитию ее методов будет усиливаться все больше и больше. Предпосылки к этому уже сформировались сегодня. В частности, общеизвестно, что актуальность проблемы информационной безопасности постоянно растет и стимулирует поиск новых методов защиты информации. С другой стороны, бурное развитие информационных технологий обеспечивает возможность реализации этих новых методов защиты информации. И, конечно, сильным катализатором этого процесса является развитие глобальной компьютерной сети общего пользования Интернет, а также такие нерешенные противоречивые проблемы Интернет, как защита авторского права, защита прав на личную тайну, организация электронной торговли, противоправная деятельность хакеров, террористов и т.п.

Методы защиты информации – идентификация и аутентификация.

Аутентификация - это процесс, в ходе которого на основании пароля, ключа или какой-либо иной информации, пользователь подтверждает, что является именно тем, за кого себя выдает.
Идентификация - это процесс, в ходе которого выясняются права доступа, привилегии, свойства и характеристики пользователя на основании его имени, логина или какой-либо другой информации о нем.
При входе пользователя в систему первым делом происходит его аутентификация. Если введенные логин и пароль совпадают с хранимыми в системе на сервере, то пользователь успешно входит в систему, иначе ему отказывается в доступе. Здесь уместно контролировать количество попыток, дабы избежать подбора паролей. В зависимости от сложности и надежности системы необходимо выбрать механизм работы с паролями. В самом простом случае можно разрешить пользователю самостоятельно вводить пароль. Но достаточно большое количество пользователей в качестве пароля вводит свой: логин, имя, номер телефона и т.п. Это можно разрешить только в тех системах, где проблема защиты информации пользователя является его собственным делом и не нанесет вреда системе в целом.
Идентификация и аутентификация (ИдиА) - это процесс распознавания и проверки подлинности заявлений о себе пользователей и процессов. ИдиА обычно используется при принятии решения, можно ли разрешить доступ к системным ресурсам пользователю или процессу.
Аутентификация через Интернет имеет ряд проблем. Достаточно легко можно перехватить данные идентификации и аутентификации (или вообще любые данные) и повторить их, чтобы выдать себя за пользователя. При аутентификации вообще пользователи часто выражают недовольство ею и часто совершают ошибки, что делает возможным получение данных ИдиА с помощью социальной инженерии. Наличие дополнительной ИдиА при использовании Интернета делает необходимым распространение среди пользователей данных для ИдиА, что будет лишь усложнять им работу. Другой проблемой является возможность вклиниться в сеанс пользователя после выполнения им аутентификации.
Существует три основных вида аутентификации - статическая, устойчивая и постоянная. Статическая аутентификация использует пароли и другие технологии, которые могут быть скомпрометированы с помощью повтора этой информации атакующим. Часто эти пароли называются повторно используемыми паролями. Устойчивая аутентификация использует криптографию или другие способы для создания одноразовых паролей, которые используются при проведении сеансов работы. Этот способ может быть скомпрометирован с помощью вставки сообщений атакующим в соединение. Постоянная аутентификация предохраняет от вставки сообщений атакующим.

1. Статическая аутентификация

Статическая аутентификация обеспечивает защиту только от атак, в ходе которых атакующий не может видеть, вставить или изменить информацию, передаваемую между аутентифицируемым и аутентифицирующим в ходе аутентификации и последующего сеанса. В этом случае атакующий может только попытаться определить данные для аутентификации пользователя с помощью инициации процесса аутентификации (что может сделать законный пользователь) и совершения ряда попыток угадать эти данные. Традиционные схемы с использованием паролей обеспечивают такой вид защиты, но сила аутентификации в основном зависит от сложности угадывания паролей и того, насколько хорошо они защищены.

2. Устойчивая аутентификация

Этот класс аутентификации использует динамические данные аутентификации, меняющиеся с каждым сеансом аутентификации. Атакующий, который может перехватить информацию, передаваемую между аутентифицируемым и аутентифицирующим, может попытаться инициировать новый сеанс аутентификации с аутентифицирующим, и повторить записанные им данные аутентификации в надежде замаскироваться под легального пользователя. Усиленная аутентификация 1 уровня защищает от таких атак, так как данные аутентификации, записанные в ходе предыдущего сеанса аутентификации, не смогут быть использованы для аутентификации в последующих сеансах.
Тем не менее устойчивая аутентификация не защищает от активных атак, в ходе которых атакующий может изменить данные или команды, передаваемые пользователем серверу после аутентификации. Так как сервер связывает на время сеанса данного аутентифицировавшегося пользователя с данным логическим соединением, он полагает, что именно он является источником всех принятых им команд по этому соединению.
Традиционные пароли не смогут обеспечить устойчивую аутентификацию, так как пароль пользователя можно перехватить и использовать в дальнейшем. А одноразовые пароли и электронные подписи могут обеспечить такой уровень защиты

3. Постоянная аутентификация

Этот тип аутентификации обеспечивает защиту от атакующих, которые могут перехватить, изменить и вставить информацию в поток данных, передаваемых между аутентифицирующим и аутентифицируемым даже после аутентификации. Такие атаки обычно называются активными атаками, так как подразумевается, что атакующий может активно воздействовать на соединение между пользователем и сервером.

Идентификацию и аутентификацию можно считать основой программно-технических средств безопасности, поскольку остальные сервисы рассчитаны на обслуживание именованных субъектов. Идентификация и аутентификация - это первая линия обороны, "проходная" информационного пространства организации.
Идентификация позволяет субъекту (пользователю, процессу, действующему от имени определенного пользователя, или иному аппаратно-программному компоненту) назвать себя (сообщить свое имя). Посредством аутентификации вторая сторона убеждается, что субъект действительно тот, за кого он себя выдает. В качестве синонима слова "аутентификация" иногда используют словосочетание "проверка подлинности".
Аутентификация бывает односторонней (обычно клиент доказывает свою подлинность серверу) и двусторонней (взаимной). Пример односторонней аутентификации - процедура входа пользователя в систему.
В сетевой среде, когда стороны идентификации/аутентификации территориально разнесены, у рассматриваемого сервиса есть два основных аспекта:
что служит аутентификатором (то есть используется для подтверждения подлинности субъекта);

• как организован (и защищен) обмен данными идентификации/аутентификации.

Субъект может подтвердить свою подлинность, предъявив, по крайней мере, одну из следующих сущностей:

• нечто, что он знает (пароль, личный идентификационный номер, криптографический ключ и т.п.);
• нечто, чем он владеет (личную карточку или иное устройство аналогичного назначения);
• нечто, что есть часть его самого (голос, отпечатки пальцев и т.п., то есть свои биометрические характеристики).

В открытой сетевой среде между сторонами идентификации/аутентификации не существует доверенного маршрута; это значит, что в общем случае данные, переданные субъектом, могут не совпадать с данными, полученными и использованными для проверки подлинности. Необходимо обеспечить защиту от пассивного и активного прослушивания сети, то есть от перехвата, изменения и/или воспроизведения данных. Передача паролей в открытом виде, очевидно, неудовлетворительна; не спасает положение и шифрование паролей, так как оно не защищает от воспроизведения. Нужны более сложные протоколы аутентификации.
Надежная идентификация и затруднена не только из-за сетевых угроз, но и по целому ряду причин. Во-первых, почти все аутентификационные сущности можно узнать, украсть или подделать. Во-вторых, имеется противоречие между надежностью аутентификации, с одной стороны, и удобствами пользователя и системного администратора с другой. Так, из соображений бе
зопасности необходимо с определенной частотой просить пользователя повторно вводить аутентификационную информацию (ведь на его место мог сесть другой человек), а это не только хлопотно, но и повышает вероятность того, что кто-то может подсмотреть за вводом данных. В- третьих, чем надежнее средство защиты, тем оно дороже.
Современные средства идентификации/аутентификации должны поддерживать концепцию единого входа в сеть. Единый вход в сеть - это, в первую очередь, требование удобства для пользователей. Если в корпоративной сети много информационных сервисов, допускающих независимое обращение, то многократная идентификация/аутентификация становится слишком обременительной. К сожалению, пока нельзя сказать, что единый вход в сеть стал нормой, доминирующие решения пока не сформировались.
Таким образом, необходимо искать компромисс между надежностью, доступностью по цене и удобством использования и администрирования средств идентификации и аутентификации.
Любопытно отметить, что сервис идентификации/аутентификации может стать объектом атак на доступность. Если система сконфигурирована так, что после определенного числа неудачных попыток устройство ввода идентификационной информации (такое, например, как терминал) блокируется, то злоумышленник может остановить работу легального пользователя буквально несколькими нажатиями клавиш.
Если в сети не хранятся сверхсекретные данные, то для доступа к ресурсам обычно достаточно логина и пароля. Управление такими системами обычно не представляет сложностей. В Windows 2000/ХР и Server 2003 можно создавать обособленные защищенные зоны управления - домены. Сетевой администратор может предоставить пользователям домена права доступа к ресурсам любого компьютера, будь то сервер или рабочая станция. Кроме того, при сотрудничестве администраторов между доменами могут быть установлены доверительные отношения, в результате чего пользователи получат доступ к сетевым ресурсам другого домена по той же учетной записи и паролю. В Windows 2000 и более поздних версиях для разграничения доступа к важным ресурсам могут применяться групповые политики.
В Novell NetWare для этого применяется служба Novel Directory Services, которая предоставляет пользователю регистрационное сетевое имя. Каждый пользователь представляется в каталоге объектом User, в свойствах которого содержится информация о его паролях и соединениях.
В операционных системах Unix концепция домена отсутствует. Вместо этого каждый хост Unix содержит файл паролей, где хранится информация о каждом пользователе, включая шифрованный пароль. Для доступа к ресурсам других сетевых хостов пользователь Unix должен либо зарегистрироваться на этом компьютере, либо использовать прокси. Утилиты TCP/IP, такие как FTP и Telnet, часто пересылают пароли пользователей по сети открытым текстом и поэтому являются легкой добычей для хакера.
В Unix для выполнения обычных сетевых операций, таких как копирование или печать файлов, или регистрация на удаленной системе, используются утилиты удаленной работы, обычно называемые r-командами (их имена начинаются буквой г). Такие утилиты очень полезны в сетевой среде, где один пользователь работает на нескольких компьютерах, но часто вызывают проблемы с безопасностью: ведь для выполнения команды на удаленном хосте пользователю достаточно иметь действительную для этого хоста учетную запись.
Вместо пароля право доступа определяется записью в файле /etc/hosts.equiv wiH.rhosts. Удаленный компьютер доверяет компьютеру, на котором пользователь выполняет r-команду, если находит в одном из этих файлов соответствующую запись. Каждая запись файла /etc/hosts.equiv содержит имя хоста и имя пользователя и позволяет идентифицировать пользователей и хосты, которым разрешено выполнять соответствующие команды. Поэтому ввода пароля не требуется.

Считается, если пользователь зарегистрировался на удаленном хосте, то он уже прошел аутентификацию. Файл rhosts работает подобным образом, но находится в домашнем каталоге пользователя. Удаленные пользователи, указанные в этом файле, могут выполнять действия на основании своих учетных записей.
Несмотря на то, что в большинстве операционных систем Unix и Linux сохранились базовые r-команды, теперь у них появилась альтернатива - утилиты защитной оболочки (Secure Shell, SSH), обеспечивающие передачу данных подобно r-командам, но с аутентификацией и шифрованием. Все это очень напоминает механизм доверительных отношений Windows NT/2000/Server 2003/ХР - но все же это разные механизмы. Злоумышленник легко может выдать себя за удаленный узел и получить доступ к системе Unix/Linux посредством г-команд.