Информационная безопасность становится ключевым фактором в процессе предоставления электронных услуг. Современные инфокоммуникационные услуги отличаются использованием большого объема чувствительной информации, которая нуждается в защите (персональные данные, платежная информация, ключи и секреты).
Можно выделить ключевые элементы, безопасность которых критически важна для предоставления услуг в электронном виде (серверное оборудование и приложения, включая облачные структуры, каналы связи, пользовательское оборудование и приложения, ключи и идентификаторы). Безопасность на стороне серверов приложений, каналов связи и пользовательского оборудования и ПО достаточно хорошо изучена [7, 8, 9, 10]. Но проблема безопасности при пользовании ключами и идентификаторами решается, в основном, на уровне практических приложений и опыта, что явно недостаточно, с точки зрения количественной оценки уровней защищённости на стадиях проектирования и создания оптимальных пользовательских интерфейсов. Научный анализ указанной проблемы является предметом настоящей работы.
Материал и методы исследования
Среди наиболее часто эксплуатируемых угроз информационной безопасности называется эксплуатация уязвимостей протоколов аутентификации и управления сессиями пользователей [6]. Данный вид угроз информационной безопасности занимает вторую строчку рейтинга, сразу после встраивания вредоносного кода, которое нередко производится силами злоумышленников-инсайдеров, и направлено на хищение атрибутов доступа пользователя. Доля рисков информационной безопасности, связанных с атрибутами доступа пользователей, неуклонно возрастает – в 2010 году эта угроза занимала третье место в рейтинге OWASP [12].
Имеются оценки экономического ущерба, который приносит компрометация пользовательских атрибутов доступа: по данным анализа базы данных инцидентов ИБ WHID наибольшую долю от всех действий злоумышленников составляют финансовые потери (64%), при этом в 36% случаев использовались украденные или скомпрометированные пароли и другие атрибуты доступа [13]. В сфере розничной торговли наибольшие потери были понесены (в 27% посягательств злоумышленников) из-за компрометации информации о кредитных картах, т.е. фактически данных об идентификаторах покупателей [13].
Анализ
Можно утверждать, что обеспечение безопасности ключей пользователя (атрибутов доступа к электронным услугам, паролей, идентификаторов и т.п.) на сегодняшний день наиболее актуально. В действительности, положение вещей обстоит следующим образом: провайдеры электронных услуг предпочитают снимать с себя любую ответственность, касающуюся защиты атрибутов доступа пользователей, внося соответствующие пункты в пользовательское соглашение. Пользователь сам обязан обеспечивать безопасность своих ключей. При этом если средств и способов защиты оборудования, ПО и информации на стороне провайдера на рынке имеется в достаточном количестве, то защита ключей пользователей находится в зачаточном состоянии, несмотря на актуальность этого вопроса. В то время как для защиты каналов связи, серверного ПО и оборудования используются сложные комплексы административно-технических средств, разработаны методики оценки уровня ИБ и рисков, в т.ч. на уровне государств [11], рекомендации для пользователей по управлению паролями сводятся, практически, к предупредительному информированию («Держите свои пароли в тайне, их компрометация может привести к серьезной угрозе информационной безопасности»).
С другой стороны, защищенный жизненный цикл ключей и идентификаторов на сегодняшний день становится все более существенным фактором в безопасности электронных услуг. Чтобы сместить акценты безопасности ключей и идентификаторов со стороны пользовательских рисков, повысить уровень их ИБ и ИБ электронных услуг в целом, необходимо реализовать ряд мероприятий и технических мер:
-
обеспечить защищенную генерацию ключей и идентификаторов;
-
обеспечить защищенное хранение и использование ключей и идентификаторов;
-
разработать универсальные механизмы использования ключей в различного рода электронных услугах;
-
реализовать сопутствующие механизмы авторизации и управления доступом;
-
разработать методики оценки уровня ИБ и рисков при использовании различных комбинаций ключей и идентификаторов и на основе них выбрать оптимальные способы доступа для отдельных видов электронных услуг.
Комплекс перечисленных выше мероприятий по управлению жизненным циклом ключей и идентификаторов образует набор механизмов управление доступом и его атрибутами (I&AM).
Современная парадигма механизмов I&AM представляет собой многоуровневую структуру, реализуемую посредством комплекса административно-технических мероприятий:
Рис. 1. Структура средств I&AM
Управление доступом и пользовательскими атрибутами позволяет решать задачи по обеспечению безопасности доступа к гетерогенным электронным услугам:
-
защищать пользовательские пароли, идентификаторы и другие атрибуты доступа;
-
управлять пользователями и уровнями авторизации пользователей;
-
выстраивать единые политики безопасности для приложений различного уровня сложности (на уровне организации или государства);
-
предоставлять средства безопасности как сервис.
Одна из важнейших задач, решаемых средствами I&AM, – обеспечение безопасности самих атрибутов доступа (паролей, секретов, идентификаторов и т.п.) и их безопасное использование. Данная функция может реализовываться различными методами, например:
-
использованием специальных технических средств для защиты ключей и идентификаторов (одним из вариантов являются токены и смарт-карты);
-
использованием облачных средств защиты информации, таким образом, чаще всего реализуются функции управления паролями (Password Management);
-
комбинированные механизмы, сочетающие в себе персональные носители и облачные услуги.
В таблице 1 проведено сравнение методов защиты ключей и идентификаторов для обеспечения безопасности пользовательских атрибутов доступа к электронным услугам.
Таблица 1
|
Критерий |
Токены, смарт-карты |
Облачные услуги |
Комбинированные средства защиты ключей |
|
Форм-фактор |
Персональный защищенный носитель данных |
Защищенная облачная услуга |
Комбинации в виде облачного хранилища ключей с доступом посредством персонального защищенного носителя данных |
|
Совместимые платформы |
Требуется наличие специальных устройств-считывателей, плохо распространены на мобильных устройствах |
Все программно-аппаратные платформы |
Все программно-аппаратные платформы |
|
Типы услуг, к которым предоставляется доступ |
Онлайн и оффлайн услуги |
Только онлайн услуги |
Онлайн и оффлайн услуги |
|
Уровень информационной безопасности при аутентификации |
Высокий |
Определяется способом аутентификации при доступе к облаку, обычно ниже, чем у токенов |
Определяется способом аутентификации при доступе к облаку, за счет использования физического носителя секрета может быть высоким |
|
Необходимость наличия специализированного ПО |
Необходимо СПО |
СПО не требуется |
В зависимости от уровня ИБ, может дополнительно применяться СПО |
|
Требования по аппаратной совместимости |
Наличие считывателя |
Не предъявляются |
В общем случае не предъявляются |
|
Возможность защиты идентификаторов |
Не предусмотрена, но может быть реализована |
Присутствует |
Присутствует |
|
Привязка ключей и идентификато- ров к личности пользователя |
Есть |
В общем случае нет |
Есть |
|
Удобство использования со стороны пользователей |
Удобство пользования ограничено требованием наличия считывателя и СПО |
Удобство на уровне обычной интернет-услуги |
Удобство на уровне обычной интернет-услуги |
Из приведенной таблицы следует, что наиболее универсальным средством защиты ключей и идентификаторов является комбинированный вариант, совмещающий в себе удобство облачного хранилища и безопасность персонального защищенного носителя информации. Проблема управления множественными пользовательскими атрибутами доступа, ключами и идентификаторами крайне остро стоит в настоящее время перед предприятиями финансовой отрасли и банками. Участились случаи мошенничества, связанные с попытками получить доступ к ключам пользователей (PIN-коды, коды телефонной аутентификации), одноразовым паролям и TAN [4] и самим номерам кредитных карт [2]. Банки традиционно возлагают ответственность за безопасность платежных и кредитных карт на клиента, однако злоумышленнику достаточно знать только номер карты, чтобы совершить перевод денег с нее [3]. В настоящее время банки находятся в поиске эффективных решений, позволяющих повысить безопасность средств доступа, используемых для услуг ДБО.
Торговые организации, в отличие от, например, банков, не всегда имеют достаточно развитую сеть, а с развитием интернет-коммерции у многих компаний её вообще нет, чтобы обрабатывать первичную регистрацию клиентов. В то же время для осуществления ряда коммерческих сделок необходимо привязывать атрибуты доступа пользователя к электронной услуге к личности пользователя. Это становится особенно актуальным в связи с переводом договорных отношений в электронную форму.
Для государственного сектора в соответствии с распоряжением правительства от 20 октября 2010 г. № 1815-р «О государственной программе Российской Федерации «Информационное общество (2011-2020 годы)» будет проведена работа по переводу государственных и муниципальных услуг в электронную форму. На сегодняшний день уже реализована ЕСИА, разработаны решения по персональным атрибутам доступа для граждан (токены с ЭЦП, пароли, УЭК). Однако количество пользователей, предпочитающих защищенные средства доступа к госуслугам, по-прежнему невелико. Так, например, УЭК выдано по самым оптимистичным подсчетам около 100 тыс. [5], а токенов с ЭЦП по некоторым оценкам выпущено ещё меньше. Главный недостаток средств доступа к госуслугам – удобство использования – вызван форм-фактором устройства защиты ключей в виде персонального носителя.
Из всего перечисленного выше можно сделать вывод о том, что задачи управления пользовательскими атрибутами доступа I&AM на сегодняшний день решены в недостаточном объеме и требуется кардинальный пересмотр подхода к обеспечению безопасности пользовательских атрибутов доступа.
Реализация и выводы
Наиболее подходящим решением задачи обеспечения управления пользовательскими атрибутами доступа для гетерогенных электронных услуг является решение на базе комбинированного подхода, сочетающего в себе привычные, с высоким уровнем безопасности, персональные носители и облачные хранилища ключей. Персональный носитель может обеспечивать лишь доступ пользователя к облаку, решающему основные задачи по управлению ключами и идентификаторами.
Предлагаемое решение должно соответствовать количественным параметрам, на основании которых можно будет оценить, насколько полно оно решает поставленную задачу:
-
надежность (оценивается вероятностью безотказной работы в течение определенного периода времени, рассчитанного с учетом стоимости для пользователя каждого отказа);
-
уровень информационной безопасности (способность системы обеспечивать конфиденциальность, целостность и доступность ключей и идентификаторов пользователей);
-
устойчивость (способность системы сохранять свою работоспособность при внешних, в т.ч. вредоносных воздействиях);
-
эргономичнсоть (userabiliry) (удобство использования средств системы в различных электронных услугах);
-
стоимость.
Указанные параметры для целевого решения должны быть выше, чем для уже существующих подходов обеспечения безопасности ключей, идентификаторов и пользовательских атрибутов доступа в целом [1].
С учетом перечисленного выше, задача, которая обеспечивает достижение необходимого уровня значений параметров в системах управления пользовательскими атрибутами доступа, формулируется как разработка механизмов управления пользовательскими атрибутами доступа, обеспечивающих:
-
массовый, недорогой, защищенный доступ к гетерогенным электронным услугам;
-
пригодность для использования в различных прикладных областях, в т.ч. в электронной коммерции, дистанционном банковском обслуживании и государственных электронных услугах.
Для решения сформулированной задачи разработана комбинированная система управления пользовательскими атрибутами доступа к электронным услугам, выполняющая следующие функции:
-
облачное хранение пользовательских паролей, идентификаторов и других атрибутов доступа;
-
доступ к облачному хранилищу посредством физического защищенного носителя, на базе двухфакторной схемы аутентификации, например, по связке мобильный телефон (или токен) и мастер-пароль;
-
использование в решении процедур регистрации пользователей, предполагающих привязку профиля пользователя, а следовательно, и всех ключей и идентификаторов, к личности пользователя;
-
предоставление набора услуг информационной безопасности для внешних систем (аутентификация, авторизация, управление паролями и т.п.);
-
наличие интерфейсов для взаимодействия с целевыми потребителями услуг.
Система реализована в формате аппаратно-программного комплекса, в основе которого лежат облачные технологии распределенного хранения информации. За счет использования облачного подхода для хранения и защиты ключей и идентификаторов пользователей повышается надежность и устойчивость системы в целом. Функционально система выглядит следующим образом:
Рис. 2. Функциональная схема решения
Система реализована в виде взаимосвязанных модулей, каждый из которых реализует набор функций по управлению пользовательскими атрибутами доступа: модульрегистрации пользователей производит обработку регистрационных запросов, их верификацию и сохранение в системе, хранение данных реализовано в виде распределенного облачного модуля хранения, состоящего из N-компонент, аутентификация пользователей выполняется соответствующим модулем, помимо этого присутствуют модули для реализации доступа с помощью паролей, а также системы SSO и модуль управления идентификаторами, реализующий их защищенное использование в электронных услугах.
Значения параметров характеристики надежности, устойчивости, информационной безопасности, удобства и стоимости предлагаемого решения для целевых приложений, рассмотренных в настоящей работе выше, чем у имеющихся на настоящий момент общих решений аналогичного класса. Оценка соответствия указанным характеристикам может быть произведена в соответствии с стандартными методологиями оценки ИБ [1, 7, 8, 9, 10].
Сокращения и аббревиатуры
ДБО – дистанционное банковское обслуживание.
ЭЦП – электронная цифровая подпись.
УЭК – универсальная электронная карта.
ЕСИА – единая система идентификации и аутентификации для портала государственных услуг.
ИБ – информационная безопасность.
ПО – программное обеспечение.
СПО – специализированное программное обеспечение.
I&AM – Identity and Access Management (I&AM).
OWASP – Open Web Application Security Project.
SSO – Single-Sign-On.
TAN – transaction authorization number.
WHID – Web Hacking Incidents Database.
Рецензенты:
Тарлыков В.А., д.т.н., профессор, начальник управления проектирования образовательных программ федерального государственнго бюджетнго образовательнго учереждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики», г. Санкт-Петербург.
Стафеев С.К., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Университета ИТМО», г. Санкт-Петербург.
Библиографическая ссылка
Горелик С.Л., Ляпер В.С. ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОННЫХ УСЛУГ // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 4. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=14233 (дата обращения: 24.04.2024).