Современные технологии защиты информации
Покупка
Новинка
Издательство:
Издательский Дом НИТУ «МИСиС»
Автор:
Бахаров Леонид Ефимович
Год издания: 2025
Кол-во страниц: 90
Дополнительно
В курсе лекций представлены современные подходы к построению безопасных информационных систем на основе парадигмы нулевого доверия (Zero Trust). В нем последовательно раскрываются фундаментальные принципы и архитектура Zero Trust, вопросы безопасности сетевой инфраструктуры, включая аутентификацию и авторизацию (AAA), а также практики удаленного мониторинга и администрирования. Рассматривается перспективное направление - применение технологий искусственного интеллекта в задачах кибербезопасности. Курс сочетает теоретические основы с практическими аспектами настройки и контроля, содержит структурированный материал и служит практическим руководством по переходу от традиционных периметровых моделей к динамической и адаптивной безопасности. Предназначен для обучающихся в магистратуре по направлениям подготовки 09.04.01 «Информатика и вычислительная техника» и 09.04.03 «Прикладная информатика», может быть рекомендован обучающимся по другим направлениям подготовки и специальностям как в рамках изучения соответствующих
дисциплин, так и при написании выпускных квалификационных работ.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Москва 2025 МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ Университет науки и технологий МИСИС ИНСТИТУТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И КОМПЬЮТЕРНЫХ НАУК Кафедра инфокоммуникационных технологий Л. Е. Бахаров СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ Курс лекций Рекомендовано редакционно-издательским советом университета № 4735
УДК 004.056.53 Б30 Р е ц е н з е н т канд. техн. наук, доц. А. Л. Иванников Бахаров, Леонид Ефимович. Б30 Современные технологии защиты информации : курс лекций / Л. Е. Бахаров. – Москва : Издательский Дом НИТУ МИСИС, 2025. – 89 с. В курсе лекций представлены современные подходы к построению безопасных информационных систем на основе парадигмы нулевого доверия (Zero Trust). В нем последовательно раскрываются фундаментальные принципы и архитектура Zero Trust, вопросы безопасности сетевой инфраструктуры, включая аутентификацию и авторизацию (AAA), а также практики удаленного мониторинга и администрирования. Рассматривается перспективное направление – применение технологий искусственного интеллекта в задачах кибербезопасности. Курс сочетает теоретические основы с практическими аспектами настройки и контроля, содержит структурированный материал и служит практическим руководством по переходу от традиционных периметровых моделей к динамической и адаптивной безопасности. Предназначен для обучающихся в магистратуре по направлениям подготовки 09.04.01 «Информатика и вычислительная техника» и 09.04.03 «Прикладная информатика», может быть рекомендован обучающимся по другим направлениям подготовки и специальностям как в рамках изучения соответствующих дисциплин, так и при написании выпускных квалификационных работ. УДК 004.056.53 Бахаров Л. Е., 2025 НИТУ МИСИС, 2025
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие.................................................................4 Лекция 1. Парадигма нулевого доверия...........................5 1.1. Постановка задачи кибербезопасности с нулевым доверием....................................................5 1.2. Общая характеристика защищаемой среды............ 11 1.3. Основные принципы нулевого доверия.................. 14 1.4. Компоненты стратегии нулевого доверия............... 17 1.5. Принципы эталонной архитектуры систем с нулевым доверием.................................................. 20 Лекция 2. Безопасность сетевой инфраструктуры........... 22 2.1. Безопасная архитектура сети............................... 22 2.2. Безопасность аппаратного и программного обеспечения............................................................. 30 2.3. Аутентификация, авторизация и учет событий...... 34 2.4. Учетные записи и пароли.................................... 39 Лекция 3. Удаленный мониторинг, контроль и оповещение.............................................................. 49 3.1. Удаленное ведение журнала и мониторинг............. 49 3.2. Удаленное администрирование и сетевые службы...................................................... 53 3.3. Маршрутизация................................................. 62 3.4. Интерфейсные порты.......................................... 65 3.5. Баннеры с уведомлением и согласием.................... 71 Лекция 4. Технологии искусственного интеллекта в кибербезопасности..................................................... 73 Библиографический список........................................... 87
ПРЕДИСЛОВИЕ Дисциплина «Современные технологии защиты информации» в системе подготовки обучающихся по направлениям «Информатика и вычислительная техника» и «Прикладная информатика» входит в обязательную часть профессионального цикла дисциплин. В рамках освоения дисциплины обучающиеся изучают способы обеспечения безопасности и целостности данных информационных систем и технологий, приобретают навыки и умения в области анализа потенциальных угроз информационной безопасности, выбора средств реализации защиты в информационных системах и сетях передачи данных. На изучение дисциплины «Современные технологии защиты информации» отводится довольно ограниченный объем лекционного материала, так как основное время предназначено для практических занятий и самостоятельное освоение дисциплины. Как показывает практика, несмотря на обилие сведений по вопросам информационной безопасности, учащимся бывает нелегко выбрать источники, в которых представлена актуальная и структурированная информацию по основополагающим вопросам технологий, используемых при построении современных и перспективных систем защиты информации. Содержание курса лекций разработано с учетом наиболее актуальных направлений обеспечения кибербезопасности корпоративных информационных систем.
ЛЕКЦИЯ 1. Парадигма нулевого доверия Уязвимости, обнаруживаемые в результате участившихся утечек данных внутри и за пределами различных организаций, демонстрируют необходимость внедрения новой и более надежной модели кибербезопасности, которая способствовала бы принятию решений с учетом рисков. Такая парадигма была предложена в далеком 2007 г. Агентством оборонных информационных систем и Министерством обороны США под названием «Черное ядро». Она предусматривала переход от модели безопасности на основе периметра к модели, ориентированной на безопасность отдельных транзакций. Три года спустя, в 2010 г., главный аналитик американской исследовательской и консалтинговой компании Forrester Research Джон Киндерваг предложил термин «нулевое доверие» (Zero Trust). 1.1. Постановка задачи кибербезопасности с нулевым доверием Нулевое доверие – это стратегия и структура кибербезопасности, включающая принципы безопасности в информационном инжиниринге, предназначенная для предотвращения и обнаружения вредоносных действий в киберпространстве, реагирования на такие действия и восстановления после них. Эта модель безопасности приходит на смену идее доверенных или ненадежных сетей, устройств, пользователей или процессов и переходит к уровням достоверности, основанным на множестве атрибутов, которые позволяют использовать политики проверки подлинности и авторизации на основе концепции доступа с минимальными привилегиями. Для внедрения парадигмы нулевого доверия требуется разработка консолидированной и более эффективной (по сравнению с традиционной) архитектуры, не препятствующей работе пользователей, чтобы свести к минимуму неопределенность в обеспечении
точных решений о доступе с минимальными привилегиями в ответ на запрос в информационных системах и службах, рассматриваемых как скомпрометированные. Парадигма нулевого доверия концентрируется на защите важных данных и ресурсов, а не только на традиционной безопасности сети или периметра. Она реализует непрерывную многофакторную аутентификацию, микросегментацию, шифрование, безопасность конечных точек, автоматизацию, аналитику и надежный аудит данных, приложений, активов, услуг (DAAS) [1]. По мере того как подход к организации процессов управления в организациях становится более гибким, более мобильным, допускающим применение облачных технологий, интенсивное развитие электронного документооборота с многочисленными правительственными и коммерческими организациями, предназначенного для решения различных задач, усиленная защита периметра уже не может использоваться в качестве эффективного средства защиты информационных процессов конкретного предприятия. В мире все более изощренных угроз применение подобной парадигмы призвано уменьшить поверхность атаки, снизить риски информационной безопасности и гарантировать, что в случае компрометации устройства, сети или пользователя/учетных данных ущерб будет быстро локализован и устранен. Ланшафт киберугроз стремительно изменяется. Хакерыодиночки все еще существуют, но их влияние на информационную сферу минимально. Реалии сегодяшнего дня – это организованные группы киберпреступников, имеющие практически неограниченное финансирование, высочайший уровень подготовки, технической оснащенности и мотивации. Использование новых тактик, методов и процедур в сочетании с более инвазивными вредоносными программами может позволить мотивированным злоумышленникам действовать с невиданной ранее скоростью и точностью. Любая новая функция безопасности должна быть устойчива к новым угрозам и эффективно сокращать векторы внутренних и внешних угроз.
Возможности применения парадигмы нулевого доверия для конечных пользователей улучшают видимость, контроль и анализ рисков использования инфраструктуры, приложений и данных. Это обеспечивает безопасную среду для выполнения пользовательских задач. Включение возможностей парадигмы нулевого доверия позволяет решить следующие проблемы и цели высокого уровня [1]: • модернизация разнородной информационной инфраструктуры; • упрощение архитектуры системы информационной безопасности; • разработка согласованной политики информационной безопасности; • оптимизация управления потоками данных; • обеспечение динамической идентификации и аутентификации. Исторически информационная инфраструктура в крупных организациях выстраивалась как децентрализованная и разнородная. Проблемы с удобством использования и безопасностью связаны с многолетним созданием инфраструктуры с множеством организационных, операционных и доктринальных границ с несколькими уровнями безопасности и поддержки, сегментами и сетями. Использование возможностей, разрабатывавшихся изолированно, неизбежно приводило к возникновению противоречий и пробелов в организационной структуре и процессах, препятствовавших созданию комплексной, динамичной и близкой к реальному времени общей операционной картины. Злоумышленники воспользовались этими логическими, технологическими и организационными пробелами и противоречиями. Фрагментарный подход к применению информационных технологий и кибербезопасности привел к чрезмерной технической сложности, созданию уязвимостей в корпоративной среде, неадекватному устранению угроз и высокому уровню издержек. Сложные методы безопасности способствуют неосознанному и неэффективному характеру работы пользователя. Этот
фактор, в свою очередь, стимулирует использование неутвержденных или небезопасных технологий, поскольку пользователи стремятся выполнить свои задачи наиболее эффективно, с минимальными затратами сил и времени. Разработка единой согласованной политики информационной безопасности предполагает, что автоматизированные политики кибербезопасности должны последовательно применяться во всех средах для обеспечения максимальной эффективности защитных мероприятий. Владельцы информационных систем несут ответственность за определение методов управления данными мероприятиями. Это позволяет обеспечивать надежность и согласованность стратегии защиты в соответствии с принятой политикой информационной безопасности. Не менее важна и оптимизация операций управления данными. Успех деятельности любой организации, начиная от начисления заработной платы и заканчивая обеспечением функционирования сложнейших производственно-технологических цепочек, все в большей степени зависит от структурированных и размеченных данных внутри исходных систем и за их пределами. Возможности использования расширенной аналитики также зависят от этих факторов. Несмотря на то, что стандарты и политика обработки данных существуют, они далеко не всегда взаимосвязаны и зачастую применяются непоследовательно. Это приводит к следующим негативным факторам [1]: • проблемам взаимодействия между приложениями, организациями и внешними партнерами; • неэффективности и уязвимости систем; • наличию непродуманного пользовательского интерфейса, который создает препятствия между пользователем и его целью, вызывая разочарование, появление ошибок и потерю времени; • невозможности в полной мере использовать облачные вычисления, анализ данных, машинное обучение в частности и искусственный интеллект в целом.
Обеспечение динамической идентификации и аутентификации пользователей имеет достаточно важное значение. Личные удостоверения, учетные данные и атрибуты не являются динамическими или контекстно-зависимыми и поступают из разрозненных источников. Несмотря на то что двухфакторная аутентификация в форме карты общего доступа (CAC) инфраструктуры открытых ключей (PKI) безопасна, уже существуют более современные и удобные для пользователей средства многофакторной аутентификации. В информационных системах предприятий объекты, не поддерживающие шифрованию (NPE), не получили широкого распространения, за исключением основных учетных записей служб, равно как и сущности для ботов или Интернета вещей (IoT). Управление идентификацией, учетными данными и доступом (ICAM) включает набор процессов, которые помогают организациям аутентифицировать, авторизовать и объединять пользователей в своих сетях. С помощью ICAM организации могут гарантировать, что нужный пользователь получает доступ к нужной информации в нужное время по правильным причинам. В частности, управление идентичностью позволяет организации устанавливать, поддерживать и прекращать идентичность. Управление учетными данными позволяет организации выдавать, отслеживать, обновлять и отзывать учетные данные для удостоверений. А управление доступом включает в себя авторизацию доступа к документам или приложениям в организации, чтобы только утвержденные лица могли читать или взаимодействовать с этими файлами или системами. Использование традиционных подходов к архитектуре кибербезопасности, таких как эшелонированная защита, привело к появлению сложных и избыточных возможностей в системах защиты. Преобладание удаленной работы и внедрение облачных вычислений привели к переносу данных организаций на новые платформы. Данные часто размещаются в отраслевых и пользовательских средах. Такие изменения в цифровом ландшафте создают новые проблемы безопасности, но также и предоставляют возможности для использования