Дина Погонышева - Безопасность информационных систем. Учебное пособие

Ошибки и каналы утечки в программном обеспечении

Компоненты программного обеспечения, вне зависимости от их конкретного предназначения, чрезвычайно сильно связаны и взаимозависимы.

Среди всего комплекса программного обеспечения в отдельную категорию выделяют операционную систему. В ней определена и реализована архитектура всей вычислительной системы. Наличие в ней ошибок, связанных с обеспечением безопасности, автоматически влечет серьезные последствия для всей вычислительной сети.

Таблица 6

Таксономия нарушений информационной безопасности по размещению в вычислительных сетях

Непосредственно с операционной системой связано сервисное программное обеспечение, обеспечивающее поддержку различных аспектов функционирования системы. Кроме того, существует прикладное программное обеспечение, с которым непосредственно работают пользователи.

Системное программное обеспечение

Операционная система включают в себя функции управления процессами, устройствами, распределением памяти, файловой системой и т. д. Она обеспечивает инициализацию вычислительной системы при опасности.

Ошибки на этапе инициализации могут возникнуть в результате неправильного взаимодействия с аппаратурой. Например, если произошли изменения в составе аппаратных средств, или при наличии неправильных конфигурационных параметров. Такие ошибки приводят к неправильному назначению полномочий доступа процессов и пользователей к ресурсам системы.

Управление процессами и управление распределением памяти – это основные задачи операционной системы, и такие ошибки приводят к получению злоумышленником контроля над всей системой и свободному доступу к любой информации.

Управление устройствами определяет наличие комплекса программ ввода/вывода, обеспечивающих функционирование этих устройств параллельно и независимо от центрального процессора. Ошибки в таких программах приводят либо к отказам и сбоям в работе устройств, либо позволяют получить информацию, доступ к которой запрещен.

Файловая система использует значительное число функций операционной системы – управление процессами, устройствами, распределением памяти и т. д. Такие ошибки автоматически распространяются и на файловую систему. Кроме того, файловой системе присущи и собственные ошибки, касающиеся хранения данных и ограничения доступа к ним. Из-за неправильного представления данных следует неправильное функционирование механизмов контроля. Наличие ошибок в механизмах управления файловой системой способно привести к нарушению функционирования и безопасности всей вычислительной системы.

Идентификация и аутентификация являются основой функционирования любой системы защиты. Операционная система содержит специальные файлы, в которых хранятся имена и пароли, на основании которых и выполняются указанные процедуры. Чрезвычайно важно обеспечить не только адекватную реализацию процедур идентификации и аутентификации, но и всестороннюю защиту этих файлов от несанкционированного доступа и изменения. Иначе злоумышленник сможет выдать себя за легального пользователя и получить соответствующие полномочия.

Сервисное программное обеспечение

Сервисное программное обеспечение включает компиляторы, отладчики, редакторы, библиотеки функций, системы управления базами данных и т. п. Операционная система при запуске таких программ предоставляет им специальные привилегии, превышающие привилегии работающего с ними пользователя.

Привилегированные утилиты, как правило, являются сложными программами и часто обеспечивают выполнение функций, не предусмотренных операционной системой. Они разрабатываются отдельно от операционной системы и могут не поддерживать принятые в ней требования и ограничения безопасности, даже при наличии собственной системы защиты. Это означает, что привилегированные утилиты являются потенциально опасными для защиты вычислительных систем.

Наличие ошибок в реализации систем защиты привилегированных утилит или каналов утечки информации в них может быть использовано злоумышленником.

Прикладное программное обеспечение

Нарушения в функционировании вычислительной систем вызванные неумышленными ошибками в прикладном программном обеспечении, обычно ограничиваются только содержащим эту ошибку процессом, который некорректно функционирует либо саморазрушается. Преднамеренно внесенные программные закладки, вирусы, «троянские кони» и «логические бомбы» находятся именно на уровне прикладного программного обеспечения. Объектами их атак могут стать любые компоненты ИС, вплоть до выведения операционной системы из строя. В этом случае успех атаки зависит от того, насколько защищена конкретная операционная система от разрушительных действий прикладных программ. Многопользовательские многозадачные операционные системы (такие как Unix) сравнительно легко справляются с подобной проблемой, а широко распространенные DOS и Windows в этой ситуации оказываются бессильными.