Одной из распространенных схем аутентификации является простая аутентификация, которая основана на применении традиционных многоразовых паролей с одновременным согласованием средств его использования и обработки. Аутентификация на основе многоразовых паролей является простым и наглядным примером использования разделяемой информации. Пока в большинстве защищенных виртуальных сетей VPN (Virtual Private Network) доступ клиента к серверу разрешается по паролю.

Аутентификация на основе многоразовых паролей. Базовый принцип «единого входа» предполагает достаточность одноразового прохождения пользователем процедуры аутентификации для доступа ко всем сетевым ресурсам. Поэтому в современных операционных системах предусматривается централизованная служба аутентификации, которая выполняется одним из серверов сети и использует для своей работы базу данных. В этой базе данных хранятся учетные данные о пользователях сети. В эти учетные данные наряду с другой информацией включены идентификаторы и пароли пользователей.

В схеме простой аутентификации передача пароля и идентификатора пользователя может производиться следующими способами:

· в незашифрованном виде; например, согласно протоколу парольной аутентификации РАР (Password Authentication Protocol) пароли передаются по линии связи в открытой незащищенной форме;

· в защищенном виде; все передаваемые данные (идентификатор и пароль пользователя, случайное число и метки времени) защищены посредством шифрования или однонаправленной функции.

Очевидно, что вариант аутентификации с передачей пароля пользователя в незашифрованном виде не гарантирует даже минимального уровня безопасности, так как подвержен многочисленным атакам и легко компрометируется. Чтобы защитить пароль, его нужно зашифровать перед пересылкой по незащищенному каналу. Для этого в схему включены средства шифрования EK и дешифрования DK, управляемые разделяемым секретным ключом K. Проверка подлинности пользователя основана на сравнении присланного пользователем пароля PA и исходного значения PA", хранящегося на сервере аутентификации. Если значения PA и PA" совпадают, то пароль PA считается подлинным, а пользователь А - законным.

Схемы организации простой аутентификации отличаются не только методами передачи паролей, но и видами их хранения и проверки. Наиболее распространенным способом является хранение паролей пользователей в открытом виде в системных файлах, причем на эти файлы устанавливаются атрибуты защиты от чтения и записи (например, при помощи описания соответствующих привилегий в списках контроля доступа операционной системы). Система сопоставляет введенный пользователем пароль с хранящейся в файле парольной записью. При этом способе не используются криптографические механизмы, такие как шифрование или однонаправленные функции. Очевидным недостатком данного способа является возможность получения злоумышленником в системе привилегий администратора, включая права доступа к системным файлам и, в частности, к файлу паролей.

С точки зрения безопасности предпочтительным является метод передачи и хранения паролей с использованием односторонних функций. Обычно для шифрования паролей в списке пользователей используют одну из известных криптографически стойких хэш-функций. В списке пользователей хранится не сам пароль, а образ пароля, являющийся результатом применения к паролю хэш-функции.

В простейшем случае в качестве хэш-функции используется результат шифрования некоторой константы на пароле. Например, односторонняя функция h(·) может быть определена следующим образом:

где P - пароль пользователя;ID - идентификатор пользователя;

EP - процедура шифрования, выполняемая с использованием пароля P в качестве ключа.

Такие функции удобны, если длина пароля и ключа одинакова. В этом случае проверка подлинности пользователя А с помощью пароля РА состоит из пересылки серверу аутентификации отображения () A h P и сравнения его с предварительно вычисленным и хранимым в базе данных сервера аутентификации эквивалентом h"(РА) - рис. 2.17. Если отображения h(PA) и h"(РA) равны, то считается, что пользователь успешно прошел аутентификацию.

Рис. 2.17

На практике пароли состоят лишь из нескольких символов, чтобы дать возможность пользователям запомнить их. Короткие пароли уязвимы к атаке полного перебора всех вариантов. Для того чтобы предотвратить такую атаку, функцию h(Р) можно определить иначе, например в следующем виде:

где К и ID - соответственно ключ и идентификатор отправителя.

Различают две формы представления объектов, аутентифицирующих пользователя:

· внешний аутентифицирующий объект, не принадлежащий системе;

· внутренний объект, принадлежащий системе, в который переносится информация из внешнего объекта.

Допустим, что в компьютерной системе зарегистрировано n пользователей. Пусть і-й аутентифицирующий объект і-го пользователя содержит два информационных поля:

· IDi - неизменный идентификатор і-го пользователя, который является аналогом имени и используется для идентификации пользователя;

· Ki - аутентифицирующая информация пользователя, которая может изменяться и используется для аутентификации (например, пароль Pi = Ki).

Совокупную информацию в ключевом носителе можно назвать первичной аутентифицирующей информацией i-го пользователя. Очевидно, что внутренний аутентифицирующий объект не должен существовать в системе длительное время (больше времени работы конкретного пользователя). Для длительного хранения следует использовать данные в защищенной форме.

Системы простой аутентификации на основе многоразовых паролей имеют пониженную стойкость, поскольку в них выбор аутентифицирующей информации происходит из относительно небольшого множества слов. Срок действия многоразового пароля должен быть определен в политике безопасности организации, и такие пароли необходимо регулярно изменять. Выбирать пароли нужно так, чтобы они были трудны для угадывания и не присутствовали в словаре.

Аутентификация на основе одноразовых паролей. Суть схемы одноразовых паролей - использование различных паролей при каждом новом запросе на предоставление доступа. Одноразовый динамический пароль действителен только для одного входа в систему, и затем его действие истекает. Даже если кто-то перехватил его, пароль окажется бесполезен. Динамический механизм задания пароля является одним из лучших способов защитить процесс аутентификации от угроз извне. Обычно системы аутентификации с одноразовыми паролями используются для проверки удаленных пользователей.

Известны следующие методы применения одноразовых паролей для аутентификации пользователей:

1) Использование механизма временных меток на основе системы единого времени.

2) Использование списка случайных паролей, общего для легального пользователя и проверяющего, и надежного механизма их синхронизации.

3) Использование генератора псевдослучайных чисел, общего для пользователя и проверяющего, с одним и тем же начальным значением.

Генерация одноразовых паролей может осуществляться аппаратным или программным способом. Некоторые аппаратные средства доступа на основе одноразовых паролей реализуются в виде миниатюрных устройств со встроенным микропроцессором, внешне похожих на платежные пластиковые карточки. Такие карты, обычно называемые ключами, могут иметь клавиатуру и небольшой дисплей.

В качестве примера реализации первого метода рассмотрим технологию аутентификации SecurID на основе одноразовых паролей с использованием аппаратных ключей и механизма временной синхронизации. Эта технология аутентификации разработана компанией Security Dynamics и реализована в коммуникационных серверах ряда компаний, в частности в серверах компании Cisco Systems и др.

При использовании этой схемы аутентификации, естественно, требуется жесткая временная синхронизация аппаратного ключа и сервера. Поскольку аппаратный ключ может работать несколько лет, вполне возможно постепенное рассогласование внутренних часов сервера и аппаратного ключа. Для решения этой проблемы компания Security Dynamics применяет два способа:

· при производстве аппаратного ключа точно измеряется отклонение частоты его таймера от номинала. Величина этого отклонения учитывается как параметр алгоритма сервера;

· сервер отслеживает коды, генерируемые конкретным аппаратным ключом, и при необходимости динамически подстраивается под этот ключ.

Со схемой аутентификации, основанной на временной синхронизации, связана еще одна проблема. Генерируемое аппаратным ключом случайное число является достоверным паролем в течение небольшого конечного промежутка времени. Поэтому, в принципе, возможна кратковременная ситуация, когда хакер может перехватить PIN-код и случайное число, чтобы использовать их для доступа в сеть. Это самое уязвимое место схемы аутентификации, основанной на временной синхронизации.

Существуют и другие варианты аппаратной реализации процедуры аутентификации с использованием одноразовых паролей, например аутентификация по схеме запрос-ответ. При попытке пользователя осуществить логический вход в сеть, аутентификационный сервер передает ему запрос в виде случайного числа. Аппаратный ключ пользователя зашифровывает это случайное число, используя, например, алгоритм DES и секретный ключ пользователя, хранящийся в памяти аппаратного ключа и в базе данных сервера. Случайное число-запрос возвращается в зашифрованном виде на сервер. Сервер, в свою очередь, также зашифровывает сгенерированное им самим случайное число с помощью того же алгоритма DES и того же секретного ключа пользователя, извлеченного из базы данных сервера. Затем сервер сравнивает результат своего шифрования с числом, пришедшим от аппаратного ключа. При совпадении этих чисел пользователь получает разрешение на вход в сеть. Следует отметить, что схема аутентификации запрос-ответ сложнее в использовании по сравнению со схемой аутентификации с временной синхронизацией.

Второй метод применения одноразовых паролей для аутентификации пользователей основан на использовании списка случайных паролей, общего для пользователя и проверяющего, и надежного механизма их синхронизации. Разделяемый список одноразовых паролей представляется в виде последовательности или набора секретных паролей, где каждый пароль употребляется только один раз. Данный список должен быть заранее распределен между сторонами аутентификационного обмена. Вариантом данного метода является использование таблицы запросов ответов, в которой содержатся запросы и ответы, используемые сторонами для проведения аутентификации, причем каждая пара должна применяться только один раз.

Третий метод применения одноразовых паролей для аутентификации пользователей основан на использовании генератора псевдослучайных чисел, общего для пользователя и проверяющего, с одним и тем же начальным значением. Известны следующие варианты реализации этого метода:

· последовательность преобразуемых одноразовых паролей. В ходе очередной сессии аутентификации пользователь создает и передает пароль именно для данной сессии, зашифрованный на секретном ключе, полученном из пароля предыдущей сессии;

· последовательности паролей, основанные на односторонней функции. Суть данного метода составляет последовательное использование односторонней функции (известная схема Лампорта). Этот метод является более предпочтительным с точки зрения безопасности по сравнению с методом последовательно преобразуемых паролей.

Одним из наиболее распространенных протоколов аутентификации на основе одноразовых паролей является стандартизованный в Интернете протокол S/Key (RFC 1760). Данный протокол реализован во многих системах, требующих проверки подлинности удаленных пользователей, в частности в системе TACACS+ компании Cisco.

При использовании первого метода каждому пользователю выделя­ется достаточно длинный пароль, причем каждый раз для опознавания используется не весь пароль, а только его некоторая часть. В процессе проверки подлинности система запрашивает у пользователя группу сим­волов по заданным порядковым номерам. Количество символов и их по­рядковые номера для запроса определяются с помощью датчика псевдо­случайных чисел.

При одноразовом использовании паролей каждому пользователю выделяется список паролей. В процессе запроса номер пароля, который необходимо ввести, выбирается последовательно по списку или по схеме случайной выборки.

Недостатком методов модификации схемы простых паролей явля­ется необходимость запоминания пользователями длинных паролей или их списков. Запись же паролей на бумагу или в записные книжки приводит к появлению риска потери или хищения носителей информации с записан­ными на них паролями.

1.3.2. Метод «запрос-ответ»

При использовании метода «запрос-ответ» в ВС заблаговременно создается и особо защищается массив вопросов, включающий в себя как вопросы общего характера, так и персональные вопросы, относящиеся к конкретному пользователю, например, вопросы, касающиеся известных только пользователю случаев из его жизни.

Для подтверждения подлинности пользователя система последова­тельно задает ему ряд случайно выбранных вопросов, на которые он должен дать ответ. Опознание считается положительным, если пользова­тель правильно ответил на все вопросы.

Основным требованием к вопросам в данном методе аутентифика­ции является уникальность, подразумевающая, что правильные ответы на вопросы знают только пользователи, для которых эти вопросы предна­значены.

1.3.3. Функциональные методы

Среди функциональных методов наиболее распространенными яв­ляются метод функционального преобразования пароля, а также метод «рукопожатия».

Метод функционального преобразования основан на использовании некоторой функции F, которая должна удовлетворять следующим требо­ваниям:

Для заданного числа или слова X легко вычислить Y=F(X);

Зная X и Y сложно или невозможно определить функцию Y=F(X).

Необходимым условием выполнения данных требований является наличие в функции F(X) динамически изменяющихся параметров, напри­мер, текущих даты, времени, номера дня недели, или возраста пользова­теля.

Пользователю сообщается:

Исходный пароль - слово или число X, например число 31:

Функция F(X), например, Y=(X mod 100) * D + WJ, где (X mod 100) -операция взятия остатка от целочисленного деления X на 100, D -текущий номер дня недели, a W - текущий номер недели в теку­щем месяце;

Периодичность смены пароля, например, каждый день, каждые три дня или каждую неделю.

Паролями пользователя для последовательности установленных периодов действия одного пароля будут соответственно X, F(X), F(F(X)), F(F(F(X))) и т.д., т.е. для 1-го периода действия одного пароля паролем пользователя будет F""1(X). Поэтому для того, чтобы вычислить очередной пароль по истечении периода действия используемого пароля пользова­телю не нужно помнить начальный (исходный) пароль, важно лишь не за­быть функцию парольного преобразования и пароль, используемый до настоящего момента времени.

С целью достижения высокого уровня безопасности функция преоб­разования пароля, задаваемая для каждого пользователя, должна перио­дически меняться, например, каждый месяц. При замене функции целесо­образно устанавливать и новый исходный пароль.

Согласно методу «рукопожатия» существует функция F, известная только пользователю и ВС. Данная функция должна удовлетворять тем же требованиям, которые определены для функции, используемой в ме­тоде функционального преобразования.

При входе пользователя в ВС системой защиты генерируется слу­чайное число или случайная последовательность символов X и вычисля­ется функция F(X), заданная для данного пользователя (см. Рис. 1.2). Да­лее X выводится пользователю, который должен вычислить F(X) и ввести полученное значение в систему. Значения F(X) и F(X) сравниваются сис­темой и если они совпадают, то пользователь получает доступ в ВС.

Рис. 1.2. Схема аутентификации по методу «рукопожатия»

Например, в ВС генерируется и выдается пользователю случайное число, состоящее из семи цифр. Для заблуждения злоумышленника в лю­бое место числа может вставляться десятичная точка. В качестве функ­ции F принимается Y = (<сумма 1-й, 2-й и 5-й цифр числа>)2 - <сумма 3-й, 4-й, 6-й и 7-й цифр числа> + <сумма цифр текущего времени в часах>.

Для высокой безопасности функцию «рукопожатия» целесообразно циклически менять через определенные интервалы времени, например, устанавливать разные функции для четных и нечетных чисел месяца.

Достоинством метода «рукопожатия» является то, что никакой кон­фиденциальной информации между пользователем и ВС не передается. По этой причине эффективность данного метода особенно велика при его применении а вычислительных сетях для подтверждения подлинности пользователей, пытающихся осуществить доступ к серверам или цен­тральным ЭВМ.

В некоторых случаях может оказаться необходимым пользователю проверить подлинность той ВС, к которой он хочет осуществить доступ. Необходимость во взаимной проверке может понадобиться и когда два пользователя ВС хотят связаться друг с другом по линии связи. Методы простых паролей, а также методы модификации схем простых паролей в этом случае не подходят. Наиболее подходящим здесь является метод «рукопожатия». При его использовании ни один из участников сеанса свя­зи не будет получать никакой секретной информации.

2 ТИПОВЫЕ РЕШЕНИЯ В ОРГАНИЗАЦИИ КЛЮЧЕВЫХ СИСТЕМ

Рассмотрим структуры данных и алгоритмы идентификации и аутен­тификации на основе ключевой информации, а также иерархию хранения ключей.

Поскольку предполагается выполнение процедур как идентификации, так и аутентификации, допустим, что i-й аутентифицирующий объект (i-й ключевой носитель) содержит два информационных поля: IDi - неизме­няемый идентификатор i-го пользователя который является аналогом имени и используется для идентификации пользователя, и К, - аутентифицирующая информация пользователя, которая может изменяться и служит для аутентификации.

На самом деле IDi может соответствовать разным пользователям, например носитель сенсорной памяти Touch Memory содержит 8 байт не­изменяемого идентификатора носителя, но при этом ТМ может быть пе­редан разным пользователям.

Совокупную информацию в ключевом носителе будем называть пер­вичной аутентифицирующей информацией i-ro пользователя. Описанная структура соответствует практически любому ключевому носителю, слу­жащему для опознания пользователя. Например, ТМ имеет 8 байт, не пе­резаписываемого неповторяющегося серийного номера, который одно­значно характеризует конкретное ТМ, и некоторый объем перезаписывае­мой памяти, соответствующий аутентифицирующей информации Kj. Аналогично для носителей типа пластиковых карт выделяется неизме­няемая информация IDi первичной персонализации пользователя и объ­ект в файловой структуре карты, содержащий Ki.

Модель системы защиты

При построении систем защиты от угроз нарушения конфиденциальности информации в автоматизированных системах используется комплексный подход. Схема традиционно выстраиваемой эшелонированной защиты приведена на рис. 1.3.1.

Как видно из приведённой схемы, первичная защита осуществляется за счёт реализуемых организационных мер и механизмов контроля физического доступа к АС. В дальнейшем, на этапе контроля логического доступа, защита осуществляется с использованием различных сервисов сетевой безопасности. Во всех случаях параллельно должен быть развёрнут комплекс инженерно-технических средств защиты информации, перекрывающих возможность утечки по техническим каналам.

Остановимся более подробно на каждой из участвующих в реализации защиты подсистем.

1.3.2 Организационные меры и меры обеспечения физической безопасности

Данные механизмы в общем случае предусматривают :

• развёртывание системы контроля и разграничения физического доступа к элементам автоматизированной системы.
• создание службы охраны и физической безопасности.
• организацию механизмов контроля за перемещением сотрудников и посетителей (с использованием систем видеонаблюдения, проксимити-карт и т.д.);
• разработку и внедрение регламентов, должностных инструкций и тому подобных регулирующих документов;
• регламентацию порядка работы с носителями, содержащими конфиденциальную информацию.

Не затрагивая логики функционирования АС, данные меры при корректной и адекватной их реализации являются крайне эффективным механизмом защиты и жизненно необходимы для обеспечения безопасности любой реальной системы.

1.3.3. Идентификация и аутентификация

Напомним, что под идентификацией принято понимать присвоение субъектам доступа уникальных идентификаторов и сравнение таких идентификаторов с перечнем возможных. В свою очередь, аутентификация понимается как проверка принадлежности субъекту доступа предъявленного им идентификатора и подтверждение его подлинности.

Тем самым, задача идентификации – ответить на вопрос «кто это?», а аутентификации - «а он ди это на самом деле?».

Базовая схема идентификации и аутентификации приведена на рис. 1.3.2.

Приведённая схема учитывает возможные ошибки оператора при проведении процедуры аутентификации: если аутентификация не выполнена, но допустимое число попыток не превышено, пользователю предлагается пройти процедуру идентификации и аутентификации еще раз.

Всё множество использующих в настоящее время методов аутентификации можно разделить на 4 большие группы :

1. Методы, основанные на знании некоторой секретной информации . Классическим примером таких методов является парольная защита , когда в качестве средства аутентификации пользователю предлагается ввести пароль – некоторую последовательность символов. Данные методы аутентификации являются наиболее распространёнными.
2. Методы, основанные на использовании уникального предмета . В качестве такого предмета могут быть использованы смарт-карта, токен, электронный ключ и т.д.
3. Методы, основанные на использовании биометрических характеристик человека . На практике чаще всего используются одна или несколько из следующих биометрических характеристик:
   • отпечатки пальцев;
   • рисунок сетчатки или радужной оболочки глаза;
   • тепловой рисунок кисти руки;
   • фотография или тепловой рисунок лица;
   • почерк (роспись);
   • голос.
     Наибольшее распространение получили сканеры отпечатков пальцев и рисунков сетчатки и радужной оболочки глаза.
4. Методы, основанные на информации, ассоциированной с пользователем . Примером такой информации могут служить координаты пользователя, определяемые при помощи GPS. Данный подход вряд ли может быть использован в качестве единственного механизма аутентификации, однако вполне допустим в качестве одного из нескольких совместно используемых механизмов.

Широко распространена практика совместного использования нескольких из перечисленных выше механизмов – в таких случаях говорят о многофакторной аутентификации .

Особенности парольных систем аутентификации

При всём многообразии существующих механизмов аутентификации, наиболее распространённым из них остаётся парольная защита. Для этого есть несколько причин, из которых мы отметим следующие :

• Относительная простота реализации . Действительно, реализация механизма парольной защиты обычно не требует привлечения дополнительных аппаратных средств.
• Традиционность . Механизмы парольной защиты являются привычными для большинства пользователей автоматизированных систем и не вызывают психологического отторжения – в отличие, например, от сканеров рисунка сетчатки глаза.

В то же время для парольных систем защиты характерен парадокс, затрудняющий их эффективную реализацию: стойкие пароли мало пригодны для использования человеком. Действительно, стойкость пароля возникает по мере его усложнения; но чем сложнее пароль, тем труднее его запомнить, и у пользователя появляется искушение записать неудобный пароль, что создаёт дополнительные каналы для его дискредитации.

Остановимся более подробно на основных угрозах безопасности парольных систем . В общем случае пароль может быть получен злоумышленником одним из трёх основных способов:

1. За счёт использования слабостей человеческого фактора . Методы получения паролей здесь могут быть самыми разными: подглядывание, подслушивание, шантаж, угрозы, наконец, использование чужих учётных записей с разрешения их законных владельцев.
2. Путём подбора . При этом используются следующие методы:
   • Полный перебор . Данный метод позволяет подобрать любой пароль вне зависимости от его сложности, однако для стойкого пароля время, необходимое для данной атаки, должно значительно превышать допустимые временные ресурсы злоумышленника.
   • Подбор по словарю . Значительная часть используемых на практике паролей представляет собой осмысленные слова или выражения. Существуют словари наиболее распространённых паролей, которые во многих случаях позволяют обойтись без полного перебора.
   • Подбор с использованием сведений о пользователе. Данный интеллектуальный метод подбора паролей основывается на том факте, что если политика безопасности системы предусматривает самостоятельное назначение паролей пользователями, то в подавляющем большинстве случаев в качестве пароля будет выбрана некая персональная информация, связанная с пользователем АС. И хотя в качестве такой информации может быть выбрано что угодно, от дня рождения тёщи и до прозвища любимой собачки, наличие информации о пользователе позволяет проверить наиболее распространённые варианты (дни рождения, имена детей и т.д.).
3. За счёт использования недостатков реализации парольных систем. К таким недостаткам реализации относятся эксплуатируемые уязвимости сетевых сервисов, реализующих те или иные компоненты парольной системы защиты, или же недекларированные возможности соответствующего программного или аппаратного обеспечения.

При построении системы парольной защиты необходимо учитывать специфику АС и руководствоваться результатами проведённого анализа рисков. В то же время можно привести следующие практические рекомендации:

• Установление минимальной длины пароля . Очевидно, что регламентация минимально допустимой длины пароля затрудняет для злоумышленника реализацию подбора пароля путём полного перебора.
• Увеличение мощности алфавита паролей . За счёт увеличения мощности (которое достигается, например, путём обязательного использования спецсимволов) также можно усложнить полный перебор.
• Проверка и отбраковка паролей по словарю . Данный механизм позволяет затруднить подбор паролей по словарю за счёт отбраковки заведомо легко подбираемых паролей.
• Установка максимального срока действия пароля . Срок действия пароля ограничивает промежуток времени, который злоумышленник может затратить на подбор пароля. Тем самым, сокращение срока действия пароля уменьшает вероятность его успешного подбора.
• Установка минимального срока действия пароля . Данный механизм предотвращает попытки пользователя незамедлительно сменить новый пароль на предыдущий.
• Отбраковка по журналу истории паролей . Механизм предотвращает повторное использование паролей – возможно, ранее скомпрометированных.
• Ограничение числа попыток ввода пароля . Соответствующий механизм затрудняет интерактивный подбор паролей.
• Принудительная смена пароля при первом входе пользователя в систему . В случае, если первичную генерацию паролей для всех пользователь осуществляет администратор, пользователю может быть предложено сменить первоначальный пароль при первом же входе в систему – в этом случае новый пароль не будет известен администратору.
• Задержка при вводе неправильного пароля . Механизм препятствует интерактивному подбору паролей.
• Запрет на выбор пароля пользователем и автоматическая генерация пароля . Данный механизм позволяет гарантировать стойкость сгенерированных паролей – однако не стоит забывать, что в этом случае у пользователей неминуемо возникнут проблемы с запоминанием паролей.

Оценка стойкости парольных систем

Оценим элементарные взаимосвязи между основными параметрами парольных систем . Введём следующие обозначения:

• A – мощность алфавита паролей;
• L – длина пароля;
• S=A L – мощность пространства паролей;
• V – скорость подбора паролей;
• T – срок действия пароля;
• P – вероятность подбора пароля в течение его срока действия.

Очевидно, что справедливо следующее соотношение:

Обычно скорость подбора паролей V и срок действия пароля T можно считать известными. В этом случае, задав допустимое значение вероятности P подбора пароля в течение его срока действия, можно определить требуемую мощность пространства паролей S.

Заметим, что уменьшение скорости подбора паролей V уменьшает вероятность подбора пароля. Из этого, в частности, следует, что если подбор паролей осуществляется путём вычисления хэш-функции и сравнение результата с заданным значением, то большую стойкость парольной системы обеспечит применение медленной хэш-функции.

Методы хранения паролей

В общем случае возможны три механизма хранения паролей в АС :

1. В открытом виде . Безусловно, данный вариант не является оптимальным, поскольку автоматически создаёт множество каналов утечки парольной информации. Реальная необходимость хранения паролей в открытом виде встречается крайне редко, и обычно подобное решение является следствием некомпетентности разработчика.
2. В виде хэш-значения . Данный механизм удобен для проверки паролей, поскольку хэш-значения однозначно связаны с паролем, но при этом сами не представляют интереса для злоумышленника.
3. В зашифрованном виде . Пароли могут быть зашифрованы с использованием некоторого криптографического алгоритма, при этом ключ шифрования может храниться:
   • на одном из постоянных элементов системы;
   • на некотором носителе (электронный ключ, смарт-карта и т.п.), предъявляемом при инициализации системы;
   • ключ может генерироваться из некоторых других параметров безопасности АС – например, из пароля администратора при инициализации системы.

Передача паролей по сети

Наиболее распространены следующие варианты реализации:

1. Передача паролей в открытом виде . Подход крайне уязвим, поскольку пароли могут быть перехвачены в каналах связи. Несмотря на это, множество используемых на практике сетевых протоколов (например, FTP) предполагают передачу паролей в открытом виде.
2. Передача паролей в виде хэш-значений иногда встречается на практике, однако обычно не имеет смысла – хэши паролей могут быть перехвачены и повторно переданы злоумышленником по каналу связи.
3. Передача паролей в зашифрованном виде в большинстве является наиболее разумным и оправданным вариантом.

1.3.4. Разграничение доступа

Под разграничением доступа принято понимать установление полномочий субъектов для полследующего контроля санкционированного использования ресурсов, доступных в системе. Принято выделять два основных метода разграничения доступа : дискреционное и мандатное.

Дискреционным называется разграничение доступа между поименованными субъектами и поименованными объектами. На практике дискреционное разграничение доступа может быть реализовано, например, с использованием матрицы доступа (рис. 1.3.4).

Как видно из рисунка, матрица доступа определяет права доступа для каждого пользователя по отношению к каждому ресурсу.

Очевидно, что вместо матрицы доступа можно использовать списки полномочий: например, каждому пользователю может быть сопоставлен список доступных ему ресурсов с соответствующими правами, или же каждому ресурсу может быть сопоставлен список пользователей с указанием их прав на доступ к данному ресурсу.

Мандатное разграничение доступа обычно реализуется как разграничение доступа по уровням секретности. Полномочия каждого пользователя задаются в соответствии с максимальным уровнем секретности, к которому он допущен. При этом все ресурсы АС должны быть классифицированы по уровням секретности.

Принципиальное различие между дискреционным и мандатным разграничением доступа состоит в следующем: если в случае дискреционного разграничения доступа права на доступ к ресурсу для пользователей определяет его владелец, то в случае мандатного разграничения доступа уровни секретности задаются извне, и владелец ресурса не может оказать на них влияния. Сам термин «мандатное» является неудачным переводом слова mandatory – «обязательный». Тем самым, мандатное разграничение доступа следует понимать как принудительное.

1.3.5. Криптографические методы обеспечения конфиденциальности информации

В целях обеспечения конфиденциальности информации используются следующие криптографические примитивы :

Симметричные и асимметричные криптосистемы, а также различные их комбинации используются в АС прежде всего для шифрования данных на различных носителях и для шифрования трафика.

1.3.6. Методы защиты внешнего периметра

Подсистема защиты внешнего периметра автоматизированной системы обычно включает в себя два основных механизма: средства межсетевого экранирования и средства обнаружения вторжений. Решая родственные задачи, эти механизмы часто реализуются в рамках одного продукта и функционируют в качестве единого целого. В то же время каждый из механизмов является самодостаточным и заслуживает отдельного рассмотрения.

Межсетевое экранирование

Межсетевой экран (МЭ) выполняет функции разграничения информационных потоков на границе защищаемой автоматизированной системы. Это позволяет:

• повысить безопасность объектов внутренней среды за счёт игнорирования неавторизованных запросов из внешней среды;
• контролировать информационные потоки во внешнюю среду;
• обеспечить регистрацию процессов информационного обмена.

Контроль информационных потоков производится посредством фильтрации информации , т.е. анализа её по совокупности критериев и принятия решения о распространении в АС или из АС.

В зависимости от принципов функционирования, выделяют несколько классов межсетевых экранов . Основным классификационным признаком является уровень модели ISO/OSI, на котором функционирует МЭ.

Большинство используемых в настоящее время межсетевых экранов относятся к категории экспертных. Наиболее известные и распространённые МЭ – CISCO PIX и CheckPoint FireWall-1.

Системы обнаружения вторжений

Обнаружение вторжений представляет собой процесс выявления несанкционированного доступа (или попыток несанкционированного доступа) к ресурсам автоматизированной системы. Система обнаружения вторжений (Intrusion Detection System, IDS) в общем случае представляет собой программно-аппаратный комплекс, решающий данную задачу.

Общая структура IDS приведена на рис. 1.3.6.2:

Алгоритм функционирования системы IDS приведён на рис. 1.3.6.3:

Как видно из рисунков, функционирование систем IDS во многом аналогично межсетевым экранам: сенсоры получают сетевой трафик, а ядро путём сравнения полученного трафика с записями имеющейся базы сигнатур атак пытается выявить следы попыток несанкционированного доступа. Модуль ответного реагирования представляет собой опциональный компонент, который может быть использован для оперативного блокирования угрозы: например, может быть сформировано правило для межсетевого экрана, блокирующее источник нападения.

Существуют две основных категории систем IDS :

1. IDS уровня сети .
   В таких системах сенсор функционирует на выделенном для этих целей хосте в защищаемом сегменте сети. Обычно сетевой адаптер данного хоста функционирует в режиме прослушивания (promiscuous mode), что позволяет анализировать весь проходящий в сегменте сетевой трафик.
2. IDS уровня хоста .
   В случае, если сенсор функционирует на уровне хоста, для анализа может быть использована следующая информация:
   • записи стандартных средств протоколирования операционной системы;
   • информация об используемых ресурсах;
   • профили ожидаемого поведения пользователей.

Каждый из типов IDS имеет свои достоинства и недостатки. IDS уровня сети не снижают общую производительность системы, однако IDS уровня хоста более эффективно выявляют атаки и позволяют анализировать активность, связанную с отдельным хостом. На практике целесообразно использовать системы, совмещающие оба описанных подхода.

Существуют разработки, направленные на использование в системах IDS методов искусственного интеллекта. Стоит отметить, что в настоящее время коммерческие продукты не содержат таких механизмов.

1.3.7. Протоколирование и аудит

Подсистема протоколирования и аудита является обязательным компонентом любой АС. Протоколирование , или регистрация , представляет собой механизм подотчётности системы обеспечения информационной безопасности, фиксирующий все события, относящиеся к вопросам безопасности. В свою очередь, аудит – это анализ протоколируемой информации с целью оперативного выявления и предотвращения нарушений режима информационной безопасности.

Системы обнаружения вторжений уровня хоста можно рассматривать как системы активного аудита.

Назначение механизма регистрации и аудита:

• обеспечение подотчётности пользователей и администраторов;
• обеспечение возможности реконструкции последовательности событий (что бывает необходимо, например, при расследовании инцидентов, связанных с информационной безопасностью);
• обнаружение попыток нарушения информационной безопасности;
• предоставление информации для выявления и анализа технических проблем, не связанных с безопасностью.

Протоколируемые данные помещаются в регистрационный журнал , который представляет собой хронологически упорядоченную совокупность записей результатов деятельности субъектов АС, достаточную для восстановления, просмотра и анализа последовательности действий с целью контроля конечного результата.

Типовая запись регистрационного журнала выглядит следующим образом (рис. 1.3.7.1).

Поскольку системные журналы являются основным источником информации для последующего аудита и выявления нарушений безопасности, вопросу защиты системных журналов от несанкционированной модификации должно уделяться самое пристальное внимание. Система протоколирования должна быть спроектирована таким образом, чтобы ни один пользователь (включая администраторов!) не мог произвольным образом модифицировать записи системных журналов.

Не менее важен вопрос о порядке хранения системных журналов. Поскольку файлы журналов хранятся на том или ином носителе, неизбежно возникает проблема переполнения максимально допустимого объёма системного журнала. При этом реакция системы может быть различной, например:

• система может быть заблокирована вплоть до решения проблемы с доступным дисковым пространством;
• могут быть автоматически удалены самые старые записи системных журналов;
• система может продолжить функционирование, временно приостановив протоколирование информации.

Безусловно, последний вариант в большинстве случаев является неприемлемым, и порядок хранения системных журналов должен быть чётко регламентирован в политике безопасности организации.

"Рейтинг 2017 года: 123456 - лидер

Как сообщает Bleeping Computer, к такому выводу пришли эксперты калифорнийской компании SplashData (выпускает менеджеры паролей, в том числе TeamsID и Gpass) по итогам анализа миллионов паролей, оказавшихся в Сети в результате различных утечек.

«123456» является очень ненадежным паролем, но остальные в списке ста худших паролей 2017 года ничем не лучше. Большой популярностью пользуются спортивные термины (football, baseball, soccer, hockey, Lakers, jordan23, golfer, Rangers, Yankees), марки автомобилей (Mercedes, Corvette, Ferrari, Harley) и выражения (iloveyou, letmein, whatever, blahblah).

Как бы то ни было, истинными лидерами списка худших паролей являются имена: Robert (#31), Matthew (#32), Jordan (#33), Daniel (#35), Andrew (#36), Andrea (#38), Joshua (#40), George (#48), Nicole (#53), Hunter (#54), Chelsea (#62), Phoenix (#66), Amanda (#67), Ashley (#69), Jessica (#74), Jennifer (#76), Michelle (#81), William (#86), Maggie (#92), Charlie (#95) и Martin (#96).

Первые 25 паролей из топ-100 худших паролей 2017 года:

1 - 123456 2 - password 3 - 12345678 4 - qwerty 5 - 12345 6 - 123456789 7 - letmein 8 - 1234567 9 - football 10 - iloveyou 11 - admin 12 - welcome 13 - monkey 14 - login 15 - abc123 16 - starwars 17 - 123123 18 - dragon 19 - passw0rd 20 - master 21 - hello 22 - freedom 23 - whatever 24 - qazwsx 25 - trustno1

"Рейтинг 2016 года: 123456 - лидер

В январе 2017 года стало известно о том, что 123456 остается самым популярным в мире паролем. Об этом говорится в исследовании, опубликованном компанией Keeper Security. По данным исследователей, в 2016 году не менее 17% пользователей интернета используют или использовали в самом недавнем прошлом именно этот пароль.

Предметом исследования стали в общей сложности 10 миллионов, опубликованных в Сети после разных масштабных взломов. 123456 занял первое место по популярности. На втором - "более сложный" пароль 123456789, на третьем - "легендарный" qwerty. Также в изобилии встречаются 111111, 123123, 123321, google, 987654321 и прочие "сложнейшие" комбинации, которые подбираются "методом тыка".

Хотя сами пользователи - первые, кого следует обвинять за такое пренебрежение основами безопасности, однако часть ответственности лежит и на владельцах сайтов, которые не пытаются ввести более жесткие правила для паролей и допускают легко угадываемые или подбираемые комбинации.

В публикации Keeper Security указывается еще одна интересная деталь. В списке самых популярных паролей присутствуют такие комбинации как 18atcskd2w и 3rjs1la7qe. Эти пароли выглядят случайными, но частота их употребления показывает, что это не так.

По мнению исследователей, этими паролями серийно пользуются боты для автоматической регистрации новых аккаунтов в почтовых сервисах. Эти аккаунты затем используются для спама и фишинга.

Скорее всего, это означает, что провайдеры почтовых сервисов не прилагают достаточных усилий для борьбы с ботами: идентичные "случайные" пароли - это явный повод для серьезных подозрений.

"Рейтинг" 2015 года: 123456 - лидер

SplashData представляет топ самых используемых паролей ежегодно. Информацию компания добывает из источников, которые «сливают» чужие пароли к самым разнообразным площадкам в интернете. В 2015 году SplashData проанализировала 2 млн различных паролей, сравнив результаты с 2014 годом.

Первую и вторую строчки, как и в предыдущем году, заняли пароли «123456» и password. На третье место поднялся цифровой набор «12345678», сместив более простой «12345». Знаменитый qwerty также поднялся на одну строчку, заняв четвертое место.

Что касается «осмысленных» паролей, то названия видов спорта (football и baseball) остаются столь же популярны. Также среди «новичков» в списке появились пароли solo и starwars, недвусмысленно отсылающие к выходу продолжения киносаги «Звездные войны». Они заняли 23-е и 25-е места топа соответственно.

"Рейтинг" 2014 года: 123456 - лидер

В сентябре 2014 года в Сети опубликован текстовый файл с 1,26 млн логинами и паролями от учетных записей «Яндекса ». В компании утверждают, что он не является результатом взлома или утечки. Пользователи подсчитали, что пароль «123456» встречается в файле около 38 тыс. раз, «123456789» - около 13 тыс. раз, «111111» - около 9,5 тыс., а «qwerty» - около 7,7 тыс. В число популярных паролей также попали «7777777», «123321», «000000», «666666» и др.

"Рейтинг" 2013 года: 123456 выходит в лидеры

В 2013 г. слово «password» перестало быть самым популярным паролем среди пользователей интернета, сообщила компания SplashData, публикующая ежегодный список худших паролей Worst Password.

Сочетание цифр «123456» отвоевало первенство у лидера худших паролей слова «password», которое опустилось на второе место по популярности. До этого «password» возглавлял рейтинг два года подряд - в 2011 г. и в 2012 г.

На третьем месте осталось сочетание «12345678». В первую десятку также вошли следующие пароли: «qwerty», «abc123», «123456789», «111111», «1234567», «iloveyou» и «adobe123».

Наличие пароля «adobe123» в первой десятке связано с крупнейшей утечкой в истории, в результате которой были раскрыты данные 150 млн пользователей разработчика Photoshop, компании Adobe Systems .

"Рейтинг" 2012 года: Password - лидер

Глобальный отчет по безопасности компании Trustwave 2012 года посвящен уязвимым элементам в информационной безопасности компании. Авторы доклада исследовали более 300 инцидентов в 18 странах, произошедших в 2011 году.

Доклад акцентирует внимание на продолжающемся росте кибератак , а также увеличению количества злоумышленников в сфере информационной безопасности.

Большинство инцидентов возникает в следствии организационных и административных проблем. В ходе исследования было обнаружено, что 76% случаев нарушений произошло из-за уязвимости системы безопасности отделов, ответственных за системную поддержку и развитие компании.

Большая часть исследования посвящена проблеме использования слабых паролей. По мнению специалистов Trustwave, 80% инцидентов происходит в следствии слабых паролей. Слабые пароли продолжают оставаться основным уязвимым местом, используемым злоумышленниками как в крупных, так и в небольших компаниях.

По факту, использование слабых и стандартных паролей облегчает работу взломщиков для проникновения в информационные системы. Порой преступникам не требуется использование сложных, продуманных методов для взлома. По данным компании Trustwave, самым используемым паролем в сети является `Password1`(пароль1). В исследовании отмечено, что применение стандартных паролей присуще также при работе с серверами, сетевым оборудованием и различными устройствами пользователей.

В своем исследовании компания Trustwave приводит список наиболее употребляемых паролей. Английское слово `Password` (пароль) употребляется в 5% случаях, а слово Welcome (приветствие) в 1.3% случаев. Стоит также обратить внимание на использование времен года и дат. Не использовать подобные пароли и их варианты:

• Password1
• welcome
• 123456
• Winter10
• Spring2010

Также одна из проблем заключается в том, что многие устройства и приложения используются с изначальными стандартными паролями, зачастую дающими полноту прав доступа, говорится в исследовании.

"Рейтинг" 2011 года: Password - лидер

Достигли ли мы предельного количества паролей?

Проведенное в компании Experian , результаты которого она опубликовала 3 августа 2017 года, выявило растущий разрыв между поколениями в том, как люди управляют своими учетными записями. Миллениалы подвергаются большему риску хищения персональных данных, поскольку ставят удобство выше безопасности. Различные возрастные группы по-разному ведут себя в Сети : одни готовы испытывать неудобства, но чувствовать себя защищенными, другие пренебрегают мерами безопасности, не желая выходить из «зоны комфорта».

Исследование Experian в очередной раз продемонстрировало, что люди разных поколений имеют свои особенности использования интернета и управления учетными записями, паролями и логинами, - отметила Наталия Фролова , директор по маркетингу Experian в России и странах СНГ. - Младшее поколение ставит во главу угла удобство и, как правило, имеет не более 5 уникальных паролей для всех своих аккаунтов. Кроме того, такие пользователи обычно заходят во множественные аккаунты с помощью одного и того же логина социальной сети . При этом они, вероятно, не осознают, что стремление к удобству подвергает риску их личную информацию. Отмечается стремительный рост хищений персональных данных, жертвами которых становятся представители именно этой возрастной группы.

Как показывают статистические данные системы Hunter от Experian, в Британии каждый год на 5% возрастает количество жертв хищения персональных данных среди пользователей в возрасте до 30 лет, причем особенно уязвимы те, кто проживает в разных типах общежитий, где одним устройством для выхода в интернет постоянно пользуются сразу несколько человек. В Британии в отношении этой группы совершается каждое третье мошенничество, связанное с хищением персональных данных.

Противоположную линию поведения выбрало старшее поколение. Представители этой категории гораздо чаще создают отдельный пароль для каждой учетной записи, заботясь о защите данных, пусть даже в ущерб своему удобству. Каждый четвертый британец сообщил, что использует 11 или более паролей.

Безусловно, такой объем информации сложно постоянно держать в памяти, отметили в Experian. Неудивительно, что значительная часть людей старше 55 лет вынуждена прилагать большие усилия, чтобы запомнить свои регистрационные данные. Такое перенапряжение памяти - растущая проблема: 4 из 10 опрошенных признались, что вынуждены пользоваться сервисом запоминания паролей, чтобы ничего не забыть. Постоянные напоминания о том, что пароли лучше не записывать, а помнить наизусть, способствуют повышению бдительности, но, одновременно, и увеличивают стресс. Более половины (55%) респондентов используют один и тот же пароль для нескольких учетных записей.

Исследование Experian также установило, что существует путаница в понимании того, что такое учетная запись - каждый третий респондент (31%) признался, что не знает этого, а еще 61% выбирали разные определения. Трое из пяти британцев (61%) не всегда понимают, с чем они выражают согласие, ставя «галочку» при регистрации нового профиля в интернете, а каждый девятый (11%) никогда этого не понимает.

Для предотвращения кражи персональных данных Experian рекомендует:

• Не реагировать на телефонные звонки и электронные сообщения от неизвестных лиц.
• Создать отдельные пароли для разных учетных записей - в особенности для электронной почты и интернет-банка.
• Придумать надежные пароли, состоящие из трех произвольных слов - можно составить их, добавляя цифры и символы, а также буквы в верхнем и нижнем регистре.
• При использовании общедоступных сетей Wi-Fi не заходить на сайты, где нужно вводить пароль (например, в свой банк, социальные сети и электронную почту) и не вводить личную информацию, такую как реквизиты банковской карты.
• Всегда загружать новейшее программное обеспечение на телефон , планшет или компьютер . Это увеличит вашу защиту от вредоносных программ .

Кража паролей – главный риск безопасности корпоративных данных

Исследования показывают, что около 40% всех пользователей выбирают пароли, которые легко угадать автоматически. Легко угадываемые пароли (123, admin) считаются слабыми и уязвимыми. Пароли, которые очень трудно или невозможно угадать, считаются более стойкими. Некоторыми источниками рекомендуется использовать пароли, генерируемые на стойких хэшах типа MD5, SHA-1 от обычных псевдослучайных последовательностей.

Кража паролей – главный риск безопасности корпоративных данных. Об этом предупреждают летом 2014 года эксперты антивирусной компании ESET (Словакия). 76% сетевых атак на компании стали возможны из-за ненадежных или украденных паролей (Министерство предпринимательства, инноваций и ремесел (Department for Business, Innovation and Skills) и PWC). Средний ущерб от потери информации зависит от типа атаки и действующего законодательства в области защиты данных и достигает 199 евро за одну учетную запись. При этом такие параметры как простои в работе персонала, снижение производительности, репутационные потери и утрата активов, в том числе, объектов интеллектуальной собственности, не поддаются исчислению (Ponemon Institute: 2013 Cost of Data Breach Study: Global Analysis).

В центре внимания киберпреступников – компании малого и среднего бизнеса. Они не всегда являются основной мишенью, но часто становятся жертвами из-за имеющихся нарушений системы безопасности. По некоторым данным, 67% кибератак направлены на малые компании, при этом 76% атак являются незапланированными. 75% атак предпринимается преступниками ради финансовой выгоды (Verizon Data Breach Report, 2013).

66% нарушений системы безопасности компании могут месяцами оставаться незамеченными, подвергая риску корпоративную информацию. В числе наиболее распространенных «дыр» в защите – проблемы с паролями: 61% пользователей используют один и тот же пароль, а 44% – меняют пароль только раз в год (CSID Customer Survey: Password Habits 2012).

Пароли, составленные по правилам грамматики, легко взломать

Ис­сле­до­ва­те­ли из уни­вер­си­те­та Кар­не­ги-Мел­ло­на раз­ра­бо­та­ли экс­пе­ри­мен­таль­ный ал­го­ритм под­бо­ра па­ро­ля, ис­поль­зу­ю­щий грам­ма­ти­че­ские пра­ви­ла, и про­ве­ри­ли его эф­фек­тив­ность на 1400 с лиш­ним па­ро­лях дли­ной в 16 и более сим­во­лов. При­мер­но 18% из этих па­ро­лей было со­став­ле­но из несколь­ких слов, объ­еди­нен­ных по пра­ви­лам грам­ма­ти­ки в ко­рот­кую фразу. Хотя такие па­ро­ли легче за­пом­нить, на­ли­чие струк­ту­ры су­ще­ствен­но огра­ни­чи­ва­ет число воз­мож­ных со­че­та­ний и об­лег­ча­ет также и за­да­чу взло­ма, ука­зы­ва­ют исследователи.

Длина па­ро­ля сама по себе не может ха­рак­те­ри­зо­вать его на­деж­ность. Слож­ность взло­ма двух па­ро­лей оди­на­ко­вой длины может от­ли­чать­ся на по­ря­док в за­ви­си­мо­сти от их грам­ма­ти­че­ской струк­ту­ры. На­при­мер, ме­сто­име­ний в языке мень­ше, чем гла­го­лов, при­ла­га­тель­ных и су­ще­стви­тель­ных, и по­это­му па­роль Shehave3cats, на­чи­на­ю­щий­ся с ме­сто­име­ния She, го­раз­до сла­бее, чем Andyhave3cats, на­чи­на­ю­щий­ся с имени Andy.

Ис­сле­до­ва­те­ли учли хо­ро­шо из­вест­ные воз­мож­но­сти за­ме­ны букв по­хо­жи­ми циф­ра­ми, из­ме­не­ния ре­ги­стра и до­бав­ле­ния в конце зна­ков пре­пи­на­ния. Они тоже не столь за­мет­но по­вы­ша­ют на­деж­ность па­ро­лей, как утвер­жда­ют неко­то­рые, счи­та­ют авторы.

Для большинства сайтов лучше использовать простые пароли

Все мы не раз слышали, что для любой учетной записи следует определять уникальные и сложные пароли, используя для их хранения специальную утилиту. Однако исследователи из Microsoft Research пришли к выводу, что такой подход может оказаться неверным (данные лета 2014 года). На первый взгляд, общепринятые рекомендации выглядят вполне логично.

При использовании для каждого сайта и сервиса длинных и сложных паролей, состоящих из случайных комбинаций символов, вероятность их взлома резко снижается, а в случае компрометации пароля под угрозой оказывается лишь одна учетная запись. Запомнить случайную последовательность из 10-20 символов довольно сложно, и тут на помощь приходят утилиты управления паролями, позволяющие хранить их все в одном месте. Все просто. На практике же большинство людей игнорируют сложные пароли, не говоря уже об использовании уникального пароля для каждого сайта и сервиса. При масштабных утечках мы видим, что мало кто следует рекомендациям по выбору пароля. Отношение к утилитам управления паролями тоже весьма скептическое. Ведь забыв пароль от утилиты, вы лишаетесь сразу всех своих паролей, а при взломе соответствующей программы или сервиса злоумышленник получает доступ ко всей вашей информации в полном объеме. Поэтому исследователи предлагают использовать простые пароли на сайтах, где хранятся данные, не представляющие особой ценности, а сложные пароли оставить для банковских учетных записей. Решать вам. Если вопреки рекомендациям экспертов по безопасности вы продолжаете сплошь и рядом использовать простые пароли, возможно, имеет смысл придерживаться именно такого подхода.

Взлом и стоимость компьютерных паролей

Взлом пароля является одним из распространенных типов атак на информационные системы, использующие аутентификацию по паролю или паре «имя пользователя-пароль». Суть атаки сводится к завладению злоумышленником паролем пользователя, имеющего право входить в систему.

Привлекательность атаки для злоумышленника состоит в том, что при успешном получении пароля он гарантированно получает все права пользователя, учетная запись которого была скомпрометирована, а кроме того вход под существующей учетной записью обычно вызывает меньше подозрений у системных администраторов.

Технически атака может быть реализована двумя способами: многократными попытками прямой аутентификации в системе, либо анализом хэшей паролей, полученных иным способом, например перехватом трафика.

При этом могут быть использованы следующие подходы:

• Прямой перебор. Перебор всех возможных сочетаний допустимых в пароле символов.
• Подбор по словарю. Метод основан на предположении, что в пароле используются существующие слова какого-либо языка либо их сочетания.
• Метод социальной инженерии. Основан на предположении, что пользователь использовал в качестве пароля личные сведения, такие как его имя или фамилия, дата рождения и т.п.

Для проведения атаки разработано множество инструментов, например, John the Ripper.

Критерии стойкости пароля

Исходя из подходов к проведению атаки можно сформулировать критерии стойкости пароля к ней.

• Пароль не должен быть слишком коротким, поскольку это упрощает его взлом полным перебором. Наиболее распространенная минимальная длина - восемь символов. По той же причине он не должен состоять из одних цифр.
• Пароль не должен быть словарным словом или простым их сочетанием, это упрощает его подбор по словарю.
• Пароль не должен состоять только из общедоступной информации о пользователе.

В качестве рекомендацией к составлению пароля можно назвать использование сочетания слов с цифрами и специальными символами (#, $, * и т.д.), использование малораспространенных или несуществующих слов, соблюдение минимальной длины.

Microsoft провела летом 2014 года исследование систем безопасности и выяснила, что лучше всего использовать короткие и простые пароли для сайтов, не хранящих личную информацию. Длинными и сложными паролями следует защищать свои учетные записи на web-ресурсах, содержащие банковские данные, имена, фамилии, пароли и т.д.

Повторное использование пароля является табу для специалистов по безопасности в последние годы после огромного количества кибервзломов и утечек личных данных. Рекомендации специалистов кажутся достаточно логичными.

Хакеры, располагая адресами электронной почты и паролями, могли использовать эти учетные данные в отношении других сайтов, чтобы получить к ним незаконный доступ. В свою очередь, повторное использование пароля на сайтах с низкой степенью защиты от кибервзломов необходимо для того, чтобы пользователи могли вспомнить уникальные коды, выбранные для более серьезных ресурсов. Специалисты Microsoft все же рекомендуют пользователям использовать простые пароли на бесплатных сайтах, не содержащих важную информацию. Лучше всего, говорят ИТ-эксперты, `попридержать` длинные и уникальные пароли для банковских сайтов и других хранилищ конфиденциальной информации.

Пароли как белье: меняйте их регулярно и не показывайте на публике

Цифры и регистр не делают пароль надежнее

Ученый из Университета Глазго со своим коллегой из исследовательской лаборатории Symantec выяснили, что цифры и символы верхнего регистра не делают пароль более надежным. Результаты опубликованы осенью 2015 года в сборнике ACM CSS 2015.

Исследователи использовали интеллектуальные алгоритмы, которые предварительно были обучены на базе данных, представляющей 10 млн паролей, имеющихся в сети в открытом виде. Далее они проверили эффективность алгоритмов на 32 млн других паролей. Выяснилось, что цифры и символы верхнего регистра не позволяют усложнить пароль. Такого эффекта можно достичь удлинением пароля или использованием специальных символов.

Исследователи говорят, что люди обычно используют символы верхнего регистра в начале своего пароля, а цифры - в конце. По словам авторов, чтобы сделать пароль более надежным, необходимо удлинить его и добавить специальные символы.

Методы защиты от атаки

Методы защиты можно разделить на две категории: обеспечение стойкости к взлому самого пароля, и предотвращение реализации атаки. Первая цель может быть достигнута проверкой устанавливаемого пароля на соответствие критериям сложности. Для такой проверки существуют автоматизированные решения, как правило работающие совместно с утилитами для смены пароля, например, cracklib.

Вторая цель включает в себя предотвращение захвата хэша передаваемого пароля и защиту от многократных попыток аутентификации в системе. Чтобы предотвратить перехват, можно использовать защищенные (зашифрованные) каналы связи. Чтобы усложнить злоумышленнику подбор путем многократной аутентификации, обычно накладывают ограничение на число попыток в единицу времени (пример средства: fail2ban), либо разрешением доступа только с доверенных адресов.

Комплексные решения для централизованной аутентификации, такие как Red Hat Directory Server или Active Directory уже включают в себя средства для выполнения этих задач.

Генерация пароля

В Unix-подобных операционных системах можно использовать утилиту pwgen. Например

сгенерирует 1 пароль длиной 10 символов.

Методы передачи пароля через сеть

Простая передача пароля

Пароль передаётся в открытом виде. В этом случае он может быть перехвачен при помощи простых средств отслеживания сетевого трафика.

Передача через зашифрованные каналы

Риск перехвата паролей через Интернет можно уменьшить, помимо прочих подходов, с использованием Transport Layer Security TLS, которая ранее называлась SSL , такие функции встроены во многие браузеры Интернета.

Базирующийся на хешах

Пароль передается на сервер уже в виде хэша (например, при отправке формы на web-странице пароль преобразуется в md5-хэш при помощи JavaScript), и на сервере полученный хэш сравнивается с хэшем, хранящимся в БД. Такой способ передачи пароля снижает риск получения пароля при помощи сниффера.

Многофакторная (двухфакторная) аутентификация

Правила управления паролями пользователей

Общие методы повышения безопасности программного обеспечения систем защищенных паролем включают:

• Ограничение минимальной длины пароля (некоторые системы Unix ограничивают пароли 8 символами).
• Требование повторного ввода пароля после определенного периода бездействия.
• Требование периодического изменения пароля.
• Назначение стойких паролей (генерируемых с использованием аппаратного источника случайных чисел, либо с использованием генератора псевдослучайных чисел, выход которого перерабатывается стойкими хэш-преобразованиями).

Для собственной безопасности пользователь должен учитывать несколько факторов при составлении пароля:

• по возможности его длина должна быть больше 8 символов;
• в составе пароля должны отсутствовать словарные элементы;
• должны использоваться не только нижний, но и верхний регистры;
• пароль должен состоять из цифр, букв и символов;
• пароль должен отличаться от логина (имени пользователя);
• при регистрации на каждом новом сайте пароль должен меняться

Что можно использовать вместо пароля

Многочисленные виды многоразовых паролей могут быть скомпрометированы и способствовали развитию других методов. Некоторые из них становятся доступны для пользователей, стремящихся к более безопасной альтернативе.

• Одноразовые пароли
• Технология единого входа
• OpenID

Распознавание подписи – надежная замена паролям?

Всякий раз, когда Вы платите по банковской карте или вынуждены подписывать цифровой экран электронным карандашом, для подтверждения Вашей личности используются системы распознавания подписи . В этом случае система сравнивает Вашу подпись с тем образцом подписи, который хранится в банковской системе.

Однако это не простое сравнение двух картинок. Специальная программа безопасности не только размещает две картинки рядом друг с другом, чтобы проверить, совпадают ли они, или, по крайней мере, похожи ли они. На самом деле, система распознавания подписи сравнивает способ создания этих двух изображений, осуществляя поиск одинакового поведенческого шаблона.

Преимущества и недостатки

Хотя может показаться, что подделать подпись достаточно просто, тем не менее, практически невозможно повторить скорость написания и оказываемое при этом давление. Так что, системы распознавания подписи, использующие самые передовые технологии, становятся идеальной заменой для паролей в операциях, например, с корпоративными банковскими счетами.

Впрочем, как и у всех других методов идентификации, и здесь имеются свои минусы. Один из главных недостатков заключается в том, что в силу целого ряда причин каждый из нас может подписываться по-разному, и это серьезная проблема. Чтобы система была практичной, важно уметь отличать, например, медленно сделанную подпись в результате какой-то травмы или в результате попытки подделать ее.

Кроме того, как минимум в настоящее время это не совсем эффективный способ доступа к сервисам. В самом деле, когда Вы подписываете что-то при оплате за что-то, эти данные не используются в реальном времени. Вместо этого, данные отправляются в Ваш банк, где будут проверены позже.

Однако наличие недостатков в системах распознавания подписей все равно не закрывает двери перед этой технологией. Вполне вероятно, что будущие корпоративные банковские операции будут разрешаться просто по подписи на планшете или смартфоне.

Пароли на основе смайликов

По данным лета 2015 года Британская компания Intelligent Environments утверждает, что изобрела способ использовать ряд из смайликов, картинок выражения эмоций, который заменит цифровой PIN -код на смартфоне, чтобы наш мозг смог легче запомнить данную последовательность, ведь люди легче запоминают осознанный ряд картинок. Использование «эмоционального» ПИН-кода основано на эволюционной способности людей помнить изображения. Кроме того, увеличенная сложность такого метода усложняет подбор ПИН-кода.

Традиционный четырехзначный ПИН - это четыре цифры от 0 до 9 с повторениями - всего 104 или 10 000 повторений. Число «эмоциональных картинок» равно 444 или 3 748 096, что, согласитесь, куда больше.

Стоит отметить, что данная технология - это, скорее всего, будущее, причем достаточно далекое.

История паролей

Пароли использовались с древнейших времён. Полибий (201 до н. э.) описывает применение паролей в Древнем Риме следующим образом:

То, каким образом они обеспечивают безопасное прохождение ночью выглядит следующим образом: из десяти манипул каждого рода пехоты и кавалерии, что расположено в нижней части улицы, командир выбирает, кто освобождается от несения караульной службы, и он каждую ночь идёт к трибуну, и получает от него пароль - деревянную табличку со словом. Он возвращается в свою часть, а потом проходит с паролем и табличкой к следующему командующему, который в свою очередь передает табличку следующему.

Под паролем понимается некоторая последовательность символов, сохраняемая в секрете и предъявляемая при обращении к компьютерной системе. Ввод пароля, как правило, выполняют с клавиатуры. Главное достоинство парольной аутентификации - простота и привычность. Пароли давно встроены в операционные системы и иные сервисы. При правильном использовании пароли могут обеспечить приемлемый для многих организаций уровень безопасности.

Иногда пароли с самого начала не хранятся в тайне, так как имеют стандартные значения, указанные в документации, и далеко не всегда после установки системы производится их смена.

Ввод пароля можно подсмотреть. Иногда для подглядывания используются даже оптические приборы. Пароль можно угадать "методом грубой силы", используя, например, словарь. Если файл паролей зашифрован, но доступен для чтения, его можно скачать к себе на компьютер и попытаться подобрать пароль, запрограммировав полный перебор (предполагается, что алгоритм шифрования известен).

Следующие меры позволяют значительно повысить надежность парольной защиты:

Наложение технических ограничений (пароль должен быть не слишком коротким, он должен содержать буквы, цифры, знаки пунктуации и т.п.);

управление сроком действия паролей, их периодическая смена;

Ограничение доступа к файлу паролей;

Ограничение числа неудачных попыток входа в систему (это затруднит применение метода "грубой силы");

Обучение пользователей;

Использование программных генераторов паролей (такая программа, основываясь на не-сложных правилах, может порождать только благозвучные и, следовательно, запоминающиеся пароли).

Перечисленные меры целесообразно применять всегда, даже если наряду с паролями используются другие методы аутентификации.

Существующие парольные методы проверки подлинности пользователей при входе в информационную систему можно разделить на две группы:

· методы проверки подлинности на основе простого пароля;

· методы проверки подлинности на основе динамически изменяющегося пароля.

Пароль подтверждения подлинности пользователя при использовании простого пароля не изменяется от сеанса к сеансу в течение установленного администратором службы безопасности времени его существования.

При использовании динамически изменяющегося пароля пароль пользователя для каждого нового сеанса работы или нового периода действия одного пароля изменяется по правилам, зависящим от используемого метода.

Использование простого пароля

Процедура опознавания с использованием простого пароля может быть представлена в виде следующей последовательности действий:

Пользователь посылает запрос на доступ к компьютерной системе и вводит свой идентификатор;

Система запрашивает пароль;

Пользователь вводит пароль;

Система сравнивает полученный пароль с паролем пользователя, хранящимся в базе эталонных данных системы защиты, и разрешает доступ, если пароли совпадают; в противном случае пользователь к ресурсам компьютерной системы не допускается.

Поскольку пользователь может допустить ошибку при вводе пароля, то системой должно быть предусмотрено допустимое количество повторений для ввода пароля.

В базе эталонных данных пароли, как и другую информацию, никогда не следует хранить в явной форме, а только зашифрованными. При этом можно использовать метод как обратимого, так и необратимого шифрования.

Согласно методу обратимого шифрования, эталонный пароль при занесении в базу эталонных данных зашифровывается по ключу, совпадающему с этим эталонным паролем, а введенный после идентификации пароль пользователя для сравнения с эталонным также зашифровывается по ключу, совпадающему с этим введенным паролем. Таким образом, при сравнении эталонный и введенный пароли находятся в зашифрованном виде и будут совпадать только в случае, если исходный введенный пароль совпадет с исходным. При несовпадении исходного введенного пароля с исходным эталонным исходный введенный пароль будет зашифрован по-другому, так как ключ шифрования отличается от ключа, которым зашифрован эталонный пароль, и после зашифрования не совпадет с зашифрованным эталонным паролем.

Можно выделить следующие основные способы повышения стойкости системы защиты на этапе аутентификации:

Повышение степени не тривиальности пароля;

Увеличение длины последовательности символов пароля;

Увеличение времени задержки между разрешенными попытками повторного ввода неправильно введенного пароля;

Повышение ограничений на минимальное и максимальное время действительности пароля.

Использование динамически изменяющегося пароля

Методы проверки подлинности на основе динамически меняющегося пароля обеспечивают большую безопасность, так как частота смены паролей в них максимальна - пароль для каждого пользователя меняется ежедневно или через несколько дней. При этом каждый следующий пароль по отношению к предыдущему изменяется по правилам, зависящим от используемого метода проверки подлинности.

Существуют следующие методы парольной защиты, основанные на использовании динамически меняющегося пароля:

Методы модификации схемы простых паролей;

Методы идентификации и установления подлинности субъектов и различных объектов;

Метод "запрос-ответ";

Функциональные методы.

Наиболее эффективными из данных методов являются функциональные.

Методы модификации схемы простых паролей. К методам модификации схемы простых паролей относят случайную выборку символов пароля и одноразовое использование паролей. При использовании первого метода каждому пользователю выделяется достаточно длинный пароль, причем каждый раз для опознавания используется не весь пароль, а только некоторая его часть. В процессе проверки подлинности система запрашивает у пользователя группу символов под заданным порядковым номерам. Количество символов и их порядковые номера для запроса определяются с помощью датчика псевдослучайных чисел. При одноразовом использовании паролей каждому пользователю выделяется список паролей. В процессе запроса номер пароля, который необходимо ввести, выбирается последовательно по списку или по схеме случайной выборки. Недостатком методов модификации схемы простых паролей является необходимость запоминания пользователями длинных паролей или их списков. Запись паролей на бумагу приводит к появлению риска потери или хищения носителей информации с записанными на них паролями.

Методы идентификации и установления подлинности субъектов и различных объектов. При обмене информацией рекомендуется в любом случае предусмотреть взаимную проверку подлинности полномочий объекта или субъекта. Если обмен информацией производится по сети, то процедура должна выполняться обязательно. Для этого необходимо, чтобы каждому из объектов и субъектов присваивалось уникальное имя. Каждый из объектов (субъектов) должен хранить в своей памяти (недоступной для посторонних лиц) список, содержащий имена объектов (субъектов), с которыми будут производить процессы обмена защищаемыми данными.

Метод "запрос-ответ". При использовании метода "запрос-ответ" в информационной системе заблаговременно создается и особо защищается массив вопросов, включающий в себя как вопросы общего характера, так и персональные вопросы, относящиеся к конкретному пользователю, например, вопросы, касающиеся известных только пользователю случаев из его жизни. Для подтверждения подлинности пользователя система последовательно задает ему ряд случайно выбранных вопросов, на которые он должен дать ответ. Опознание считается положительным, если пользователь правильно ответил на все вопросы. Основным требованием к вопросам в данном методе аутентификации является уникальность, подразумевающая, что правильные ответы на вопросы знают только пользователи, для которых эти вопросы предназначены.

Функциональные методы. Среди функциональных методов наиболее распространенными является метод функционального преобразования пароля. Метод функционального преобразования основан на использовании некоторой функции F, которая должна удовлетворяет установленным требованиям.

Одноразовые пароли

Одноразовый пароль — это пароль, действительный только для одного сеанса аутентификации . Действие одноразового пароля также может быть ограничено определённым промежутком времени. Преимущество одноразового пароля по сравнению со статическим состоит в том, что пароль невозможно использовать повторно. Таким образом, злоумышленник, перехвативший данные из успешной сессии аутентификации, не может использовать скопированный пароль для получения доступа к защищаемой информационной системе. Использование одноразовых паролей само по себе не защищает от атак, основанных на активном вмешательстве в канал связи, используемый для аутентификации (например, от атак типа «человек посередине» ).

Алгоритмы создания одноразовых паролей обычно используют случайные числа. Это необходимо, потому что иначе было бы легко предсказать последующие пароли на основе знания предыдущих. Подходы к созданию одноразовых паролей различны:

· Использующие математические алгоритмы для создания нового пароля на основе предыдущих (пароли фактически составляют цепочку, и должны быть использованы в определённом порядке).

· Основанные на временной синхронизации между сервером и клиентом, обеспечивающей пароль (пароли действительны в течение короткого периода времени)

· Использующие математический алгоритм, где новый пароль основан на запросе (например, случайное число, выбираемое сервером или части входящего сообщения) и/или счётчике.

Также существуют различные способы, чтобы сообщить пользователю следующий пароль. Некоторые системы используют специальные электронные токены , которые пользователь носит с собой, создающие одноразовые пароли и выводящие затем их на маленьком экране. Другие системы состоят из программ, которые пользователь запускает с мобильного телефона. Ещё другие системы генерируют одноразовые пароли на сервере и затем отправляют их пользователю, используя посторонние каналы, такие, как SMS -сообщения. Наконец, в некоторых системах одноразовые пароли напечатаны на листе бумаги или на скретч-карте , которые пользователю необходимо иметь с собой.

Реализация одноразовых паролей:

Математические алгоритмы

Синхронизированные по времени - одноразовые пароли обычно связаны с физическими аппаратными токенами (например, каждому пользователю выдаётся персональный токен, который генерирует одноразовый пароль). Внутри токена встроены точные часы, которые синхронизированы с часами на сервере. В этих OTP-системах время является важной частью алгоритма создания пароля, так как генерация нового пароля основывается на текущем времени, а не на предыдущем пароле или секретном ключе.

Запрос -использование одноразовых паролей с запросом требует от пользователя обеспечивать синхронизированные по времени запросы, чтобы была выполнена проверка подлинности. Это может быть сделано путём ввода значения в сам токен. Чтобы избежать появления дубликатов, обычно включается дополнительный счётчик, так что если случится получение двух одинаковых запросов, то это всё равно приведёт к появлению разных одноразовых паролей. Однако вычисления обычно не включают предыдущий одноразовый пароль, так как это приведёт к синхронизации задач.

Одноразовый пароль через SMS - Распространённая технология, используемая для доставки одноразовых паролей — это SMS . Так как SMS — это повсеместный канал связи, которая имеется во всех телефонах и используется большим количеством клиентов, SMS-сообщения имеют наибольший потенциал для всех потребителей, обладающие низкой себестоимостью. Токены, смарт-карты и другие традиционные методы аутентификации гораздо более дороги для реализации и для использования и часто встречают сопротивление со стороны потребителей. Они также гораздо более уязвимы для атак типа «человек посередине» , в которых фишеры крадут одноразовые пароли обманом или даже потому что одноразовые пароли отображаются на экране токена. Также токены могут быть потеряны и интеграция одноразовых паролей в мобильные телефоны может быть более безопасной и простой, потому что пользователям не придётся носить с собой дополнительные портативные устройства. В то же время одноразовые пароли через SMS могут быть менее безопасны, так как сотовые операторы становятся частью цепи доверия. В случае роуминга надо доверять более чем одному мобильному оператору.

Одноразовый пароль на мобильном телефоне - По сравнению с аппаратной реализацией токена, которая требует, чтобы пользователь имел с собой устройство-токен, токен на мобильном телефоне существенно снижает затраты и предлагает беспрецедентный уровень удобства. Это решение также уменьшает материально-технические требования, так как нет необходимости выдавать отдельное устройство каждому пользователю. Мобильные токены, такие, как FiveBarGate, FireID или PROTECTIMUS SMART дополнительно поддерживают некоторое число токенов в течение одной установки приложения, позволяя пользователю аутентифицироваться на нескольких ресурсах с одного устройства. Этот вариант также предусматривает специфические приложения для разных моделей телефонов пользователя. Токены в мобильных телефонах также существенно более безопасны, чем одноразовые пароли по SMS, так как SMS отправляются по сети GSM в текстовом формате с возможностью перехвата.

Организация парольной защиты

Инструкция по парольной защите включает в себя:

1. Правила формирования личного пароля

2. Ввод пароля

3. Порядок смены паролей

4. Хранение пароля

5. Ответственность при организации парольной защиты