Реферат: Криптографическая защита функционирование ЛВС в реальном режиме времени
Разработка и реализация технологии секретности - это сложная задача, и этот принцип утверждает, что следует минимизировать число решений этой задачи. Тем не менее,
многие доказывают, что сама архитектура секретности ВОС далека от соблюдения этого принципа, так как включает много альтернатив для обеспечения средств секретности на различных уровнях.
2) Средства секретности могут быть реализованы более чем на одном уровне при создании системы секретности. Это безусловно верно, и иллюстрируется рассмотрением гибридных
решений секретности в различных контекстах, например в сетях МО США, описанных ниже. Из этого принципа следует, что одно средство может законно появиться на нескольких уровнях в таблице распределения средств по уровням. Отметим внутренне противоречие между двумя первыми принципами, так как Принцип 1 возражает против появления средства на нескольких уровнях, а Принцип 2 доказывает возможность этого. Понятно, что должно быть достигнуто равновесие между ними. Например, часто стоит разместить средство на нескольких уровнях, так как различные уровни поддерживаются различными организациями.
3) Возможности секретности необязательно должны дублировать существующие возможности взаимодействия. Это предполагает, что где это возможно, нужно полагаться на
существующие средства взаимодействия, чтобы механизмы секретности не дублировали эти функции. Это превосходный принцип, но часто можно обнаружить, что базовые средства взаимодействия не могут использоваться для обеспечения секретности без потери секретности. Например, соблазнительно использовать средства упорядочения или обнаружения ошибок, представленные протоколами Транспортного уровня, как часть аналогичных средств секретности. Тем не менее, последовательные номера и коды, обнаруживающие ошибки, были разработаны для условий неопасных ошибок, и могут оказаться неадекватными при агрессивных атаках. Если разработчики протокола учитывали требования секретности при разработке протокола, то тогда можно избежать такого дублирования.
4) Независимость уровней не должна нарушаться. Это очевидный принцип, и его следует соблюдать. Опасность при несоблюдении этого принципа состоит в том, что можно
реализовать механизмы секретности на одном из уровней, которые из-за непроверенных предположений о средствах, предоставляемых другим уровнем, не сработают, когда эти
предположения окажутся ложными. Это не означает, что защита на одном из уровней не может полагаться на механизмы секретности на более нижнем уровне, но означает, что это
взаимодействие должно быть явным и основываться на хорошо специфицированных интерфейсах средства. Другая форма нарушения независимости уровней возникает в маршрутизаторах и мостах, которые обращаются к информации протокола более высокого уровня для лучшего разграничения доступа. Эти средства секретности могут не сработать при появлении новых протоколов более высокого уровня или использовании
криптографии на более высоких уровнях.
5) Объем надежных возможностей должен быть минимизирован. Этот принцип хорошо представлен в архитектуре МО США, описанной ниже. Следствием этого принципа является то, что важно понимать, что составляет надежные возможности в системе секретности, то есть на что рассчитывает система при своей секретной работе. Это принцип объясняет
обеспечение средств секретности на основе межконцевого взаимодействия, а не доверия к промежуточным участникам взаимодействия. В свою очередь это доказывает необходимость
реализации секретности на верхних уровнях. Тем не менее, минимизация дублирования(принципы 1 и 3) возражает против обеспечения средств секретности на основе приложений. Эти противоречия объясняют предоставление средств секретности в
широком диапазоне приложений на межсетевом и транспортном уровнях. Тем не менее, как мы увидим позже, использование сетевого или транспортного уровней часто приводит к
интеграции средств секретности в операционные системы, что приводит к появлению нового множества проблем.
6) Всякий раз, когда секретность, реализуемая на одном уровне, полагается на механизмы секретности на более нижнем уровне, важно чтобы другие уровни не вмешивались в это
взаимодействие, нарушая зависимость. Это связано с принципом 4, так как ошибка при реализации независимости уровней легко может нарушить межуровневую секретность. Этот принцип связан с несколькими другими. Минимизация надежных возможностей
(принцип 5) доказывает необходимость перемещения средств секретности на более высокие уровни, но использование механизмов секретности на одном из уровней для обеспечения
средств более высоких уровней помогает избежать дублирования(принципы 1 и 3).
7) Средства секретности, обеспечиваемые на уровне, должны быть определены таким образом, чтобы можно было добавлять новые средства к базовым коммуникационным
средствам. Это очень практично, так как не все реализации уровня будут требовать или предоставлять все возможные средства секретности, поэтому модульность упростит
разработку и реализацию таких средств. В Интернете это является очень важным правилом, так как мы имеем дело с большим числом реализаций, в которые надо будет вставлять
средства секретности.
Средства секретности
Архитектура секретности ВОС определяет пять основных средств секретности: конфиденциальность, аутентификацию, целостность, управление доступом и контроль участников взаимодействия (nonrepudiation). Для большинства из этих средств также определены варианты, например взаимодействие с помощью виртуального соединения или дейтаграмм. Выбор средств взаимодействия не является существенным; возможен
выбор одной из альтернатив (дейтаграммы или виртуальные каналы) для базовых средств секретности.
Специфические механизмы секретности
ISO 7498-2 включает краткое описание набора механизмов секретности, и таблицу, которая связывает эти механизмы со средствами секретности. Список этих механизмов не является
ни фундаментальным, ни полным. Например, не включена технология для физически защищаемых каналов как средство для обеспечения конфиденциальности на физическом уровне. Контроль за электромагнитным излучением оборудования, обрабатывающего секретные данные, являющийся общей проблемой для всей национальной секретности, также отсутствует.
Характеристика механизмов либо как специфичных, либо как неспецифичных также кажется несколько произвольной, по крайней мере в нескольких случаях (Смысл заключается в том, что использование специфичных механизмов обеспечивает индивидуальные средства секретности на отдельных уровнях, а неспецифические механизмы используются всеми, и не могут быть спецификой конкретных средств секретности). Например, грифы секретности характеризуются как скорее неспецифичные, чем специфичные, но нет четкого определения причины такого разделения. Но все-таки, краткий обзор механизмов секретности позволяет использовать ISO 7498-2 как основу, и в дальнейшем мы будем рассматривать тот же набор механизмов. Рассмотрение специфичных механизмов, и установление соответствия между этими механизмами и средствами на самом деле не является главным в архитектуре секретности, и поэтому мы уделим меньше внимания механизмам, чем средствам.
Некоторые методы скрытия полезной
информации от посторонних глаз.
Шифрование
Шифрованием называют использование криптографии для преобразования данных, делающего их бесполезными для использования. Хотя здесь используется термин шифрование, в большинстве случаев также реализуется комплементарная
функция дешифрования. До шифрования (или после дешифрования) данные называются текстом. После шифрования (перед дешифрованием) данные называются зашифрованным текстом. Как для симметричной( с секретным ключом) криптографии, так и для несимметричной( с открытым ключом) криптографии существуют реализации этого механизма.
Шифрование обычно используется для обеспечения конфиденциальности, но может быть также использоваться другими средствами секретности. Необходимость этого
возникает из-за того, что шифрование имеет следующее свойство - любая модификация зашифрованного текста приводит к непредсказуемым изменениям в исходном тексте. При
использовании таких технологий обеспечивается хорошая основа для механизмов аутентификации и целостности на этом же или более высоких уровнях. Генерация, распределение и хранение криптографических ключей, используемые при шифровании,
являются чистыми функциями управления секретностью.
Генерация траффика
Генерация траффика - это механизм, который может использоваться для предоставления некоторой конфиденциальности потока траффика на уровне, большем, чем
физический (например, на сетевом или прикладном уровнях). Генерация траффика может включать генерацию подложного траффика, дополнения для обычных пакетов, и передачу пакетов назначениям, отличным от требуемого. Как обычные, так и подложные пакеты могут дополняться до постоянной максимальной длины, или могут дополняться до случайной, меняющейся длины. Для скрытия взаимосвязей источник-получатель следует передавать подложный траффик большому числу назначений, что делает эту технологию дорогостоящей и редко используемой. Конечно, этот механизм
