Защита от разрушающих программных воздействий (РПВ)
Важным моментом при использовании системы ЗИ является обеспечение потенциального невмешательства иных присутствующих в системе программ в процесс обработки информации компьютерной системой, работу системы ЗИ.
С помощью посторонних программ, присутствующих в компьютерной системе, злоумышленник может реализовать опосредованный несанкционированны доступ, то есть НСД, реализуемый злоумышленником не напрямую, а путем запуска в систему постороннего ПО – программных закладок, либо внедрения его на этапе проектирования АС. Можно выделить 3 вида разрушающих программных воздействий (программных воздействий, которые способны нарушить штатное функционирование АС).
Эти программы могут реализовать следующие функции:
- скрывать признаки своего присутствия в оперативной среде
- реализуют самодублирование и ассоциирование себя с другими программами. Самодублирование – процесс воспроизведения программой своего кода, который не обязательно совпадает с эталоном, но реализует те же самые функции. Под ассоциированием понимают внедрение программой своего кода в исполнительный код другой программы так, чтобы при неопределенных условиях управление передавалось этому РПВ.
- способны разрушать код иных программ в оперативной памяти КС
- способны переносить фрагменты информации из оперативной памяти в некие области внешней памяти, доступной злоумышленнику
- имеют потенциальную возможность исказить либо подменить выводящуюся во внешнюю память информацию.
РПВ делятся на следующие классы:
- Вирусы. Особенностью является направленность на самодублирование и деструктивные функции. Задача скрытия своего присутствия в ПА среде часто не ставится
- Программные «черви» - РПВ, основной функцией которых является самодублирование путем распространения в сетях, используя уязвимости прикладных систем и сетевых сервисов.
- «Троянские кони». Для этих программ не свойственно деструктивное воздействие. Данный класс РПВ часто относят к вирусам, однако, основной функцией РПВ данного класса, как правило, заключается в краже информации, например, номеров кредитных карт, либо в имитации сбоя ЭВМ, чтобы под видом ремонта злоумышленник мог получить к ней доступ. Основная особенность – ассоциирование либо выдача себя за часто используемое ПО либо сервисы.
- Логические люки. РПВ, представляющее собой недекларируемую возможность, внедренную на этапе проектирования кода в исходные тексты программного обеспечения.
- Программные закладки. Как правило, реализуют функции с 3 по 5, их действия могут быть направлены на кражу информации, либо отключение защитных функций.
Для того, чтобы РПВ получило управление, оно должно находится в оперативной памяти и активизироваться по некому общему для этого РПВ и прикладной программы, являющейся целью её воздействия, событию. Подобное событие называется активизирующим.
Если РПВ присутствует в ПА среде и загружено в оперативную память, то при отсутствии для него активизирующего события деструктивные особенности этого РПВ невозможны.
В качестве событий могут выступать прерывания, связанные с выполнением определенных действий, а часто действие, связанное с работой системы защиты, ввод с клавиатуры, прерывания по таймеру, операция с файлами и т.д.
Вирусы как класс РПВ обладают следующими функциями:
- способность к самодублированию
- способность к ассоциированию с другими программами
- способность скрывать признаки своего присутствия до определенного момента
- направлены на деструктивные функции
Компьютерные вирусы делятся на:
- файловые
- загрузочные
- макровирусы
Жизненный цикл вирусов включает 2 фазы: латентную, когда вирус не проявляет своего присутствия, и фазу непосредственного функционирования.
Переход от латентной фазы к фазе исполнения выполняется по методу активизирующего события. Загрузка вируса в оперативную память выполняется одновременно с загрузкой инфицированного объекта. Основные способы загрузки зараженных объектов:
- автоматическая загрузка при запуске операционной системы
- внедрение в меню автозагрузки
- через носители типа flash
Фаза исполнения вируса включает следующие этапы:
- загрузка вируса в память
- поиск «жертвы»
- инфицирование
- выполнение деструктивных функций
- передача управления объекту-носителю вируса.
По способу поиска «жертвы» вирусы делятся на:
- те, которые выполняют активный поиск объектов
- те, которые ведут пассивный поиск, то есть устанавливают ловушки на заражаемые объекты
Инфицирование объектов может выполняться либо путем простого самокопирования кода вируса в исполнительный код, либо может использовать более сложный алгоритм, осуществляя мутацию исполнительного кода вируса при его самодублировании. Суть мутации сводится к изменению кода таким образом, чтобы вирус нельзя было обнаружить по фиксированным сигнатурам. Может использоваться шифрование кода на различных ключах.
Суть мутации кода может заключается в изменении порядка независимых инструкций, в замене одних регистров на другие, внедрение в исполнительный код мусорных конструкций, в замене одних инструкций другими.
Вирусы, мутирующие в процессе самокопирования называются полиморфными. Если неполиморфные вирусы могут быть идентифицированы в ПА среде путем их поиска по сигнатурам, то полиморфные вирусы не имеют сигнатуру, по которой бы они однозначно идентифицировались.
Для защиты от вирусов наиболее часто применяют антивирусные мониторы, сканнеры, ПА средства, не допускающие заражение вирусами объектов операционной среды, не допускающие проникновение в КС.
Наиболее часто используемые пути проникновения вируса в КС:
- носитель информации с зараженным объектом;
- электронная почта;
- компьютерная сеть.
Методы борьбы с РПВ
- Контроль целостности, системных событий, прикладных программ, используемых данных
- Контроль цепочек прерываний и фильтрация вызовов, критических для безопасности систем прерываний
- Создание изолированной программной среды
- Предотвращение результатов воздействия РПВ, например, аппаратная блокировка записи на диск
- Поиск РПВ по свойственным им или характерным последовательностям – сигнатурам
Сигнатура – уникальная последовательность кода, свойственная вирусу, её присутствие в исполняемом коде говорит об однозначном присутствии РПВ. Можно поступить по-другому: разрешить запускать системе только те модули, которые имеют известную сигнатуру.
- Поиск критических участков кода, путем его синтаксического анализа, выявление синтаксических характерных конструкций с точки зрения РПВ, например, вирусов.
- Тестирование программ и компьютерной техники на испытательных стендах, в испытательных лабораториях, идентификация условий, возникающих в ПА среде, при которых она начинает вести себя некорректно.
- Метод Мельсона – тестирование всех путей переходов программе.
Первый и второй метод действенны, когда сами контрольные элементы не подвержены воздействию закладок. Если этого не обеспечить, закладка может модифицировать алгоритм контроля целостности, подменить контрольную сумму.
