Захист інформації в інформаційних системах

2







МІНІСТЕРСТВО НАУКИ І ОСВІТИ УКРАЇНИ

Одеський національний політехнічний університет

Кафедра комп’ютерних інтелектуальних систем та мереж













ЗАХИСТ ІНФОРМАЦІЇ В ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМАХ

Курсова робота

АМКР.АМ035м.0909






Зміст



	Вступ	3

	Основна частина	4

		1.	Завдання	4

		2.	Проектування БДІС	4

		3.	Реалізація елементів безпеки.	5

		4.	Реалізація елементів гарантованості	10

	Заключення	16

	Перелік літератури	17






Вступ



Знання критеріїв оцінки інформаційної безпеки здатне допомогти при виборі і комплектуванні апаратно-програмної конфігурації. Крім того, в своїй повсякденній роботі адміністратор безпеки вимушений хоча б до деякої міри повторювати дії сертифікуючих органів, оскільки обслуговувана система швидше за все час від часу зазнає зміни, і потрібно по-перше, оцінювати доцільність модифікацій і їх результату, а, по-друге, відповідним чином коректувати повсякденну практику користування і адміністрування. Якщо знати, на що звертають увагу при сертифікації, можна концентруватися на аналізі критично важливих, аспектів економлячи час і сили і підвищуючи якість захисту.






Основна частина



Завдання



Спроектувати базу даних, що відповідає вимогам: політика безпеки, гарантованість, підзвітність, документація. Для варіанту дев’ять база даних призначена для зберігання інформації з предметної області «Банк», а саме

інформація про рахунки по філіях банку (accounts): номер рахунку, назва філії, що обслуговує рахунок, баланс на рахунку;

інформація про операції, що виконуються у філії (operations): код, дата, номер кредитного рахунку, номер дебетного рахунку, кошти переводу;

інформація про філії (branch): назва, адреса, капітал.



Проектування БДІС



ER-діаграма бази даних зображена на рис. 1. Сутність Філія (Branch) містить багато Операцій(Operation) і Рахунків(Account).





Рис. 1.



Відповідна схема реляційної моделі зображена на рис. 2.





Рис. 2.

Зв'язок «багато-до-одного» у реляційній моделі виконують проміжні таблиці Рахунки(Accounts) і Операції(Operations).

Приведена реляційна модель реалізується наступними виразами мови SQL:

CREATE TABLE Account (num INT PRIMARY KEY, balance INT NOT NULL, CHECK(balance>=0)).

CREATE TABLE Operation (code INT PRIMARY KEY, dat DATE, credit_num INT, debet_num INT, change INT NOT NULL).

CREATE TABLE Branch (num INT PRIMARY KEY, name VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE, adress VARCHAR(50), capital INT NOT NULL, CHECK(capital>=0)).

CREATE TABLE Operations (branch INT REFERENCES Branch, operation INT REFERENCES Operation).

CREATE TABLE Accounts (branch INT REFERENCES Branch, account INT REFERENCES Account).



Реалізація елементів безпеки



Однією з важливих складових безпеки є розподілення прав доступу між користувачами.

Створимо двох користувачів та одну групу. Для кожного користувача також створимо схему.

CREATE ROLE user1;

CREATE ROLE user2;

CREATE ROLE users NOLOGIN;

GRANT users TO user2;

CREATE SCHEMA schema1;

ALTER SCHEMA schema1 OWNER TO user1;

ALTER SCHEMA schema2 OWNER TO user2;

Надамо деякі права новим користувачам.

GRANT INSERT ON Accounts TO user2;

GRANT SELECT ON Accounts TO users;

GRANT UPDATE ON Operations TO user2.

Більш гнучкішим засобом контролю за доступом до таблиць БД є віртуальна таблиця(view). Нижче приведені SQL-запити для створення віртуальних таблиць для вибору щоденних операцій, рахунків одеської філії банку та операцій з переводами коштів до філії:

CREATE VIEW Today_Operations AS

	SELECT * FROM Operation WHERE dat = CURRENT_DATE

CREATE VIEW Odessa_Branch_Accounts AS

	SELECT * FROM Account WHERE num IN (SELECT account FROM Accounts WHERE branch IN (SELECT num FROM Branch WHERE name = 'Odessa'))

CREATE VIEW Income_Operations AS

	SELECT * FROM Operation WHERE change > 0.

У СКБД “Postgres” для віртуальних таблиць можлива заміна запитів UPDATE, INSERT, DELETE до цих таблиць на запити користувача.

CREATE RULE Income_Operations_INSERT AS ON INSERT TO schema1.Income_Operations

DO INSTEAD INSERT INTO Income_Operations

SELECT NEW.code, NEW.dat, NEW.credit_num, NEW.debet_num

WHERE NEW.change >0;

CREATE RULE Income_Operations_UPDATE AS ON UPDATE TO schema1.Income_Operations

DO INSTEAD UPDATE Income_Operations SET

code=NEW.code, dat=NEW.dat, credit_num=NEW.credit_num, debet_num=NEW.debet_num

WHERE NEW.change >0;

CREATE RULE Income_Operations_DELETE AS ON DELETE TO schema1.Income_Operations

DO INSTEAD DELETE FROM Income_Operations WHERE NEW.change >0;

CREATE RULE Today_Operations_INSERT AS ON INSERT TO schema1.Today_Operations

DO INSTEAD INSERT INTO Today_Operations

SELECT NEW.code, NEW.dat, NEW.credit_num, NEW.debet_num

WHERE NEW.dat = CURRENT_DATE;

CREATE RULE Today_Operations_UPDATE AS ON UPDATE TO schema1.Today_Operations

DO INSTEAD UPDATE Income_Operations SET

code=NEW.code, dat=NEW.dat, credit_num=NEW.credit_num, debet_num=NEW.debet_num

WHERE NEW.dat = CURRENT_DATE;

CREATE RULE Today_Operations_DELETE AS ON DELETE TO schema1.Today_Operations

DO INSTEAD DELETE FROM Income_Operations WHERE NEW.dat = CURRENT_DATE;

CREATE RULE Odessa_Branch_Accounts_UPDATE AS ON UPDATE TO schema1.Odessa_Branch_Accounts

DO INSTEAD UPDATE Account SET

balance=NEW.balance WHERE NEW.num IN (SELECT account FROM Accounts WHERE branch IN (SELECT num FROM Branch WHERE name = 'Odessa'))

CREATE RULE Odessa_Branch_Accounts_DELETE AS ON DELETE TO schema1.Odessa_Branch_Accounts

DO INSTEAD DELETE FROM Account WHERE NEW.num IN (SELECT account FROM Accounts WHERE branch IN (SELECT num FROM Branch WHERE name = 'Odessa'))

Для організації більш складної системи розмежування прав та введення рівнів секретності треба створити окремі структури даних з цією інформацією та ввести додаткові правила перевірки відповідності рівня користувача запиту рівню доступу до даної таблиці. Таблиця PERSONS містить список усіх користувачів, таблиця ACCESS_LEVELS – рівні доступу, GROUPS_ACCESS_LEVEL – призначені рівні доступу групам користувачів.

CREATE SEQUENCE PERSON_ID;

CREATE TABLE PERSONS (

	PERSON_ID INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY DEFAULT NEXTVAL('PERSON_ID')

	NAME VARCHAR(30)

	SEX CHAR(1)

	BIRTHDAY DATE

	CONSTRAINT VALID_SEX CHECK (SEX IN ('M','W')));

CREATE TABLE ACCESS_LEVELS (

	ACCESS_LEVEL_ID INTEGER PRIMARY KEY

	ACCESS_LEVELVARCHAR UNIQUE);

INSERT INTO ACCESS_LEVELS VALUES (1,'public');

INSERT INTO ACCESS_LEVELS VALUES (2,'private');

INSERT INTO ACCESS_LEVELS VALUES (3,'secret');

INSERT INTO ACCESS_LEVELS VALUES (4,'top secret');

CREATE TABLE GROUPS_ACCESS_LEVEL (

	GROUP_NAME VARCHAR PRIMARY KEY

	ACCESS_LEVEL INTEGER REFERENCES

	ACCESS_LEVELS(ACCESS_LEVEL_ID));

REVOKE ALL ON GROUPS_ACCESS_LEVEL FROM GROUP USERS;

GRANT SELECT ON GROUPS_ACCESS_LEVEL TO GROUP USERS;

INSERT INTO GROUPS_ACCESS_LEVEL VALUES ('users',2);

ALTER TABLE PERSONS

	ADD COLUMN SPOT_CONF INTEGER DEFAULT 1

	REFERENCES ACCESS_LEVELS(ACCESS_LEVEL_ID);

CREATE OR REPLACE VIEW PERSONS_LIST AS

	SELECT PERSON_ID, NAME, SEX, BIRTHDAY

	FROM PG_GROUP G, PG_USER U, PERSONS P

GROUPS_ACCESS_LEVEL L

WHERE

USENAME = CURRENT_USER AND

U.USESYSID = ANY (G.GROLIST) AND

L.GROUP_NAME = G.GRONAME AND

P.SPOT_CONF <= L.ACCESS_LEVEL;

REVOKE ALL ON PERSONS FROM GROUP USERS;

GRANT SELECT ON PERSONS_LIST TO GROUP USERS;

INSERT INTO PERSONS_LIST VALUES (1,'Tkachuk','M','23-02-1986');

UPDATE PERSONS SET SPOT_CONF = 4 WHERE PERSON_ID = 1;

INSERT INTO PERSONS_LIST VALUES (1,'Ivanov','M','15-03-1987');

UPDATE PERSONS SET SPOT_CONF = 1 WHERE PERSON_ID = 2;

DROP RULE PERSONS_LIST_INSERT ON PERSONS_LIST;

CREATE RULE PERSONS_LIST_INSERT AS ON INSERT TO PERSONS_LIST DO INSTEAD

INSERT INTO PERSONS

SELECT CASE WHEN NEW.PERSON_ID IS NULL THEN NEXTVAL('PERSON_ID') ELSE NEW.PERSON_ID END

NEW.NAME, NEW.SEX, NEW.BIRTHDAY, L.ACCESS_LEVEL

FROM PG_GROUP G, PG_USER U, GROUPS_ACCESS_LEVEL L

WHERE

U.USENAME = CURRENT_USER AND

U.USESYSID = ANY (G.GROLIST) AND

L.GROUP_NAME = G.GRONAME;

GRANT INSERT ON PERSONS_LIST TO GROUP USERS;

GRANT SELECT,UPDATE ON PERSON_ID TO GROUP USERS;

DROP RULE PERSONS_LIST_UPDATE ON PERSONS_LIST;

CREATE RULE PERSONS_LIST_UPDATE AS ON UPDATE TO PERSONS_LIST

DO INSTEAD

UPDATE PERSONS SET PERSON_ID = NEW.PERSON_ID

NAME = NEW.NAME, SEX = NEW.SEX, BIRTHDAY = NEW.BIRTHDAY

SPOT_CONF = L.ACCESS_LEVEL

FROM PG_GROUP G, PG_USER U, GROUPS_ACCESS_LEVEL L

WHERE

PERSON_ID = OLD.PERSON_ID AND

SPOT_CONF = L.ACCESS_LEVEL AND

U.USENAME = CURRENT_USER AND

U.USESYSID = ANY (G.GROLIST) AND

L.GROUP_NAME = G.GRONAME;

GRANT UPDATE ON PERSONS_LIST TO GROUP USERS.



Реалізація елементів гарантованості



Для створення резервної копії бази даних СКБД Postgres слід виконати команду:

pg_dump my_database –f my_database_15.05.2008.dump

Шифрування дампу виконується за допомогою бібліотеки openssl алгоритмом DES: 

openssl enc –e –des-cbc –iv smart_initial_value –k very_good_long_key –in my_database_15.05.2008.dump –out my_database_15.05.2008.dump.arh

Розшифрування архівної копії:

openssl enc –d –des-cbc –iv smart_initial_value –k very_good_long_key –in my_database_15.05.2008.dump.arh –out my_database_15.05.2008.dump 

Завантаження інформації з дампу до бази даних:

psql < my_database_15.05.2008.dump

Реалізація елементів Підзвітності

Забезпечення надійності з’єднання

Для генерації сертифікатів центру сертифікації виконаємо наступну команду:

openssl req –config $SSLDIR$/openssl.cnf –new –x509 –nodes –days 1000 –sha1 rsa:1024  –keyout $SSLDIR$/private/ca.key –out $SSLDIR$/ca.crt –subj ‘/C=UA/ST=OdessaRegion/L=Odessa/O=ONPU/OU=CISN/CN=www.ae035.com.ua’

Для генерації сертифікатів клієнтів виконаємо наступну команду:

openssl req –new –sha1 –newkey rsa:1024 –nodes –keyout server.key –out request.pem –subj ‘/O=ONPU/OU=CISN/CN=www.ae035.com.ua’

І команда підписання сертифікату:

openssl ca –config $SSLDIR$/openssl.cnf –policy policy_anything -noemailDN -out $SSLDIR/requests/signed.pem -infiles $SSLDIR/requests/request.pem

Забезпечення журналювання змін

Для забезпечення журналювання змін інформації в таблицях для кожної з них створюється таблиця-журнал та правила для операцій зміни:

CREATE TABLE Account_logs (

USERNAME VARCHAR DEFAULT CURRENT_USER,

OPER_TYPECHAR(1) CHECK (OPER_TYPE IN ('I','U','D')),

OPER_TIMETIMESTAMP DEFAULT NOW(),

num_new INTEGER,

num_old INTEGER,

balance_new INTEGER,

balance_old INTEGER);

CREATE TABLE Operation_logs (

USERNAME VARCHAR DEFAULT CURRENT_USER,

OPER_TYPECHAR(1) CHECK (OPER_TYPE IN ('I','U','D')),

OPER_TIMETIMESTAMP DEFAULT NOW(),

code_new INTEGER,

code_old INTEGER,

dat_new DATE,

dat_old DATE 

credit_num_new INTEGER,

credit_num _old INTEGER

debet_num _new INTEGER,

debet_num _old INTEGER

change_new INTEGER,

change _old INTEGER);

CREATE TABLE Branch_logs (

USERNAME VARCHAR DEFAULT CURRENT_USER,

OPER_TYPECHAR(1) CHECK (OPER_TYPE IN ('I','U','D')),

OPER_TIMETIMESTAMP DEFAULT NOW(),

num_new INTEGER,

num_old INTEGER,

name_new VARCHAR(50),

name_old VARCHAR(50),

address_new VARCHAR(50),

address_old VARCHAR(50),

capital_new INTEGER,

capital_old INTEGER);

DROP RULE Account_logs _INSERT ON Account;

CREATE RULE Account_logs _INSERT AS ON INSERT TO Account

DO 

INSERT INTO Account_logs

(OPER_TYPE, num_new , balance_new ) 

VALUES ('I', NEW.num, NEW.balance);

DROP RULE Account_logs _UPDATE ON Account;

CREATE RULE Account_logs _ UPDATE AS ON UPDATE TO Account

DO 

INSERT INTO Account_logs

(OPER_TYPE, num_new , balance_new, num_old, balance_old) 

VALUES ('U', NEW.num, NEW.balance, OLD.num, OLD.balance);

DROP RULE Account_logs _DELETE ON Account;

CREATE RULE Account_logs _DELETE AS ON DELETE TO Account

DO 

INSERT INTO Account_logs

(OPER_TYPE, num_old , balance _old,) 

VALUES ('D', OLD.num, OLD.balance);

DROP RULE Operation_logs _INSERT ON Operation;

CREATE RULE Operation_logs _INSERT AS ON INSERT TO Operation

DO 

INSERT INTO Operation_logs

(OPER_TYPE, code_new , dat_new, credit_num_new, debet_num_new, change_new ) 

VALUES ('I', NEW.code, NEW.dat, NEW.credit-num, NEW.debet_num, NEW.change);

DROP RULE Operation_logs _UPDATE ON Operation;

CREATE RULE Account_logs _ UPDATE AS ON UPDATE TO Operation

DO 

INSERT INTO Operation_logs 

(OPER_TYPE, code_new , dat_new, credit_num_new, debet_num_new, change_new,

code_old, dat_old, credit_num_old, debet_num_old, change_old) 

VALUES ('U', NEW.code, NEW.dat, NEW.credit_num, NEW.debet_num, NEW.change,

OLD.code, OLD.dat, OLD.credit_num, OLD.debet_num, OLD.change);

DROP RULE Operation_logs _DELETE ON Operation;

CREATE RULE Operation_logs _DELETE AS ON DELETE TO Operation

DO 

INSERT INTO Operation_logs

(OPER_TYPE, code_old , dat_old, credit_num_old, debet_num_old, change_old ) 

VALUES ('D', OLD.code, OLD.dat, OLD.credit_num, OLD. debet_num, OLD.change);

DROP RULE Branch_logs _INSERT ON Branch;

CREATE RULE Account_logs _INSERT AS ON INSERT TO Branch

DO 

INSERT INTO Branch_logs

(OPER_TYPE, num_new , name_new, address_new, capital_new ) 

VALUES ('I', NEW.num, NEW.name, NEW. address, NEW. capital);

DROP RULE Branch_logs _UPDATE ON Branch;

CREATE RULE Account_logs _ UPDATE AS ON UPDATE TO Branch

DO 

INSERT INTO Branch_logs

(OPER_TYPE, num_new , name_new, address_new, capital_new,

 num_old , name_ old , address_ old , capital_ old ) 

VALUES ('U', NEW.num, NEW. name, NEW. address, NEW. capital,

OLD.num, OLD. name, OLD. address, OLD. capital);

DROP RULE Branch_logs _DELETE ON Branch;

CREATE RULE Branch_logs _DELETE AS ON DELETE TO Branch

DO 

INSERT INTO Branch_logs

(OPER_TYPE, num_old , name_old, address_old, capital_old ) 

VALUES ('D', OLD.num, OLD.name, OLD.address, OLD.capital);






Заключення



В даній роботі проведено проектування та реалізація БД у СКБД Postgres. Реалізовані наступні елементи безпеки ІС:

цілісність даних на рівні таблиць, перевірка їх коректності;

облік користувачів, груп користувачів та їх прав, рівні секретності, контроль доступу до таблиць;

організація захищеного з’єднання з СКБД за допомогою протоколу SSL;

організація журналювання змін таблиць засобами самої СКБД.






Перелік літератури



	Грабер М. SQL. – М: Лори, 2003. – 642 с.

	Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных. – К: Диалектика, 1998. – 784 с.