МОБИЛЬНЫЙ КОМПЬЮТЕР С АППАРАТНОЙ ЗАЩИТОЙ ДАННЫХ

Полезная модель относится к области компьютерной техники и информационных технологий.
В последние годы, в связи с выходом на рынок новых поколений мобильных компьютерных устройств, к которым относятся, в частности, ноутбуки, планшетные компьютеры и смартфоны, обострилась проблема надежной аппаратной защиты данных, хранящихся в их памяти, от несанкционированных изменений. Однако аппаратные методы защиты, хорошо проработанные и широко применяющиеся для обычных персональных компьютеров - в частности, установка аппаратных модулей доверенной загрузки (АМДЗ) [1] - для большинства моделей мобильной компьютерной техники не пригодны. Для применения в этой области известен ряд более простых, но вместе с тем эффективных решений, в основу которых положено использование физических (в частности, механических), а не программных коммутаций (замыканий и переключений) - как для установки режима запрета записи на встроенные перепрограммируемые запоминающие устройства (ППЗУ), хранящие критичные данные, в частности доверенные операционные системы (ОС), так и для выбора одного из нескольких ППЗУ, с которого будет загружаться ОС в данном сеансе работы [2-4].
Наиболее близким к полезной модели является мобильный компьютер с аппаратной защитой данных, содержащий, по меньшей мере, два ППЗУ и два коммутатора, первый из которых - управляющий защитой - расположен внутри, а второй - управляющий выбором доступного для обращения ППЗУ - снаружи корпуса компьютера. Оба коммутатора присоединены к выводам WP (Write Protection - защита записи) и СЕ (Chip Enable - чип доступен) упомянутых ППЗУ, причем, по меньшей мере, один из коммутаторов замыкающего типа [2]. Усовершенствованные варианты этого компьютера содержат, конкретно, три ППЗУ, причем дополнительное, по отношению к двум вышеупомянутым, ППЗУ предназначено для хранения санкционированных изменений/обновлений к защищаемым данным [3], а также включенный в цепь вывода СЕ дополнительного ППЗУ электронный коммутатор, формирующий управляющий сигнал по данным, поступающим извне, и контролируемым на валидность [4].
Во всех этих компьютерах второй - внешний - коммутатор переключающего типа, в связи с чем в разных режимах работы компьютера - доверенном и недоверенном - оказываются доступны разные [группы] ППЗУ, и соответственно, разные ОС, которые в них хранятся. В частности, в доверенном режиме оказываются доступны исключительно доверенные - как правило, узкоспециализированные ОС с ограниченными возможностями.
Будучи безукоризненными в аспекте информационной безопасности, такие решения, однако, существенно ограничивают функциональные возможности компьютера в доверенном режиме, поскольку в нем оказывается недоступным множество полезных, в особенности - сетевых сервисов, как правило, поддерживаемых обычными (недоверенными) ОС.
Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей мобильного компьютера с аппаратной защитой данных в доверенном режиме без ущерба для информационной безопасности пользователя. Технический результат, связанный с ее решением, состоит в получении аппаратно защищенного мобильного компьютера, перевод которого в доверенный режим не приводит к сужению доступных возможностей.
Указанный результат достигнут тем, что в мобильном компьютере с аппаратной защитой данных, содержащем, по меньшей мере, два ППЗУ и два коммутатора, первый из которых - управляющий защитой - расположен внутри, а второй - управляющий выбором доступного для обращения ППЗУ - снаружи корпуса компьютера, присоединенные к выводам WP и СЕ упомянутых ППЗУ, причем, по меньшей мере, один из коммутаторов замыкающего типа, оба коммутатора замыкающего типа, и к наружному коммутатору параллельно присоединены выбранные выводы СЕ и WP, по меньшей мере, двух ППЗУ.
Причинно-следственная связь указанных отличий с достигаемым результатом становится очевидной, если допустить, что в первом ППЗУ хранится обычная многофункциональная ОС, во втором ППЗУ - доверенная узкоспециализированная ОС, а замыкание наружного коммутатора переводит компьютер из обычного режима работы в доверенный. Когда наружный коммутатор находится в разомкнутом положении, то на присоединенный к нему вывод СЕ (относящийся, в частности, ко второму ППЗУ) разрешающий потенциал не подается, хранящаяся в нем доверенная ОС недоступна, поэтому режим работы - обычный. Замыкание же наружного коммутатора, с одной стороны, делает доступным второе ППЗУ (наряду с первым, поскольку на вывод СЕ первого ППЗУ разрешающий потенциал подан постоянно), и, с другой стороны, подает потенциал, запрещающий запись, на один из выводов WP - относящийся, в частности, к нему же.
Следовательно, режим работы при замкнутом наружном коммутаторе - доверенный (второе ППЗУ, защищенное от несанкционированной перезаписи внутренним коммутатором, доступно), и, в то же время, недопустимое по соображениям информационной безопасности направление следование конфиденциальной информации из доверенной системы в недоверенную исключено (запись в первое ППЗУ заблокирована подачей на него запрещающего потенциала WP).
Таким образом, поставленная задача решена: с одной стороны, в доверенном режиме теперь доступно не одно, а оба ППЗУ со всем набором возможностей, присущих записанным в них ОС, и, с другой стороны, все необходимые требования информационной безопасности соблюдены.
Если в процессе эксплуатации компьютера предусмотрено регулярное внесение изменений/обновлений в доверенную ОС, то целесообразно ее разнесение по двум ППЗУ, в первом из которых (защищенным от перезаписи внутренним коммутатором) хранится неизменная, а во втором - изменяемая части таковой. Компьютер в этом случае должен содержать три ППЗУ, причем к наружному коммутатору целесообразно параллельно присоединить три их вывода, выбранные по списку: вывод WP первого - доступного во всех режимах ППЗУ, и выводы СЕ второго и третьего - доступных только в доверенном режиме ППЗУ. Внутренний коммутатор при этом целесообразно присоединить к выводу WP только третьего - хранящего неизменную часть защищаемых данных ППЗУ. Отсутствие связи второго ППЗУ с внутренним коммутатором позволяет записывать в него новые данные, не вскрывая корпус компьютера, что требуется для внесения санкционированных изменений/обновлений в доверенную ОС без привлечения обслуживающего персонала.
Если внесение санкционированных изменений/обновлений в доверенную ОС предусмотрено и в удаленном режиме (в частности, по сети), то в цепь вывода СЕ второго - хранящего подвергаемую изменениям/обновлениям часть защищаемых данных ППЗУ целесообразно дополнительно включить электронный коммутатор, формирующий управляющий сигнал по данным, поступающим извне. Естественно, эти данные должны контролироваться в компьютере на валидность известными методами (например, на основе криптографической процедуры электронной подписи).
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Конявский В.А. Управление защитой информации на базе СЗИ НСД «Аккорд». - М.: Радио и связь, 1999.
2. Патент России на полезную модель RU 138562.
3. Патент России на полезную модель RU 147527.
4. Патент России на полезную модель RU 151264.