Информационная безопасность 2010

АрхивБлог Алексея Лукацкого, Cisco Systems

Будущие выпускники часто спрашивают, какую тему выбрать для диплома или диссертации. Предвидя, что такие вопросы и дальше будут продолжаться, я аккумулировал ключевые направления исследований в области ИБ, над которыми сейчас бьются лучшие умы отрасли.

За последний год будущие выпускники вузов и аспирантур часто спрашивали меня о том, какую тему выбрать им для своего диплома/диссертации, какие направления информационной безопасности наиболее актуальны сейчас и будут востребованы в будущем. Предвидя, что такие вопросы будут продолжаться и дальше, я решил аккумулировать в данной заметке ключевые направления исследований в области ИБ, над которыми сейчас бьются лучшие умы отрасли. Но чтобы не быть голословным, я буду опираться также на отечественные и американские (в первую очередь) документы, описывающие направления развития отрасли на ближайшие годы.

Итак, начну с 126-страничного документа "A Roadmap for Cybersecurity Research", выпущенного в ноябре прошлого года Министерством национальной безопасности США (U.S. Department of Homeland Security). В этом документе выделено 11 направлений для исследований и инвестиций со стороны государства, бизнеса и научного сообщества. К ним относятся:

1. Масштабируемые системы, вызывающие доверие (trustworthy). Термин trustworthy очень сложно перевести на русский язык одним словом. Перевод его как "достоверный" не совсем отражает весь спектр взаимоотношений, заложенный в исходный термин. Это и целостность систем, и их доступность и конфиденциальность, и жизнеспособности и гарантированная производительность, а также подотчетность, удобство использования и многие другие критические свойства. Иными словами, речь идет не просто о защищённых системах, а о системах, обладающих гораздо большим числом важных свойств.
2. Метрики уровня предприятия. Об измерении эффективности и результативности ИБ говорят уже давно, но до сих пор эта работа ведется многими спустя рукава. Отчасти именно по причине отсутствия адекватных методик и инструментов измерения, которые могут быть применены не только к защищенным, но и в более широком смысле, к системам, вызывающим доверие. Насколько защищена моя организация? Как изменился уровень защищенности за прошедший год? Как мы соотносимся с другими компаниями в отрасли в части ИБ? Насколько защищен приобретаемый нами продукт или технология? Сколько безопасности достаточно и сколько на неё можно и нужно тратить? Все эти вопросы пока остаются без ответа.
3. Жизненный цикл оценки системы. Критика подхода ФСТЭК и ФСБ в части сертификации продуктов безопасности общеизвестна. Как можно месяцами или даже годами проверять продукт, если за это время успевает выйти не только несколько новых версий оцениваемого продукта, но и характер угроз и среда применения продукта могут существенно измениться? Но есть ли альтернатива, которая позволит за приемлемое время проанализировать систему с точки зрения ИБ, не тратя при этом колоссальные средства, зачастую превышающие стоимость самой системы? Этому и посвящено данное направление исследований.
4. Противодействие внутренним угрозам. Инсайдеры… Сотрудники, облеченные полномочиями, часто целенаправленно не учитываются в моделях угроз, т.к. им сложно противопоставить действительно эффективные защитные меры. Американцы столкнулись с этой проблемой в публичных скандалах, связанных с такими именами как Олдрич Эймс, Роберт Ханссен, Джонатан Поллард, - с проблемой высокопоставленных сотрудников американских спецслужб, являющихся двойными агентами. В России с аналогичными проблемами сталкивались и отечественные спецслужбы (дела Полякова, Пеньковского, Розенбергов и т.п.). Как эффективно бороться с такой угрозой? Как снизить ущерб от действий инсайдеров? Как найти доказательства, значимые для суда? Исследования по данному направлению направлены на то, чтобы найти ответы на эти вопросы.
5. Противодействие вредоносным угрозам и ботнетам. Одно из немногих направлений, которое развивается достаточно давно. Но в связи с постоянной эволюцией угроз, его важность не снижается.
6. Управление глобальной системой идентификации/аутентификации. В данном сегменте исследований ведутся работы, связанные с идентификацией и аутентификацией не только людей, но и устройств, распределенных сенсоров, приложений и других элементов информационных систем. Термин "глобальная" подразумевает не вселенский масштаб проблемы, а то, что идентифицируемые системы могут находиться за пределами одной организации, что представляет определенные сложности для современных решений и технологий.
7. Живучесть критичных систем. Живучесть – это способность системы выполнять свою миссию в установленное время в условиях нападений, отказов и несчастных случаев. Очевидно, что сегодня многие системы, предлагаемые производителями на условиях "AS IS", не соответствуют данному определению. В условиях же возрастания роли информационных технологий в нашей жизни вопросы живучести критичных систем становятся все более и более важными.
8. Ситуационный анализ атак. Ситуационный анализ атак оперирует не просто сигнатурами атак, как это принято у современных средств обнаружения вторжений, а опирается на гораздо больший объем информации, зачастую выходящий за пределы самого вторжения, но имеющий к нему самое прямое отношение. Речь идет о роли атакуемого и атакующего, окружающей их среде, доступные ресурсы, миссию и мотивацию и т.д. Очевидно, что сбор и анализ этих данных, особенно в режиме реального времени, сегодня представляют определенную проблему для современных технологий. А вот интерес к ним со стороны заинтересованных сторон к ним очень большой.
9. Происхождение (информации, систем и аппаратуры). Мы принимаем решения на основании информации, полученной в разное время, из разных источников. Иногда эта информация переведена с другого языка, а иногда представлена компиляцией разных источников. Не всегда эти источники актуальны, не всегда достоверны, а иногда преднамеренно сфальсифицированы. Данное направление исследований направлено на выявление и фиксацию всей истории возникновения и движения информации.
10. Безопасность с точки зрения частной жизни (privacy). Защита частной жизни не ограничивается только темой персональных данных. Проблема стоит гораздо шире. Это и анонимность и псевдоанонимность, конфиденциальность и защита различных запросов, связанных с частной жизнью, мониторинг и доступность персональных данных в экстренных случаях. Существует огромное количество так и не решённых до конца проблем в данной области.
11. Удобство и безопасность. Вопросы удобства пользования системами безопасности поднимается уже давно. И так же давно он игнорируется многими разработчиками и производителями, гоняющимися за прибылями и скорейшим выпусков своих творений потребителю, чему тестирование эргономических качестве выводимых на рынок явно не способствует. Однако неудобство пользования системой приводит к снижению её защищенности и даже к более серьёзным проблемам, вплоть до потери человеческих жизней.

Аналогичная работа проводилась и офисом по политике в области науки и технологий Белого Дома США в рамках программы Federal Networking and Information Technology Research and Development (NITRD). В октябре 2008 года стартовала инициатива National Cyber Leap Year, которая была призвана собрать идеи о том, какие проблемы сейчас стоят перед отраслью ИБ, и какие способы их решения могут быть предложены сообществом. Поступило свыше 238 предложений; эксперты проанализировали их и выделили 5 новых направлений для будущих исследований:

1. Происхождение (аналогично 9-му направлению DHS).
2. Динамическая безопасность. Сегодня злоумышленники часто достигают своей цели, исходя из статической природы целей. Постоянные порты, постоянные IP-адреса, постоянные имена систем… Злоумышленники знают их и планируют свои нападения в расчёте, что эта информация не будет меняться в течение долгого времени. Они могут предполагать ваши ответные действия и также подготовиться к ним. Новое направление исследований опирается на увеличение хаотичности или снижение предсказуемости защищаемых систем.
3. "Аппаратное доверие". Сегодня мы не можем с уверенностью сказать, атаковали нас или нет до того момента, пока мы не столкнемся с последствиями вторжения. Мы не знаем, когда проиграли виртуальную битву или когда мы скрыто стали участниками ботнета. А всё потому, что мы не можем гарантировать неизменность и контролируемость защищаемой системы. Новое направление исследований направлено на то, чтобы создать доверенную архитектуру и среду, в которой мы можем своевременно обнаруживать, останавливать и изолировать любые вредоносные воздействия (аналогично 1-му направлению DHS).
4. Киберздоровье, вдохновленное природой. Сегодня проходят недели и месяцы, прежде чем обнаруживается проникновение в компьютерные сети. И годы, чтобы доказать вину хакера. А все потому, что современных технологии и продукты очень сильно ограничены в анализе того, что "проходит" через них; у них "короткая память". Опираясь на примеры того, как действует иммунная система человека, будущие технологии должны иметь возможность выбора из широкого спектра ответных действий. От профилактики в виде установки патчей и отказа в обработке запросов, не соответствующих нормальному профилю поведения, до реализации специальных защитных агентов или сборе доказательств для кибер-патологоанатомов. При этом в отличие от современных технологий, будущие будут в большей степени действовать автономно и динамично.
5. Киберэкономика. Сегодня преступления в сфере высоких технологий очень дешевы и обладают очень высокой нормой прибыли. Спам, ботнеты, распространение вирусов… всё это не требует больших затрат. При этом отдача от преступлений очень высока, что делает их экономически выгодными для преступников. Основная задача в рамках данного направления исследований заключается в выработке методов и подходов, которые делают данные преимущества менее значимыми; заставляя киберпреступников брать на себя больше рисков при более низкой норме прибыли. Это позволит снизить число высокотехнологичных преступлений.

Можно заметить, что эти направления не только интересны с теоретической точки зрения, но и имеют яркую практическую направленность. Но если перечень таких исследований в России? Оказывается да. Только, как и всё, что у нас делается в этой области, это очень закрытая информация, и всё, что можно почерпнуть по ней, ограничено простым, но очень высокоуровневым перечислением на сайте Совета Безопасности России. На нём можно найти 2 списка – Приоритетные проблемы научных исследований в области обеспечения информационной безопасности Российской Федерации и Основные направления научных исследований в области обеспечения информационной безопасности Российской Федерации.

Каждый, кто посмотрит на эти списки, увидит, насколько они неконкретны и непонятны. Чего, например, стоит такой пункт "Проблемы методологии обеспечения информационной безопасности как междисциплинарной отрасли научного знания". Или такой – "Проблемы нормативного правового обеспечения безопасности информационных и телекоммуникационных систем". Или – "Научно-технические проблемы использования информационных технологий в оперативно-розыскной деятельности". Список составлен в лучших традициях российской бюрократической школы. Много красивых слов, за которыми скрывается неизвестность. Абсолютная неконкретизация не позволяет оценить в каком направлении идут исследования, важные не только и не столько для защиты гостайны, сколько для всего общества. Также такая скрытность не позволяет оценить текущий статус данных исследований, которые могут быть как очень интересными, так и абсолютно бессмысленными, как по содержанию, так и по затраченным ресурсам.

Меня часто обвиняют в том, что я русофоб в отношении наших регуляторов и того, что они делают. Некоторые даже называют меня наймитом американских спецслужб, который льет воду на мельницу NIST, DHS, АНБ и других наших потенциальных противников и даже бывших врагов во времена "железного занавеса". Но что делать, если именно эти американские ведомства не только проводят и публикуют очень интересные и полезные исследования по теме ИБ, но и не скрывают без необходимости результаты своей работы. Стандарты, рекомендации, планы развития… всё это можно найти на сайтах американских ведомств, отвечающих за информационную безопасность. Поэтому и приходится опираться, в первую очередь, на их наработки, а не наши.

В заключение хочу заметить, что два рассмотренных документа (от DHS и NITRD) позволяют понять, какие направления информационной безопасности будут востребованы в ближайшие годы. И несмотря на то, что написаны они рукой американских экспертов, результаты этих исследований будут полезны в любой стране, в том числе и в России. А значит наши будущие "Брюсы Шнайеры", "Дороти Деннинг", "Юджины Спаффорды", "Дэны Гиры" найдут в этих перечнях темы и для своих будущих дипломных и кандидатских работ.