Программа установки защищенных сетевых соединений с использованием протокола ISAKMP

Взрывной характер развития компьютерных технологий и резко возросшее количество действий совершаемых с помощью глобальной сети Internet (развитие электронной торговли, предоставление компаниями через сеть ряда услуг для своих клиентов и т.д.) привело к резкому увеличению объемов информации передаваемой по сети. Также претерпел изменения и качественный состав передаваемой информации - возросла доля конфиденциальной информации. Вместе с тем возникла необходимость аутентификации другой стороны при всех вышеперечисленных действиях. Все это привело к увеличению рынка программных продуктов предназначенных для защиты информации в сети. Представленная программа сама по себе не производит непосредственно защиту передаваемой информации. Задачей программы является аутентификация другой стороны и подготовка информации, необходимой для непосредственной защиты передаваемой информации.

Выделим потребителей программы:

Системы авторизации доступа, т.е. система, которой требуется провести идентификацию и аутентификацию пользователей. Примером может служить сервер компании, предоставляющий ряд услуг клиентам компании. Программа в данном случае поможет отсеять постороннего посетителя от клиента.

Структура доступа для внутри корпоративной сети. Программа поможет произвести ограничение доступа к информации различных отделов и подразделений. Например, рядовые работники имеют доступ к рабочим серверам компании, но не могут воспользоваться информацией бухгалтерии. Также возможно сегментирование информации внутри отдельного подразделения. Например, отдел маркетинга может воспользоваться информацией из бухгалтерии о финансовом состоянии компании, но не имеет доступ к информации о заработной плате сотрудников.

Виртуальная корпоративная сеть. Обычно корпоративная сеть представляет собой замкнутую, самодостаточную локальную сеть, которая общается с внешним миром через компьютер фильтрующий проходящую через него информацию. При этом никакая секретная информация из локальной сети не попадает во внешнюю сеть. Недостатком данного подхода являлась то, что все участники этой сети должны были находиться в непосредственной близости друг от друга. Программа позволяет построить виртуальную защищенную сеть на основе глобальной сети Internet, шифруя всю информацию, передаваемую между участниками этой виртуальной сети. При таком подходе можно организовывать сеть даже между людьми, находящимися в разных странах.

Сеть банкоматов. Программа поможет создать защищенные соединения с банком для обмена информации о произведенных операциях.

Межкорпоративная сеть и сеть для связи с филиалами компании. Программа обеспечивает создание защищенного соединения для передачи информации между внутренними сетями разных компаний или разных филиалов одной компании (это может быть или локальная сеть, или виртуальная защищенная сеть).

Рассмотрим параметры программы, которые влияют на ее функциональность и на способ использования программы:

Простота настроек и обслуживания. Определяет уровень теоретической подготовки оператора программы.

Объем настроек. Показывает, сколько имеется параметров для настройки программы. Больший объем настроек позволяет более гибко настроить программу.

Полнота методов аутентификации. Сколько реализовано методов аутентификации и их функциональная полнота.

Полнота сведений о процессе работы программы. Способ сохранения этих сведений, способ задания количественных и качественных параметров обрабатываемых событий.

Полнота реализации протокола ISAKMP и совместимость с продуктами третьей стороны.

X= Z=

По формуле (4) рассчитаем матрицу расстояний:

C=

Разбиваем полученную матрицу на классы, где X - соответствует наименьшему численному расстоянию между изучаемыми задачами (0-1) и получаем неупорядоченную матрицу Чекановского:

Произведя перегруппировку строк и столбцов (поменяли местами строки / столбцы 3 и 4) получаем упорядоченную диаграмму:

В результате выполненных вычислений выделился сегмент пользователей программы, включающий в себя пользователей использующих программу для создания систем авторизации доступа, систем разграничения доступа и сетей банкоматов.

В результате сегментации рынка пользователей программы установления защищенных сетевых соединений с помощью протокола ISAKMP был выделен объединенный сегмент рынка, включающий в себя использование программы для создания систем авторизации доступа, систем разграничения доступа и сетей банкоматов. Для этого сегмента характерны повышенные требования к реализации методов аутентификации, системе протоколирования произошедших событий и объему возможных настроек программы.

Разработка мероприятий по безопасности работы с монитором ПК

Вычислительные комплексы на базе персональных ЭВМ являются одним из основных средств труда разработчика на всех этапах создания программы (проектирование, написание, тестирование и отладка).

Рассмотрев факторы обитаемости в данной производственной среде, можно выделить следующие факторы, оказывающие вредное воздействие на организм человека.

Эмиссионные:

Повышенный уровень электромагнитных излучений:

низкочастотного электромагнитного поля (51 ц-400кГц);

низкоэффективного (мягкого) рентгеновского излучения (при напряжении на ЭЛТ 15 кВ и выше);

Повышенный уровень электростатического поля;

Эргономические:

Не эргономичность визуальных параметров дисплея. Не эргономичность конструкции дисплея и клавиатуры;

Не эргономичность рабочего стола и рабочего стула (кресла);

Физические:

Повышенная температура, пониженная влажность воздуха рабочей зоны;

Повышенный уровень шума на рабочем месте;

Недостаточная освещенность рабочих поверхностей;

Повышенная яркость света в плоскости экрана дисплея;

Прямая и отраженная блескость;

Повышенная пульсация освещенности от газоразрядных источников света;

Ионизация воздуха;

Психофизиологические:

нервно-психические перегрузки:

перенапряжение зрительного анализатора;

умственное перенапряжение;

эмоциональные перегрузки;

монотонность труда;

Физические перегрузки:

статические перегрузки костно-мышечного аппарата;

локальные динамические перегрузки мышц кистей рук;

Источником значительной части перечисленных выше вредных воздействий является монитор персональной ЭВМ.

Электромагнитное излучение монитора ЭВМ

Основным источником эргономических проблем, связанных с охраной здоровья людей, использующих в своей работе персональные компьютеры, являются дисплеи (мониторы), особенно дисплеи с электронно-лучевыми трубками. Они представляют собой источники наиболее вредных излучений, неблагоприятно влияющих на здоровье операторов. Электромагнитные излучения рабочей аппаратуры обусловлены некачественным экранированием источников излучения в аппаратуре. Кроме этого, оператор подвергается воздействию излучения от рабочей поверхности электронно-лучевой трубки.

Приложение общих положений теории электродинамических явлений к конструкции конкретных электрических приборов, в частности монитора ЭВМ, позволяет сделать некоторые выводы относительно источников и конфигурации электрических и магнитных полей, излучаемых этими приборами. Известно, что электрическое поле излучается теми частями электрических установок, в которых используются высокие напряжения, а магнитное поле излучается сильными токами.

В компьютере высокие напряжения используются в ускорительной системе электроннолучевой трубки (ЭЛТ) монитора, а сильные токи текут в системе управления электронными лучами трубки и цепях блока питания. Именно эти части монитора ЭВМ и являются основными источниками электромагнитного излучения. Силовые линии электрического поля можно представить начинающимися в области вблизи заднего конца ЭЛТ и оканчивающимися на поверхностях, находящихся вблизи монитора, в том числе и на поверхности тела пользователя ЭВМ, сидящего перед компьютером.

Силовые линии магнитного поля образуют замкнутые конфигурации, начинающиеся и заканчивающиеся на магнитных кольцах фокусирующей системы ЭЛТ. Непосредственно перед экраном монитора плотность магнитного потока достигает величин единиц мкТл, но быстро убывает с расстоянием от монитора.

Обнаружено, что:

Электромагнитное поле возбуждается на частотах кадровой (60 Гц) и строчной (22 кГц) разверток и их гармоник;

Электрическое поле ВДТ близко к электрическому полю точечного заряда, а магнитное - к полю магнитного диполя, находящихся в геометрическом центре ВДТ. При этом частоту 60 Гц излучает система токов, близкая к горизонтальному диполю, а 22 кГц - к вертикальному;

При удалении от экрана ВДТ поля быстро спадают. Например, электрическое поле спадает в ~ 40 раз при удалении от экрана на расстояние 1,25 м.

Длительное воздействие на организм человека электромагнитных излучений, превышающих допустимые нормы, может привести к некоторым функциональным изменениям в организме или даже повреждениям тканей и органов. Симптомами являются головная боль, нарушение сна, повышенная утомляемость. Функциональные изменения, вызываемые электромагнитными излучениями, способны накапливаться в организме.

При выборе монитора следует обращать внимание на наличие на шильдике (табличка с перечнем заводских параметров изделия) надписи о том, что данная модель прошла тестирование на предмет соответствия ТСО 95 (стандарт Шведской конференции профсоюзов) или MPR II (стандарт Шведского национального комитета по защите от излучений). Желательно также получить сведения о наличии Гигиенического Сертификата либо сертификатов, выданных другими организациями. В то же время, следует иметь в виду, что разброс возможных уровней электромагнитного излучения мониторов одной и той же модели может достигать 50%.

Пользователям персональных компьютеров, желающим снизить уровень облучения переменными магнитными полями, следует расположить мониторы так, чтобы расстояние до них составляло величину, равную расстоянию вытянутой руки (с вытянутыми пальцами). Поскольку магнитные поля сзади и по бокам большинства мониторов значительно сильнее, чем перед экраном, пользователи должны располагать свои рабочие места на расстоянии не менее 1.22 м от боковых и задних стенок других компьютеров. Также для защиты от электромагнитных излучений рекомендуется использовать специальные защитные экраны. Они изготавливаются из особого стекла и устанавливаются между рабочей поверхностью монитора и оператором. Такая защита обеспечивает задержку от 30 до 90 процентов всех вредных излучений. Такого же результата можно добиться путем удаления источника излучения от оператора. Тем не менее, не рекомендуется проводить за экраном дисплея более 3-х часов в день.

Электроопасность и пожароопасность

Исход воздействия электрического тока на организм зависит от ряда факторов, в том числе и от электрического сопротивления тела, величины и продолжительности воздействия тока, рода и частоты тока. Пороговый ощутимый ток составляет 0,6…1,5 мА для постоянного тока.

Безопасный ток, который может в течение длительного времени проходить через человека, не вызывая никаких ощущений, составляет приблизительно 50 мкА (для переменного тока с частотой 50 Гц) и 100 мкА (для постоянного тока). При увеличении величины тока до 10…15 мА боль становится едва переносимой, и судороги мышц становятся настолько значительными, что человек не в состоянии их преодолеть. Таким образом, пороговый не отпускающий ток составляет 10…15 мА для частоты 50 Гц и 50…80 мА для постоянного тока. Ток величиной 100 мА (частотой 50 Гц) и 300 мА (постоянный ток) и более вызывают прекращение деятельности сердца через 1-2 с.

Помещение для работы с ЭВМ и с ее внешними устройствами обычно относят к категории помещений с повышенной опасностью, т. к. имеется возможность поражения электрическим током. Чаще всего источниками поражения являются блоки ЭВМ, корпуса устройств и приборов в случае возникновения неисправности (например, при нарушении защитного заземления или изоляции проводов, а также при применении неправильных приемов включения в сеть и выключения из сети вилок электропитания).

Защитой от прикосновения к токоведущим частям электроустановок служит:

изоляция проводников;

использование защитных кожухов;

использование инструментов с изолирующими ручками при ремонте оборудования ЭВМ.

Проведем расчет сопротивления изоляции.

Правила электробезопасности устанавливают нормы сопротивления изоляции и требования к ее диэлектрической прочности. Для электрических машин и аппаратов минимальное значение сопротивления изоляции определяется по формуле:

[МОм],

где U - напряжение, В;

N - мощность установки, кВт.

Отсюда следует, что при напряжении питания 220 В и мощности монитора 250 Вт сопротивление изоляции должно быть не менее чем:

.

Очень важным организационным мероприятием является также проведение обязательного и периодически повторяемого инструктажа по электро - и пожаробезопасности всех лиц, которые допускаются к работе на ЭВМ. При проведении периодически повторяемых противопожарных инструктажей необходимо обязательно добиваться, чтобы персонал практически умел пользоваться первичными средствами тушения пожара и средствами связи

Для тушения пожара должны применяться ручные огнетушители и переносные установки. Электросети и электроустановки, которые находятся под напряжением, тушить водой нельзя ни в коем случае, т. к. через струю воды может произойти поражение электрическим током. Именно поэтому для тушения пожара, который возник из-за неисправности электроприборов, применяют только пенные огнетушители.

Возможность быстрой ликвидации пожара во многом зависит от своевременного оповещения о пожаре. Обычно на предприятиях электронной промышленности весьма распространенным средством оповещения является телефонная связь.

Требования к освещению при работе с монитором ПК

4. В поле зрения должна отсутствовать блескость. Блескость - повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность), т.е. ухудшение видимости объектов. Блескость снижают уменьшением яркости источника света или выбором рациональных углов светильника.

5. Величина освещенности должна быть постоянной во времени. Колебания освещенности, вызванные резким изменением напряжения в сети, приводят к значительному утомлению. Пульсация освещенности связана также с особенностями работы газоразрядной лампы. Снижение коэффициента пульсации с 55 до 5% (при трехфазном включении) приводит к повышению производительности труда на 15%.

6. Следует выбирать оптимальную направленность светового потока. Наибольшая видимость достигается при падении света под углом 60 градусов к его нормали, а наихудшая при нуле градусов.

7. Следует выбирать необходимый состав спектра освещения. Это существенно при работах, где требуется правильная цветопередача.

8. Все элементы осветительных установок должны быть достаточно долговечными, электро - и взрывобезопасными.

Обеспечение этого условия достигается применением зануления или заземления, ограничением напряжения для питания местных или переносных светильников до 42 вольт и ниже.

Анализируя условия работы программиста, получаем следующие требования к производственному освещению:

- наименьшая допустимая освещенность от общего освещения составляет 300 лк;

- при работе за компьютером желательно, чтобы освещенность рабочего места не превышала 2/3 нормальной освещенности помещения;

- экран дисплея не должен быть ориентирован в сторону источников света (окон, настольных ламп и т.п.);

при размещении рабочего места рядом с окном угол между экраном дисплея и плоскостью окна должен составлять не менее 90 градусов (для исключения бликов), прилегающую часть окна желательно зашторить;

- не следует располагать дисплей непосредственно под источником освещения или вплотную с ним;

- стена позади дисплея должна быть освещена примерно так же, как и его экран;

- яркость для блестящих поверхностей более 0.2 кв. м не должна превышать 500 кд/кв. м;

- показатель ослепленности не должен превышать 40 единиц;

- коэффициент пульсаций 10 - 20%.

Специфика работы за ЭВМ, состоит в том, что работать приходится с так называемым самосветящимся объектом.

Свечение со стороны экрана, а также частая смена заставок на экране при большой продолжительности трудовой деятельности может отрицательно воздействовать на зрение. Такой режим работы утомляет зрительные органы. Поэтому разработчику программного обеспечения следует учитывать этот фактор при проектировании программного обеспечения и его отладке за компьютером.

В данной главе рассмотрены вопросы безопасной работы с монитором ПК и даны практические рекомендации по созданию оптимальных условий труда при работе с монитором ПК.

Были рассмотрены природа электромагнитных излучений, их влияние на организм человека и способы защиты от них.

Рассмотрены вопросы электробезопасности и пожаробезопасности при работе с монитором. Проведен расчет требуемого сопротивления изоляции.

Приведены требования к освещению в производственном помещении в целом и при работе с монитором ПК.

Заключение

В представленной работе - «Программа установки защищенных сетевых соединений с использованием протокола ISAKMP», - были решены следующие задачи:

Исследована структура протокола ISAKMP и уязвимость его сетевым атакам

Разработана и проанализирована общая структура защиты информации при передаче по сети.

Определено место разрабатываемой программы в этой системе и определены интерфейсы к ней.

Разработана и написана программа, реализующая протокол ISAKM

Произведены необходимые отладка и тестирование программы, методы проведения тестирования были приведены в соответствующем разделе работы.

В процессе исследования была рассмотрена структура протокола ISAKMP, рассмотрены состав и порядок посылки пакетов, и порядок проведения необходимых расчетов. Также рассмотрены основные типы сетевых атак, и то, как протокол противостоит им.

При описании процесса разработки программы были представлена многонитевая структура программы и обоснована необходимость и преимущества использование именно этой структуры. Были подробно объяснены процесс создания нити и передача информации между нитями.

Литература

Единая система программной документации ГОСТ 19.001-77, 19.002-80, 19.003-80, 19.101-77, 19.102-77, 19.505-79.

Зубов Н.Н., Пьянзин А.Я. Методические указания к дипломному проектированию по специальности «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» /Под ред. В.Ф. Шаньгина; МИЭТ. М., 1990

«Security Architecture for the Internet Protocol» RFC2401 Ноябрь 1998 г.

«Internet Security Association and Key Management Protocol (ISAKMP)» RFC2408 Ноябрь 1998 г.

«The Internet Key Exchange (IKE)» RFC2409 Ноябрь 1998 г.

«The Internet IP Security Domain of Interpretation for ISAKMP» RFC2407 Ноябрь 1998 г.

Bruce Schneier «Applied Cryptography Second Edition: protocols, algorithms, and source code in C» 1996 г.

«Advanced Programming in the UNIX Environment» W. Richard Stevens 1994 г.

«UNIX System V Network Programming» Stephen A. Rago 1994 г.

«Programming with Threads» Steve Kleiman, Devang Shah, Bart Smaalders 1996 г.