Защита электронной почты в Internet. Защита электронной почты в интернете реферат

Защита электронной почты в Internet

Скачать

Большинство проблем, с которыми сталкиваются пользователи электронной почты (спам, вирусы, разнообразные атаки на конфиденциальность писем и т. д.), связано с недостаточной защитой современных почтовых систем.

С этими проблемами приходится иметь дело и пользователям общедоступных публичных систем, и организациям. Практика показывает, что одномоментное решение проблемы защиты электронной почты невозможно. Спамеры, создатели и распространители вирусов, хакеры изобретательны, и уровень защиты электронной почты, вполне удовлетворительный вчера, сегодня может оказаться недостаточным. Для того чтобы защита электронной почты была на максимально возможном уровне, а достижение этого уровня не требовало чрезмерных усилий и затрат, необходим систематический и комплексный, с учетом всех угроз, подход к решению данной проблемы.

Предпосылки некоторых проблем, связанных непосредственно с конфиденциальностью почтовых сообщений, закладывались при возникновении электронной почты три десятилетия назад. Во многом они не разрешены до сих пор.

· Ни один из стандартных почтовых протоколов (SMTP, POP3, IMAP4) не включает механизмов защиты, которые гарантировали бы конфиденциальность переписки.

· Отсутствие надежной защиты протоколов позволяет создавать письма с фальшивыми адресами. Нельзя быть уверенным на 100% в том, кто является действительным автором письма.

· Электронные письма легко изменить. Стандартное письмо не содержит средств проверки собственной целостности и при передаче через множество серверов, может быть прочитано и изменено; электронное письмо похоже сегодня на открытку.

· Обычно в работе электронной почты нет гарантий доставки письма. Несмотря на наличие возможности получить сообщение о доставке, часто это означает лишь, что сообщение дошло до почтового сервера получателя (но не обязательно до самого адресата).

При выборе необходимых средств защиты электронной почты, обеспечивающих её конфиденциальность, целостность, необходимо для системного администратора или пользователя ответить на вопрос: какие наиболее типичные средства может использовать злоумышленник для атак систем электронной почты?

Приведём краткий пример данных средств и методов:

1–ый способ. Использование снифферов. Сниффер - представляют собой программы, перехватывающие все сетевые пакеты, передающиеся через определенный узел. Снифферы используются в сетях на вполне законном основании для диагностики неисправностей и анализа потока передаваемых данных. Ввиду того, что некоторые сетевые приложения, в частности почтовые, передают данные в текстовом формате (SMTP, POP3 и др.), с помощью сниффера можно узнать текст письма, имена пользователей и пароли.

2-ой способ. IP-спуфинг (spoofing) - возможен, когда злоумышленник, находящийся внутри организации или вне ее выдает себя за санкционированного пользователя. Атаки IP-спуфинга часто являются отправной точкой для других атак, например, DoS (Denial of Service – «отказ в обслуживании»). Обычно IP-спуфинг ограничивается вставкой ложной информации или вредоносных команд в обычный поток передаваемых по сети данных. Это происходит в случае, если главная задача состоит в получении важного файла. Однако злоумышленник, поменяв таблицы маршрутизации данных и направив трафик на ложный IP-адрес, может восприниматься системой как санкционированный пользователь и, следовательно, иметь доступ к файлам, приложениям, и в том числе к электронной почте.

3-й способ – получение пароля на почту. Атаки для получения паролей можно проводить с помощью целого ряда методов, и хотя входное имя и пароль можно получить при помощи IP-спуфинга и перехвата пакетов, их часто пытаются подобрать путем простого перебора с помощью специальной программы.

4-й способ нарушения конфиденциальности - Man-in-the-Middle («человек в середине») - состоит в перехвате всех пакетов, передаваемых по маршруту от провайдера в любую другую часть Сети. Подобные атаки с использованием снифферов пакетов, транспортных протоколов и протоколов маршрутизации проводятся с целью перехвата информации, получения доступа к частным сетевым ресурсам, искажения передаваемых данных. Они вполне могут использоваться для перехвата сообщений электронной почты и их изменений, а также для перехвата паролей и имен пользователей.

5-й способ. Атаки на уровне приложений используют хорошо известные слабости серверного программного обеспечения (sendmail, HTTP, FTP). Можно, например, получить доступ к компьютеру от имени пользователя, работающего с приложением той же электронной почты.

Для защиты сетевой инфраструктуры необходимо использовать:

1. Прежде всего сильные средства аутентификации, например, технология двухфакторной аутентификации.

2. Эффективное построение и администрирование сети. Речь идет о построении коммутируемой инфраструктуры, мерах контроля доступа и фильтрации исходящего трафика, закрытии «дыр» в программном обеспечении с помощью модулей «заплаток» и регулярном его обновлении, установке антивирусных программ и многом ином.

3. Криптография, которая не предотвращает перехвата информации и не распознает работу программ для этой цели, но делает эту работу бесполезной. Криптография также помогает от IP-спуфинга, если используется при аутентификации.

1. Способы защиты потока данных в Web.

Существует несколько подходов к обеспечению защиты данных в Web. Все они похожи с точки зрения предоставляемых возможностей и в некоторой степени с точки зрения используемых механизмов защиты, но различаются по областям применения и размещению соответствующих средств защиты в стеке протоколов TCP/IP.

Один из методов защиты данных в Web состоит в использовании протокола защиты IP (IPSec) Преимущество использования IPSec заключается в том, что этот протокол прозрачен для конечного пользователя и приложений и обеспечи­вает универсальное решение. Кроме того, протокол IPSec включает средства фильтрации, позволяющие использовать его только для той части потока дан­ных, для которой это действительно необходимо.

Другим решением является размещение средств обеспечения безопасности сразу над протоколом TCP. Примером современной реализации такого подхода являются стандарт SSL (Secure Socket Layer — протокол защищенных сокетов) и его более новая вер­сия — стандарт TLS (Transport Layer Security — протокол защиты транспортно­го уровня) безопасной передачи данных в Internet. На этом уровне для практической реализации данного подхода имеется две возможности. Самым общим решением является внедрение средств SSL (или TLS) в набор соответствующих протоколов, что обеспечивает прозрачность средств защиты для приложений. В то же время средства SSL можно встраивать и в прикладные программы. На пример, броузеры Netscape и Microsoft Internet Explorer, а также большинство Web-серверов имеют встроенную поддержку SSL.

Различные средства защиты могут встраиваться и в приложения. Преимущество данного подхода состоит в том, что соответствующие средства защиты могут быть настроены оптимальным образом в зависимости от требований конкретного приложения. В контексте безопасности Web важным примером реализации такого подхода является протокол SET (Secure Electronic Transaction — протокол защиты электронных транзакций).

Сетевой уровень Транспортный уровень Уровень приложения

Размещение средств защиты в стеке протоколов TCP/IP.

2. Защита на уровне приложений.

2. 1. Система PGP.

Сервис PGP, если не рассматривать управление ключами, складывается из пяти функций: аутентификация, конфиденциальности, сжатия, совместимости на уровне электронной почты и сегментации.

Рассмотрим краткую характеристику функций PGP.

referat-web.com

Защита электронной почты в internet

Введение...................................................................................................................................................... 2

1. Способы защиты потока данных в Web............................................................................................ 3

2. Защита на уровне приложений............................................................................................................ 4

2. 1. Система PGP....................................................................................................................................... 4

2. 2. Система S/MIME............................................................................................................................... 7

3. Протоколы SSL и TLS......................................................................................................................... 11

3. 1. Архитектура SSL.............................................................................................................................. 11

3. 2. Протокол записи SSL....................................................................................................................... 11

3. 3. Протокол изменения параметров шифрования......................................................................... 12

3. 4. Протокол извещения....................................................................................................................... 12

3. 5. Протокол квитирования................................................................................................................. 12

3. 6. Создание главного секретного ключа......................................................................................... 15

3. 7. Генерирование криптографических параметров...................................................................... 15

3. 8. Что такое TLS и его отличие от SSL............................................................................................ 16

4. Защита на уровне IP (сетевой уровень)........................................................................................... 16

4. 1. Архитектура защиты на уровне IP............................................................................................... 16

4. 2. Заголовок аутентификации (AH).................................................................................................. 18

4. 2. 1. Структура заголовка................................................................................................................... 18

4. 2. 2. Использование AH в транспортном и туннельном режиме................................................ 18

4. 3. Протокол ESP.................................................................................................................................... 19

4. 3. 1. Формат пакета ESP..................................................................................................................... 19

4. 3. 2. Шифрование и алгоритмы аутентификации........................................................................ 20

4. 3. 3. Транспортный режим ESP.......................................................................................................... 20

4. 3. 4. Туннельный режим ESP............................................................................................................. 21

4. 4. Комбинация защищённых связей................................................................................................. 22

Заключение............................................................................................................................................... 24

Источники информации......................................................................................................................... 25

Введение.

Большинство проблем, с которыми сталкиваются пользователи электронной почты (спам, вирусы, разнообразные атаки на конфиденциальность писем и т. д.), связано с недостаточной защитой современных почтовых систем.

С этими проблемами приходится иметь дело и пользователям общедоступных публичных систем, и организациям. Практика показывает, что одномоментное решение проблемы защиты электронной почты невозможно. Спамеры, создатели и распространители вирусов, хакеры изобретательны, и уровень защиты электронной почты, вполне удовлетворительный вчера, сегодня может оказаться недостаточным. Для того чтобы защита электронной почты была на максимально возможном уровне, а достижение этого уровня не требовало чрезмерных усилий и затрат, необходим систематический и комплексный, с учетом всех угроз, подход к решению данной проблемы.

Предпосылки некоторых проблем, связанных непосредственно с конфиденциальностью почтовых сообщений, закладывались при возникновении электронной почты три десятилетия назад. Во многом они не разрешены до сих пор.

·           Ни один из стандартных почтовых протоколов (SMTP, POP3, IMAP4) не включает механизмов защиты, которые гарантировали бы конфиденциальность переписки.

·           Отсутствие надежной защиты протоколов позволяет создавать письма с фальшивыми адресами. Нельзя быть уверенным на 100% в том, кто является действительным автором письма.

·           Электронные письма легко изменить. Стандартное письмо не содержит средств проверки собственной целостности и при передаче через множество серверов, может быть прочитано и изменено; электронное письмо похоже сегодня на открытку.

·           Обычно в работе электронной почты нет гарантий доставки письма. Несмотря на наличие возможности получить сообщение о доставке, часто это означает лишь, что сообщение дошло до почтового сервера получателя (но не обязательно до самого адресата).

При выборе необходимых средств защиты электронной почты, обеспечивающих её конфиденциальность, целостность, необходимо для системного администратора или пользователя ответить на вопрос: какие наиболее типичные средства может использовать злоумышленник для атак систем электронной почты?

Приведём краткий пример данных средств и методов:

1–ый способ. Использование снифферов. Сниффер - представляют собой программы, перехватывающие все сетевые пакеты, передающиеся через определенный узел. Снифферы используются в сетях на вполне законном основании для диагностики неисправностей и анализа потока передаваемых данных. Ввиду того, что некоторые сетевые приложения, в частности почтовые, передают данные в текстовом формате (SMTP, POP3 и др.), с помощью сниффера можно узнать текст письма, имена пользователей и пароли.

2-ой способ. IP-спуфинг (spoofing) - возможен, когда злоумышленник, находящийся внутри организации или вне ее выдает себя за санкционированного пользователя. Атаки IP-спуфинга часто являются отправной точкой для других атак, например, DoS (Denial of Service – «отказ в обслуживании»). Обычно IP-спуфинг ограничивается вставкой ложной информации или вредоносных команд в обычный поток передаваемых по сети данных. Это происходит в случае, если главная задача состоит в получении важного файла. Однако злоумышленник, поменяв таблицы маршрутизации данных и направив трафик на ложный IP-адрес, может восприниматься системой как санкционированный пользователь и, следовательно, иметь доступ к файлам, приложениям, и в том числе к электронной почте.

3-й способ – получение пароля на почту. Атаки для получения паролей можно проводить с помощью целого ряда методов, и хотя входное имя и пароль можно получить при помощи IP-спуфинга и перехвата пакетов, их часто пытаются подобрать путем простого перебора с помощью специальной программы.

4-й способ нарушения конфиденциальности - Man-in-the-Middle («человек в середине») - состоит в перехвате всех пакетов, передаваемых по маршруту от провайдера в любую другую часть Сети. Подобные атаки с использованием снифферов пакетов, транспортных протоколов и протоколов маршрутизации проводятся с целью перехвата информации, получения доступа к частным сетевым ресурсам, искажения передаваемых данных. Они вполне могут использоваться для перехвата сообщений электронной почты и их изменений, а также для перехвата паролей и имен пользователей.

5-й способ. Атаки на уровне приложений используют хорошо известные слабости серверного программного обеспечения (sendmail, HTTP, FTP). Можно, например, получить доступ к компьютеру от имени пользователя, работающего с приложением той же электронной почты.Для защиты сетевой инфраструктуры необходимо использовать:

1.        Прежде всего сильные средства аутентификации, например, технология двухфакторной аутентификации.

2.        Эффективное построение и администрирование сети. Речь идет о построении коммутируемой инфраструктуры, мерах контроля доступа и фильтрации исходящего трафика, закрытии «дыр» в программном обеспечении с помощью модулей «заплаток» и регулярном его обновлении, установке антивирусных программ и многом ином.

3.        Криптография, которая не предотвращает перехвата информации и не распознает работу программ для этой цели, но делает эту работу бесполезной. Криптография также помогает от       IP-спуфинга, если используется при аутентификации. 1. Способы защиты потока данных в Web.

Существует несколько подходов к обеспечению защиты данных в Web. Все они похожи с точки зрения предоставляемых возможностей и в некоторой степени с точки зрения используемых механизмов защиты, но различаются по областям применения и размещению соответствующих средств защиты в стеке протоколов TCP/IP.

Один из методов защиты данных в Web состоит в использовании протокола защиты IP (IPSec) Преимущество использования IPSec заключается в том, что этот протокол прозрачен для конечного пользователя и приложений и обеспечи­вает универсальное решение. Кроме того, протокол IPSec включает средства фильтрации, позволяющие использовать его только для той части потока дан­ных, для которой это действительно необходимо.

Другим решением является размещение средств обеспечения безопасности сразу над протоколом TCP. Примером современной реализации такого подхода являются стандарт SSL (Secure Socket Layer — протокол защищенных сокетов) и его более новая вер­сия — стандарт TLS (Transport Layer Security — протокол защиты транспортно­го уровня) безопасной передачи данных в Internet. На этом уровне для практической реализации данного подхода имеется две возможности. Самым общим решением является внедрение средств SSL (или TLS) в набор соответствующих протоколов, что обеспечивает прозрачность средств защиты для приложений. В то же время средства SSL можно встраивать и в прикладные программы. На пример, броузеры Netscape и Microsoft Internet Explorer, а также большинство Web-серверов имеют встроенную поддержку SSL.

Различные средства защиты могут встраиваться и в приложения. Преимущество данного подхода состоит в том, что соответствующие средства защиты могут быть настроены оптимальным образом в зависимости от требований конкретного приложения. В контексте безопасности Web важным примером реализации такого подхода является протокол SET (Secure Electronic Transaction — протокол защиты электронных транзакций).

Размещение средств защиты в стеке протоколов TCP/IP.

2. Защита на уровне приложений.

2. 1.  Система PGP.

Сервис PGP, если не рассматривать управление ключами, складывается из пяти функций: аутентификация, конфиденциальности, сжатия, совместимости на уровне электронной почты и сегментации.

Рассмотрим краткую характеристику функций PGP.

Схема аутентификации.

Обозначения:

Ка – сеансовый ключ, используемый в схеме традиционного шифрования,

KRа – личный ключ А, используемый в схеме шифрования с открытым ключом,

KUа – открытый ключ А, используемый в схеме шифрования с открытым ключом,

EP – шифрование в схеме с открытым ключом,

DP – дешифрование в схеме с открытым ключом,

EC – шифрование в схеме традиционного шифрования,

DC – дешифрование в схеме традиционного шифрования,

H – функция хэширования,

|| – конкатенация,

Z – сжатие  с помощью алгоритма zip,

R64 – преобразование в формат radix-64 ASCII.Шаги:

1.        Отправитель создает сообщение.

2.        Используется алгоритм SHA-1, в результате чего получается 160-битовый хэш-вектор сообщения

3.        Полученный хэш-вектор шифруется с помощью алгоритма RSA c использованием личного ключа отправителя, и результат добавляется в начало сообщения.

4.        Получатель использует RSA с открытым ключом отправителя, чтобы дешифровать и восстановить хэш-код.

5.        Получатель генерирует новый хэш-код полученного сообщения и сравнивает его с дешифрованным хэш-кодом. Если хэш-коды совпадают, сообщение считается подлинным.Схема шифрования сообщения.

Шаги:

1.        Отправитель генерирует сообщение и случайное 128-битовое число, которое выступает в качестве сеансового ключа только для этого сообщения.

2.        Сообщение шифруется с помощью алгоритма CAST-128 (или IDEA, или 3DES) и данного сеансового ключа.

3.        Сеансовый ключ шифруется с помощью алгоритма RSA и открытого ключа получателя и присоединятся к началу сообщения.

4.        Получатель использует RSA c личным ключом, чтобы дешифровать и тем самым восстановить сеансовый ключ.

5.        Сеансовый ключ применяется для дешифрования сообщения.Схема использования обоих служб (подписи сообщения с помощью личного ключа и его шифровки с помощью сеансового ключа).

Отправитель сообщения:

1.    Для сообщения генерируется подпись (хэш-вектор, зашифрованный личным ключом отправителя объединяется с открытым текстом сообщения).

2.    Подпись и открытый текст сообщения сжимаются zip-ом

3.    Сжатый открытый текст сообщения и подпись шифруются с помощью алгоритма CAST -128 (или IDEA, или 3DES), а сеансовый ключ шифруется с помощью RSA (или алгоритма Эль-Гамаля) при этом используется открытый ключ получателя.

Получатель сообщения

1.    Cеансовый ключ дешифруется с помощью личного ключа получателя.

2.    С помощью полученного сеансового ключа дешифрует сообщение

3.    Распаковка сообщения

4.    Открытым ключом отправителя дешифрует хэш-вектор и генерирует новый хэш-вектор.

5.    Сравнивает их. Если совпадают à сообщение не было изменено.Идентификаторы ключей.

Так как получатель сообщения имеет возможность получать зашифрованные и подписанные сообщения от многих участников переписки, следовательно он должен иметь несколько пар личный/открытый ключей. Для того, чтобы получателю определить какой личный ключ (алгоритма RSA) надо использовать для расшифровки сеансового ключа (алгоритма CAST-128) он получает идентификатор открытого ключа (вместо самого ключа пересылается его идентификатор, так как сам открытый ключ для RSA может иметь длину в сотни десятичных разрядов). Идентификатор, связываемый с каждым открытым ключом, размещается в младших 64 разрядах ключа.

Идентификатор ключа требуется и для цифровой подписи PGP. Из-за того что отправитель может воспользоваться одним из нескольких личных ключей для шифрования профиля сообщения, получатель должен знать, какой открытый ключ ему следует использовать. Поэтому раздел цифровой подписи сообщения включает 64-битовый идентификатор соответствующего открытого ключа. При получении сообщения получатель проверяет, что идентификатор соответствует известному ему открытому ключу отправителя, а затем продолжает проверку подписи.

www.coolreferat.com

реферат Защита электронной почты в Internet - Защита электронной почты в Internet

Доступные файлы (1):

1.doc

Введение 2

1. Способы защиты потока данных в Web 3

2. Защита на уровне приложений 4

2. 1. Система PGP 4

2. 2. Система S/MIME 7

3. Протоколы SSL и TLS 11

3. 1. Архитектура SSL 11

3. 2. Протокол записи SSL 11

3. 3. Протокол изменения параметров шифрования 12

3. 4. Протокол извещения 12

3. 5. Протокол квитирования 12

3. 6. Создание главного секретного ключа 15

3. 7. Генерирование криптографических параметров 15

3. 8. Что такое TLS и его отличие от SSL 16

4. Защита на уровне IP (сетевой уровень) 16

4. 1. Архитектура защиты на уровне IP 16

4. 2. Заголовок аутентификации (AH). 18

4. 2. 1. Структура заголовка 18

4. 2. 2. Использование AH в транспортном и туннельном режиме 18

4. 3. Протокол ESP 19

4. 3. 1. Формат пакета ESP 19

4. 3. 2. Шифрование и алгоритмы аутентификации 20

4. 3. 3. Транспортный режим ESP 20

4. 3. 4. Туннельный режим ESP 21

4. 4. Комбинация защищённых связей 22

Заключение 24

Источники информации 25

Введение.

Большинство проблем, с которыми сталкиваются пользователи электронной

почты (спам, вирусы, разнообразные атаки на конфиденциальность писем и т.

д.), связано с недостаточной защитой современных почтовых систем.

С этими проблемами приходится иметь дело и пользователям общедоступных

публичных систем, и организациям. Практика показывает, что одномоментное

решение проблемы защиты электронной почты невозможно. Спамеры, создатели и

распространители вирусов, хакеры изобретательны, и уровень защиты

электронной почты, вполне удовлетворительный вчера, сегодня может оказаться

недостаточным. Для того чтобы защита электронной почты была на максимально

возможном уровне, а достижение этого уровня не требовало чрезмерных усилий

и затрат, необходим систематический и комплексный, с учетом всех угроз,

подход к решению данной проблемы.

Предпосылки некоторых проблем, связанных непосредственно с

конфиденциальностью почтовых сообщений, закладывались при возникновении

электронной почты три десятилетия назад. Во многом они не разрешены до сих

пор.

. Ни один из стандартных почтовых протоколов (SMTP, POP3, IMAP4) не

включает механизмов защиты, которые гарантировали бы

конфиденциальность переписки.

. Отсутствие надежной защиты протоколов позволяет создавать письма с

фальшивыми адресами. Нельзя быть уверенным на 100% в том, кто является

действительным автором письма.

. Электронные письма легко изменить. Стандартное письмо не содержит

средств проверки собственной целостности и при передаче через

множество серверов, может быть прочитано и изменено; электронное

письмо похоже сегодня на открытку.

. Обычно в работе электронной почты нет гарантий доставки письма.

Несмотря на наличие возможности получить сообщение о доставке, часто

это означает лишь, что сообщение дошло до почтового сервера получателя

(но не обязательно до самого адресата).

При выборе необходимых средств защиты электронной почты,

обеспечивающих её конфиденциальность, целостность, необходимо для

системного администратора или пользователя ответить на вопрос: какие

наиболее типичные средства может использовать злоумышленник для атак систем

электронной почты?

Приведём краткий пример данных средств и методов:

1–ый способ. Использование снифферов. Сниффер - представляют собой

программы, перехватывающие все сетевые пакеты, передающиеся через

определенный узел. Снифферы используются в сетях на вполне законном

основании для диагностики неисправностей и анализа потока передаваемых

данных. Ввиду того, что некоторые сетевые приложения, в частности почтовые,

передают данные в текстовом формате (SMTP, POP3 и др.), с помощью сниффера

можно узнать текст письма, имена пользователей и пароли.

2-ой способ. IP-спуфинг (spoofing) - возможен, когда злоумышленник,

находящийся внутри организации или вне ее выдает себя за санкционированного

пользователя. Атаки IP-спуфинга часто являются отправной точкой для других

атак, например, DoS (Denial of Service – «отказ в обслуживании»). Обычно IP-

спуфинг ограничивается вставкой ложной информации или вредоносных команд в

обычный поток передаваемых по сети данных. Это происходит в случае, если

главная задача состоит в получении важного файла. Однако злоумышленник,

поменяв таблицы маршрутизации данных и направив трафик на ложный IP-адрес,

может восприниматься системой как санкционированный пользователь и,

следовательно, иметь доступ к файлам, приложениям, и в том числе к

электронной почте.

3-й способ – получение пароля на почту. Атаки для получения паролей

можно проводить с помощью целого ряда методов, и хотя входное имя и пароль

можно получить при помощи IP-спуфинга и перехвата пакетов, их часто

пытаются подобрать путем простого перебора с помощью специальной программы.

4-й способ нарушения конфиденциальности - Man-in-the-Middle («человек

в середине») - состоит в перехвате всех пакетов, передаваемых по маршруту

от провайдера в любую другую часть Сети. Подобные атаки с использованием

снифферов пакетов, транспортных протоколов и протоколов маршрутизации

проводятся с целью перехвата информации, получения доступа к частным

сетевым ресурсам, искажения передаваемых данных. Они вполне могут

использоваться для перехвата сообщений электронной почты и их изменений, а

также для перехвата паролей и имен пользователей.

5-й способ. Атаки на уровне приложений используют хорошо известные

слабости серверного программного обеспечения (sendmail, HTTP, FTP). Можно,

например, получить доступ к компьютеру от имени пользователя, работающего с

приложением той же электронной почты.Для защиты сетевой инфраструктуры необходимо использовать:

1. Прежде всего сильные средства аутентификации, например, технология

двухфакторной аутентификации.

2. Эффективное построение и администрирование сети. Речь идет о

построении коммутируемой инфраструктуры, мерах контроля доступа и

фильтрации исходящего трафика, закрытии «дыр» в программном

обеспечении с помощью модулей «заплаток» и регулярном его обновлении,

установке антивирусных программ и многом ином.

3. Криптография, которая не предотвращает перехвата информации и не

распознает работу программ для этой цели, но делает эту работу

бесполезной. Криптография также помогает от IP-спуфинга, если

используется при аутентификации.1. Способы защиты потока данных в Web.

Существует несколько подходов к обеспечению защиты данных в Web. Все

они похожи с точки зрения предоставляемых возможностей и в некоторой

степени с точки зрения используемых механизмов защиты, но различаются по

областям применения и размещению соответствующих средств защиты в стеке

протоколов TCP/IP.

Один из методов защиты данных в Web состоит в использовании протокола

защиты IP (IPSec) Преимущество использования IPSec заключается в том, что

этот протокол прозрачен для конечного пользователя и приложений и

обеспечивает универсальное решение. Кроме того, протокол IPSec включает

средства фильтрации, позволяющие использовать его только для той части

потока данных, для которой это действительно необходимо.

Другим решением является размещение средств обеспечения безопасности

сразу над протоколом TCP. Примером современной реализации такого подхода

являются стандарт SSL (Secure Socket Layer — протокол защищенных сокетов) и

его более новая версия — стандарт TLS (Transport Layer Security — протокол

защиты транспортного уровня) безопасной передачи данных в Internet. На этом

уровне для практической реализации данного подхода имеется две возможности.

Самым общим решением является внедрение средств SSL (или TLS) в набор

соответствующих протоколов, что обеспечивает прозрачность средств защиты

для приложений. В то же время средства SSL можно встраивать и в прикладные

программы. На пример, броузеры Netscape и Microsoft Internet Explorer, а

также большинство Web-серверов имеют встроенную поддержку SSL.

Различные средства защиты могут встраиваться и в приложения.

Преимущество данного подхода состоит в том, что соответствующие средства

защиты могут быть настроены оптимальным образом в зависимости от требований

конкретного приложения. В контексте безопасности Web важным примером

реализации такого подхода является протокол SET (Secure Electronic

Transaction — протокол защиты электронных транзакций).|IP/IPSec | |IP | |IP |

Сетевой уровень Транспортный уровень Уровень приложенияРазмещение средств защиты в стеке протоколов TCP/IP.

2. Защита на уровне приложений.

2. 1. Система PGP.

Сервис PGP, если не рассматривать управление ключами, складывается из пяти

функций: аутентификация, конфиденциальности, сжатия, совместимости на

уровне электронной почты и сегментации.

Рассмотрим краткую характеристику функций PGP.

|Функция |Используемые |Описание |

| |алгоритмы | |

|Цифровая |DSS/SHA или |С помощью SHA–1 создаётся хэш-код сообщения. |

|подпись |RSA/SHA |Полученный таким образом профиль сообщения |

| | |шифруется с помощью DSS или RSA с использованием|

| | |личного ключа отправителя и включается в |

| | |сообщение. |

|Шифрование |CAST либо IDEA, |Сообщение шифруется с помощью CAST-128 или IDEA,|

|сообщения | |или 3DES с одноразовым сеансовым ключом, |

| |либо «тройной» |генерируемым отправителем. Сеансовый ключ |

| |DES c тремя |шифруется с помощью алгоритма Диффи-Хеллмана или|

| |ключами и |RSA c использованием открытого ключа получателя |

| |алгоритмом |и включается в сообщение. |

| |Диффи-Хеллмана | |

| |или RSA. | |

|Сжатие |ZIP |Сообщение можно сжать для хранения или передачи,|

| | |использую zip. |

|Совместимость|Преобразование в|Чтобы обеспечить прозрачность для всех |

| |формат radix-64 |приложений электронной почты, шифрованное |

|на уровне | |сообщение можно превратить в строку ASCII, |

|электронной | |используя преобразование в формат radix-64. |

|почты | | |

|Сегментация | |Чтобы удовлетворить ограничениям максимального |

| | |размера сообщений, PGP выполняет сегментацию и |

| | |обратную сборку сообщения. |Схема аутентификации.

[pic]

Обозначения:

Ка – сеансовый ключ, используемый в схеме традиционного шифрования,

KRа – личный ключ А, используемый в схеме шифрования с открытым ключом,

KUа – открытый ключ А, используемый в схеме шифрования с открытым ключом,

EP – шифрование в схеме с открытым ключом,

DP – дешифрование в схеме с открытым ключом,

EC – шифрование в схеме традиционного шифрования,

DC – дешифрование в схеме традиционного шифрования,

H – функция хэширования,

|| – конкатенация,

Z – сжатие с помощью алгоритма zip,

R64 – преобразование в формат radix-64 ASCII.Шаги:

1. Отправитель создает сообщение.

2. Используется алгоритм SHA-1, в результате чего получается 160-битовый

хэш-вектор сообщения

3. Полученный хэш-вектор шифруется с помощью алгоритма RSA c

использованием личного ключа отправителя, и результат добавляется в

начало сообщения.

4. Получатель использует RSA с открытым ключом отправителя, чтобы

дешифровать и восстановить хэш-код.

5. Получатель генерирует новый хэш-код полученного сообщения и сравнивает

его с дешифрованным хэш-кодом. Если хэш-коды совпадают, сообщение

считается подлинным.Схема шифрования сообщения.

[pic]

Шаги:

1. Отправитель генерирует сообщение и случайное 128-битовое число,

которое выступает в качестве сеансового ключа только для этого

сообщения.

2. Сообщение шифруется с помощью алгоритма CAST-128 (или IDEA, или 3DES)

и данного сеансового ключа.

3. Сеансовый ключ шифруется с помощью алгоритма RSA и открытого ключа

получателя и присоединятся к началу сообщения.

4. Получатель использует RSA c личным ключом, чтобы дешифровать и тем

самым восстановить сеансовый ключ.

5. Сеансовый ключ применяется для дешифрования сообщения.Схема использования обоих служб (подписи сообщения с помощью личного ключа

и его шифровки с помощью сеансового ключа).

[pic]

Отправитель сообщения:

1. Для сообщения генерируется подпись (хэш-вектор, зашифрованный личным

ключом отправителя объединяется с открытым текстом сообщения).

2. Подпись и открытый текст сообщения сжимаются zip-ом

3. Сжатый открытый текст сообщения и подпись шифруются с помощью

алгоритма CAST -128 (или IDEA, или 3DES), а сеансовый ключ шифруется

с помощью RSA (или алгоритма Эль-Гамаля) при этом используется

открытый ключ получателя.

Получатель сообщения

1. Cеансовый ключ дешифруется с помощью личного ключа получателя.

2. С помощью полученного сеансового ключа дешифрует сообщение

3. Распаковка сообщения

4. Открытым ключом отправителя дешифрует хэш-вектор и генерирует новый

хэш-вектор.

5. Сравнивает их. Если совпадают ( сообщение не было изменено.Идентификаторы ключей.

Так как получатель сообщения имеет возможность получать зашифрованные и

подписанные сообщения от многих участников переписки, следовательно он

должен иметь несколько пар личный/открытый ключей. Для того, чтобы

получателю определить какой личный ключ (алгоритма RSA) надо использовать

для расшифровки сеансового ключа (алгоритма CAST-128) он получает

идентификатор открытого ключа (вместо самого ключа пересылается его

идентификатор, так как сам открытый ключ для RSA может иметь длину в сотни

десятичных разрядов). Идентификатор, связываемый с каждым открытым ключом,

размещается в младших 64 разрядах ключа.

Идентификатор ключа требуется и для цифровой подписи PGP. Из-за того что

отправитель может воспользоваться одним из нескольких личных ключей для

шифрования профиля сообщения, получатель должен знать, какой открытый ключ

ему следует использовать. Поэтому раздел цифровой подписи сообщения

включает 64-битовый идентификатор соответствующего открытого ключа. При

получении сообщения получатель проверяет, что идентификатор соответствует

известному ему открытому ключу отправителя, а затем продолжает проверку

подписи.

Формат передаваемого сообщения.

|Сообщение |Подпись |Компонент |Содержимое |

| | |сеансового | |

| | |ключа | |

| | |[pic] | |

|ZIP | | |

|Eкs | | |

|R64 | |

ERUb – шифрование с использованием личного ключа пользователя B

EKRa – шифрование с использованием открытого ключа пользователя А

EКs – шифрование с использованием сеансового ключа

ZIP – функция сжатия ZIP

R64 – функция преобразования в формат radix-64.Компонент подписи включает следующие элементы:

1. Метка даты-времени. Время создания подписи

2. Профиль сообщения. 160-битоавый профиль сообщения, созданный с помощью

SHA-1 и шифрованный с использованием личного ключа подписи отправителя

(KRа). Профиль вычисляется для метки даты-времени подписи, связанной

конкатенацией с порцией данных компонента сообщения. Включение метки даты-

времени подписи в профиль обеспечивает защиту от атак воспроизведения

сообщения. Исключение имени файла и метки даты-времени компонента сообщения

гарантирует, что отделённая подпись будет в точности совпадать с подписью,

добавляемой в префикс сообщения. Отделенные подписи вычисляются для файла,

в котором нет никаких полей заголовка сообщения.

3. Ведущие два октета профиля сообщения. Чтобы обеспечить получателю

возможность определить, соответствующий ли открытый ключ использовался для

шифрования профиля сообщения с целью аутентификации, проводится сравнение

этих двух октетов открытого текста исходного профиля с первыми двумя

октетами дешифрованного профиля. Эти октеты также служат 16-битовой

последовательностью, используемой для проверки сообщения.

4. Идентификатор открытого ключа отправителя. Идентифицирует открытый ключ,

который должен служить для дешифрования профиля сообщения и, следовательно,

идентифицирует личный ключ, использовавшийся для шифрования профиля

сообщения.

Компонент сообщения и необязательный компонент подписи могут быть

сжаты с помощью ZIP и могут быть зашифрованы с использованием сеансового

ключа.

Компонент сеансового ключа включает сеансовый ключ и идентификатор

открытого ключа получателя, который использовался отправителем для

шифрования данного сеансового ключа.

Весь блок обычно переводиться в формат radix-64. Перевод в формат radix-64

используется для совместимости на уровне электронной почты. Сервис

аутентификации предполагает, что мы шифруем только профиль сообщения

(цифровая подпись), сервис конфиденциальности предполагает, что мы шифруем

само сообщение (сеансовым ключом) и подпись (при наличии последней), таким

образом часть или весь выходной блок сообщения представляет собой поток

произвольных 8-битовых байтов. Однако многие системы электронной почты

позволяют использовать только блоки, состоящие из символов текста ASCII.

Чтобы удовлетворить такому ограничению, PGP обеспечивает сервис

конвертирования сырого 8-битового двоичного потока в поток печатаемых

символов ASCII. Для этого используется схема конвертирования radix-64.2. 2. Система S/MIME.

Система S/MIME (Secure/Multipurpose Internet Mail Extension –

защищённые многоцелевые расширения электронной почты) является

усовершенствованием с точки зрения защиты стандарта формата MIME

электронной почты в Internet, базирующимся на использовании технологии RSA

Data Security.Существуют основания полагать, что S/MIME станет стандартом

коммерческого и промышленного использования, в то время как PGP останется

альтернативой для защиты личной электронной почты большинства

индивидуальных пользователей.

Стандарт MIME является расширением базового стандарта RFC 822,

призванным решить некоторые проблемы и преодолеть ограничения протокола

SMTP или некоторого другого протокола передачи почты, и RFC 822.

Ограничениями протокола SMTP, которые решает MIME являются:

1. SMTP не позволяет передавать исполняемые файлы и другие объекты в

двоичном формате. Существует ряд схем преобразования двоичных файлов в

текстовые (к ним относятся Uuencode/Uudecode для UNIX), которые затем

могут быть использованы различными почтовыми системами SMTP/ Однако ни

одна из таких схем не является стандартом.

2. SMTP не позволяет предавать текстовые данные, включающие символы

национальных языков.

3. Шлюзы SMTP, выполняющие трансляцию кодов ASCII в коды EBCDIC и

обратно, могут иметь разные таблицы перевода, что выливается в

проблемы трансляции.

Исходя из этих недостатков технические спецификации MIME включают следующие

элементы:

1. Определяется пять новых полей заголовка сообщения, которые могут

включаться в заготовок RFC 822. Эти поля несут в себе информацию о

теле сообщения.

2. Определяется несколько форматов содержимого, задающих стандарты

представления документов мультимедиа в сообщениях электронной почты.

3. Определяются стандарты кодировок передаваемых данных, позволяющие

защитить содержимое сообщения от изменения при осуществлении почтовыми

системами преобразования передаваемых данных из одного формата в

другой.Стандарт MIME определяет пять полей заголовка сообщения, любые или все

из которых могут включаться в заголовок RFC 822:

MIME-Version (версия MIME). Соответствующий параметр должен иметь значение

1.0. Это поле указывает, что сообщение соответствует стандартам RFC 2045 и

2046.

Content-Type (тип содержимого). Описывает данные, помещённые в тело

сообщения, достаточно подробно для того, чтобы агент получателя смог

выбрать соответствующий агент или механизм, позволяющий представить

полученные данные пользователю или обработать их каким-то иным

соответствующим образом.

Content-Transfer-Encoding (кодировка передаваемого содержания). Указывается

тип преобразования, использовавшегося для того, чтобы представить тело

сообщения в виде, приемлемом для пересылки почтой.

Сontent-ID (идентификатор содержимого). Служит для того, чтобы уникальным

образом идентифицировать объекты MIME среди множества контекстов.

Content-description (описание содержимого). Текстовые описания объекта в

теле сообщения; полезно тогда, когда объект имеет форму, недоступную для

прочтения (например, звуковые данные).

Любая реализация, как минимум, должна поддерживать обработку полей MIME-

Version, Content-Type и Сontent-Transfer-Encoding.В S/MIME защита объекта MIME обеспечивается подписью, шифрованием или

и тем, и другим одновременно. Объектом MIME может быть как всё сообщение

(за исключением его заголовков RFC 822) или, в случае многокомпонентного

содержимого MIME, одно или несколько частей сообщения. Объект MIME

готовится в соответствии с обычными правилами подготовки сообщений MIME.

Затем объект MIME вместе с некоторыми связанными с ним данными защиты

(например, идентификаторами алгоритма и сертификатов) обрабатывается

S/MIME, чтобы в результате получить то, что обычно называют объектом PKCS

(Public-Key Cryptography Specification – спецификация криптографии с

открытым ключом). С объектом PKCS затем обращаются как с содержимым

сообщения, которое упаковывают в MIME (добавляя соответствующие заголовки

MIME).

Помимо типов содержимого стандарта MIME, в стандарте S/MIME используются

ряд новых типов содержимого, перечисленные в таблице. Все эти типы

содержимого используют обозначения PKCS, опубликованные RSA Laboratories и

доступные для S/MIME.

|Тип |Подтип |Параметр S/MIME|Описание |

|Multipart |Signed | |Открытое подписанное сообщение из |

|(многокомпон|(подписанный) | |двух частей: сообщения и его |

|ентный) | | |подписи |

|Application | pkcs7-mime |signedData |Подписанные объект S/MIME |

|(приложение)| | | |

| |pkcs7-mime | envelopedData |Шифрованный объект S/MIME |

| |pkcs7-mime | Degenerate |Объект, содержащий только |

| | |signedData |сертификаты открытых ключей |

| |pkcs7-signatur| - |Тип подписи, являющейся частью |

| |e | |сообщения типа multipart/signed |

| | pkcs10-mime |- |Сообщение запроса регистрации |

| | | |сертификата. |Формирование объекта envelopedData (упакованные данные).

При подготовке объекта envelopedData MIME должны быть выполнены следующие

действия:

1. Генерируется псевдослучайный сеансовый ключ для конкретного алгоритма

симметричной схемы шифрования (RC2/40 или 3DES).

2. Для каждого получателя сеансовый ключ шифруется с помощью открытого

ключа получателя и RSA.

3. Для каждого получателя готовится блок данных, называемый RecipientInfo

(информация для получателя), содержащий сертификат открытого ключа

отправителя, идентификатор алгоритма, использовавшегося для шифрования

сеансового ключа, и шифрованный сеансовый ключ.

4. Содержимое сообщения шифруется с помощью сеансового ключа.

Блоки RecipientInfo, за которыми следует шифрованное содержимое

сообщения, вместе составляют блок envelopedData. Эта информация затем

кодируется в формате base64 (radix-64).

Пример такого файла:Content-Type: application/pkcs7-mime; smime-type=enveloped-data;

name=smime.p7m

Content-Transfer-Encoding: base64

Content-Disposition: attachment; filename=smime.p7mRfvbn765BghyHhUjfewqwnvdCDC7Формирование объекта signedData (подписанные данные).

1. Выбирается алгоритм создания профиля сообщения (SHA или MD5).

2. Вычисляется профиль сообщения (значение хэш-функции) для содержимого,

которое должно быть подписано.

3. Профиль сообщения шифруется с помощью личного ключа стороны,

подписавшей документ.

4. Подготавливается блок, называемый SignedInfo (информация подписавшей

стороны), содержащий сертификат открытого ключа подписавшей документ

стороны, идентификатор алгоритма, использовавшегося для шифрования

профиля сообщения и шифрованного профиля сообщения.

Объект signedData формируется из ряда блоков, включающих идентификатор

алгоритма создания профиля сообщения, само подписываемое сообщение и блок

SignerInfo. Вся эта информация кодируется в base64. Пример такого сообщения

(с исключёнными заголовками RFC 822):Content-Type: application/pkcs7-mime; smime-type=signed-data;

name=smime.p7m

Content-Transfer-Encoding: base64

Content-Disposition: attachment; filename=smime.p7mRfvbn765BghyHhUjfewqwnvdCDC7Открытое подписанное сообщение.

Открытое подписанное сообщение получается тогда, когда для содержимого

используется тип multipart и подтип signed. Сообщение типа multipart/signed

включает две части.

Первая часть может быть любого типа MIME, но должна быть подготовлена

так, чтобы она не была изменена в пути следования от источника к адресату.

Это значит, что если первая часть не представлена в 7-битовой кодировке, то

данные надо кодировать в формат base64. В первой части располагается

открытый текст сообщения.

Вторая часть представляет собой отделённую подпись. Она формируется

по алгоритму объекта signedData. В результате создаётся объект в формате

signedData, поле содержимого которого оказывается пустым. Затем этот объект

кодируется в формат base64, чтобы стать второй частью многокомпонентного

сообщения. Для типа MIME этой второй части выбирается значение application,

а для подтипа - pkcs7-signature. Пример такого сообщения:Content-Type: multipart/signed;

Protocol=”application/pkcs7- signature”;

Micalg=shal; boundary=boundary42-- boundary42

Content-Type: text/plainЭто открытый текст подписанного сообщения.-- boundary42Content-Type: application/pkcs7- signature; name=smime.p7m

Content-Transfer-Encoding: base64

Content-Disposition: attachment; filename=smime.p7mRfvbn765BghyHhUjfewqwnvdCDC7-- boundary42 --Значение параметра protocol указывает но то, что этот объект является

двухкомпонентным открытым подписанным сообщением. Значение параметра micalg

указывает тип используемого профиля сообщения. Получатель может проверить

подпись, вычислив профиль сообщения из первой части и сравнив его с

профилем сообщения, который восстанавливается из подписи во второй части.Криптографические алгоритмы.

В таблице представлены криптографические алгоритмы, используемы в системе

S/MIME.

В S/MIME принята терминология, предложенная в документе RFC 2119 и

позволяющая указать уровень требований.

ОБЯЗАТЕЛЬНО (MUST). Определение является абсолютным требованием

спецификации. Любая реализация должна включать это свойство или функцию,

чтобы соответствовать данной спецификации.

РЕКОМЕНДУЕТСЯ (SHOULD). В конкретном окружении могут существовать причины

игнорировать это свойство или функцию, но рекомендуется, чтобы реализация

всё же имела соответствующее свойство или функцию.

|Функция |Требование |

|Создание профиля |ОБЯЗАТЕЛЬНА поддержка SHA-1 и MD5 |

|сообщения, | |

|используемого при |РЕКОМЕНДУЕТСЯ использование SHA-1 |

|формировании | |

|цифровой подписи. | |

|Шифрование профиля |Для агентов отсылки и приёма ОБЯЗАТЕЛЬНА поддержка DSS |

|сообщения для |Для агента отсылки РЕКОМЕНДУЕТСЯ поддержка шифрования RSA |

|формирования |Для агента приёма РЕКОМЕНДУЕТСЯ поддержка верификации |

|цифровой подписи |подписей RSA с длиной ключа от 512 до 1024 битов. |

| |Для агентов отсылки и приёма ОБЯЗАТЕЛЬНО поддержка |

|Шифрование |алгоритма Диффи-Хеллмана. |

|сеансового ключа для|Для агента отсылки РЕКОМЕНДУЕТСЯ поддержка шифрования RSA |

|передачи с |с длиной ключа от 512 до 1024 битов. |

|сообщением |Для агента приёма РЕКОМЕНДУЕТСЯ поддержка дешифрования RSA|

|Шифрование сообщения|Для агента отсылки РЕКОМЕНДУЕТСЯ поддержка шифрования |

|для передачи с |tripleDES и RC2/40. |

|использованием |Для агента приёма ОБЯЗАТЕЛЬНА поддержка дешифрования |

|сеансового ключа |tripleDES и РЕКОМЕНДУЕТСЯ поддержка дешифрования RC2/40. |

S/MIME объединяет три алгоритма, использующих открытые ключ. Стандарт

цифровой подписи (алгоритм DSS) является предпочтительным алгоритмом

создания цифровой подписи. Предпочтительным алгоритмом шифрования сеансовых

ключей в S/MIME называется алгоритм Диффи-Хеллмана, но фактически в S/MIME

используется вариант алгоритма Диффи-Хеллмана, обеспечивающий

шифрование/дешифрование и известный как алгоритм Эль-Гамаля. В качестве

gendocs.ru

Смотрите также

• 
  Задатки как природные предпосылки способностей реферат
• 
  Ефросинья полоцкая реферат со списком литературы
• 
  Екатерина 2 человек и политик реферат
• 
  Дискриминация женщин на рынке труда реферат
• 
  Диагностика наступления смерти от утопления реферат
• 
  Гигиеническое обеспечение занятий легкой атлетикой реферат
• 
  Вопросы местного значения муниципального района реферат
• 
  Врожденные пороки развития нервной системы реферат
• 
  Вред и польза силы трения реферат
• 
  Влияние табака на здоровье человека реферат
• 
  Влияние мутагенов на организм человека реферат