Что следует знать вашей организации о безопасности в облачной среде
Общие сведения
Один из ведущих аналитиков компании Gartner назвал облачные вычисления «фразой дня». Любой, кто хоть сколько-нибудь времени занимается информационными технологиями (ИТ), знает, что эта фраза, по-видимому, будет актуальна и в ближайшем будущем. Действительно, по прогнозам компании Gartner, объем рынка облачных вычислений к концу 2013 года достигнет 150 миллиардов долларов. Компания Merrill Lynch также прогнозирует взрывной рост объема рынка до 160 миллиардов долларов к 2013 году.
Причина такой популярности облачных вычислений связана с тем, что они призваны обеспечивать сбережение ресурсов и экономию средств. Перемещая в облако программное обеспечение, ресурсы хранения, электронную почту и т. д., организации получают возможность выделять ресурсы лишь в том объеме, который необходим для соответствующих сервисов. Пространство систем хранения, вычислительная мощность, память и даже лицензии больше не находятся в пассивном ожидании операций, которые они могли бы выполнить. Эти ресурсы используются и оплачиваются по мере возникновения необходимости. На приведена схема облачной среды из Wikimedia Commons.
Рисунок 1. Схема облачной среды
Организации ожидают от облачной технологии даже экономии на кадрах. Передавая ИТ-услуги на аутсорсинг облачным провайдерам, организации получают возможность высвободить ИТ-специалистов, чтобы они могли заниматься исключительно проектами, направленными на продвижение бизнеса, вместо того чтобы тратить время на поддержку сервисов, управление которыми могут взять на себя облачные провайдеры.
Учитывая все эти возможности сокращения затрат, трудно понять, почему организации порой с такой неохотой перемещают в облако свои данные, программное обеспечение и другие сервисы, - но лишь до тех пор, пока вы не вспомните о рисках с точки зрения безопасности, с которыми сопряжено такое перемещение. Согласно результатам большинства опросов, именно безопасность является основной причиной, по которой руководители по ИТ не решаются начать движение в сторону облачных решений. Один из недавних опросов на портале LinkedIn показал, что у 54% из 7053 респондентов проблема безопасности вызывает наибольшую озабоченность, когда речь заходит о миграции в облако.
Как и в любом ИТ-сервисе, в облаке имеются уязвимости с точки зрения безопасности, которые пытаются обнаружить злоумышленники. Однако по мере роста осведомленности ИТ-специалистов об этих уязвимостях и о методах их устранения облачная среда становится все более безопасным местом. В действительности у тех, кто отважился совершить миграцию в облако, уровень безопасности повысился, о чем свидетельствуют голоса 57 % участников опроса, проведенного компанией Mimecast. Причина, по которой большинство участников этого исследования уверены в безопасности облачных вычислений, заключается в том, что они люди понимают суть имеющихся угроз и научились минимизировать их.
В данной статье кратко охарактеризованы некоторые из наиболее распространенных рисков с точки зрения безопасности, связанных с облачными вычислениями, а также приведены шаги, которые может предпринять ваша организация для уменьшения этих рисков.
Совместно используемые технологические ресурсы
Облачные среды можно разделить на четыре категории в соответствии с четырьмя моделями развертывания, перечисленными и описанными в .
Таблица 1. Модели развертывания облачных сред
В моделях частного и коллективного облаков, а также, в некоторой степени, в гибридной модели множество разных заказчиков совместно используют ресурсы с помощью виртуализации. Такая платформа вычислений имеет следующие потенциально слабые стороны:
- Обмен данными между разными виртуальными машинами или между виртуальной машиной и хостом с применением совместно используемых дисков, виртуальных коммутаторов или виртуальных локальных сетей (VLAN) и совместно используемой подсистемы ввода-вывода или кэша.
- Стандартные драйверы, эмулирующие аппаратные средства.
- Уязвимости в гипервизоре, которые позволяют выполнять произвольный код на хосте с привилегиями гипервизора, что дает злоумышленнику возможность осуществлять управление всеми виртуальными машинами и самим хостом.
- Руткиты на виртуальных машинах, позволяющие вносить изменения в системные вызовы гипервизора к операционной системе хоста для выполнения вредоносного кода.
- Уязвимость, известная под названием «побег из виртуальной машины» , когда программе на одной виртуальной машине предоставляется неограниченный доступ к хосту через совместно используемые ресурсы.
- Атаки типа «отказ в обслуживании» на одну виртуальную машину, которые выводят из строя другие виртуальные машины, работающие на том же хосте.
Первым шагом, который следует предпринять для защиты от указанных слабостей, является понимание среды, в которой вы работаете. Если для данных или иных ресурсов требуется защищенная среда в соответствии с законами, стандартами или отраслевыми нормами, то применяемый вами подход должен соответствовать этим требованиям и при этом необходимо уделить внимание типу используемой среды. Для такого сценария, безусловно, предпочтительным является решение на основе частного облака или, возможно, какое-либо гибридное решение, в котором уязвимые данные, транзакции и сервисы находятся в частной секции, что позволяет вашей организация иметь больше возможностей для управления безопасностью и доступом.
Затем нужно выполнить оценку поставщика облака. Выясните, какие шаги он предпринимает для защиты указанных уязвимых мест, особенно в отношении гипервизора. Узнайте, какое программное обеспечение виртуализации использует поставщик и каков его график установки исправлений и обновлений. Проверьте, использует ли хост какой-либо модуль доверенной платформы, создающий доверительные отношения с гипервизором для предотвращения внесения несанкционированных изменений.
Кроме того, необходимо убедиться в том, что гипервизор сконфигурирован для обнаружения экстремального потребления ресурсов в целях защиты от атак типа «отказ в обслуживании».
Потеря и утечка данных
В своей статье «Data Leakage Prevention and Cloud Computing» («Предотвращение утечки данных и облачные вычисления») компания KPMG LLP утверждает: «Как только данные оказываются в общедоступном облаке, развернутые в вашей организации средства предотвращения утечки данных (DLP) обесцениваются, поскольку уже не могут помочь в защите конфиденциальности этих данных. При этом ваша организация не имеет возможности прямого контроля над конфиденциальностью своих данных в общедоступном облаке ни в модели предоставления услуг «программное обеспечение как сервис» (SaaS), ни в модели предоставления услуг «платформа как сервис (PaaS)». Ссылка на полный текст статьи приведена в разделе .
Что можно предпринять для предотвращения утечки данных в облаке в ситуации, когда закон США от 1996 года о преемственности и подотчетности медицинского страхования (HIPAA) и стандарт защиты информации в индустрии платежных карт (PCI DSS) требуют от организаций серьезного подхода к обеспечению защиты данных?
Кажется, что лучшим решением было бы обратиться к имеющимся на рынке продуктам для предотвращения утечки данных. Однако эти продукты призваны обеспечивать целостность и доступность данных, а не их защиту. Кроме того, эти решения невозможно развернуть в среде, в которой вы не управляете инфраструктурой.
Между тем ключом к успеху в предотвращении утечки данных является «упрочнение» систем, которые хранят и транспортируют данные.
Прежде всего, когда речь идет об обращении с вашими данными, поставщик облака должен использовать высоконадежное шифрование как во время хранения, так и во время передачи. Вам также необходимо принять меры по обеспечению наличия подписанного соглашения об уровне сервиса между вашей организацией и поставщиком услуг облака, в котором должны быть четко определены роли и обязанности по защите данных в облаке. Это соглашение должно содержать требование, чтобы поставщик услуг облака уничтожал данные на постоянных носителях перед их освобождением в пул.
Еще одной мерой для того, чтобы ваша организация соответствовала требованиям стандарта PCI DSS, является наличие должным образом сконфигурированного межсетевого экрана Web-приложений для защиты последних от разнообразных атак. Прежде чем принимать решение в пользу какого-либо поставщика услуг SaaS, отдел ИТ вашей организации должен оценить имеющийся уровень защиты Web-приложений. Если это разрешено, следует провести испытание проникновением, чтобы проверить защиту от несанкционированного доступа всех используемых вашей компанией приложений.
Наконец, необходимо принять меры по защите от утечки данных в облаке в рамках вашей организации, но когда речь идет о данных, это требует изменения политик. Организации, которые боятся утечки данных, должны иметь действующие политики классификации данных и установления стандартов относительно порядка обращения с данными различного уровня конфиденциальности. Коротко говоря, некоторые данные могут быть вообще не предназначены для хранения в облаке.
Незащищенные интерфейсы API
Для того чтобы клиенты могли взаимодействовать с облачными сервисами, поставщики услуг используют интерфейсы прикладного программирования (API). Эти интерфейсы применяются для предоставления услуг, управления, оркестровки и мониторинга, поэтому основополагающая безопасность сервисов, предоставляемых в облаке, зависит от того, насколько хорошо защищены данные интерфейсы API.
Анонимный доступ и многократно используемые маркеры или пароли, открытые способы аутентификации и передачи контента, а также негибкие средства контроля доступа и ненадлежащая авторизация — все это представляет серьезные угрозы для безопасности. Добавим к этому ограниченность доступных клиентам возможностей мониторинга и регистрации, и может показаться, что клиенты по существу находятся во власти поставщиков услуг, когда дело касается того, кто имеет доступ к ресурсам, за которые клиенты платят.
Кроме того, имеет место проблема с интерфейсами API, созданными сторонними организациями. Несмотря на то что эти интерфейсы часто разрабатываются для предоставления клиентам дополнительных услуг, такие дополнения не всегда подвергаются столь же тщательному рассмотрению и анализу, что добавляет еще один уровень сложности к соответствующему API и повышает риск нарушения безопасности. Кроме того, интерфейсы API сторонних разработчиков могут предполагать раскрытие учетных данных организаций — порой без ведома последних — для доступа к услугам, предоставляемым тем или иным интерфейсом API.
Для преодоления перечисленных рисков требуется главным образом рассмотрение и анализ модели безопасности поставщика облака с целью удостовериться в том, что поставщик делает все необходимое для защиты таких интерфейсов API.
Ваша организация должна внимательно изучить средства аутентификации и доступа и убедиться в том, что при передаче данных используется шифрование. Кроме того, перед заключением любого соглашения вам следует проанализировать цепочку зависимостей и удостовериться в том, что вам известны все интерфейсы API и все предъявляемые ими требования.
Похищение и несанкционированное использование учетных записей
В то время как борьба с большинством рассмотренных уязвимостей ложится главным образом на плечи поставщика облака, бремя борьбы со всем спектром угроз похищения и несанкционированного использования учетных записей и услуг в равных долях разделяется между поставщиком услуг и клиентом.
Несмотря на то, что уязвимости программного обеспечения могут сделать возможным перехват злоумышленником информации об учетной записи в источнике, это не самый распространенный способ кражи учетных данных пользователей. Чаще всего злоумышленники похищают учетную информацию пользователей посредством фишинговых атак, прослушивания с использованием вредоносного программного обеспечения и мошенничества. Поскольку люди зачастую многократно используют одни и те же имена пользователя и пароли в самых разнообразных сервисах, злоумышленники часто обнаруживают, что могут легко и быстро похитить учетные данные. Это может быть какой-либо другой сервис, используемый жертвой вне системы поставщика облака. Получив в свое распоряжение многократно используемые учетные данные какого-либо пользователя, злоумышленник может нарушить целостность и конфиденциальность данных, хранящихся в облаке. Злоумышленники даже могут использовать эти же учетные данные для проведения атак на другие организации, что может нанести серьезный ущерб репутации вашей компании.
Помимо понимания политик безопасности вашего поставщика облака, ваша организация также должна осуществлять определенный упреждающий мониторинг пользования облачными сервисами для отслеживания несанкционированного доступа и несанкционированной активности.
Применение политик, предусматривающих использование уникальных учетных данных для входа в систему и надежных паролей, также помогает предотвратить уязвимости, связанные с многократным использованием пользовательской информации. Еще больше уменьшить вероятность атак подобного типа помогают методы двухфакторной аутентификации.
Угрозы со стороны инсайдеров
Как правило, организации прилагают значительные усилия для проверки благонадежности сотрудников, прежде чем принимают их на работу или предоставляют доступ к определенной информации. Когда же речь заходит о поставщиках облачных услуг, прозрачность процессов и процедур, регламентирующих действия их сотрудников, является недостаточной.
Передача сервисов поставщику облака обычно означает, что вы не имеете никакого понятия о том, кто имеет доступ (физический и виртуальный) к ресурсам вашей организации. Поставщики облачных услуг держат клиентов в неведении относительно того, как они контролируют своих сотрудников, как анализируют соблюдение политик и как отчитываются об этом.
Возможность работы с конфиденциальными и финансовыми данными является очень привлекательной для хакеров и корпоративных шпионов. Работа на компанию, которая предоставляет облачные услуги, может позволить такому злоумышленнику наживаться на продаже конфиденциальных данных или получать полный контроль над облачными сервисами с малым риском или вообще без такового.
Для начала клиентам необходимо выяснить, какие меры предпринимаются поставщиками услуг для обнаружения инсайдеров-злоумышленников и защиты от них. Вы должны не только требовать прозрачности, когда речь идет об информационной безопасности и методах управления, но и знать, какой процесс оповещения применяется в случае нарушений защиты. Если сроки или процесс оповещения являются неприемлемыми, следует поискать какого-либо другого поставщика услуг.
Заключение
Облачные вычисления предоставляют целый ряд весьма привлекательных возможностей для повышения эффективности совместной, удаленной и распределенной работы и для сокращения затрат. Несмотря на то что миграция в облако сопряжена с определенными рисками, эти риски не превышают тех, которые имеют место при хостинге услуг внутри организации. Основное различие заключается в том, что облачная среда предоставляет злоумышленникам новое поле для атак.
Если вы потратите время на понимание того, какие уязвимости существуют в облачной среде и что вы можете сделать для предотвращения использования этих уязвимостей злоумышленниками, облачные сервисы могут стать такими же защищенными, как и любые другие сервисы, предоставляемые в локальной или распределенной сети вашей организации.
Большинство ИТ-организаций не знают каким образом осуществляется защита корпоративных данных в облаке. В результате этого компании подвергают рискам как учетные записи и конфиденциальную информацию своих пользователей, так и информацию о работе данного предприятия.
В рамках исследования, которое получило название, «Проблемы управления информацией в облаке: глобальное исследование безопасности данных», было опрошено более 1800 специалистов во всём мире по ИТбезопасности. Опрос показал, что организации стали активнее использовать многие возможности облачных вычислений, но подразделения ИТ корпораций сталкиваются с проблемами при управлении данными предприятия и обеспечении их безопасности в облаке. Также исследование демонстрирует, что всего в 38% предприятий четко определены роли и ответственности за обеспечение защиты в облаке конфиденциальной информации. Ухудшает ситуацию то, что 44% данных организаций, хранящихся в облаке, не подконтролируются подразделениями ИТ и не управляются ими.
Однако большинство проинтервьюированных, их составляет 70%, соглашается, что выдерживают требования по сохранению секретности данных и их защите в облаке становится всё труднее. Кроме того, респонденты выделяют, что риску потерь более всего подвержены адреса электронной почты, данные о потребителях и заказчиках и платежная информация. Внедрение более половины всех облачных сервисов в организациях осуществляется силами сторонних департаментов, а не ИТ-отделами данных фирм, и в среднем около 44% корпоративных данных, размещенных в облаке, не контролируется и не управляется ИТ-подразделениями.
Существует множество угроз безопасности облачных вычислений, в связи с которыми предприятия преграждают внедрение облачных технологий. Ниже рассмотрим некоторые из них, такие как кража личных данных, их удаление и восстановление, утечка, отказ в обслуживании, манипулирование данными клиента, вредоносное создание ВМ (виртуальной машины) и небезопасный ее перенос, спуфинг виртуальной сети.
При краже личностных данных атакующий может совершать запрещенные действия, которые могут поставить под опасность данные, манипулирование ими и перенаправление любой операции. Эта угроза происходит, когда предлагают услуги, которые могут быть доступны через интерфейсы программирования приложений (SOAP, REST или HTTP) . Безопасность облака зависит от этих интерфейсов. Похитители могут иметь возможность восстановить удаленные данные, так как эти данные все еще могут существовать на устройстве. Утечка данных происходит, когда информация обрабатывается неправильно во время передачи, обработки, хранения или ее аудита.
Отказ в обслуживании происходит из-за уязвимости в пределах небезопасных интерфейсов и неограниченном распределении ресурсов. Виртуальная машина может создать образ с помощью действительной учетной записи. Образ может содержать вредоносный код. При небезопасном переносе ВМ злоумышленник может получить доступ к данным незаконно, в процессе переноса виртуальной машины ненадежному обладателю. При спуфинге виртуальной сети злоумышленник может использовать ВМ, чтобы отслеживать виртуальные сети и даже использовать протокол разрешения адресов для перенаправления пакетов из других ВМ или в другие ВМ, что приводит соединению МАС-адреса с сетевым IP .
В целях сохранения безопасности предприятия, применяемые облачные технологии, должны доводить до сотрудников основные проблемы, связанные с использованием облачных вычислений. Необходимо разрабатывать комплексные политики по управлению данными и по соблюдению законодательных требований. А также разрабатывать рекомендации и правила в отношении того, какие данные можно хранить в облаке, а какие не стоит. ИТ-подразделениям предприятия необходимо реализовать меры по обеспечению безопасности данных, например, внедряя шифрование данных. Тем самым позволяя централизованно управлять защитой данных в облаке. ИТ-подразделениям предприятия необходимо применять эффективные механизмы для контроля доступом пользователей. Например, использовать механизм многофакторной аутентификации. Решения многофакторной аутентификации могут обеспечивать более защищенный доступ ко всем приложениям и данным.
Облачные вычисления предоставляют целый ряд весьма привлекательных возможностей для повышения эффективности совместной, удаленной и распределенной работы и для сокращения затрат. Несмотря на то, что миграция в облако сопряжена с определенными рисками, эти риски не превышают тех, которые имеют место при хостинге услуг внутри организации. Основное различие заключается в том, что облачная среда предоставляет злоумышленникам новое поле для атак. Если потратить время на понимание того, какие уязвимости существуют в облачной среде и что можно сделать для предотвращения использования этих уязвимостей злоумышленниками, облачные сервисы могут стать такими же защищенными, как и любые другие сервисы, предоставляемые в локальной или распределенной сети организации.
Под облачными вычислениями в совокупности понимается большой пул легко используемых и легкодоступных виртуализованных ресурсов (таких как аппаратные комплексы, сервисы и др.). Эти ресурсы могут быть динамически перераспределены (масштабированы) для подстройки под динамически изменяющуюся нагрузку, обеспечивая оптимальное использование ресурсов. Этот пул ресурсов обычно предоставляется по принципу «оплата по мере использования». При этом владелец облака гарантирует качество обслуживания на основе определенных соглашений с пользователем.
В соответствии со всем вышесказанным, можно выделить следующие основные черты облачных вычислений:
1) облачные вычисления представляют собой новую парадигму предоставления вычислительных ресурсов;
2) базовые инфраструктурные ресурсы (аппаратные ресурсы, системы хранения данных, системное программное обеспечение) и приложения предоставляются в виде сервисов;
3) данные сервисы могут предоставляться независимым поставщиком для внешних пользователей по принципу «оплата по мере использования», основными особенностями облачных вычислений являются виртуализация и динамическая масштабируемость;
4) облачные сервисы могут предоставляться конечному пользователю через веб-браузер или посредством определенного программного интерфейса API (Application Programming Interface) .
Общая модель облачных вычислений состоит из внешней и внутренней частей. Эти два элемента соединены по сети, в большинстве случаев через Интернет. Посредством внешней части пользователь взаимодействует с системой; внутренняя часть - это собственно само облако. Внешняя часть состоит из клиентского компьютера или сети компьютеров предприятия и приложений, используемых для доступа к облаку. Внутренняя часть представляет собой приложения, компьютеры, серверы и хранилища данных, создающие облако сервисов посредством виртуализации (рис. 1).
При перемещении существующих физических виртуальных машин (ВМ) из центра обработки данных (ЦОД) во внешние облака или предоставление IT-сервисов вне безопасного периметра в частных облаках, приводит к тому, что периметр сети полностью теряет смысл, а общий уровень безопасности становится довольно низким.
Если в традиционных ЦОД, доступ инженеров к серверам строго контролируется на физическом уровне, то в облачных вычислениях доступ инженеров происходит через интернет, что приводит к появлению соответствующих угроз. Соответственно, критически важным является строгий контроль доступа для администраторов, а так же обеспечение контроля и прозрачность изменений на системном уровне
Виртуальные машины динамичны. Изменчивость ВМ очень сильно усложняет создание и поддержание целостной системы безопасности. Уязвимости и ошибки в настройках могут бесконтрольно распространяться. Кроме этого, весьма непросто зафиксировать для последующего аудита состояния защиты в какой-либо определённый момент времени.
Серверы облачных вычислений используют те же ОС и те же веб-приложения, что и локальные виртуальные, и физические сервера. Соответственно, для облачных систем угроза удаленного взлома или заражения вредоносным кодом так же высока.
Ещё одной угрозой является угроза целостности данных: компрометации и кражи данных. Целостность операционной системы и файлов приложений, а так же внутренняя активность должны контролироваться.
Использование многопользовательских облачных сервисов усложняет следование требованиям стандартов и законов, включающих в себя требования использования криптографических средств, для защиты важной информации, такой как информация о владельце кредитной карты и информации идентифицирующей человека. Это в свою очередь, порождает непростую задачу обеспечения надёжной защиты и безопасного доступа к важным данным .
Основываясь на анализе возможных угроз в облачных вычислениях, предложен возможный программно-аппаратный комплексный защиты безопасности облачных вычислений, включающий в себя 5 технологий: брандмауэр, обнаружение и предотвращение вторжений, контроль целостности, анализ журналов и защита от вредоносного программного обеспечения.
Провайдеры облачных вычислений используют виртуализацию для представления своим клиентам доступ к недорогим вычислительным ресурсам. При этом ВМ клиентов разделяют одни и те же аппаратные ресурсы, что необходимо для достижения наибольшей экономической эффективности. Корпоративные заказчики, которые интересуются облачными вычислениями для расширения своей внутренней IT-инфраструктуры, должны учитывать угрозы, которые порождает подобный шаг. Кроме традиционных механизмов сетевой защиты центров обработки данных, использующих такие подходы безопасности как: пограничный брандмауэр, выделение демилитаризованных зон, сегментацию сети, средства контроля состояния сети, системы обнаружения и предотвращения вторжений, так же должны использоваться программные механизмы защиты данных на серверах виртуализации или на самих ВМ, так как с переносом ВМ на публичные облачные сервисы периметр корпоративной сети постепенно теряет смысл и на общий уровень безопасности начинают значительно влиять наименее защищённые узлы. Именно невозможность физического разделения и применения аппаратных средств безопасности для отражения атак между ВМ приводит к потребности размещения механизма защиты на сервере виртуализации или на самих ВМ. Внедрение на самой виртуальной машине комплексного метода защиты, включающего в себя программную реализацию брандмауэра, обнаружения и предотвращения вторжений, контроля целостности, анализа журналов и защиты от вредоносного кода, является наиболее эффективным способом защиты целостности, соответствия требованиям регуляторов, соблюдение политик безопасности при перемещении виртуальных ресурсов из внутренней сети в облачные среды.
Литература:
1. Радченко Г.И. Распределённые вычислительные системы // Учебное пособие. - 2012. - С. 146-149.
2. Кондрашин М. Безопасность облачных вычислений // Storage News. - 2010. - №1.
Шишкин В.М.
Аннотация
В статье анализируется ситуация, которая складывается в настоящее время в связи с интенсивным распространением так называемых «облачных» услуг. Отмечается недостаточная исследованность и противоречивый характер понимания безопасности в «облаке», указывается на обеспечение доверия как основного условия успешного использования данной технологии. Рассматриваются возможности применения авторской методики и программных средств, ориентированных на риск-анализ сложных, не достаточно определённых объектов для исследования безопасности облачных вычислений.
The situation developing now in connection with intensive expansion of so-called cloud services is analyzed in the paper. Insufficient study and discrepancy of understanding of security in «cloud» is marked and it is underlined trust maintenance as basic condition for successful use of these technologies. The paper considers the possibilities of the author’s technique and software oriented to risk analysis of complex objects which are not certain enough for the cloud computing security research.
Введение
Под облачными вычислениями (cloud computing) понимаются технологии обработки данных, в которых ресурсы (память, процессор, дисковое пространство и пр.) предоставляются пользователю как интернет-сервисы. Пользователь получает доступ к своим данным, при этом вся забота об обслуживании инфраструктуры полностью ложится на поставщика услуг. Термин «облако» выступает в качестве метафоры, которая основывается на изображении интернета на диаграммах компьютерных сетей. В 2008 году IEEE опубликовал документ, в котором определил облачную обработку данных как «парадигму, в рамках которой информация постоянно хранится на внешних серверах и временно кэшируется на клиентской стороне» .
«Облачные» услуги сравнительно новый, активно развивающийся сектор ИТ-услуг, но не следует считать применяемые в них технологии революционными, это лишь новая методика доставки услуг. Они представляют очередной и не последний этап давно обозначившейся объективно обусловленной тенденции на распределённое хранение и обработку, виртуализацию ресурсов и отчуждение конечного пользователя от непосредственного управления ими. Существенная их новизна проявляется,
пожалуй, в организационном отношении. В отличие от предшествующих технологий, «облачные» услуги зародились прежде всего как коммерческий проект. Соответственно, предоставляются они преимущественно на коммерческой основе, что создаёт дополнительные сложности для анализа их применения, во всяком случае, получить систематические объективные данные по их безопасности из литературных источников пока затруднительно.
Исходя из собственного опыта, присоединимся к мнению автора : «Сегодня говорить о безопасности облачных вычислений довольно сложно». Разумеется, существуют некоторые руководства по безопасности, выработанные, например, усилиями Cloud Security Alliance (CSA), тем не менее следует признать, что технический стандарт облачных вычислений находится все еще в начальных стадиях разработки .
При этом облачные вычисления как одна из технологий распределения и виртуализации ресурсов, в которой ресурсы и мощности предоставляются пользователю как интернет-сервис, с точки зрения безопасности на первый взгляд имеют преимущества перед традиционными технологиями взаимодействия в сетевых компьютерных структурах. Правда, технологии виртуализации доступа к сетевым ресурсам уже достаточно давно декларировались, в частности в Sun Microsystems, как едва ли не универсальное средство защиты их от несанкционированного использования, но, признавая безусловную эффективность и полезность данного подхода к повышению защищённости информационных ресурсов, панацеей их безопасности он стать, конечно же, не мог. Виртуализация доступа, тем более в отношении публичных сервисов, сама по себе не способна обеспечить информационную безопасность в широком смысле этого слова. Согласно данным CSA , несмотря на наличие встроенных в технологию облачных вычислений механизмов безопасности, при оценке рисков использования «облачных» услуг необходимо принимать во внимание большое количество обстоятельств. Добавим, что они не всегда достаточно определены и могут иметь субъективный характер, что существенно осложняет анализ любой ситуации.
1. Обзор технологических решений
Рассмотрим некоторые из применяемых в настоящее время технологических решений для облачных вычислений для того, чтобы дать представление о них в самом общем виде, без ссылок на источники. Обычно выделяются следующие основные уровни в архитектуре облачных вычислений:
инфраструктура как сервис (IaaS); платформа как сервис (PaaS);.
программное обеспечение как сервис (SaaS); хранение данных (рабочее место) как сервис (DaaS); оборудование как сервис (HHaaS);
ТРУДЫ КОНФЕРЕНЦИИ «ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ
PROCEEDINGS OF CONFERENCE «TECHNOLOGIES OF INFORMATISATION IN PROFESSIONAL ACTIVITY»
VOL.II, IZHEVSK, NOVEMBER 8–12, 2011
коммуникации как сервис (CaaS).
На рисунке 1 представлена указанная схема архитектуры.
Рис. 1. Архитектура облачных вычислений
Список не ограничивается приведенными пунктами и может расширяться, так как могут появиться новые технологические тенденции, разнообразные гибридные решения. Общим в таких тенденциях является уверенность, что Интернет способен удовлетворить все потребности пользователя по обработке данных («Всё как сервис»).
Sun Cloud Computing Resource Kit (SCCRK) опирается на принципы открытого ПО: предоставление механизмов взаимодействия для больших компьютерных ресурсов и распределенных приложений через компоненты для облачных вычислений. Предлагается ПО для полного построения облака: гипервизор (Sun xVM Server, базируется на Xen), виртуализация ОС (Solaris Containers), виртуализация сети (Crossbow), виртуализация накопителей
(COMSTAR, ZFS) и сервера приложений (GlassFish, Java CAPS).
Amazon EC2 является центральным компонентом системы для облачных вычислений Amazon Web Service (AWS), позволяющих создавать и загружать в
Amazon S3 (Simple Storage Component) образы виртуальных машин (Amazon Machine Image, AMI), настраивать через веб-сервис безопасность и сетевой доступ. Amazon S3 – виртуальный накопитель, доступ к которому осуществяется через веб-сервис. Как и SCCRK, Amazon предоставляет ПО для всех уровней построения облака. Новая разработка Amazon – CCI(Cluster Compute Instances) – предназначена для перенесения присущих облачному подходу масштабируемости и гибкости в область высокопроизводительных приложений. Компания представила классический Grid продукт, основанный на облачных технологиях – он представляет собой переход от Cloud к Grid –
ТРУДЫ КОНФЕРЕНЦИИ «ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ
PROCEEDINGS OF CONFERENCE «TECHNOLOGIES OF INFORMATISATION IN PROFESSIONAL ACTIVITY»
VOL.II, IZHEVSK, NOVEMBER 8–12, 2011
явление, обратное обычной эволюции от Grid к Cloud. По сути, в аренду сдаются мощности большого числа стандартных стоечных серверов. При этом сохраняется возможность в любой момент подключить дополнительные узлы и гарантируется высокая скорость обмена данными (до 10 Гбит/с) между всеми узлами. Пока в семейство Cluster Compute Instances входит только одно решение – Cluster Compute Quadruple Extra Large. Его характеристики таковы: 23 Гб оперативной памяти, 33 стандартных узла EC2 с двумя четырёхъядерными процессорами Intel Xeon X5570 на базе микроархитектуры Nehalem и 1690 Гб дискового пространства. В качестве ОС по умолчанию используется CentOS Linux.
Terremark предлагает облачные решения на базе партнерской программы
VMware"s vCloud Express. В основе сервисов компании GoGrid лежат технологические решения на базе гипервизора Xen для запуска веб-
приложений. Joyent предлагает решения на базе Twitter.com. Microsoft Windows
Azure – сервис IaaS. Основной целью и задачей, поставленной перед сервисом, является тотальная интеграция ОС Windows и всего, что с ней связано, в облачную среду. Облачное решение Google App Engine на базе массивной и отказоустойчивой инфраструктуры и OpenSource стандартов и технологий предоставляет платформу для разработки и запуска приложений в их информационной среде.
NewServers предлагает целиком реальные серверы как сервис для тех пользователей, которые сомневаются в качестве обслуживания и производительности виртуальных сред, но которым необходимы все преимущества облачных технологий. Savvis заявляет высокий уровень обеспечения безопасности в их облачных сервисах как привлекательный фактор для корпоративных заказчиков, которые планируют использовать облачные решения.
Приведённые сведения далеко не исчерпывают рынок внешне разнообразных решений. Общей уязвимостью всех предложений является уже упомянутое утверждение, что Интернет способен удовлетворить все потребности пользователя, так как Интернет сам по себе уязвим во многих отношениях. При этом пользователи обычно даже не думают о том, что по экономическим соображениям используемые провайдерами серверы физически нередко находятся на территориях других государств. То есть немаловажным фактором, имеющим значение для безопасности, о чём также было сказано, является коммерческий характер предоставления облачных услуг, что, вопервых, не способствует вскрытию проблем, которые могут возникнуть у потребителей, особенно неквалифицированных, и, во-вторых, затрудняет доступ к объективной информации, в частности по статистике инцидентов.
(http://www.gazeta.ru/interview/nm/s3680945.shtml) директора по стратегическому развитию «СКБ Контур»: «Слово «облако» мы стараемся не употреблять, потому что пользователь его боится».
ТРУДЫ КОНФЕРЕНЦИИ «ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ
PROCEEDINGS OF CONFERENCE «TECHNOLOGIES OF INFORMATISATION IN PROFESSIONAL ACTIVITY»
VOL.II, IZHEVSK, NOVEMBER 8–12, 2011
1. Проблемы безопасности облачных вычислений
Таким образом, первый аспект проблемы безопасности в облачных вычислениях состоит в недостаточной исследованности, определённости и разнородности факторов риска (уязвимостей, угроз и т.д.), сложности структуры их взаимодействия.
Кроме того, проблему обеспечения безопасности в технологиях облачных вычислений приходится рассматривать с двух точек зрения: провайдера услуг и пользователей «облачных» сервисов. Может показаться, что они должны совпадать, т.к. обе стороны заинтересованы в одном и том же результате – безопасности сервисов. Однако на самом деле мотивы, цели и понимание процессов у сторон разные, даже противоположные в некотором смысле, и, следовательно, различаются их модели рисков.
Точка зрения пользователя, его понимание безопасности определяется отчуждением от контроля не только технологических, но и собственных информационных ресурсов, что совершенно естественно порождает в той или иной мере недоверие относительно безопасности предоставляемых услуг. Основные вопросы, которые должны возникать у пользователя (но не обязательно возникают) таковы: как и в какой мере обеспечена сохранность хранимых данных и защита данных при передаче; каковы процедуры аутентификации пользователей и насколько они надёжны; как обеспечена изоляция пользователей в «облаке»; как обрабатываются и какова реакция на инциденты; наконец, каким образом обеспечена и соблюдается нормативноправовая чистота оперирования с данными, в частности с юридически значимыми. Прозрачные ответы на эти вопросы провайдер дать не может.
Последнее обстоятельство порождает специфические препятствия к внедрению «облачных» услуг в правительственные организации – в частности, это проблема безопасности обработки персональных данных граждан в «облаке». Более того, правовые нормы не позволяют перенести в «облака» ряд приложений eGovernment. Поэтому главной задачей провайдера для снижения коммерческого риска является доказательство доверия к «облачным» услугам, поскольку сервисы безопасности в технологиях облачных вычислений декларируются, но практически не проверяемы со стороны пользователя.
Таким образом, ещё один необходимый аспект рассмотрения проблемы безопасности в облачных вычислениях определяется наличием двух взаимозависимых, но не равноправных и не равно ответственных субъектов отношений с несовпадающими целями безопасности.
Проблему безопасности, доверия в облачных вычислениях следует также рассматривать не только относительно настоящего времени, но, что важнее, в контексте тенденции неизбежного распределения и виртуализации ресурсов, этапом развития которой данная технология является. Следовательно, проблему необходимо исследовать с учетом перспективы, когда она еще более усложнится, то есть выявлять, прежде всего, фундаментальные факторы риска.
ТРУДЫ КОНФЕРЕНЦИИ «ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ
PROCEEDINGS OF CONFERENCE «TECHNOLOGIES OF INFORMATISATION IN PROFESSIONAL ACTIVITY»
VOL.II, IZHEVSK, NOVEMBER 8–12, 2011
Можно предположить, что нынешняя беззащитность рядового пользователя Интернета лишь слабое подобие возможных проблем при массовой стихийной миграции в коммерческие «облака».
Итак, облачные вычисления, являясь новой методикой доставки ИТ-услуг, имеют ряд особенностей, которые одновременно и упрощают обеспечение безопасности, и предполагают дополнительную оценку рисков как традиционных (в смысле целостности, конфиденциальности и доступности), так и связанных с физическим отчуждением активов от владельца, в том числе юридически значимых. Соответственно, проблема безопасности «облачных» услуг не может считаться только технической и должна рассматриваться и решаться комплексно с учётом разнородных и противоречивых факторов. В итоге она сводится к проблеме доверия и отсутствия практических средств, способствующих повышению его уровня.
Кроме того, проблему безопасности, доверия в облачных вычислениях следует рассматривать в контексте тенденции распределения и виртуализации ресурсов, как отмечалось выше, этапом развития которой данная технология является. Собственный опыт по анализу рисков GRID-технологий, которые в силу своей функциональности и не публичного применения менее чувствительны с точки зрения безопасности, и риски в них имеют преимущественно технический характер, показал, что даже эта задача не проста. Тем более возникнут новые проблемы и усложнится задача анализа рисков в недалёкой перспективе по мере развития технологий и распространения «облачных» и других подобных услуг. Они становятся все более популярными, особенно в последнее время, когда ограниченность финансовых ресурсов вынуждает компании оптимизировать затраты.
По оценкам аналитиков, рынок облачных услуг в 2009 г. составил около 17 млрд долл., а к 2013 г. достигнет 44,2 млрд. Согласно по данным Ассоциации аудита и контроля информационных систем (ISACA), опросившей свыше полутора тысяч организаций более чем в 50 странах Европы, Ближнего Востока и Африки, 33% ИТ-менеджеров уже успешно применяют «облачные» технологии. Однако одна пятая респондентов по-прежнему считает, что риски от внедрения «облаков» перевешивают их преимущества. Более 18% ИТпрофессионалов надеются воспользоваться облачными вычислениями в будущих проектах, а другие 18% пока не определились с какими-либо планами. Оставшиеся 63% не намерены адаптировать «облачные» подходы в своих компаниях. Всего 9,4% ИТ-специалистов в настоящий момент планируют прибегнуть к «облачным» службам для обеспечения работы критических приложений, хотя около двух третей (63%) организаций согласны взять на себя связанные с ИТ бизнес-риски, а 12,1% компаний готовы крупно рисковать, надеясь на максимальную отдачу. На вершине приоритетов у 58% респондентов – защита конфиденциальных данных в «облаках».
Принимая во внимание, что значительная часть «облачных» сервисов востребована в Европе (971 млн евро в 2008 г., до 6,005 млрд – в 2013 г.),
ТРУДЫ КОНФЕРЕНЦИИ «ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ
PROCEEDINGS OF CONFERENCE «TECHNOLOGIES OF INFORMATISATION IN PROFESSIONAL ACTIVITY»
VOL.II, IZHEVSK, NOVEMBER 8–12, 2011
Европейское агентство по сетевой и информационной безопасности (European Network and Information Security Agency, ENISA) исследовало риски, связанные с такого рода сервисами. Оценка безопасности облачных вычислений проводилась с учетом трех основных тенденций и сценариев: 1) миграции среднего бизнеса на «облачные» сервисы, 2) влияния облачных вычислений на устойчивость обслуживания, 3) использования облачных вычислений в системах eGovernment, eHealth и прочих социально значимых масштабных проектах. Многие аналитики, в том числе специалисты Gartner, отмечают, что важнейшими аргументами за миграцию на «облачные» сервисы являются снижение стоимости и высокая масштабируемость, а наибольшее беспокойство вызывают вопросы конфиденциальности информации и ответственности за инциденты с используемой инфраструктурой.
Одним из очевидных рисков безопасности облачных вычислений эксперты считают потерю управляемости, ведь клиент передает отдельные рычаги управления ИТ-системой провайдеру, а соглашения об уровне обслуживания зачастую не содержат обязательств, связанных с безопасностью. Более того, действия провайдера, не всегда прозрачные, могут вызвать дополнительные сложности в части соответствия стандартам. К тому же пока предлагается не так много инструментов, процедур, стандартных форматов интерфейсов, которые гарантируют переносимость данных, приложений и служб. Это усложняет (даже в теории) миграцию от одного провайдера к другому либо на собственные ИТ-ресурсы и провоцирует возникновение зависимости.
Впрочем, если риски, связанные с деятельностью провайдеров, в какой-то мере можно отследить еще на этапе выбора поставщика услуг, то технологически обусловленные недостатки систем облачных вычислений обойти вряд ли удастся. Прежде всего, любая крупная система представляет собой желанную цель для разного рода злоумышленников, и, хотя вероятность пробить усиленную защиту меньше, чем в случае малых систем, ущерб от них может оказаться гораздо серьезнее. Поскольку ключевым моментом облачных вычислений является совместное использование ресурсов, возникают риски отказа механизмов изоляции хранилищ, памяти, маршрутизации разных арендаторов.
Остро стоит и вопрос защиты данных – во-первых, доступ к интерфейсам управления и данным осуществляется через Интернет, а системы удаленного доступа, как и браузеры, имеют собственные уязвимости. Во-вторых, пользователю сложно проверить практику работы с данными у провайдера, особенно если деятельность связана с интенсивным обменом информацией. И в-третьих, запрос на удаление данных, как правило, не подразумевает их полного физического уничтожения; периодическая очистка хранимых копий также не всегда возможна, что означает бóльшие риски для клиента, чем при работе с собственным оборудованием. Ну и, разумеется, нельзя сбрасывать со счетов человеческий фактор – в случае облачных вычислений
ТРУДЫ КОНФЕРЕНЦИИ «ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ
PROCEEDINGS OF CONFERENCE «TECHNOLOGIES OF INFORMATISATION IN PROFESSIONAL ACTIVITY»
VOL.II, IZHEVSK, NOVEMBER 8–12, 2011
несанкционированная деятельность инсайдеров может привести к особо тяжелым последствиям, а надежной защиты от этого не предвидится.
Универсальных средств пока нет и от других угроз, тем не менее европейские эксперты разработали ряд рекомендаций по минимизации рисков, связанных с миграцией на облачные вычисления, предполагающих четкое разделение сфер ответственности клиента и провайдера в вопросах безопасности. Квалификация разработчиков политик безопасности, технические механизмы и процесс управления рисками, уровень тестирования сервиса, возможности вендора по выявлению непредвиденных уязвимостей и мониторингу аномальной активности, соответствие регуляторным требованиям, возможности провайдера по хранению и обработке данных в рамках определенной юрисдикции, изоляция данных, средства обеспечения непрерывности бизнеса – вот основные факторы, на которые необходимо обращать внимание при миграции в «облака». Государственным структурам необходимо убедиться еще и в том, может ли провайдер предоставить исчерпывающую информацию и контроль за текущим физическим размещением данных, поддерживает ли он принятую схему их классификации, гарантирует ли полную изоляцию ресурсов клиента (т.е. без совместного использования физических компьютеров), поддерживается ли двухфакторная аутентификация и выполняет ли провайдер требования спецификаций ISO
На рисунке 2, приведённом в , иллюстрируются некоторые аргументы «за» и «против» применения технологий облачных вычислений.
Рис. 2. Облачные вычисления: «за» и «против»
Как полагают эксперты, облачные вычисления, предлагающие существенные изменения в подходах к реализации бизнеса, нуждаются в адекватных инструментах оценки рисков, позволяющих выявить и установить уровни потенциальных опасностей по отношению к технологическим
ТРУДЫ КОНФЕРЕНЦИИ «ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ
PROCEEDINGS OF CONFERENCE «TECHNOLOGIES OF INFORMATISATION IN PROFESSIONAL ACTIVITY»
VOL.II, IZHEVSK, NOVEMBER 8–12, 2011
преимуществам. Таким образом, чтобы полностью задействовать технологический потенциал облачных вычислений, требуется обеспечить надлежащий уровень информационной безопасности и доверия, но для этого надо уметь, прежде всего, идентифицировать и оценивать риски.
2. Постановка и подход к решению задачи риск-анализа облачных вычислений
В соответствии с представленным выше состоянием проблемы задача рисканализа облачных вычислений в общем виде ставится пока следующим образом. Требуется адекватная сложности и неопределённости проблемы методика анализа рисков и способные к адаптивному развитию инструментальные средства, позволяющие в соответствии с целями комплексной безопасности потребителя выявлять, определять и структурировать разнородные факторы риска облачных вычислений, получать количественные оценки их значимости, а также эффективности мер и средств противодействия для поддержки принятия обоснованных целенаправленных решений, способствующих повышению уровня безопасности и доверия облачных сервисов. В качестве задачи-минимум рассматривается разработка риск-модели облачных вычислений, соответствующей указанным выше требованиям и возможностям, на базе функционально достаточного программного инструментария, без возможности тиражирования, но обеспечивающей повторяемость и верифицируемость результатов.
При этом понятно, что в силу отсутствия систематизированных источников информации и потенциальной сложности поставленной задачи, нельзя сразу рассчитывать на полноту представления модели, тем более что наш подход ориентирован на развитие технологии моделирования и накопление информации. Однако даже в минимальном варианте планируется получить безусловно новую информация, так как подобных исследований в отношении облачных вычислений ещё не проводилось. Ранее нами делались аналогичные оценочные расчеты по анализу рисков в рамках программы фундаментальных исследований Президиума РАН: «Проблемы создания национальной научной распределенной информационно-вычислительной среды на основе развития GRID-технологий и современных телекоммуникационных сетей». Однако поставленная задача, если не ограничивать её, например, только технической прагматикой или, наоборот, вполне уместным экономизмом, а рассматривать в комплексе всех аспектов, выглядит более нетривиальной.
Используемый нами подход к решению задачи можно рассматривать в классе экспертных систем анализа информационных рисков, но он имеет некоторые преимущества перед ними, особенно если речь идёт о сложных, недостаточно определённых информационных объектах . Поэтому данный подход использовался и в других предметных областях.
ТРУДЫ КОНФЕРЕНЦИИ «ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ
PROCEEDINGS OF CONFERENCE «TECHNOLOGIES OF INFORMATISATION IN PROFESSIONAL ACTIVITY»
VOL.II, IZHEVSK, NOVEMBER 8–12, 2011
В качестве структурной основы модели анализа рисков и алгоритмизации методики идентификации профиля рисков в нашем подходе используется метамодель , допускающая различные содержательные и алгоритмические интерпретации.
Она построена на дихотомической оппозиции: «защищаемый объект» – потенциально враждебная «среда» в широком смысле этих слов. Подчеркивается необходимость фиксации «границы объекта», или, функционально, – «границы ответственности», и «внешней границы среды», ограничивающей зону досягаемости для противодействия факторам риска.
Элементы модели определяются в терминах трех категорий: субъектов, объектов и воздействий первых на вторые. Столь общая квалификация элементов позволяет использовать модель в более широком спектре исследований. Соответственно категориям выделяются три непересекающихся
«угрозы» нарушения безопасности – множество M e (threat events), в котором
выделяется подмножество так называемых «событий риска» – угроз, непосредственно наносящих ущерб объекту;
«компоненты» объекта – множество M c (components).
На множестве M 0 определяется хотя бы один тип отношений: бинарное
отношение причинности R со свойством транзитивности, к которому можно свести многие связи, имеющие импликативный характер.R упорядочиваетM 0
и задает на нем структуру, фиксирующую каналы распространения потоков угроз от источников до объекта, и порождает квадратную матрицу отношений
W 0.
Цель реализует «система защиты информации» – СЗИ, или, в общем случае, сиcтема защиты противодействия факторам риска, которая представима в виде множества элементов S , каждый из которых осуществляет воздействие на элементы изM 0 . Между элементами множествS иM 0 устанавливается
отношение, формально подобное R , порождающее прямоугольную матрицу отношенийR 0 .
На рисунке 3 показана простая иллюстрация такого представления метамодели.
ТРУДЫ КОНФЕРЕНЦИИ «ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ
PROCEEDINGS OF CONFERENCE «TECHNOLOGIES OF INFORMATISATION IN PROFESSIONAL ACTIVITY»
VOL.II, IZHEVSK, NOVEMBER 8–12, 2011
Рис. 3. Структурная схема метамодели
Источники угроз из M s считаются генераторами потока событий (угроз), распространяющегося по каналам, заданным отношениемR наM 0 . Элементы
представляющих события риска, формируется поток угроз, непосредственно воздействующий на объект в составе M c . Тогда средства защиты изS можно
интерпретировать как фильтры.
Роль условного элемента z , соответствующего состоянию объекта в целом, как преобразователя, ограничивается функцией сумматора-интегратора. Тогда на выходеz можно фиксировать результирующий потокf T , интеграл от
которого по некоторому интервалу времени является, по сути, мерой риска для объекта, измеряемого ущербом, наносимым ему за это время.
Простейшая количественная интерпретация метамодели, предполагающая линейный характер отношений в W 0 , отображает ее в арифметическую
матрицу W (w ij ) , элементы которой можно рассматривать как весовые
коэффициенты, имеющие смысл меры влияния i -го элемента наj -й. Она
содержит все исходные данные для расчетов на модели, полученные и представленные тем или иным способом.
с учетом транзитивности R . В результате определяется матрицаV , структурно эквивалентнаяW . При отсутствии рефлексии элементов, еслиW считать взвешенной матрицей смежности некоторого графа, они легко рассчитываются на графе в соответствующих терминах как суммы по всем путям изi -й вj -ю
ТРУДЫ КОНФЕРЕНЦИИ «ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ
PROCEEDINGS OF CONFERENCE «TECHNOLOGIES OF INFORMATISATION IN PROFESSIONAL ACTIVITY»
VOL.II, IZHEVSK, NOVEMBER 8–12, 2011
вершину произведений оценок дуг каждого пути, что равносильно матричному преобразованию V (I W )1 I .
Однако в общем случае такой расчет не возможен, и тогда V рассчитывается с использованием аппарата марковских цепей следующим образом. ИзW исключается левый блок нулевых столбцов, соответствующих множествуM s , выделяются верхний горизонтальный блок в виде матрицыW s
V e det(D e )(D e 1 ).
Последний, всегда не содержащий нулей, z -й столбецv z матрицыV содержит искомые показатели {v iz } влияния любогоi -го фактора риска на
безопасность объекта. Эти показатели должны целенаправленно ориентировать создание системы защиты на противодействие наиболее значимым факторам риска.
Для получения количественной оценки результативности системы защиты матрица R 0 также арифметизируется, а соответствующая матрицаR (r kj )
содержит оценки воздействия k -го элемента СЗИ наj -й фактор риска. Далее
она преобразуется в вектор r , гдеr j 1 (1r kj ) , или дополняющий
его u ,u j 1r j ,r j 1,u j 0 , представляющие совместное действие элементов системы защиты. Тогда общий показатель её результативностиr z
рассчитывается | следующим | Во-первых, | определяется | ||||||||||||||||
W (I- diag (u | )W )1 | Где u | – части вектора | u с компонентами, |
|||||||||||||||
относящимися | соответственно | к элементам | множества | M s и | остальным |
||||||||||||||
элементам из М e , далее, используя композицию | ν {e s ;ν s }, гдеe s – вектор, |
||||||||||||||||||
состоящий | единиц порядка, | количеству | элементов | в M s , |
|||||||||||||||
определяется | r z(v r ) v z, | обозначает | операцию |
||||||||||||||||
поэлементного умножения векторов. | |||||||||||||||||||
отображает | взаимодействие | элементов |
|||||||||||||||||
моделируемой системы, учитывая трудно предсказуемые мультипликативные эффекты удаленных косвенных влияний и циклических связей, являясь одновременно относительной оценкой изменения интегральной характеристики результирующего потока угроз.
Факторы риска можно также связать с физическими объектами, задав множество P , представляющее оборудование, физические среды, персонал и
защиты получить оценки значимости оборудования в отношении безопасности системы.
В нынешнем состоянии методика существенно усовершенствована с точки зрения представления исходных данных . Они не обязательно числовые, допускается нечёткость, в том числе отношений, и неполнота, а результирующие оценки получаются в стохастическом виде, что способствует большему доверию к ним.
Первым и наиболее сложным этапом в данном подходе при построении риск-модели облачных вычислений является не формализуемый содержательный анализ документации и литературных источников в качестве экспертных знаний для выявления множества актуальных факторов риска. Как уже отмечалось, эта работа не тривиальна, но в любом выполненном объёме имеет позитивный результат с точки зрения накопления информации, на данном этапе мы сейчас находимся. Последующие операции по структурированию множества (таксономическому и логическому), оценочные и расчётные, ведутся уже в автоматизированном режиме, они вариативны и направлены на получение прикладных результатов.
Заключение
Технологии облачных вычислений являются очередным и не последним этапом развития тенденции на распределённость и виртуализацию информационных и технологических ресурсов, которая стала заметной по крайней мере с 70–80-х годов прошлого столетия. Достаточно вспомнить в связи с этим вычислительные сети коллективного пользования тех лет на базе территориально удалённых мэйнфрэймов. Проблемы безопасности таких технологий стояли всегда, хотя и не всегда формулировались явным образом в терминах безопасности, так как это были проблемы профессионалов и для профессионалов, число которых было относительно невелико. Они были вполне конкретны, лишены субъективизма, лежали в организационнотехнической плоскости и решались соответствующими средствами.
Развитие и массовая доступность компьютерных сетей общего доступа породило и продолжает порождать всё новые проблемы сетевой безопасности, касающиеся уже практически всего активного населения, и большинство из них давно вышло за пределы узкотехнических аспектов, стали гуманитарными или социо-техническими. Проведём аналогию: безопасность GRID-технологий как предшествующего этапа развития рассматриваемого направления также была, скорее, технической проблемой, касающейся ограниченного количества специалистов участников GRID-проектов. Теперь же «облака» с учетом перспективы развития данного направления ИТ-услуг переводят проблемы безопасности технологий распределения и виртуализации ресурсов в
публичную плоскость, и, соответственно, решаться они должны уже в комплексе, исходя из разных, в том числе противоречивых, интересов.
Разработанная нами методика, алгоритмы и инструменты, ориентированные на анализ рисков для сложных, недостаточно определённых объектов различной природы, позволяющая проводить анализ рисков в условиях, свойственных для новых систуаций неполноты и гетерогенности исходных данных с получением стохастического профиля рисков, является адекватным средством по решению поставленной задачи. В рамках создания предметно-ориентированных риск-моделей проведены предварительные расчеты с использованием технологии удаленных параллельных вычислений, что может найти применение и в сервисах облачных вычислений.
Список литературы
1. Hewitt C. ORGs for Scalable, Robust, Privacy-Friendly Client Cloud Computing // IEEE Internet Computing, 2008, vol. 12, no. 5, p. 96–99.
2. Черняк Л. Безопасность: облако или болото? // Открытые системы. СУБД, 2010, № 1, c. 16–19.
3. Security Guidance for Critical Areas of Focus in Cloud Computing V2.1.
Copyright © 2009 Cloud Security Alliance, 76 p. URL: https://cloudsecurityalliance.org/csaguide.pdf (дата обращения 29.08.2011).
4. Youssef L. et al. Toward a Unified Ontology of Cloud Computing.
5. Дериева Е. «Облака»: преимущества и риски безопасности // Компьютерное
6. Стрельченко Ю. ИТ-специалисты прибегают к «облачным» вычислениям, несмотря на риски [Электронный ресурс] 24.03.2010. URL: http://net.compulenta.ru/517328 (дата обращения 29.08.2011).
7. Шишкин В.М. Сравнительный анализ методик комплексного оценивания рисков в информационных системах // Региональная информатика (РИ2010) / XII Санкт-Петербургская Международная конференция. СанктПетербург: СПОИСУ, 2010, c. 150.
8. Шишкин В.М. Метамодель анализа, оценки и управления безопасностью информационных систем // Проблемы управления информационной безопасностью: Сборник трудов ИСА РАН / Под ред. Д.С.Черешкина. Москва: Едиториал УРСС, 2002, c. 92–105.
9. Shishkin V.M., Savkov S.V. The Method of Interval Estimation in Risk-Analysis System // Proceedings of the Second International Conference on Security of Information and Networks. Famagusta, North Cyprus: New York: ACM, 2009, p. 3–7.
10. Шишкин В.М., Савков С.В. Методика арифметизации неполной
системах: Труды Международной научной школы МА БР – 2010. СанктПетербург: ГУАП, 2010, с. 295–300.
ТРУДЫ КОНФЕРЕНЦИИ «ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ
PROCEEDINGS OF CONFERENCE «TECHNOLOGIES OF INFORMATISATION IN PROFESSIONAL ACTIVITY»
VOL.II, IZHEVSK, NOVEMBER 8–12, 2011
IT-GRAD
Сегодня поговорим об угрозах облачной безопасности, рассмотрев ТОП-12, с которыми сталкиваются те или иные организации, использующие облачные сервисы. Как известно, количество облачных миграций с каждым годом растет, а вопрос безопасности по-прежнему остается серьезной темой.
Первым шагом к минимизации рисков в облаке является своевременное определение ключевых угроз безопасности. На конференции RSA , прошедшей в марте этого года, CSA (Cloud Security Alliance) представила список 12 угроз облачной безопасности, с которыми сталкиваются организации. Рассмотрим их более подробно.
Угроза 1: утечка данных
Облако подвергается тем же угрозам, что и традиционные инфраструктуры. Из-за большого количества данных, которые сегодня часто переносятся в облака, площадки облачных хостинг-провайдеров становятся привлекательной целью для злоумышленников. При этом серьезность потенциальных угроз напрямую зависит от важности и значимости хранимых данных.
Раскрытие персональной пользовательской информации, как правило, получает меньшую огласку, нежели раскрытие медицинских заключений, коммерческих тайн, объектов интеллектуальной собственности, что наносит значительный ущерб репутации отдельно взятой компании. При утечке данных организацию ожидают штрафы, иски или уголовные обвинения, а также косвенные составляющие в виде ущерба для бренда и убытков для бизнеса, которые приводят к необратимым последствиям и затяжным процедурам восстановления имиджа компании. Поэтому облачные поставщики стараются обеспечивать должный контроль и защиту данных в облачном окружении. Чтобы минимизировать риски и угрозы утечки данных, CSA рекомендует использовать многофакторную аутентификацию и шифрование.
Угроза 2: компрометация учетных записей и обход аутентификации
Утечка данных зачастую является результатом небрежного отношения к механизмам организации проверки подлинности, когда используются слабые пароли, а управление ключами шифрования и сертификатами происходит ненадлежащим образом. Кроме того, организации сталкиваются с проблемами управления правами и разрешениями, когда конечным пользователям назначаются гораздо бо льшие полномочия, чем в действительности необходимо. Проблема встречается и тогда, когда пользователь переводится на другую позицию или увольняется. Мало кто торопится актуализировать полномочия согласно новым ролям пользователя. В результате учетная запись содержит гораздо бо льшие возможности, чем требуется. А это узкое место в вопросе безопасности.
CSA рекомендует использовать механизмы многофакторной аутентификации, включая одноразовые пароли, токены, смарт-карты, USB-ключи. Это позволит защитить облачные сервисы, поскольку применение озвученных методов усложняет процесс компрометации паролей.
Угроза 3: взлом интерфейсов и API
Сегодня облачные сервисы и приложения немыслимы без удобного пользовательского интерфейса. От того, насколько хорошо проработаны механизмы контроля доступа, шифрования в API, зависит безопасность и доступность облачных сервисов. При взаимодействии с третьей стороной, использующей собственные интерфейсы API, риски значительно возрастают. Почему? Потому что требуется предоставлять дополнительную информацию, вплоть до логина и пароля пользователя. Слабые с точки зрения безопасности интерфейсы становятся узким местом в вопросах доступности, конфиденциальности, целостности и безопасности.
CSA рекомендует организовать адекватный контроль доступа, использовать инструменты защиты и раннего обнаружения угроз. Умение моделировать угрозы и находить решения по их отражению - достойная профилактика от взломов. Кроме того, CSA рекомендует выполнять проверку безопасности кода и запускать тесты на проникновение.
Угроза 4: уязвимость используемых систем
Уязвимость используемых систем - проблема, встречающаяся в мультиарендных облачных средах. К счастью, она минимизируется путем правильно подобранных методов управления ИТ, отмечают в CSA. Лучшие практики включают в себя регулярное сканирование на выявление уязвимостей, применение последних патчей и быструю реакцию на сообщения об угрозах безопасности. Согласно отчетам CSA, расходы, затраченные на снижение уязвимостей систем, ниже по сравнению с другими расходами на ИТ.
Распространена ошибка, когда при использовании облачных решений в модели IaaS компании уделяют недостаточно внимания безопасности своих приложений, которые размещены в защищенной инфраструктуре облачного провайдера . И уязвимость самих приложений становится узким местом в безопасности корпоративной инфраструктуры.
Угроза 5: кража учетных записей
Фишинг, мошенничество, эксплойты встречаются и в облачном окружении. Сюда добавляются угрозы в виде попыток манипулировать транзакциями и изменять данные. Облачные площадки рассматриваются злоумышленниками как поле для совершения атак. И даже соблюдение стратегии «защиты в глубину» может оказаться недостаточным.
Необходимо запретить «шаринг» учетных записей пользователей и служб между собой, а также обратить внимание на механизмы многофакторной аутентификации. Сервисные аккаунты и учетные записи пользователей необходимо контролировать, детально отслеживая выполняемые транзакции. Главное - обеспечить защиту учетных записей от кражи, рекомендует CSA.
Угроза 6: инсайдеры-злоумышленники
Инсайдерская угроза может исходить от нынешних или бывших сотрудников, системных администраторов, подрядчиков или партнеров по бизнесу. Инсайдеры-злоумышленники преследуют разные цели, начиная от кражи данных до желания просто отомстить. В случае с облаком цель может заключаться в полном или частичном разрушении инфраструктуры, получении доступа к данным и прочем. Системы, напрямую зависящие от средств безопасности облачного поставщика, - большой риск. CSA рекомендует позаботиться о механизмах шифрования и взять под собственный контроль управление ключами шифрования. Не стоит забывать про логирование, мониторинг и аудит событий по отдельно взятым учетным записям.
Угроза 7: целевые кибератаки
Развитая устойчивая угроза, или целевая кибератака, - в наше время не редкость. Обладая достаточными знаниями и набором соответствующих инструментов, можно добиться результата. Злоумышленника, задавшегося целью установить и закрепить собственное присутствие в целевой инфраструктуре, не так легко обнаружить. Для минимизации рисков и профилактики подобных угроз поставщики облачных услуг используют продвинутые средства безопасности. Но помимо современных решений, требуется понимание сущности и природы такого вида атак.
CSA рекомендует проводить специализированное обучение сотрудников по распознаванию техник злоумышленника, использовать расширенные инструменты безопасности, уметь правильно управлять процессами, знать о плановых ответных действиях на инциденты, применять профилактические методы, повышающие уровень безопасности инфраструктуры.
Угроза 8: перманентная потеря данных
Поскольку облака стали достаточно зрелыми, случаи с потерей данных без возможности восстановления по причине поставщика услуг крайне редки. При этом злоумышленники, зная о последствиях перманентного удаления данных, ставят целью совершение подобных деструктивных действий. Облачные хостинг-провайдеры для соблюдения мер безопасности рекомендуют отделять пользовательские данные от данных приложений, сохраняя их в различных локациях. Не стоит забывать и про эффективные методы резервного копирования. Ежедневный бэкап и хранение резервных копий на внешних альтернативных защищенных площадках особенно важны для облачных сред.
Кроме того, если клиент шифрует данные до размещения в облаке, стоит заранее позаботиться о безопасности хранения ключей шифрования. Как только они попадают в руки злоумышленнику, с ними становятся доступны и сами данные, потеря которых может быть причиной серьезных последствий.
Угроза 9: недостаточная осведомленность
Организации, которые переходят в облако без понимания облачных возможностей, сталкиваются с рисками. Если, к примеру, команда разработчиков со стороны клиента недостаточно знакома с особенностями облачных технологий и принципами развертывания облачных приложений, возникают операционные и архитектурные проблемы.
CSA напоминает о необходимости понимать функционирование облачных сервисов, предоставляемых поставщиком услуг. Это поможет ответить на вопрос, какие риски берет на себя компания, заключая договор с хостинг-провайдером.
Угроза 10: злоупотребление облачными сервисами
Облака могут использоваться легитимными и нелегитимными организациями. Цель последних - использовать облачные ресурсы для совершения злонамеренных действий: запуска DDoS-атак, отправки спама, распространения вредоносного контента и т. д. Поставщикам услуг крайне важно уметь распознавать таких участников, для чего рекомендуется детально изучать трафик и использовать инструменты мониторинга облачных сред.
Угроза 11: DDoS-атаки
Несмотря на то что DoS-атаки имеют давнюю историю, развитие облачных технологий сделало их более распространенными. В результате DoS-атак может сильно замедлиться или вовсе прекратиться работа значимых для бизнеса компании сервисов. Известно, что DoS-атаки расходуют большое количество вычислительных мощностей, за использование которых будет платить клиент. Несмотря на то что принципы DoS-атак, на первый взгляд, просты, необходимо понимать их особенности на прикладном уровне: они нацелены на уязвимости веб-серверов и баз данных. Облачные поставщики, безусловно, лучше справляются с DoS-атаками, чем отдельно взятые клиенты. Главное - иметь план смягчения атаки до того, как она произойдет.
Угроза 12: совместные технологии, общие риски
Уязвимости в используемых технологиях - достаточная угроза для облака. Поставщики облачных услуг предоставляют виртуальную инфраструктуру , облачные приложения, но если на одном из уровней возникает уязвимость, она влияет на все окружение. CSA рекомендует использовать стратегию «безопасности в глубину», внедрять механизмы многофакторной аутентификации, системы обнаружения вторжений, придерживаться концепции сегментирования сети и принципа предоставления наименьших привилегий.
