Облака: легенды и мифы. Информационная безопасность в облачных вычислениях: уязвимости, методы и средства защиты, инструменты для проведения аудита и расследования инцидентов Угрозы информационной безопасности облачных технологий

Курсовая работа по дисциплине

Программно-аппаратные средства обеспечения информационной безопасности

"Информационная безопасность в облачных вычислениях: уязвимости, методы и средства защиты, инструменты для проведения аудита и расследования инцидентов. "

Введение

1. История и ключевые факторы развития

2. Определение облачных вычислений

3. Референтная архитектура

4. Соглашение об уровне сервиса

5. Методы и средства защиты в облачных вычислениях

6. Безопасность облачных моделей

7. Аудит безопасности

8. Расследование инцидентов и криминалистика в облачных вычислениях

9. Модель угроз

10. Международные и отечественные стандарты

11. Территориальная принадлежность данных

12. Государственные стандарты

13. Средства обеспечения защиты в облачных технологиях

14. Практическая часть

Вывод

Литература

Введение

Нарастающая скорость распространения облачных вычислений объясняется тем, что за небольшие, в общем-то, деньги заказчик получает доступ к надежнейшей инфраструктуре с необходимой производительностью без необходимости закупки, монтажа и обслуживания дорогостоящих вычислителей.системы достигает 99,9% что также позволяет сэкономить на вычислительных ресурсах. И что еще важно - практически неограниченные возможности по масштабируемости. Приобретая обычный хостинг и попытавшись прыгнуть выше головы (при резком всплеске нагрузки) есть риск получить упавший на несколько часов сервис. В облаке дополнительные ресурсы предоставляются по первому запросу.

Основной проблемой облачных вычислений является негарантированный уровень безопасности обрабатываемой информации, степень защищенности ресурсов и, зачастую, полностью отсутствующая нормативно-законодательная база.

Целью исследования будет являться обзор имеющегося рынка облачных вычислений и средств для обеспечения безопасности в них.

облачное вычисление безопасность информация

1. История и ключевые факторы развития

Впервые идея того, что мы сегодня называем облачными вычислениями была озвучена J. C. R. Licklider, в 1970 году. В эти годы он был ответственным за создание ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network). Его идея заключалась в том, что каждый человек на земле будет подключен к сети, из которой он будет получать не только данные но и программы. Другой ученый John McCarthy высказал идею о том, что вычислительные мощности будут предоставляться пользователям как услуга (сервис). На этом развитие облачных технологий было приостановлено до 90-х годов, после чего ее развитию поспособствовал ряд факторов.

Расширение пропускной способности Интернета, в 90-е годы не позволило получить значительного скачка в развитии в облачной технологии, так как практически ни одна компания и технологии того времени не были готовы к этому. Однако сам факт ускорения Интернета дал толчок скорейшему развитию облачных вычислений.

2. Одним из наиболее значимых событий в данной области было появление Salesforce.com в 1999 году. Данная компания стала первой компанией предоставившей доступ к своему приложению через сайт. По сути данная компания стала первой компанией предоставившей свое программное обеспечение по принципу - программное обеспечение как сервис (SaaS).

Следующим шагом стала разработка облачного веб-сервиса компанией Amazon в 2002 году. Данный сервис позволял хранить, информацию и производить вычисления.

В 2006, Amazon запустила сервис под названием Elastic Compute cloud (EC2), как веб-сервис который позволял его пользователям запускать свои собственные приложения. Сервисы Amazon EC2 и Amazon S3 стали первыми доступными сервисами облачных вычислений.

Другая веха в развитие облачных вычислений произошла после создания компанией Google, платформы Google Apps для веб-приложений в бизнес секторе.

Значительную роль в развитии облачных технологий сыграли технологии виртуализации, в частности программное обеспечение позволяющее создавать виртуальную инфраструктуру.

Развитие аппаратного обеспечения способствовало не столько быстрому росту облачных технологий, сколько доступности данной технологии для малого бизнеса и индивидуальных лиц. Что касается технического прогресса, то значительную роль в этом сыграло создание многоядерных процессоров и увеличения емкости накопителей информации.

2. Определение облачных вычислений

Согласно определению Национального института стандартов и технологий CША:

Облачные вычисления (Cloud computing) (англ. Cloud - облако; computing - вычисления) - это модель предоставления повсеместного и удобного сетевого доступа по мере необходимости к общему пулу конфигурируемых вычислительных ресурсов (например, сетей, серверов, систем хранения, приложений и сервисов), которые могут быть быстро предоставлены и освобождены с минимальными усилиями по управлению и необходимостью взаимодействия с провайдером услуг (сервис-провайдером).

Облачная модель поддерживает высокую доступность сервисов и описывается пятью основными характеристиками (essential characteristics), тремя сервисными моделями/моделями предоставления услуг (service models) и четырьмя моделями развертывания (deployment models).

Программы запускаются и выдают результаты работы в окно стандартного веб-браузера на локальном ПК, при этом все приложения и их данные, необходимые для работы, находятся на удаленном сервере в интернете. Компьютеры, осуществляющие cloud computing, называются "вычислительным облаком". При этом нагрузка между компьютерами, входящими в "вычислительное облако", распределяется автоматически. Простейшим примером cloud computing являются p2p-сети.

Для реализации облачных вычислений используются промежуточные программные продукты, созданные по специальным технологиям. Они служат промежуточным звеном между оборудованием и пользователем и обеспечивают мониторинг состояния оборудования и программ, равномерное распределение нагрузки и своевременное выделение ресурсов из общего пула. Одной из таких технологий является виртуализация в вычислениях

Виртуализация в вычислениях - процесс представления набора вычислительных ресурсов, или их логического объединения, который даёт какие-либо преимущества перед оригинальной конфигурацией. Это новый виртуальный взгляд на ресурсы составных частей, не ограниченных реализацией, физической конфигурацией или географическим положением. Обычно виртуализированные ресурсы включают в себя вычислительные мощности и хранилище данных. По-научному, виртуализация - это изоляция вычислительных процессов и ресурсов друг от друга.

Примером виртуализации являются симметричные мультипроцессорные компьютерные архитектуры, которые используют более одного процессора. Операционные системы обычно конфигурируются таким образом, чтобы несколько процессоров представлялись как единый процессорный модуль. Вот почему программные приложения могут быть написаны для одного логического (виртуального ) вычислительного модуля, что значительно проще, чем работать с большим количеством различных процессорных конфигураций.

Для особо крупных и ресурсоёмких вычислений используются грид-вычисления.

Грид-вычисления (grid - решётка, сеть) - это форма распределённых вычислений, в которой "виртуальный суперкомпьютер" представлен в виде кластеров соединённых с помощью сети, слабосвязанных, гетерогенных компьютеров, работающих вместе для выполнения огромного количества заданий (операций, работ).

Эта технология применяется для решения научных, математических задач, требующих значительных вычислительных ресурсов. Грид-вычисления используются также в коммерческой инфраструктуре для решения таких трудоёмких задач, как экономическое прогнозирование, сейсмоанализ, разработка и изучение свойств новых лекарств.

Грид с точки зрения сетевой организации представляет собой согласованную, открытую и стандартизованную среду, которая обеспечивает гибкое, безопасное, скоординированное разделение вычислительных ресурсов и ресурсов хранения информации, которые являются частью этой среды, в рамках одной виртуальной организации.

Паравиртуализация ― это метод виртуализации, который предоставляет виртуальным машинам программный интерфейс, подобный, но не идентичный базовым аппаратным средствам. Задачей этого модифицированного интерфейса является сокращение времени, затрачиваемого гостевой операционной системой на выполнение операций, которые в виртуальной среде выполнить значительно труднее, чем в невиртуализированной.

Существуют специальные "крюки" (hooks), позволяющие гостевой и хозяйской системам запрашивать и подтверждать выполнение этих сложных задач, которые можно было бы выполнить и в виртуальной среде, но значительно медленнее.

Гипервизор (или Монитор виртуальных машин ) - в компьютерах программа или аппаратная схема, обеспечивающая или позволяющая одновременное, параллельное выполнение нескольких или даже многих операционных систем на одном и том же хост-компьютере. Гипервизор также обеспечивает изоляцию операционных систем друг от друга, защиту и безопасность, разделение ресурсов между различными запущенными ОС и управление ресурсами.

Гипервизор также может (но не обязан) предоставлять работающим под его управлением на одном хост-компьютере ОС средства связи и взаимодействия между собой (например, через обмен файлами или сетевые соединения) так, как если бы эти ОС выполнялись на разных физических компьютерах.

Гипервизор сам по себе в некотором роде является минимальной операционной системой (микроядром или наноядром). Он предоставляет запущенным под его управлением операционным системам сервис виртуальной машины, виртуализируя или эмулируя реальное (физическое) аппаратное обеспечение конкретной машины, и управляет этими виртуальными машинами, выделением и освобождением ресурсов для них. Гипервизор позволяет независимое "включение", перезагрузку, "выключение" любой из виртуальных машин с той или иной ОС. При этом операционная система, работающая в виртуальной машине под управлением гипервизора, может, но не обязана "знать", что она выполняется в виртуальной машине, а не на реальном аппаратном обеспечении.

Модели облачных служб

Варианты предоставления вычислительных мощностей сильно отличаются. Все, что касается Cloud Computing, обычно принято называть словом aaS, - расшифровывается просто - "as a Service", то есть "как сервис", или "в виде сервиса".

Программное обеспечение как услуга (SaaS) - провайдер предоставляет клиенту готовое к пользованию приложение. Приложения доступны из различных клиентских устройств или через интерфейсы тонких клиентов, такие как веб-браузер (например, веб-почта) или интерфейсы программ. Потребитель при этом не управляет базовой инфраструктурой облака, в том числе сетями, серверами, операционными системами, системами хранения и даже индивидуальными настройками приложений за исключением некоторых пользовательских настроек конфигурации приложения.

В рамках модели SaaS заказчики платят не за владение программным обеспечением как таковым, а за его аренду (то есть, его использование через веб-интерфейс). Таким образом, в отличие от классической схемы лицензирования ПО, заказчик несет сравнительно небольшие периодические затраты, и ему не требуется инвестировать существенные средства для приобретения ПО и его поддержки. Схема периодической оплаты предполагает, что в случае, если необходимость в программном обеспечении временно отсутствует - заказчик может приостановить его использование и заморозить выплаты разработчику.

С точки зрения разработчика, модель SaaS позволяет эффективно бороться с не лицензионным использованием программного обеспечения (пиратством), поскольку само программное обеспечение не попадает к конечным заказчикам. Кроме того, концепция SaaS часто позволяет уменьшить затраты на развертывание и внедрение информационных систем.

Рис. 1 Типовая схема SaaS

Платформа как услуга (PaaS) - провайдер предлагает клиенту программную платформу и инструменты для проектирования, разработки, тестирования и развертывания приложений пользователя. Потребитель при этом не управляет базовой инфраструктурой облака, в том числе сетями, серверами, операционными системами и системами хранения данных, но имеет контроль над развернутыми приложениями и, возможно, некоторыми параметрами конфигурации среды хостинга.

Рис. 2 Типовая схема PaaS

Инфраструктура как услуга (IaaS). - провайдер предлагает клиенту вычислительные ресурсы в аренду: серверы, системы хранения, сетевое оборудование, операционные системы и системное ПО, системы виртуализации, системы управления ресурсами. Потребитель при этом не управляет базовой инфраструктурой облака, но имеет контроль над операционными системами, системами хранения, развернутыми приложениями и, возможно, ограниченный контроль выбора сетевых компонентов (например, хост с сетевыми экранами).

Рис. 3 Типовая схема IaaS

Дополнительно выделяют такие сервисы, как:

Коммуникации как услуга (Com-aaS) - подразумевается, что в качестве сервисов предоставляются услуги связи; обычно это IP-телефония, почта и мгновенные коммуникации (чаты, IM).

Облачное хранилище данных - пользователю предоставляется некий объём пространства для хранения информации. Так как информация хранится распределенно и дублируется, подобные хранилища обеспечивают гораздо большую степень сохранности данных, чем локальные серверы.

Рабочее место как услуга (WaaS) - пользователь, имея в своём распоряжении недостаточно мощный компьютер, может купить у поставщика вычислительные ресурсы и использовать свой ПК как терминал, для доступа к услуге.

Антивирусное облако - инфраструктура, которая используется для обработки поступающей от пользователей информации с целью своевременно распознать новые, ранее неизвестные угрозы. Облачный антивирус не требует от пользователя никаких лишних действий - он просто отправляет запрос по поводу подозрительной программы или ссылки. При подтверждении опасности все необходимые действия выполняются автоматически.

Модели развёртывания

Среди моделей развёртывания выделяют 4 основных вида инфраструктуры

Частное облако (private cloud) - инфраструктура, предназначенная для использования одной организацией, включающей несколько потребителей (например, подразделений одной организации), возможно также клиентами и подрядчиками данной организации. Частное облако может находиться в собственности, управлении и эксплуатации как самой организации, так и третьей стороны (или какой-либо их комбинации), и оно может физически существовать как внутри, так и вне юрисдикции владельца.

Рис. 4 Частное облако.

Публичное облако (public cloud) - инфраструктура, предназначенная для свободного использования широкой публикой. Публичное облако может находиться в собственности, управлении и эксплуатации коммерческих, научных и правительственных организаций (или какой-либо их комбинации). Публичное облако физически существует в юрисдикции владельца - поставщика услуг.

Рис. 5 Публичное облако.

Гибридное облако (hybrid cloud) - это комбинация из двух или более различных облачных инфраструктур (частных, публичных или общественных), остающихся уникальными объектами, но связанных между собой стандартизованными или частными технологиями передачи данных и приложений (например, кратковременное использование ресурсов публичных облаков для балансировки нагрузки между облаками).

Рис. 6 Гибридное облако.

Общественное облако (community cloud) - вид инфраструктуры, предназначенный для использования конкретным сообществом потребителей из организаций, имеющих общие задачи (например, миссии, требований безопасности, политики, и соответствия различным требованиям). Общественное облако может находиться в кооперативной (совместной) собственности, управлении и эксплуатации одной или более из организаций сообщества или третьей стороны (или какой-либо их комбинации), и оно может физически существовать как внутри, так и вне юрисдикции владельца.

Рис. 7 Описание свойств облаков

Основные свойства

NIST в своем документе `The NIST Definition of Cloud Computing` определяет следующие характеристики облаков:

Самообслуживание по требованию (On-demand self-service). У потребителя есть возможность получить доступ к предоставляемым вычислительным ресурсам в одностороннем порядке по мере потребности, автоматически, без необходимости взаимодействия с сотрудниками каждого поставщика услуг.

Широкий сетевой доступ (Broad network access). Предоставляемые вычислительные ресурсы доступны по сети через стандартные механизмы для различных платформ, тонких и толстых клиентов (мобильных телефонов, планшетов, ноутбуков, рабочих станций и т.п.).

Объединение ресурсов в пулы (Resorce pooling). Вычислительные ресурсы провайдера объединяются в пулы для обслуживания многих потребителей по многоарендной (multi-tenant) модели. Пулы включают в себя различные физические и виртуальные ресурсы, которые могут быть динамически назначены и переназначены в соответствии с потребительскими запросами. Нет необходимости в том, чтобы потребитель знал точное местоположение ресурсов, однако можно указать их местонахождение на более высоком уровне абстракции (например, страна, регион или центр обработки данных). Примерами такого рода ресурсов могут быть системы хранения, вычислительные мощности, память, пропускная способность сети.

Мгновенная эластичность (Rapid elasticity). Ресурсы могут быть эластично выделены и освобождены, в некоторых случаях автоматически, для быстрого масштабирования соразмерно со спросом. Для потребителя возможности предоставления ресурсов видятся как неограниченные, то есть они могут быть присвоены в любом количестве и в любое время.

Измеряемый сервис (Measured service). Облачные системы автоматически управляют и оптимизируют ресурсы с помощью средств измерения, реализованных на уровне абстрации применительно для разного рода сервисов ((например, управление внешней памятью, обработкой, полосой пропускания или активными пользовательскими сессиями). Использованные ресурсы можно отслеживать и контролировать, что обеспечивает прозрачность как для поставщика, так и для потребителя, использующего сервис.

Рис. 8 Структурная схема облачного сервера

Достоинства и недостатки облачных вычислений

Достоинства

· снижаются требования к вычислительной мощности ПК (непременным условием является только наличие доступа в интернет);

· отказоустойчивость;

· безопасность;

· высокая скорость обработки данных;

· снижение затрат на аппаратное и программное обеспечение, на обслуживание и электроэнергию;

· экономия дискового пространства (и данные, и программы хранятся в интернете).

· Живая миграция - перенос виртуальной машины с одного физического сервера на другой без прекращения работы виртуальной машины и остановки сервисов.

· В конце 2010 года в связи с DDoS атаками против компаний, отказавшихся предоставлять ресурсы WikiLeaks, выяснилось еще одно преимущество технологии cloud computing. Атакованы были все компании, выступившие против WikiLeaks, но только Amazon оказалась нечувствительна к этим воздействиям, так как использовала средства cloud computing. ("Anonymous: serious threat or mere annoyance", Network Security, N1, 2011).

Недостатки

· зависимость сохранности пользовательских данных от компаний, предоставляющих услугу cloud computing;

· постоянное соединение с сетью - для получения доступа к услугам "облака" необходимо постоянное соединение с сетью Интернет. Однако в наше время это не такой и большой недостаток особенно с приходом технологий сотовой связи 3G и 4G.

· программное обеспечение и его изменение - есть ограничения по ПО которое можно разворачивать на "облаках" и предоставлять его пользователю. Пользователь ПО имеет ограничения в используемом ПО и иногда не имеет возможности настроить его под свои собственные цели.

· конфиденциальность - конфиденциальность данных хранимых на публичных "облаках" в настоящее вызывает много споров, но в большинстве случаев эксперты сходятся в том, что не рекомендуется хранить наиболее ценные для компании документы на публичном "облаке”, так как в настоящее время нет технологии которая бы гарантировала 100% конфиденциальность хранимых данных. Именно поэтому применение шифрования в облаке - обязательно.

· надежность - что касается надежности хранимой информации, то с уверенностью можно сказать что если вы потеряли информацию хранимую в "облаке”, то вы ее потеряли навсегда.

· безопасность - "облако” само по себе является достаточно надежной системой, однако при проникновении на него злоумышленник получает доступ к огромному хранилищу данных. Еще один минус это использование систем виртуализации, в которых в качестве гипервизора используются ядра стандартные ОС такие, как Linux, Windows и др., что позволяет использовать вирусы.

· дороговизна оборудования - для построения собственного облака компании необходимо выделить значительные материальные ресурсы, что не выгодно только что созданным и малым компаниям.

3. Референтная архитектура

Референтная архитектура облачных вычислений NIST содержит пять главных действующих субъектов - актёров. Каждый актёр выступает в роли и выполняет действия и функции. Референтная архитектура представлена как последовательные диаграммы с увеличивающимся уровнем детализации.

Рис. 9 Концептуальная схема референтной архитектуры

Облачный Потребитель - лицо или организация, поддерживающая бизнес-отношения и использующая услуги Облачных Провайдеров.

Облачные Потребители разбиваются на 3 группы:

· SaaS - использует приложения для автоматизации бизнес-процессов.

· PaaS - разрабатывает, тестирует, развертывает и управляет приложениями, развернутыми в облачном окружении.

· IaaS - создаёт, управляет сервисами ИТ-инфраструктуры.

Облачный Провайдер - лицо, организация или сущность, отвечающая за доступность облачной услуги для Облачных Потребителей.

· SaaS - устанавливает, управляет, сопровождает и обеспечивает ПО, развернутое на облачной инфраструктуре.

· PaaS - предоставляет и управляет облачной инфраструктурой и связующим ПО. Предоставляет инструменты разработки и администрирования.

· IaaS - предоставляет и обслуживает сервера, базы данных, вычислительные ресурсы. Предоставляет облачную структуру потребителю.

Деятельность Облачных Провайдеров делится на основные 5 типовых действий:

Развёртывание сервисов:

o Частное облако - обслуживается одна организация. Инфраструктура управляется как самой организацией, так и третьей стороной и может быть развёрнута как у Провайдера (off premise), так и у организации (on premise).

o Общее облако - инфраструктура используется совместно несколькими организациями со схожими требованиями (безопасность, соответствие РД).

o Публичное облако - инфраструктура используется большим количеством организаций с разными требованиями. Только off premise.

o Гибридное облако - инфраструктура объединяет различные инфраструктуры по принципу схожих технологий.

Управление сервисами

o Уровень сервиса - определяет базовые сервисы, предоставляемые Провайдером.

§ SaaS - приложение, используемое Потребителем посредством обращения к облаку из специальных программ.

§ PaaS - контейнеры для приложений Потребителя, средства разработки и администрирования.

§ IaaS - вычислительные мощности, базы данных, фундаментальные ресурсы, поверх которых Потребитель развёртывает свою инфраструктуру.

o Уровень абстракции и контроля ресурсов

§ Управление гипервизором и виртуальными компонентами, необходимыми для реализации инфраструктуры.

o Уровень физических ресурсов

§ Компьютерное оборудование

§ Инженерная инфраструктура

o Доступность

o Конфиденциальность

o Идентефикация

o Мониторинг безопасности и обработка инцидентов

o Политики безопасности

Приватность

o Защита обработки, хранения и передачи персональных данных.

Облачный Аудитор - участник, который может выполняет независимую оценку облачных услуг, обслуживания информационных систем, производительности и безопасности реализации облака.

Может давать собственную оценку безопасности, приватности, производительности и прочего в соответствии с утвержденными документами.

Рис. 10 Деятельность Провайдера

Облачный Брокер - сущность, управляющая использованием, производительностью и предоставлением облачных услуг, а также устанавливающая отношения между Провайдерами и Потребителями.

С развитием облачных вычислений, интеграция облачных сервисов может оказаться слишком сложной для Потребителя.

o Сервисное посредничество - расширение заданного сервиса и предоставление новых возможностей

o Агрегирование - объединение различных сервисов для предоставление Потребителю

Облачный Оператор Связи - посредник, предоставляющий услуги подключения и транспорт (услуги связи) доставки облачных услуг от Провайдеров к Потребителям.

Предоставляет доступ через устройства связи

Обеспечивает уровень соединения, согласно SLA.

Среди представленных пяти акторов, облачный брокер - опционален, т.к. облачные потребители могут получать услуги напрямую от облачного провайдера.

Ввод акторов обусловлен необходимостью проработки взаимоотношений между субъектами.

4. Соглашение об уровне сервиса

Соглашение об уровне сервиса - документ, описывающий уровень оказания услуг, ожидаемый клиентом от поставщика, основанный на показателях, применимых к данному сервису, и устанавливающий ответственность поставщика, если согласованные показатели не достигаются.

Вот некоторые показатели, в том или ином составе встречающиеся в операторских документах:

ASR (Answer Seizure Ratio) - параметр, определяющий качество телефонного соединения в заданном направлении. ASR рассчитывается как процентное отношение числа установленных в результате вызовов телефонных соединений к общему количеству совершенных вызовов в заданном направлении.

PDD (Post Dial Delay) - параметр, определяющий период времени (в секундах), прошедший с момента вызова до момента установления телефонного соединения.

Коэффициент доступности Услуги - отношение времени перерыва в предоставлении услуг к общему времени, когда услуга должна предоставляться.

Коэффициент потери пакетов информации - отношение правильно принятых пакетов данных к общему количеству пакетов, которые были переданы по сети за определенный промежуток времени.

Временные задержки при передаче пакетов информации - промежуток времени, необходимого для передачи пакета информации между двумя сетевыми устройствами.

Достоверность передачи информации - отношение количества ошибочно переданных пакетов данных к общему числу переданных пакетов данных.

Периоды проведения работ, время оповещения абонентов и время восстановления сервисов.

Иными словами, доступность услуги 99,99% говорит о том, что оператор гарантирует не более 4,3 минут простоя связи в месяц, 99,9% - что услуга может не оказываться 43,2 минуты, а 99% - что перерыв может длиться более 7 часов. В некоторых практиках встречается разграничение доступности сети и предполагается меньшее значение параметра - в нерабочее время. На разные типы услуг (классы трафика) также предусмотрены разные значения показателей. Например, для голоса важнее всего показатель задержки - он должен быть минимальным. А скорость для него нужна невысокая, плюс часть пакетов можно терять без потери качества (примерно до 1% в зависимости от кодека). Для передачи данных на первое место выходит скорость, и потери пакетов должны стремиться к нулю.

5. Методы и средства защиты в облачных вычислениях

Конфиденциальность должна обеспечиваться по всей цепочке, включая поставщика "облачного" решения, потребителя и связывающих их коммуникаций.

Задача Провайдера - обеспечить как физическую, так и программную неприкосновенность данных от посягательств третьих лиц. Потребитель должен ввести в действие "на своей территории" соответствующие политики и процедуры, исключающие передачу прав доступа к информации третьим лицам.

Задачи обеспечения целостности информации в случае применения отдельных "облачных" приложений, можно решить - благодаря современным архитектурам баз данных, системам резервного копирования, алгоритмам проверки целостности и другим индустриальным решениям. Но и это еще не все. Новые проблемы могут возникнуть в случае, когда речь идет об интеграции нескольких "облачных" приложений от разных поставщиков.

В ближайшем будущем для компаний, нуждающихся в безопасной виртуальной среде, единственным выходом останется создание частной облачной системы. Дело в том, что частные облака, в отличие от публичных или гибридных систем, больше всего похожи на виртуализованные инфраструктуры, которые ИТ-отделы крупных корпораций уже научились реализовывать и над которыми они могут сохранять полный контроль. Недостатки защиты информации в публичных облачных системах представляют серьезную проблему. Большинство инцидентов со взломом происходит именно в публичных облаках.

6. Безопасность облачных моделей

Уровень риска в трех облачных моделях сильно отличается, и пути решения вопросов безопасности также отличаются в зависимости от уровня взаимодействия. Требования к безопасности остаются одинаковыми, но в различных моделях, SaaS, PaaS или IaaS, уровень контроля над безопасностью изменяется. С логической точки зрения ничего не изменяется, но возможности физической реализации кардинально различаются.

Рис. 11. Наиболее актуальные угрозы ИБ

в модели SaaS приложение запускается на облачной инфраструктуре и доступно через веб-браузер. Клиент не управляет сетью, серверами, операционными системами, хранением данных и даже некоторыми возможностями приложений. По этой причине в модели SaaS основная обязанность по обеспечению безопасности практически полностью ложится на поставщиков.

Проблема номер 1 - управление паролями. В модели SaaS приложения находятся в облаке, поэтому главным риском является использование нескольких учетных записей для доступа к приложениям. Организации могут решить эту проблему благодаря унификации учетных записей для облачных и локальных систем. При использовании системы единого входа, пользователи получают доступ к рабочим станциям и облачным сервисам с помощью одной учетной записи. Этот подход уменьшает вероятность появления "подвисших" учетных записей, подверженных несанкционированному использованию после увольнения сотрудников.

По объяснению CSA, PaaS предполагает, что клиенты создают приложения с помощью языков программирования и инструментов, поддерживаемых вендором, а затем развертывают их на облачной инфраструктуре. Как и в модели SaaS, клиент не может управлять или контролировать инфраструктуру - сети, сервера, операционные системы или системы хранения данных - но имеет контроль над развертыванием приложений.

В модели PaaS пользователи должны обращать внимание на безопасность приложений, а также на вопросы, связанные с управлением API, такие как подтверждение прав доступа, авторизация и проверка.

Проблема номер 1 - шифрование данных. Модель PaaS изначально безопасна, но риск заключается в недостаточной производительности системы. Причина в том, что при обмене данными с провайдерами PaaS рекомендуется использовать шифрование, а это требует дополнительных процессорных мощностей. Тем не менее в любом решении передача конфиденциальных данных пользователей должна осуществляться по шифрованному каналу.

Хотя здесь клиенты не контролируют лежащую в основе облачную инфраструктуру, они имеют контроль над операционными системами, хранением данных и развертыванием приложений и, возможно, ограниченный контроль над выбором сетевых компонентов.

В данной модели есть несколько встроенных возможностей обеспечения безопасности без защиты инфраструктуры самой по себе. Это значит, что пользователи должны управлять и обеспечивать безопасность операционных систем, приложений и контента, как правило, через API.

Если это перевести на язык методов защиты, то провайдер должен обеспечить:

· надежный контроль доступа к самой инфраструктуре;

· отказоустойчивость инфраструктуры.

При этом потребитель облака берет на себя намного больше функций по защите:

· межсетевое экранирование в рамках инфраструктуры;

· защиту от вторжений в сеть;

· защиту операционных систем и баз данных (контроль доступа, защита от уязвимостей, контроль настроек безопасности);

· защиту конечных приложений (антивирусная защита, контроль доступа).

Таким образом, большая часть мер по защите ложится на плечи потребителя. Провайдер может предоставить типовые рекомендации по защите или готовые решения, чем упростит задачу конечным потребителям.

Таблица 1. Разграничение ответственности за обеспечение безопасности между клиентом и поставщиком услуги. (П - поставщик, К - клиент)

7. Аудит безопасности

Задачи Облачного Аудитора по сути не отличаются от задач аудитора обычных систем. Аудит безопасности в облаке подразделяется на аудит Поставщика и аудит Пользователя. Аудит Пользователя производится по желанию Пользователя, тогда как аудит Поставщика - одно из важнейших условий ведения бизнеса.

Он состоит из:

· инициирование процедуры аудита;

· сбор информации аудита;

· анализ данных аудита;

· подготовку аудиторского отчета.

На этапе инициирования процедуры аудита должны быть решены вопросы полномочий аудитора, сроков проведения аудита. Так же должно быть оговорено обязательное содействие сотрудников аудитору.

В целом аудитор проводит аудит для определения надежности

· системы виртуализации, гипервизора;

· серверов;

· хранилищ данных;

· сетевого оборудования.

Если Поставщик на проверяемом сервере использует модель IaaS, то данной проверки будет достаточно для выявления уязвимостей.

При использовании модели PaaS дополнительно должны быть проверены

· операционная система,

· связующее ПО,

· среда выполнения.

При использовании модели SaaS на уязвимости проверяются также

· системы хранения и обработки данных,

· приложения.

Аудит системы безопасности выполняется с применением тех же методов и средств, что и аудит обычных серверов. Но в отличие от обычного сервера в облачных технологиях дополнительно проводится проверка гипервизора на устойчивость. В облачных технологиях гипервизор является одной из основных технологий и поэтому его аудиту должно придаваться особое значение.

8. Расследование инцидентов и криминалистика в облачных вычислениях

Меры по Информационной безопасности могут быть разделены на превентивные (например, шифрование и другие механизмы управления доступом), и реактивные (расследования). Превентивный аспект безопасности облака - область активных научных исследований, в то время как реактивному аспект безопасности облака уделяется намного меньше внимания.

Расследование инцидентов (включая расследование преступлений в информационной сфере) - хорошо известный раздел информационной безопасности. Целями таких расследований обычно являются:

Доказательство, что преступление / инцидент произошли

Восстановление события, окружающие инцидент

Идентификация правонарушителей

Доказательство причастности и ответственности правонарушителей

Доказательство нечестных намерений со стороны правонарушителей.

Новая дисциплина - компьютерно-техническая экспертиза (или форензика) появилась, в виду необходимости криминалистического анализа цифровых систем. Цели компьютерно-техническая экспертиза как правило таковы:

Восстановление данных, которые, возможно, были удалены

Восстановление событий произошедших внутри и вовне цифровых систем, связанных с инцидентом

Идентификация пользователей цифровых системы

Обнаружение присутствия вирусов и другого вредоносного программного обеспечения

Обнаружение присутствия незаконных материалов и программ

Взлом паролей, ключеи шифрования и кодов доступа

В идеале копьютерно-техническая экспертиза - это своего рода машина времени для следователя, которая может переместиться в любой момент в прошлое цифрового устройства и предоставить исследователю информацию о:

людях использовавших устройство в определенный момент

действиях пользователей (например, открытие документов, получение доступа к веб-сайту, печать данных в текстовом процессоре, и т.д.)

данных, хранившихся, созданных и обработанных устройством в определенное время.

Облачные сервисы заменяющие автономные цифровые устройства должны обеспечить сходный уровень криминалистической готовности. Однако это требует преодоления проблем связанных с объединением ресурсов, мультиарендой и эластичностью инфраструктуры облачных вычислений. Основным средством в расследовании инцидентов является журнал аудита.

Журналы аудита - предназначенные для контроля над историей регистрации пользователей в системе, выполнением административных задач и изменением данных - являются существенной частью системы безопасности. В облачных технологиях журнал аудита сам по себе является не только инструментом для проведения расследований, но и инструментом расчёта стоимости использования серверов. Хотя контрольный журнал и не устраняет бреши в системе защиты, он позволяет посмотреть на происходящее критическим взглядом и сформулировать предложения по коррекции ситуации.

Создание архивов и резервных копий имеет большое значение, но не может заменить формального журнала аудита, в котором регистрируется, кто, когда и что делал. Журнал аудита - один из основных инструментов аудитора безопасности.

В договоре об оказании услуг обычно упоминается, какие именно журналы аудита будут вестись и предоставляться Пользователю.

9. Модель угроз

В 2010 году CSA провела анализ основных угроз безопасности в облачных технологиях. Результатом их труда стал документ "Top threats of Cloud Computing v 1.0" в котором наиболее полно на данный момент описываются модель угроз и модель нарушителя. На данный момент разрабатывается более полная, вторая версия этого документа.

Текущий документ описывает нарушителей для трёх сервисных моделей SaaS, PaaS и IaaS. Выявлены 7 основных направлений атак. По большей части все рассматриваемые виды атак - это атаки, присущие обычным, "необлачным" серверам. Облачная инфраструктура накладывает на них определенные особенности. Так, например, к атакам на уязвимости в программной части серверов добавляются атаки на гипервизор, тоже являющийся их программной частью.

Угроза безопасности №1

Неправомерное и нечестное использование облачных технологий.

Описание:

Для получения ресурсов у облачного провайдера IaaS пользователю достаточно иметь кредитную карту. Простота регистрации и выделения ресурсов позволяет спамерам, авторам вирусов и т.п. использовать облачный сервис в своих преступных целях. Раньше подобного рода атаки наблюдались лишь в PaaS, однако последние исследования показали возможность использования IaaS для DDOS-атак, размещения вредоносного кода, создания ботнет сетей и прочего.

Примерысервисы были использованы для создания ботнет сети на основе троянской программы "Zeus”, хранения кода троянского коня "InfoStealer" и размещения информации о различных уязвимостях MS Office и AdobePDF.

К тому же ботнет сети используют IaaS для управления своими пирами и для рассылки спама. Из-за этого некоторые IaaS сервисы попали в чёрные списки, а их пользователи полностью игнорировались почтовыми серверами.

· Усовершенствование процедур регистрации пользователя

· Усовершенствование процедур верификации кредитных карт и мониторинг использования платежных средств

· Всестороннее исследование сетевой активности пользователей сервиса

· Отслеживание основных черных листов на предмет появления там сети облачного провайдера.

Затронутые сервис-модели:

Угроза безопасности №2

Небезопасные программные интерфейсы (API)

Описание:

Провайдеры облачной инфраструктуры предоставляют пользователям набор программных интерфейсов для управления ресурсами, виртуальными машинами или сервисами. Безопасность всей системы зависит от безопасности этих интерфейсов.

Анонимный доступ к интерфейсу и передача учетных данных открытым текстом являются основными признаками небезопасных программных интерфейсов. Ограниченные возможности мониторинга использования API, отсутствие систем журналирования, а так же неизвестные взаимосвязи между различными сервисами только повышает риски взлома.

· Выполнить анализ модели безопасности облачного провайдера

· Убедиться, что используются устойчивые алгоритмы шифрования

· Убедится, что используются надежные методы аутентификации и авторизации

· Понять всю цепочку зависимости между различными сервисами.

Затронутые сервис модели:

Угроза безопасности №3

Внутренние нарушители

Описание:

Проблема неправомерного доступа к информации изнутри чрезвычайно опасна. Зачастую, на стороне провайдера не внедрена система мониторинга за активностью сотрудников, а это означает, что злоумышленник может получить доступ к информации клиента, используя своё служебное положение. Так как провайдер не раскрывает своей политики набора сотрудников, то угроза может исходить как от хакера-любителя, так и от организованной преступной структуры, проникшей в ряды сотрудников провайдера.

На данный момент нет примеров подобного рода злоупотреблений.

Внедрение строгих правил закупок оборудования и использование соответствующих систем обнаружение несанкционированного доступа

Регламентирование правил найма сотрудников в публичных контрактах с пользователями

Создание прозрачной системы безопасности, наряду с публикациями отчетов об аудите безопасности внутренних систем провайдера

Затронутые сервис модели:

Рис. 12 Пример внутреннего нарушителя

Угроза безопасности №4

Уязвимости в облачных технологиях

Описание:

Провайдеры IaaS сервиса используют абстракцию аппаратных ресурсов с помощью систем виртуализации. Однако аппаратные средства могут быть спроектированы без учета работы с разделяемыми ресурсами. Для того, что бы минимизировать влияние данного фактора, гипервизор управляет доступом виртуальной машины к аппаратным ресурсам, однако даже в гипервизорах могут существовать серьезные уязвимости, использование которых может привести к повышению привилегий или получению неправомерного доступа к физическому оборудованию.

Для того, что бы защитить системы от такого рода проблем необходимо внедрение механизмов изоляции виртуальных сред и систем обнаружения сбоев. Пользователи виртуальной машины не должны получить доступ к разделяемым ресурсам.

Есть примеры потенциальных уязвимостей, а так же теоретические методы обхода изоляции в виртуальных средах.

· Внедрение самых передовых методов установки, настройки и защиты виртуальных сред

· Использование систем обнаружение несанкционированного доступа

· Применение надежных правил аутентификации и авторизации на проведение административных работ

· Ужесточение требований к времени применения патчей и обновлений

· Проведение своевременных процедур сканирования и обнаружения уязвимостей.

Угроза безопасности №5

Потеря или утечка данных

Описание:

Потеря данных может произойти из-за тысячи причин. Например, преднамеренное уничтожение ключа шифрования приведет к тому, что зашифрованная информация не будет подлежать восстановлению. Удаление данных или части данных, неправомерный доступ к важной информации, изменение записей или выход из строя носителя так же являются примером подобных ситуаций. В сложной облачной инфраструктуре вероятность каждого из событий возрастает ввиду тесного взаимодействия компонентов.

Неправильное применение правил аутентификации, авторизации и аудита, неверное использование правил и методов шифрования и поломки оборудования могут привести к потере или утечке данных.

· Использование надежного и безопасного API

· Шифрование и защита передаваемых данных

· Анализ модели защиты данных на всех этапах функционирования системы

· Внедрение надежной системы управления ключами шифрования

· Отбор и приобретение только самых надежных носителей

· Обеспечение своевременного резервного копирования данных

Затронутые сервис модели:

Угроза безопасности №6

Кража персональных данных и неправомерный доступ к сервису

Описание:

Подобный вид угрозы не нов. С ним сталкиваются каждый день миллионы пользователей. Основной целью злоумышленников является имя пользователя (логин) и его пароль. В контексте облачных систем, кража пароля и имени пользователя увеличивает риск использования данных, хранящихся в облачной инфраструктуре провайдера. Так злоумышленник имеет возможность использовать репутацию жертвы для своей деятельности.

· Запрет на передачу учетных записей

· Использование двух факторных методов аутентификации

· Внедрение проактивного мониторинга несанкционированного доступа

· Описание модели безопасности облачного провайдера.

Затронутые сервис модели:

Угроза безопасности №7

Прочие уязвимости

Описание:

Применение облачных технологий для ведения бизнеса позволяет компании сосредоточиться на своем деле, предоставив заботу об IT-инфраструктуре и сервисах облачному провайдеру. Рекламируя свой сервис, облачный провайдер стремится показать все возможности, раскрывая при этом детали реализации. Это может составлять серьезную угрозу, так как знание внутренней инфраструктуры дает злоумышленнику возможность найти незакрытую уязвимость и провести атаку на систему. Для того, чтобы избежать подобных ситуаций, облачные провайдеры могут не предоставляют информацию о внутреннем устройстве облака, однако, такой подход также не способствует повышению доверия, поскольку потенциальные пользователи не имеют возможности оценить степень защищенности данных. К тому же подобный подход ограничивает возможности в своевременном нахождении и устранении уязвимостей.

· Отказ компании Amazon от проведения аудита безопасности EC2 cloud

· Уязвимость в процессинговом ПО, приведшая к взлому системы безопасности дата центра Hearthland

· Раскрытие журнальных данных

· Полное или частичное раскрытие данных об архитектуре системы и деталей об установленном ПО

· Использование систем мониторинга уязвимостей.

Затронутые сервис модели:

1. Юридическая база

По заявлениям экспертов 70% проблем с безопасностью в облаке можно избежать, если грамотно составить договор о предоставлении услуг.

Базой для такого договора может послужить "Билль о правах облака"

"Билль о правах облака" был разработан еще в 2008 г. Джеймсом Уркухартом (James Urquhart). Этот материал он опубликовал в своем блоге, который вызвал столько интереса и споров, что автор периодически обновляет свой "манускрипт" в соответствие с реалиями.

Статья 1 (частично): Клиенты владеют своими данными

· Ни один производитель (или поставщик) не должен в процессе взаимодействия с клиентами любого плана обсуждать права на любые данные, загруженные, созданные, сгенерированные, модифицированные или любые другие, права на которые имеет клиент.

· Производители должны изначально обеспечивать минимальную возможность доступа к данным клиентов еще на стадии разработки решений и сервисов.

· Клиенты владеют своими данными, что означает, что они отвечают за то, что данные эти соответствуют законодательным нормам и законам.

· Поскольку вопросы соответствия регуляторным нормам по использованию данных, обеспечению безопасности и соблюдению безопасности являются очень важными, необходимо, чтобы клиент определял географическое месторасположение своих собственных данных. В противном случае, производители должны предоставить пользователям все гарантии, что их данные будут храниться в соответствии со всеми нормами и правилами.

Статья 2: Производители и Клиенты совместно владеют и управляют уровнями сервиса в системе

· Производители владеют, а также должны делать все для того, чтобы соответствовать уровню сервиса для каждого клиента в отдельности. Все необходимые ресурсы и усилия, приложенные для достижения должного уровня сервиса в работе с клиентами, должны быть бесплатны для клиента, то есть не входить в стоимость сервиса.

· Клиенты, в свою очередь отвечают за и владеют уровнем сервиса, предоставляемого их собственным внутренним и внешним клиентам. При использовании решений производителя для предоставления собственных сервисов - ответственность клиента и уровень такого сервиса не должен целиком зависеть от производителя.

· В случае необходимости интеграции систем производителя и клиента, производители должны предлагать клиентам возможности мониторинга процесса интеграции. В случае, если у клиента существуют корпоративные стандарты по интеграции информационных систем, производитель должен соответствовать этим стандартам.

· Ни при каких условиях производители не должны закрывать учетные записи клиентов за политические высказывания, некорректную речь, религиозные комментарии, если это не противоречит специфическим законодательным нормам, не является выражением ненависти и т.п.

Статья 3: Производители владеют своими интерфейсами

· Производители не обязаны предоставлять стандартные интерфейсы или интерфейсы с открытым кодом, если обратное не прописано в соглашениях с клиентом. Правами на интерфейсы обладают производители. В случае, если производитель не считает возможным предоставить клиенту возможности по доработке интерфейса на привычном языке программирования, клиент может приобрести у производителя либо сторонних разработчиков услуги по доработке интерфейсов в соответствии с собственными требованиями.

· Клиент, однако, обладает правом использовать приобретенный сервис в собственных целях, а также расширять его возможности, реплицировать и улучшать. Данный пункт не освобождает клиентов от ответственности патентного права и права на интеллектуальную собственность.

Приведенные выше три статьи - основа основ для клиентов и производителей "в облаке". С их полным текстом вы можете ознакомиться в открытом доступе в сети Интернет. Конечно, данный билль не является законченным юридическим документом, а уж тем более официальным. Статьи его могут меняться и расширяться в любое время, равно как и билль может дополняться новыми статьями. Это попытка формализовать "право собственности" в облаке, чтобы хоть как-то стандартизировать эту свободолюбивую область знаний и технологий.

Взаимоотношения между сторонами

На сегодняшний день лучшим экспертом в сфере облачной безопасности является Cloud Security Alliance (CSA). Эта организация выпустила и недавно обновила руководство, включающее описание сотни нюансов и рекомендаций, которые необходимо принимать во внимание при оценке рисков в облачных вычислениях.

Еще одной организацией, деятельность которой затрагивает аспекты безопасности в облаке, выступает Trusted Computing Group (TCG). Она является автором нескольких стандартов в этой и других сферах, в том числе широко используемых сегодня Trusted Storage, Trusted Network Connect (TNC) и Trusted Platform Module (TPM).

Эти организации совместно выработали ряд вопросов, которые заказчик и провайдер должны проработать при заключении договора. Данные вопросы позволят решить большую часть проблем при использовании облака, форс-мажорных обстоятельствах, смене провайдера облачных услуг и прочих ситуациях.

1. Сохранность хранимых данных. Как сервис-провайдер обеспечивает сохранность хранимых данных?

Лучшая мера по защите расположенных в хранилище данных - использование технологий шифрования. Провайдер всегда должен шифровать хранящуюся на своих серверах информацию клиента для предотвращения случаев неправомерного доступа. Провайдер также должен безвозвратно удалять данные тогда, когда они больше не нужны и не потребуются в будущем.

2. Защита данных при передаче. Как провадйер обеспечивает сохранность данных при их передаче (внутри облака и на пути от/к облаку)?

Передаваемые данные всегда должны быть зашифрованы и доступны пользователю только после аутентификации. Такой подход гарантирует, что эти данные не сможет изменить или прочитать ни одно лицо, даже если оно получит к ним доступ посредством ненадежных узлов в сети. Упомянутые технологии разрабатывались в течение "тысяч человеко-лет" и привели к созданию надежных протоколов и алгоритмов (например TLS, IPsec и AES). Провайдеры, должны использовать эти протоколы, а не изобретать свои собственные.

3. Аутентификация. Как провайдер узнает подлинность клиента?

Наиболее распространенным способом аутентификации является защита паролем. Однако провайдеры, стремящиеся предложить своим клиентам более высокую надежность, прибегают к помощи более мощных средств, таких как сертификаты и токены. Наряду с использованием более надежных к взлому средств аутентификации провайдеры должны иметь возможность работы с такими стандартами как LDAP и SAML. Это необходимо для обеспечения взаимодействия провайдера с системой идентификации пользователей клиента при авторизации и определении выдаваемых пользователю полномочий. Благодаря этому провайдер всегда будет располагать актуальной информацией об авторизованных пользователях. Худший вариант - когда клиент предоставляет провайдеру конкретный список авторизованных пользователей. Как правило, в этом случае при увольнении сотрудника или его перемещении на другую должность могут возникнуть сложности.

4. Изоляция пользователей. Каким образом данные и приложения одного клиента отделены от данных и приложений других клиентов?

Лучший вариант: когда каждый из клиентов использует индивидуальную виртуальную машину (Virtual Machine - VM) и виртуальную сеть. Разделение между VM и, следовательно, между пользователями, обеспечивает гипервизор. Виртуальные сети, в свою очередь, развертываются с применением стандартных технологий, таких как VLAN (Virtual Local Area Network), VPLS (Virtual Private LAN Service) и VPN (Virtual Private Network).

Некоторые провайдеры помещают данные всех клиентов в единую программную среду и за счет изменений в ее коде пытаются изолировать данные заказчиков друг от друга. Такой подход опрометчив и ненадежен. Во-первых, злоумышленник может найти брешь в нестандартном коде, который позволит ему получить доступ к данным, которые он не должен видеть. Во-вторых, ошибка в коде может привести к тому, что один клиент случайно "увидит" данные другого. За последнее время встречались и те, и другие случаи. Поэтому для разграничения пользовательских данных применение разных виртуальных машин и виртуальных сетей является более разумным шагом.

5. Нормативно-правовые вопросы. Насколько провайдер следует законам и правилам, применимым к сфере облачных вычислений?

В зависимости от юрисдикции, законы, правила и какие-то особые положения могут различаться. Например, они могут запрещать экспорт данных, требовать использования строго определенных мер защиты, наличия совместимости с определенными стандартами и наличия возможности аудита. В конечном счете, они могут требовать, чтобы в случае необходимости доступ к информации смогли иметь государственные ведомства и судебные инстанции. Небрежное отношение провайдера к этим моментам может привести его клиентов к существенным расходам, обусловленными правовыми последствиями.

Провайдер обязан следовать жестким правилам и придерживаться единой стратегии в правовой и регулятивной сферах. Это касается безопасности пользовательских данных, их экспорта, соответствия стандартам, аудита, сохранности и удаления данных, а также раскрытия информации (последнее особенно актуально, когда на одном физическом сервере может храниться информация нескольких клиентов). Чтобы это выяснить, клиентам настоятельно рекомендуется обратиться за помощью к специалистам, которые изучат данный вопрос досконально.

6. Реакция на происшествия. Как провайдер реагирует на происшествия, и насколько могут быть вовлечены его клиенты в инцидент?

Иногда не все идет по плану. Поэтому провайдер услуг обязан придерживаться конкретных правил поведения в случае возникновения непредвиденных обстоятельств. Эти правила должны быть задокументированы. Провайдеры обязательно должны заниматься выявлением инцидентов и минимизировать их последствия, информируя пользователей о текущей ситуации. В идеале им следует регулярно снабжать клиентов информацией с максимальной детализацией по проблеме. Кроме того, клиенты сами должны оценивать вероятность возникновения проблем, связанных с безопасностью, и предпринимать необходимые меры.

10. Международные и отечественные стандарты

Эволюция облачных технологий опережает деятельность по созданию и модификации необходимых отраслевых стандартов, многие из которых не обновлялись уже много лет. Поэтому законотворчество в сфере облачных технологий - один из важнейших шагов к обеспечению безопасности.

IEEE, одна из крупнейших организаций по разработке стандартов, объявила о запуске специального проекта в области облачных технологий Cloud Computing Initiative. Это первая инициатива по стандартизации облачных технологий, выдвинутая на международном уровне - до сегодняшнего дня стандартами в сфере облачных вычислений занимались преимущественно отраслевые консорциумы. В настоящее время инициатива включает в себя 2 проекта: IEEE P2301 (tm), "Черновое руководство по обеспечению портативности и интероперабельности профилей облачных технологий”, и IEEE P2302 (tm) - "Черновой стандарт по обеспечению интероперабельности и распределенного взаимодействия (Federation) облачных систем”.

В рамках Ассоциации по разработке стандартов IEEE создано 2 новых рабочих группы для работы над проектами IEEE P2301 и IEEE P2302 соответственно. IEEE P2301 будет содержать профили существующих и находящихся в разработке стандартов в области приложений, переносимости, управления и интерфейсов обеспечения интероперабельности, а также файловых форматов и соглашений в области эксплуатации. Информация в документе будет логически структурирована в соответствии с различными группами целевой аудитории: вендоры, поставщики услуг и другие заинтересованные участники рынка. Ожидается, что по завершении стандарт можно будет использовать при закупке, разработке, построении и использовании облачных продуктов и сервисов, основанных на стандартных технологиях.

В стандарте IEEE P2302 будет описана базовая топология, протоколы, функциональность и методы управления, необходимые для взаимодействия различных облачных структур (например, для взаимодействия приватного облака и публичного, такого, как EC2). Этот стандарт позволит поставщикам облачных продуктов и услуг извлечь экономические преимущества из эффекта масштаба, обеспечивая в то же время прозрачность для пользователей сервисов и приложений.

ISO готовит специальный стандарт, посвященный безопасности облачных вычислений. Основная направленность нового стандарта - решение организационных вопросов, связанных с облаками. Однако в силу сложности согласовательных процедур ISO окончательная версия документа должна выйти лишь в 2013 г.

Ценность документа в том, что в его подготовку вовлечены не только правительственные организации (NIST, ENISA), но и представители экспертных сообществ и ассоциаций, таких как ISACA и CSA. Причем, в одном документе собраны рекомендации как для провайдеров облачных услуг, так и для их потребителей - организаций-клиентов.

Основная задача данного документа - подробно описать лучшие практики, связанные с использованием облачных вычислений с точки зрения информационной безопасности. При этом стандарт не концентрируется только на технических аспектах, а скорее на организационных аспектах, которые никак нельзя забывать при переходе на облачные вычисления. Это и разделение прав и ответственности, и подписание соглашений с третьими лицами, и управление активами, находящимися в собственности разных участников "облачного" процесса, и вопросы управления персоналом и так далее.

Новый документ во многом вобрал в себя материалы, разработанные в ИТ-индустрии ранее.

Правительство Австралии

После нескольких месяцев "мозгового штурма", правительство Австралии выпустило ряд руководств по переходу на использование облачных вычислений.15 февраля 2012 года эти руководства были выложены на блоге департамента управления информацией правительства Австралии (Australian Government Information Management Office, AGIMO).

Чтобы облегчить компаниям миграцию в облака, подготовлены рекомендации по наилучшей практике использования облачных услуг в свете исполнения требований закона 1997 года об управлении финансами и подотчетности (Better Practice Guides for Financial Management and Accountability Act 1997). В руководствах в общем плане рассматриваются финансовые и правовые проблемы, а также вопросы защиты персональных данных.

Руководства говорят о необходимости постоянного мониторинга и контроля использования облачных услуг посредством ежедневного анализа счетов и отчетов. Это поможет избежать скрытых "накруток" и попадания в зависимость от поставщиков облачных услуг.

Первое руководство называется "Облачные вычисления и защита персональных данных для учреждений правительства Австралии" (Privacy and Cloud Computing for Australian Government Agencies, 9 стр.). В этом документе особое внимание уделяется вопросам обеспечения неприкосновенности частной жизни и безопасности при хранении данных.

В дополнение к этому руководству, был также подготовлен документ "Переговоры о предоставлении облачных услуг - Правовые вопросы в соглашениях о предоставлении облачных услуг" (Negotiating the Cloud - Legal Issues in Cloud Computing Agreements,19 стр.), помогающий разобраться в положениях, включаемых в договора.

Последнее, третье руководство "Финансовые соображения при использовании государственными органами облачных вычислений" (Financial Considerations for Government use of Cloud Computing, 6 стр.) рассматривает финансовые вопросы, на которые компании следует обратить внимание, если она решит использовать облачные вычислений в своей деловой деятельности.

Помимо затронутых в руководствах, есть ряд других вопросов, которые необходимо решать при использовании облачных вычислений, включая вопросы, связанные с государственным управлением, с проведением закупок и с политикой управления деловой деятельностью.

Публичное обсуждение данного аналитического документа дает возможность заинтересованным сторонам рассмотреть и прокомментировать следующие проблемные вопросы:

· Несанкционированный доступ к секретной информации;

· Утрата доступа к данным;

· Неспособность обеспечить целостность и аутентичность данных, и

· Понимание практических аспектов, связанных с оказанием облачных услуг.

11. Территориальная принадлежность данных

В различных странах существует ряд нормативов, которые требуют, чтобы конфиденциальные данные оставались внутри страны. И хотя хранение данных в пределах определенной территории, на первый взгляд, не является сложной задачей, провайдеры облачных сервисов часто не могут этого гарантировать. В системах с высокой степенью виртуализации данные и виртуальные машины могут перемещаться из одной страны в другую для различных целей - балансировки нагрузки, обеспечения отказоустойчивости.

Некоторые крупные игроки на рынке SaaS (такие, как Google, Symantec) могут дать гарантию хранения данных в соответствующей стране. Но это, скорее, исключения, в целом выполнение этих требований встречается пока довольно редко. Даже если данные остаются в стране, у клиентов нет возможности проверить это. Кроме того, не надо забывать и о мобильности сотрудников компаний. Если специалист, работающий в Москве, командируется в Нью-Йорк, то лучше (или, как минимум, быстрее), чтобы он получал данные из ЦОД в США. Обеспечить это - задача уже на порядок сложнее.

12. Государственные стандарты

На данный момент в нашей стране отсутствует какая-либо серьёзная нормативная база по облачным технологиям, хотя наработки в этой области уже ведутся. Так приказом президента РФ №146 от 8.02.2012г. определено, что федеральными органами исполнительной власти, уполномоченными в области обеспечения безопасности данных в информационных системах, созданных с использованием суперкомпьютерных и грид-технологий, являются ФСБ России и ФСТЭК России.

В связи с этим указом расширены полномочия названных служб. ФСБ России теперь разрабатывает и утверждает нормативные и методические документы по вопросам обеспечения безопасности указанных систем, организует и проводит исследования в области защиты информации.

Также служба выполняет экспертные криптографические, инженерно-криптографические и специальные исследования этих информационных систем и готовит экспертные заключения на предложения о проведении работ по их созданию.

Также документом закреплено, что ФСТЭК России разрабатывает стратегию и определяет приоритетные направления деятельности по обеспечению безопасности сведений в информационных системах, созданных с использованием суперкомпьютерных и грид-технологий, обрабатывающих данные ограниченного доступа, а также следит за состоянием работ по обеспечению названной безопасности.

ФСТЭК заказала исследование, в результате которой появилася бета-версия "терминосистема в области "облачных технологи"”

Как можно понять, вся эта Терминосистема - это адаптированный перевод двух документов: "Focus Group on Cloud Computing Technical Report" и "The NIST Definition of Cloud Computing". Ну, то, что эти два документа не очень согласуются между собой - это отдельный вопрос. А визуально пока видно: в русской "Терминосистеме" авторы для начала просто не привели ссылки на эти английские документы.

Дело в том, что для подобной работы нужно обсуждать сначала концепцию, цели и задачи, методы их решения. Вопросов и замечаний много. Главное методическое замечание: нужно очень четко сформулировать - какую задачу решает данное исследование, его цель. Сразу отмечу, "создание терминосистемы" - не может быть целью, это - средство, а вот достижения чего - пока не очень понятно.

Не говоря о том, что нормальное исследование должно включать раздел "обзор существующего положения дел".

Обсуждать результаты исследования трудно, не зная исходной постановки задачи и того, как ее авторы решали.

Но одна принципиальная ошибка Терминосистемы хорошо видна: нельзя обсуждать "облачную тематику" в отрыве от "необлачной". Вне общего контекста ИТ. А вот этого контекста как раз в исследовании и не видно.

А результатом этого, является то, что на практике такую Терминосистему будет применять невозможно. Она может только еще больше запутать ситуацию.

13. Средства обеспечения защиты в облачных технологиях

Система защиты облачного сервера в своей минимальной комплектации должна обеспечивать безопасность сетевого оборудования, хранилища данных, сервера и гипервизора. Дополнительно возможно размещение в выделенном ядре антивируса для предотвращения заражения гипервизора через виртуальную машину, систему шифрования данных для хранения пользовательской информации в зашифрованном виде и средства для реализации зашифрованного тунелирования между виртуальным сервером и клиентской машиной.

Для этого нам понадобится сервер, поддерживающий виртуализацию. Решения подобного рода предлагаются компаниями Cisco, Microsoft, VMWare, Xen, KVM.

Так же допустимо использовать классический сервер, а виртуализацию на нем обеспечивать с помощью гипервизора.

Для виртуализации операционных систем для платформ x86-64 подходят любые сервера с совместимыми процессорами.

Подобное решение позволит упростить переход к виртуализации вычислений не внося дополнительных финансовых вложений в апгрейд оборудования.

Схема работы:

Рис. 11. Пример работы "облачного" сервера

Рис. 12. Реакция сервера на отказ блока оборудования

На данный момент рынок средств защиты облачных вычислений еще достаточно пуст. И это не удивительно. При отсутствии нормативной базы и неизвестности будущих стандартов компании-разработчики не знают, на чём акцентировать свои силы.

Однако, даже в таких условиях появляются специализированные программные и аппаратные комплексы, позволяющие обезопасить облачную структуру от основных видов угроз.

· Нарушение целостности

· Взлом гипервизора

· Инсайдеры

· Идентификация

· Аутентификация

· Шифрование

Аккорд-В

Программно-аппаратный комплекс Аккорд-В. предназначен для защиты инфраструктуры виртуализации VMware vSphere 4.1, VMware vSphere 4.0 и VMware Infrastructure 3.5.

Аккорд-В. обеспечивает защиту всех компонентов среды виртуализации: ESX-серверов и самих виртуальных машин, серверов управления vCenter и дополнительных серверов со службами VMware (например, VMware Consolidated Backup).

В программно-аппаратном комплексе Аккорд-В реализованы следующие механизмы защиты:

· Пошаговый контроль целостности гипервизора, виртуальных машин, файлов внутри виртуальных машин и серверов управления инфраструктурой;

· Разграничение доступа администраторов виртуальной инфраструктуры и администраторов безопасности;

· Разграничение доступа пользователей внутри виртуальных машин;

· Аппаратная идентификация всех пользователей и администраторов инфраструктуры виртуализации.

· СВЕДЕНИЯ О НАЛИЧИИ СЕРТИФИКАТОВ:

Сертификат соответствия ФСТЭК России №2598 от 20.03.2012 удостоверяет, что программно-аппаратный комплекс средств защиты информации от несанкционированного доступа "Аккорд-В.", является программно-техническим средством защиты информации, не содержащей сведения, составляющие государственную тайну, от несанкционированного доступа, соответствует требованиям руководящий документов "Средства вычислительной техники. Защита от несанкционированного доступа к информации. Показатели защищённости от несанкционированного доступа к информации" (Гостехкомиссия России, 1992) - по 5 классу защищенности, "Защита от несанкционированного доступа к информации. Часть 1. Программное обеспечение средств защиты информации. Классификация по уровню контроля отсутствия недекларированных возможностей" (Гостехкомиссия России, 1999) - по 4 уровню контроля и технических условий ТУ 4012-028-11443195-2010, а также может использоваться при создании автоматизированных систем до класса защищенности 1Г включительно и для защиты информации в информационных системах персональных данных до 1 класса включительно.

vGate R2

vGate R2 - сертифицированное средство защиты информации от несанкционированного доступа и контроля выполнения ИБ-политик для виртуальной инфраструктуры на базе систем VMware vSphere 4 и VMware vSphere 5.S R2 - версия продукта, применимая для защиты информации в виртуальных инфраструктурах государственных компаний, к ИС которых предъявляются требования по использованию СЗИ с высоким уровнем сертификации.

Позволяет автоматизировать работу администраторов по конфигурированию и эксплуатации системы безопасности.

Способствует противодействию ошибкам и злоупотреблениям при управлении виртуальной инфраструктурой.

Позволяет привести виртуальную инфраструктуру в соответствие законодательству, отраслевым стандартам и лучшим мировым практикам.

ГРИГОРЬЕВ1 Виталий Робертович, кандидат технических наук, доцент КУЗНЕЦОВ2 Владимир Сергеевич

ПРОБЛЕМЫ ВЫЯВЛЕНИЯ УЯЗВИМОСТЕЙ В МОДЕЛИ ОБЛАЧНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ

В статье приведен обзор подходов к построению концептуальной модели облачных вычислений, а также проведено сравнение существующих взглядов к выявлению уязвимостей, которые присущи системам, построенным на основе данной модели. Ключевые слова: облачные вычисления, уязвимость, ядро угроз, виртуализация.

Целью данной статьи является обзор подходов к построению концептуальной модели облачных вычислений, приведенной в документе «NIST Cloud Computing Reference Architecture», и сравнение взглядов ведущих в этой области организаций на уязвимости в условиях данной модели вычислений, а также основных игроков на рынке создания облачных систем.

Облачные вычисления - это модель, обеспечивающая удобный сетевой доступ по требованию к общим конфигурируемым вычислительным ресурсам (сетям, серверам, хранилищам данных, приложениям и сервисам), который оперативно предоставляется с минимальными усилиями по управлению и взаимодействию с сервис-провайдером. Это определение Национального института стандартов (NIST) широко распространено во всей отрасли. Определение облачных вычислений включает пять основных базовых характеристик, три сервисные модели и четыре модели развертывания.

Пять основных характеристик

Самообслуживание по требованию

Пользователи способны получать, контролировать и управлять вычислительными ресурсами без помощи системных администраторов. Широкий сетевой доступ - вычислительные сервисы предоставляются через стандартные сети и гетерогенные устройства.

Оперативная эластичность - 1Т-

ресурсы могут оперативно масштабироваться в любую сторону по мере надобности.

Пул ресурсов - 1Т-ресурсы совместно используются различными приложениями и пользователями в несвязанном режиме.

Расчет стоимости услуги - использование 1Т-ресурса отслеживается по каждому приложению и пользователю, как правило, чтобы обеспечить биллинг по публичному облаку и внутренние расчеты за использование частных облаков.

Три сервисных модели

ПО как услуга (SaaS) - обычно приложения предоставляются конечным пользователям как услуга через веб-браузер. На сегодня имеются сотни предложений SaaS, от горизонтальных приложений предприятий до специализированных предложений по отдельным отраслям, а также потребительские приложения, такие как электронная почта.

Платформа как услуга (PaaS) - платформа для разработки и развертывания приложений предоставляется как услуга разработчикам для создания, развертывания и управления приложениями SaaS. Обычно платформа включает в себя базы данных, ПО среднего слоя и инструменты для разработки, причем все это предоставляется как услуга через Интернет. PaaS часто ориентируется на язык программирования или API, например, Java или Python. Виртуализованная кластерная архитектура распределенных вычислений часто служит базой для систем

1 - МГТУ МИРЭА, доцент кафедры Информационная безопасность;

2 - Московский Государственный Университет Радиоэлектроники и Автоматики (МГТУ МИРЭА), студент.

РааЯ, так как грид-структура сетевого ресурса обеспечивает необходимую эластичную масштабируемость и объединение ресурсов. Инфраструктура как услуга (IaaS) - серверы, хранилища данных и сетевое аппаратное обеспечение предоставляются как услуга. Это инфраструктурное оборудование часто вир-туализовано, поэтому виртуализация, управление и ПО операционной системы также являются элементами 1ааЯ.

Четыре модели развертывания

Частные облака - предназначены для исключительного использования одной организацией и обычно контролируются, управляются и хостиру-ются частными центрами данных. Хостинг и управление частными облаками могут быть переданы на аутсорсинг внешнему сервис-провайдеру, но част-

ное облако остается в исключительном пользовании одной организации. Публичные облака - используются многими организациями (пользователями) совместно, обслуживаются и управляются внешними сервис-провайдерами.

Групповые облака - используются группой родственных организаций, желающих воспользоваться общей облачной вычислительной средой. Например, группу могут составить различные рода вооруженных сил, все университеты данного региона или все поставщики крупного производителя.

Гибридные облака - появляются, когда организация использует как частное, так и публичное облако для одного и того же приложения, чтобы воспользоваться преимуществами обоих. Например, при «ливневом» сценарии организация-пользователь в случае стандартной нагрузки на приложение

пользуется частным облаком, а когда нагрузка пиковая, например, в конце квартала или в праздничный сезон, задействует потенциал публичного облака, впоследствии возвращая эти ресурсы в общий пул, когда необходимость в них отсутствует.

На рис. 1 представлена концептуальная модель облачных вычислений согласно документу «NIST Cloud Computing Reference Architecture». Согласно представленной на рис. 1 модели в стандарте выделяются основные участники облачной системы: облачный потребитель, облачный провайдер, облачный аудитор, облачный брокер, облачный посредник. Каждый участник - это человек или организация, выполняющий (ая) свои функции по реализации или предоставлению облачных вычислений. Облачный потребитель - лицо или организация, которая поддерживает бизнес-взаимодействие с другими ак-

Облачный потребитель

Облачный аудитор

С Аудит Л I безопасности J

I Аудит конфи- Л I денциальности J

(Аудит предостав- | ляемых услуг J

Облачный провайдер

Комплекс уровней

Пользовательский уровень

^ Сервис как услуга ^ ^ Платформа как услуга ^ Инфраструктура как услуга)

Уровень абстракции

Физический уровень

Облачный сервис

^ Поддержка J ^ Настройка J

Переносимость

Облачный брокер

Облачный посредник

Рис. 1. Концептуальная модель, разработанная специалистами NIST

торами сети и использует услуги от облачных провайдеров. Облачный провайдер - лицо, организация или кто угодно, отвечающий за доступность услуг, предоставляемых заинтересованным потребителям. Облачный аудитор - участник, который может проводить независимые оценки облачных сервисов, услуг и безопасности облачной реализации. Облачный брокер - это участник, который управляет использованием, текущими характеристиками и доставкой потребителю облачных сервисов, а также согласовывает взаимодействие между облачными провайдерами и облачными потребителями. Облачный посредник - посредник, который предоставляет связь и доставку облачных сервисов между облачными провайдерами и облачными потребителями.

Достоинства и проблемы облачных вычислений

Последние опросы специалистов в области 1Т-технологий показывают, что облачные вычисления предлагают два главных плюса при организации распределенных услуг - скорость и стоимость. Благодаря автономному доступу к пулу вычислительных ресурсов пользователи могут включаться в интересующие их процессы в считанные минуты, а не через недели или месяцы, как это было ранее. Изменение вычислительного потенциала также производится быстро благодаря эластично масштабируемой грид-архитектуре вычислительной среды. Так как в облачных вычислениях пользователи платят только за то, что используют, а возможности масштабирования и автоматизации достигают высокого уровня, соотношение стоимости и эффективности предоставляемых услуг является также весьма привлекательным фактором для всех участников обменных процессов.

Те же опросы показывают, что существует ряд серьезных соображений, которые удерживают некоторые компании от перехода к облаку. Среди этих соображений с большим отрывом лидируют вопросы обеспечения безопасности облачных вычислений.

Для адекватной оценки безопасности в облачных системах имеет смысл исследовать взгляды на угрозы данной области основных игроков рынка. Мы сравним существующие подходы к угрозам в облачных системах, представленные в документе NIST Cloud Computing Standards Roadmap с подходами, которые предлагают компании IBM, Oracle и VmWare.

Стандарт безопасности облачных вычислений, принятый Национальным институтом стандартов ^ВД США

Стандарт безопасности облачных вычислений (NIST Cloud Computing Standards Roadmap), принятый в NIST, охватывает возможные потенциальные типы атак на сервисы облачных вычислений:

♦ компрометация конфиденциальности и доступности данных, передаваемых облачными провайдерами;

♦ атаки, которые исходят из особенностей структуры и возможностей среды облачных вычислений для усиления и увеличения ущерба от атак;

♦ неавторизированный доступ потребителя (посредством некорректной аутентификации или авторизации, или уязвимостей, внесенных по-средствам периодического технического обслуживания) к ПО, данным и ресурсам, используемым автори-зированным потребителем облачного сервиса;

♦ увеличение уровня сетевых атак, таких как DoS, эксплуатирующих ПО, при разработке которого не учитывалась модель угроз для распределенных ресурсов интернета, а также уязвимости в ресурсах, которые были доступны из частных сетей;

♦ ограниченные возможности по шифрованию данных в среде с большим количеством участников;

♦ переносимость, возникающая в результате использования нестандартных API, которые усложняют облачному потребителю возможность перехода к новому облачному провайдеру, когда требования доступности не выполняются;

♦ атаки, эксплуатирующие физическую абстракцию облачных ресурсов, и эксплуатирующие недостатки в записях и процедурах аудита;

♦ атаки на виртуальные машины, которые не были соответствующим образом обновлены;

♦ атаки, эксплуатирующие нестыковки в глобальных и частных политиках безопасности.

Также стандарт выделяет основные задачи безопасности для облачных вычислений:

♦ защита пользовательских данных от неавторизированного доступа, раскрытия, модификации или просмотра; подразумевает поддержку сервиса идентификации таким образом, что потребитель имеет возможность выполнить идентификацию и политику контроля доступа на авторизованных пользователях, имеющих доступ к сервисам облачным; такой подход подразумевает возможность потребителя предоставить доступ к его данным выборочно другим пользователям;

♦ защита от «цепных» (supply chain threats) угроз; включает в себя подтверждение степени доверия и надежности сервис провайдера в той же степени, что и степень доверия используемого ПО и «железа»;

♦ предотвращение неавторизирован-ного доступа к ресурсам облачных вычислений; включает в себя создание защищенных доменов которые логически отделены от ресурсов (например, логическое разделение рабочих нагрузок, запущенных на одном и том же физическом сервере посредством гипервизора в среде с мультиарендованием) и использование безопасных по умолчанию конфигураций;

♦ разработка веб-приложений, развернутых в облаке, для модели угроз распределенных ресурсов интернета и встраивание функций по обеспечению безопасности в процесс разработки ПО;

♦ защита интернет-браузеров от атак для смягчения слабых мест безопасности конечного пользователя; включает в себя принятие мер для защиты интернет-соединения персональных компьютеров на основе использования безопасного ПО, межсетевых экранов (файр-волов) и периодической установки обновлений;

♦ развертывание контроля доступа и технологий обнаружения вторже-

ний у облачного провайдера и проведение независимой оценки, для проверки наличия оных; включает в себя (но этим не ограничивается) традиционные меры по безопасности периметра в сочетании с моделью безопасности домена; традиционная безопасность периметра включает в себя ограничение физического доступа к сети и устройствам, защита индивидуальных компонент от эксплуатации посредствам развертывания обновлений, установкой по умолчанию большинства настроек безопасности, отключением всех неиспользуемых портов и сервисов, использованием ролевого управления доступом, мониторингом записей аудита, минимизированием используемых привилегий, использованием антивирусных пакетов и шифрованием соединений;

♦ задание доверенных границ между сервис-провайдером (ами) и потребителями для того, чтобы убедиться в ясности авторизованной ответственности за предоставление безопасности;

♦ поддержка переносимости, осуществляемой для того, чтобы потребитель имел возможность сменить облачного провайдера в тех случаях, когда у него возникает необходимость в части удовлетворения требований по целостности, доступности, конфиденциальности; это включает в себя возможность закрыть акаунт в данный момент и копировать данные от одного сервис-провайдера к другому.

Таким образом, Стандарт безопасности облачных вычислений (NIST Cloud Computing Standards Roadmap), принятый в NIST, определяет базовый список атак на облачные системы и список основных задач, которые должны

решаться посредством применения

соответствующих мер.

Сформулируем угрозы информационной безопасности облачной системы:

♦ У1 - угроза (компрометации, доступности, etc...) данным;

♦ У2 - угрозы, порождаемые особенностями структуры и возможностями архитектуры реализации распределенных вычислений;

♦ У4 - угрозы, связанные с некорректной моделью угроз;

♦ У5 - угрозы, связанные с некорректным использованием шифрования (необходимо использование шифрования в среде, где существуют несколько потоков данных);

♦ У6 - угрозы, связанные с использованием нестандартных API при разработке;

♦ У7 - угрозы виртуализации;

♦ У8 - угрозы, эксплуатирующие нестыковки в глобальных политиках безопасности.

Взгляд на проблемы обеспечения безопасности облачных вычислений, принятый в компании IBM

Документ Cloud Security Guidance IBM Recommendations for the Implementation of Cloud Security позволяет нам сделать выводы о взглядах на обеспечение безопасности, сформированных специалистами компании IBM. На основе этого документа мы можем расширить предложенный ранее список угроз, а именно:

♦ У9 - угрозы, связанные с доступом сторонних лиц к физическим ресур-сам\системам;

♦ У10 - угрозы, связанные с некорректной утилизацией (жизненный цикл) персональной информации;

♦ У11 - угрозы, связанные с нарушением региональных, национальных и интернациональных законов, касающихся обрабатываемой информации.

Подходы компаний IBM, Oracle и VmWare к обеспечению безопасности облачных вычислений

Документация, предоставляемая данными компаниями и описывающая взгляды на обеспечение безопасности в их системах, не дает принципиально отличных от приведенных выше угроз.

В табл. 1 приводятся основные классы уязвимостей, сформулированные компаниями в своих продуктах. Табл. 1 позволяет увидеть отсутствие полного покрытия угроз у исследованных компаний и сформулировать «ядро угроз», созданное компаниями в своих облачных системах:

♦ угроза данным;

♦ угрозы, основанные на структуре\ возможностях распределенных вычислений;

♦ угрозы, связанные с некорректной моделью угроз;

♦ угрозы виртуализации.

Заключение

Обзор основных классов уязвимостей облачной платформы позволяет сделать вывод, что в настоящее время не существует готовых решений для полноценной защиты облака в силу разнообразия атак, использующих данные уязвимости.

Следует отметить, что построенная таблица классов уязвимостей (табл. 1), интегрирующая подходы ведущих в

Таблица 1. Классы уязвимостеи

Источник Декларируемые угрозы

У1 У2 У3 У4 У5 У6 У7 У8 У9 У10 У11

NIST + + + + + + + + - - -

IBM + + + + + - + - + + +

Sun/Oracle + + + + - - + - - + -

VmWare + + + + - - + - - - -

этой отрасли игроков, не исчерпывается представленными в ней угрозами. Так, например, в ней не отражены угрозы, связанные со стиранием границ между средами с разными уровнями конфиденциальности данных, а также со стиранием границ ответственности за информационную безопасность между потребителем услуг и облачным провайдером.

Становится очевидным, что для реализации сложной облачной системы защиту необходимо разрабатывать под конкретную реализацию. Также важную роль для реализации безопасных вычислений в виртуальных средах играет отсутствие стандартов ФСТЭК и ФСБ для облачных систем. Выделенное в работе «ядро угроз» имеет смысл использовать при иссле-

довании задачи построения унифицированной модели классов уязвимо-стей. Данная статья носит обзорный характер, в последующем планируется подробно проанализировать классы угроз, связанные с виртуализацией, разработать подходы к созданию системы защиты, потенциально предотвращающей реализацию данных угроз

Литература

1. Cloud Security Guidance IBM Recommendations for the Implementation of Cloud Security, ibm.com/redbooks, November 2, 2009.

2. http://www.vmware.com/technical-resources/security/index.html.

3. NIST Cloud. Computing Reference Architecture, National Institute of Standards and. Technology, Special Publication. 500-292, September 2011.

4. NIST Cloud. Computing Standards Roadmap, National Institute of Standards and. Technology, Special Publication. 500-291, July 2011.

5. http://www.oracle.com/technetwork/indexes/documentation/index.html.

Неделю назад, относительно приоритезации устранения уязвимостей. Никита Ремезов в Фейсбуке справедливо заметил, что она ориентирована в первую очередь на госов и надо признать, что это так. К этой схеме он предложил добавить привязку к критичности сканируемых ресурсов для бизнеса. Да, и это тоже верно и контекстные метрики в CVSSv3 могут помочь это сделать. Преимуществом данной методики является ее простота. Чтобы ею воспользоваться не нужно ничего, кроме сканера безопасности, поддерживающего CVSS. Хотя даже он не нужен. Идентифицировать уязвимости можно либо путем анализа сетевого трафика

В последних двух случаях останется только выгрузить все данные об уязвимостях и провести их приоритезацию по описанной методике (это можно легко автоматизировать через обычный Excel).

Но что делать в крупных организациях, в которых десятки и сотни тысяч устройств. Даже если представить, что на каждом устройстве по одной уязвимости (а может быть и гораздо больше), то число строк в Excel станет неподъемным для анализа и составления списка дыр для устранения. Например, вот так выглядит картина всей сети Cisco, в которой насчитывает около полумиллиона устройств (200 тысяч пользовательских, около полусотни тысяч сетевых устройств, а также различные Интернет вещи).

Но даже это число уязвимостей может быть еще больше сокращено, если привязать дыры к векторам атаки, то есть проанализировать возможные пути, которыми злоумышленники могут воспользоваться для проникновения внутрь.

Методика из прошлой заметки дешева и не требует дополнительных затрат, но плохо работает в крупных инфраструктурах. Подход, описанный сегодня, более практичен, но и требует больших ресурсов / усилий по реализации. Зато полностью автоматизирован. Однако у него есть и еще один недостаток. Он предполагает, что мы не имеем других способов проникновения в корпоративную сеть или можем их минимизировать. Однако, если в сети есть незащищенный Wi-Fi, пользователи падки на подброшенные флешки, а руководство может безконтрольно приносить свои домашние ноутбуки и подключать их к внутренней сети, то второй подход может создать ложное чувство защищенности. Ищите баланс...

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.

Интервью с Алексеем Бердником, руководителем проектов департамента по работе со стратегическими клиентами Digital Design

Появление виртуализации стало актуальной причиной масштабной миграции большинства систем на виртуальные машины. Однако нет никакой гарантии, что все ресурсы облака посчитаны, и в нем нет неконтролируемых виртуальных машин, не запущено лишних процессов или не нарушена взаимная конфигурация элементов облака. Какие существуют угрозы для облачных вычислений и как их можно предотвратить?

– Это высокоуровневый тип угроз, поскольку он связан с управляемостью облака как единой информационной системы, и общую защиту для него нужно строить индивидуально. Для этого необходимо использовать модель управления рисками для облачных инфраструктур.

В облачных вычислениях важнейшую роль платформы выполняет технология виртуализации. Среди известных угроз для облачных вычислений – трудности при перемещении облачных серверов в вычислительное облако. В большинстве традиционных ЦОД доступ инженеров к серверам контролируется на физическом уровне, в облачных средах они работают через Интернет. Поэтому разграничение контроля доступа и обеспечение прозрачности изменений на системном уровне являются одним из главных критериев защиты.

Угроза может быть связана с динамичностью виртуальных машин. Виртуальные машины клонируются и могут быть перемещены между физическими серверами. Эта изменчивость влияет на разработку целостной системы безопасности. При этом уязвимости операционной системы или приложений в виртуальной среде распространяются бесконтрольно и часто проявляются после произвольного промежутка времени, например, при восстановлении из резервной копии. Поэтому в среде облачных вычислений важно надежно зафиксировать состояние защиты системы, независимо от ее местоположения. Для облачных и виртуальных систем достаточно высок риск взлома и заражения вредоносным ПО. Поэтому система обнаружения и предотвращения вторжений должна быть способна обнаруживать вредоносную активность на уровне виртуальных машин, вне зависимости от их расположения в облачной среде.

Выключенная виртуальная машина также подвергается опасности заражения, поскольку для доступа к ее хранилищу образов достаточно и доступа через сеть. В то же время, включить защитное ПО на выключенной виртуальной машине невозможно. Именно поэтому должна быть реализована защита на уровне гипервизора. Также нужно учитывать, что при использовании облачных вычислений периметр сети размывается или даже исчезает, что приводит к совершенно иному определению общего уровня защищенности сети. Он соответствует наименее защищенной ее части. Для разграничения сегментов с разными уровнями доверия в облаке виртуальные машины должны сами обеспечивать себя защитой, перемещая сетевой периметр к самой виртуальной машине.

С чем еще связаны риски перехода в облако?

– Уязвимости операционных систем, модульных компонентов, сетевых протоколов - традиционные угрозы, для защиты от которых достаточно установить межсетевой экран, firewall, антивирус, IPS и другие компоненты, решающие данную проблему. При этом важно, чтобы данные средства защиты эффективно работали в условиях виртуализации.

Также существуют функциональные атаки на элементы облака. Для защиты них для каждой части облака необходимо использовать следующие средства защиты: для прокси – эффективную защиту от DoS-атак, для веб-сервера - контроль целостности страниц, для сервера приложений - экран уровня приложений, для СУБД - защиту от SQL-инъекций, для системы хранения данных – правильные бэкапы (резервное копирование), разграничение доступа. В отдельности каждые из этих защитных механизмов уже созданы, но они не собраны вместе для комплексной защиты облака, поэтому задачу по интеграции их в единую систему нужно решать во время создания облака.

Можно выделить так называемые атаки на клиента. Поскольку большинство пользователей подключаются к облаку, используя браузер, существует риск «угона» паролей, перехвата веб-сессий и множество других подобных атак. Единственной защитой от них является правильная аутентификация и использование шифрованного соединения (SSL) с взаимной аутентификацией. Однако, данные средства защиты не слишком удобны и очень расточительны для создателей облаков. В этой отрасли информационной безопасности есть еще множество нерешенных задач.

Одним из ключевых элементов виртуальной системы является гипервизор. Основной его функцией является разделение ресурсов между виртуальными машинами. Атака на гипервизор может привести к тому, что одна виртуальная машина сможет получить доступ к памяти и ресурсам другой. Также она сможет перехватывать сетевой трафик, отбирать физические ресурсы и даже вытеснить виртуальную машину с сервера. В качестве стандартных методов защиты рекомендуется применять специализированные продукты для виртуальных сред, интеграцию хост-серверов со службой каталога Active Directory, использование политик сложности и устаревания паролей, а также стандартизацию процедур доступа к управляющим средствам хост-сервера, применять встроенный брандмауэр хоста виртуализации. Также возможно отключение таких часто неиспользуемых служб как, например, веб-доступ к серверу виртуализации.

Большое количество виртуальных машин, используемых в облаках требует наличие систем управления, способных надежно контролировать создание, перенос и утилизацию виртуальных машин. Вмешательство в систему управления может привести к появлению виртуальных машин - невидимок, способных блокировать одни виртуальные машины и подставлять другие.

Угрозы безопасности всегда порождают решения, способные их предотвратить. Какие из них наиболее эффективные?

– Один из наиболее эффективных способов защиты данных – это шифрование. Провайдер, предоставляющий доступ к данным, должен шифровать информацию клиента, хранящуюся в ЦОД, а также, в случае отсутствия необходимости, безвозвратно удалять. При передаче даже зашифрованные данные должны быть доступны только после аутентификации. Кроме того, доступ к данным следует осуществлять только через надежные протоколы AES, TLS, IPsec. Также более высокой надежности позволит достичь использование токенов и сертификатов при аутентификации. При авторизации также рекомендуется использовать LDAP (Lightweight Directory Access Protocol) и SAML (Security Assertion Markup Language) для прозрачного взаимодействия провайдера с системой идентификации. Кроме того, виртуальные сети должны быть развернуты с применением таких технологий как VPN (Virtual Private Network), VLAN (Virtual Local Area Network) VPLS (Virtual Private LAN Service).