По топологии сети (классификация по организации физического уровня)

1 По топологии сети (классификация по организации физического уровня).

* Общая шина.

Все узлы соединены с общей высокоскоростной шиной передачи данных. Они одновременно настроены на прием сообщения, но каждый узел может принять только то сообщение, которое предназначено ему. Адрес идентифицируется контроллером сети, при этом в сети может быть только один узел с заданным адресом. Если два узла одновременно заняты передачей сообщения (столкновение пакетов), то один из них или они оба ее прекращают, ожидают случайный интервал времени, затем возобновляют попытку передачи (метод разрешения конфликтов). Возможен другой случай — в момент передачи каким-либо узлом сообщения по сети, другие узлы начать передачу не могут (метод предотвращения конфликтов). Такая топология сети является очень удобной: все узлы являются равноправными, логическое расстояние между любыми двумя узлами равно 1, скорость передачи сообщений велика. Впервые организация сети «общая шина» и соответствующие протоколы нижних уровней были разработаны совместно компаниями DIGITAL и Rank Xerox, она получила название Ethernet.

* Кольцо.

Сеть построена в виде замкнутого контура однонаправленных каналов между станциями. Каждая станция принимает сообщения по входному каналу, в начале сообщения содержится адресная и управляющая информация. На основании ее станция принимает решение сделать копию сообщения и убрать его из кольца либо передать по выходному каналу на соседний узел. Если в настоящий момент не передается никакого сообщения, станция сама может передать сообщение.

В кольцевых сетях используется несколько различных способов управления:

- гирляндная — управляющая информация передается по отдельным совокупностям (цепям) компьютеров кольца;

- управляющий маркер — управляющая информация оформляется в виде определенного битового шаблона, циркулирующего по кольцу; только при получении маркера станция может выдать сообщение в сеть (наиболее известный способ, получивший название token ring);

- сегментная — по кольцу циркулирует последовательность сегментов. Обнаружив пустой, станция может поместить в него сообщение и передать в сеть;

- вставка регистров — сообщение загружается в регистр сдвига и передается в сеть когда кольцо свободно.

* Звезда.

Сеть состоит из одного узла-концентратора и нескольких соединенных с ним терминальных узлов, непосредственно между собой несвязанных. Один или несколько терминальных узлов могут являться концентраторами другой сети, в этом случае сеть приобретает древовидную топологию.

Управление сетью полностью осуществляется концентратором; терминальные узлы могут связываться между собой только через него. Обычно на терминальных узлах выполняется лишь локальная обработка данных. Обработка данных, имеющих отношение ко всей сети, осуществляется на концентраторе. Она носит название централизованной. Управление сетью обычно осуществляется с помощью процедуры опроса: концентратор через определенные промежутки времени опрашивает по очереди терминальные станции - есть ли для него сообщение. Если есть - терминальная станция передает сообщение на концентратор, если нет - осуществляется опрос следующей станции. Концентратор может передать сообщение одному или нескольким терминальным станциям в любой момент времени.

2. По размерам сети:

* Локальные. Сеть передачи данных, связывающая ряд узлов в одной локальной зоне (комната, организация); обычно узлы сети комплектуются однотипным аппаратным и программным обеспечением (хотя это и необязательно). Локальные сети обеспечивают высокие скорости передачи информации. Локальные сети характеризуются короткими (не более нескольких километров) линиями связи, контролируемой рабочей средой, низкой вероятностью ошибок, упрощенными протоколами. Для связи локальных сетей с территориальными используются шлюзы.

* Территориальные. Отличаются от локальных большей протяженностью линий связи (город, область, страна, группа стран), которые могут обеспечиваться телекоммуникационными компаниями. Территориальная сеть может связывать несколько локальных сетей, отдельные удаленные терминалы и ЭВМ и может быть соединена с другими территориальными сетями.

Территориальные сети редко используют какие-либо типовые топологические конструкции, так как они предназначены для выполнения других, обычно специфических задач. Поэтому они как правило строятся в соответствии с произвольной топологией, управление осуществляется с помощью специфических протоколов.

3. По организации обработки информации (классификация на логическом уровне представления; здесь под системой понимается вся сеть как единый комплекс):

* Централизованная.

Системы такой организации наиболее широко распространены и привычны. Они состоят из центрального узла, реализующего весь комплекс выполняемых системой функций, и терминалов, роль которых сводится к частичному вводу и выводу информации. В основном периферийные устройства играют роль терминалов, с которых осуществляется управление процессом обработки информации. Роль терминалов могут выполнять дисплейные станции или персональные компьютеры, как локальные, так и удаленные. Любая обработка (в том числе связь с другими сетями) выполняется через центральный узел. Особенностью таких систем является высокая нагрузка на центральный узел, в силу чего там должен быть высоконадежный и высокопроизводительный компьютер. Центральный узел является наиболее уязвимой частью системы: выход его из строя выводит из строя всю сеть. В тоже время задачи обеспечения безопасности в централизованных системах решаются наиболее просто и фактически сводятся к защите центрального узла.

Другой особенностью таких систем является неэффективное использование ресурсов центрального узла, а также неспособность гибкой перестройки характера работы (центральный компьютер должен работать все время, а значит какую-то его часть он может работать вхолостую). В настоящее время доля систем с централизованным управлением постепенно падает.

* Распределенная.

Практически все узлы этой системы могут выполнять сходные функции, причем каждый отдельный узел может использовать оборудование и программное обеспечение других узлов. Основной частью такой системы является распределенная ОС, которая распределяет объекты системы: файлы, процессы (или задачи), сегменты памяти, другие ресурсы. Но при этом ОС может распределять не все ресурсы или задачи, а только часть их, например, файлы и свободную память на диске. В этом случае система все равно считается распределенной, количество ее объектов (функций, которые могут быть распределены по отдельным узлам) называется степенью распределенности. Такие системы могут быть как локальными, так и территориальными. Говоря математическим языком, основной функцией распределенной системы является отображение отдельных задач во множество узлов, на которых происходит их выполнение [7, с.49]. Распределенная система должна обладать следующими свойствами: [11]

1. Прозрачностью, то есть система должна обеспечить обработку информации вне зависимости от ее местонахождения.

2. Механизмом распределения ресурсов, который должен выполнять следующие функции: обеспечивать взаимодействие процессов и удаленный вызов задач, поддерживать виртуальные каналы, распределенные транзакции и службу имен.

3. Службой имен, единой для всей системы, включая поддержку единой службы директорий.

4. Реализацией служб гомогенных и гетерогенных сетей.

5. Контролем функционирования параллельных процессов.

6. Безопасностью. В распределенных системах проблема безопасности переходит на качественно новый уровень, поскольку приходится контролировать ресурсы и процессы всей системы в целом, а также передачу информации между элементами системы. Основные составляющие защиты остаются теми же - контроль доступа и информационных потоков, контроль трафика сети, аутентификация, операторский контроль и управление защитой. Однако контроль в этом случае усложняется.

Распределенная система обладает рядом преимуществ, не присущих никакой другой организации обработки информации: оптимальностью использования ресурсов, устойчивостью к отказам (выход из строя одного узла не приводит к фатальным последствиям - его легко можно заменить) и т.д. Однако при этом возникают новые проблемы: методика распределения ресурсов, обеспечение безопасности, прозрачности и др. В настоящее время все возможности распределенных систем реализованы далеко не полностью.

В последнее время все большее признание получает концепция обработки информации клиент-сервер. Данная концепция является переходной от централизованной к распределенной и одновременно объединяющей обе последних. Однако клиент-сервер - это не столько способ организации сети, сколько способ логического представления и обработки информации.

Клиент-сервер - это такая организация обработки информации, при которой все выполняемые функции делятся на два класса: внешние и внутренние. Внешние функции состоят из поддержки интерфейса пользователя и функций представления информации на уровне пользователя. Внутренние касаются выполнения различных запросов, процесса обработки информации, сортировки и др.

Сущность концепции клиент-сервер заключается в том, что в системе выделяются элементы двух уровней: серверы, выполняющие обработку данных (внутренние функции), и рабочие станции, выполняющие функции формирования запросов и отображения результатов их обработки (внешние функции). От рабочих станций к серверу идет поток запросов, в обратном направлении - результаты их обработки. Серверов в системе может быть несколько и они могут выполнять различные наборы функций нижнего уровня (серверы печати, файловые и сетевые серверы). Основной объем информации обрабатывается на серверах, которые в этом случае играют роль локальных центров; информация вводится и выводится с помощью рабочих станций.

Отличительные особенности систем, построенных по принципу клиент-сервер, следующие:

- наиболее оптимальное использование ресурсов;

- частичное распределение процесса обработки информации в сети;

- прозрачный доступ к удаленным ресурсам;

- упрощенное управление;

- пониженный трафик;

- возможность более надежной и простой защиты;

- большая гибкость в использовании системы в целом, а также разнородного оборудования и программного обеспечения;

- централизованный доступ к определенным ресурсам,

Отдельные части одной системы могут строится по различным принципам и объединяться с использованием соответствующих согласующих модулей. Каждый класс сетей имеет свои специфические особенности как в плане организации, так и в плане защиты.

Обеспечение безопасности сетей.

Как уже отмечалось выше, несомненные преимущества обработки информации в сетях ЭВМ оборачиваются немалыми сложностями при организации их защиты. Отметим следующие основные проблемы:

* Разделение совместно используемых ресурсов.

В силу совместного использования большого количества ресурсов различными пользователями сети, возможно находящимися на большом расстоянии друг от друга, сильно повышается риск НСД - в сети его можно осуществить проще и незаметнее.

* Расширение зоны контроля.

Администратор или оператор отдельной системы или подсети должен контролировать деятельность пользователей, находящихся вне пределов его досягаемости, возможно, в другой стране. При этом он должен поддерживать рабочий контакт со своими коллегами в других организациях.

* Комбинация различных программно-аппаратных средств.

Соединение нескольких систем, пусть даже однородных по характеристикам, в сеть увеличивает уязвимость всей системы в целом. Система настроена на выполнение своих специфических требований безопасности, которые могут оказаться несовместимы с требованиями на других системах. В случае соединения разнородных систем риск повышается.

* Неизвестный периметр.

Легкая расширяемость сетей ведет к тому, что определить границы сети подчас бывает сложно; один и тот же узел может быть доступен для пользователей различных сетей. Более того, для многих из них не всегда можно точно определить сколько пользователей имеют доступ к определенному узлу и кто они.

* Множество точек атаки.

В сетях один и тот же набор данных или сообщение могут передаваться через несколько промежуточных узлов, каждый из которых является потенциальным источником угрозы. Естественно, это не может способствовать повышению защищенности сети. Кроме того, ко многим современным сетям можно получить доступ с помощью коммутируемых линий связи и модема, что во много раз увеличивает количество возможных точек атаки. Такой способ прост, легко осуществим и трудно контролируем; поэтому он считается одним из наиболее опасных. В списке уязвимых мест сети также фигурируют линии связи и различные виды коммуникационного оборудования: усилители сигнала, ретрансляторы, модемы и т.д.

* Сложность управления и контроля доступа к системе.

Многие атаки на сеть могут осуществляться без получения физического доступа к определенному узлу - с помощью сети из удаленных точек. В этом случае идентификация нарушителя может оказаться очень сложной, если не невозможной. Кроме того, время атаки может оказаться слишком мало для принятия адекватных мер.

По своей сути проблемы защиты сетей обусловлены двойственным характером последних: об этом мы говорили выше. С одной стороны, сеть есть единая система с едиными правилами обработки информации, а с другой, - совокупность обособленных систем, каждая из которых имеет свои собственные правила обработки информации. В частности, эта двойственность относится и к проблемам защиты. Атака на сеть может осуществляться с двух уровней (возможна их комбинация):

1. Верхнего - злоумышленник использует свойства сети для проникновения на другой узел и выполнения определенных несанкционированных действий. Предпринимаемые меры защиты определяются потенциальными возможностями злоумышленника и надежностью средств защиты отдельных узлов.

2. Нижнего - злоумышленник использует свойства сетевых протоколов для нарушения конфиденциальности или целостности отдельных сообщений или потока в целом. Нарушение потока сообщений может привести к утечке информации и даже потере контроля за сетью. Используемые протоколы должны обеспечивать защиту сообщений и их потока в целом.

Защита сетей, как и защита отдельных систем, преследует три цели: поддержание конфиденциальности передаваемой и обрабатываемой в сети информации, целостности и доступности ресурсов и компонентов сети.

Эти цели определяют действия по организации защиты от нападений с верхнего уровня. Конкретные задачи, встающие при организации защиты сети, обуславливаются возможностями протоколов высокого уровня: чем шире эти возможности, тем больше задач приходится решать. Действительно, если возможности сети ограничиваются пересылкой наборов данных, то основная проблема защиты заключается в предотвращении НСД к наборам данных, доступным для пересылки. Если же возможности сети позволяют организовать удаленный запуск программ, работу в режиме виртуального терминала, то необходимо реализовывать полный комплекс защитных мер.

Как и для АСОИБ, защита сети должна планироваться как единый комплекс мер, охватывающий все особенности обработки информации. В этом смысле организация защиты сети, разработка политики безопасности, ее реализация и управление защитой подчиняются общим правилам, которые были рассмотрены выше. Однако необходимо учитывать, что каждый узел сети должен иметь индивидуальную защиту в зависимости от выполняемых функций и от возможностей сети. При этом защита отдельного узла должна являться частью общей защиты. На каждом отдельном узле необходимо организовать:

- контроль доступа ко всем файлам и другим наборам данных, доступным из локальной сети и других сетей;

- контроль процессов, активизированных с удаленных узлов;

- контроль сетевого графика;

- эффективную идентификацию и аутентификацию пользователей, получающих доступ к данному узлу из сети;

- контроль доступа к ресурсам локального узла, доступным для использования пользователями сети;

- контроль за распространением информации в пределах локальной сети и связанных с нею других сетей.

Однако сеть имеет сложную структуру: для передачи информации с одного узла на другой последняя проходит несколько стадий преобразований. Естественно, все эти преобразования должны вносить свой вклад в защиту передаваемой информации, в противном случае нападения с нижнего уровня могут поставить под угрозу защиту сети. Таким образом, защита сети как единой системы складывается из мер защиты каждого отдельного узла и функций защиты протоколов данной сети.

Необходимость функций защиты протоколов передачи данных опять же обуславливается двойственным характером сети: она представляет собой совокупность обособленных систем, обменивающихся между собой информацией с помощью сообщений. На пути от одной системы к другой эти сообщения преобразуются протоколами всех уровней. А поскольку они являются наиболее уязвимым элементом сети, протоколы должны предусматривать обеспечение их безопасности для поддержки конфиденциальности, целостности и доступности информации, передаваемой в сети.

Сетевое программное обеспечение должно входить в состав сетевого узла, в противном случае возможно нарушение работы сети и ее защиты путем изменения программ или данных. При этом протоколы должны реализовывать требования по обеспечению безопасности передаваемой информации, которые являются частью общей политики безопасности. Ниже приводится классификация угроз, специфических для сетей (угрозы нижнего уровня):

1. Пассивные угрозы (нарушение конфиденциальности данных, циркулирующих в сети) — просмотр и/или запись данных, передаваемых по линиям связи:

- просмотр сообщения - злоумышленник может просматривать содержание сообщения, передаваемого по сети;

- анализ графика - злоумышленник может просматривать заголовки пакетов, циркулирующих в сети и на основе содержащейся в них служебной информации делать заключения об отправителях и получателях пакета и условиях передачи (время отправления, класс сообщения, категория безопасности и т.д.); кроме того, он может выяснить длину сообщения и объем графика.

2. Активные угрозы (нарушение целостности или доступности ресурсов сети) — несанкционированное использование устройств, имеющих доступ к сети для изменения отдельных сообщений или потока сообщений:

- отказ служб передачи сообщений - злоумышленник может уничтожать или задерживать отдельные сообщения или весь поток сообщений;

- «маскарад» — злоумышленник может присвоить своему узлу или ретранслятору чужой идентификатор и получать или отправлять сообщения от чужого имени;

- внедрение сетевых вирусов — передача по сети тела вируса с его последующей активизацией пользователем удаленного или локального узла;

- модификация потока сообщений — злоумышленник может выборочно уничтожать, модифицировать, задерживать, переупорядочивать и дублировать сообщения, а также вставлять поддельные сообщения.

Совершенно очевидно, что любые описанные выше манипуляции с отдельными сообщениями и потоком в целом, могут привести к нарушениям работы сети или утечке конфиденциальной информации. Особенно это касается служебных сообщений, несущих информацию о состоянии сети или отдельных узлов, о происходящих на отдельных узлах событиях (удаленном запуске программ, например) — активные атаки на такие сообщения могут привести к потере контроля за сетью. Поэтому протоколы, формирующие сообщения и ставящие их в поток, должны предпринимать меры для их защиты и неискаженной доставки получателю.

Решаемые протоколами задачи аналогичны задачам, решаемым при защите локальных систем: обеспечение конфиденциальности обрабатываемой и передаваемой в сети информации, целостности и доступности ресурсов (компонентов) сети. Реализация этих функций осуществляется с помощью специальных механизмов. К их числу следует отнести:

- Механизмы шифрования, которые обеспечивают конфиденциальность передаваемых данных и/или информации о потоках данных. Используемый в данном механизме алгоритм шифрования может использовать секретный или открытый ключ. В первом случае предполагается наличие механизмов управления и распределения ключей. Различают два способа шифрования: канальное, реализуемое с помощью протокола канального уровня, и оконечное (абонентское), реализуемое с помощью протокола прикладного или, в некоторых случаях, представительного уровня.

В случае канального шифрования защищается вся передаваемая по каналу связи информация, включая служебную. Этот способ имеет следующие особенности:

- вскрытие ключа шифрования для одного канала не приводит к компрометации информации в других каналах;

- вся передаваемая информация, включая служебные сообщения, служебные поля сообщений с данными, надежно защищена;

- вся информация оказывается открытой на промежуточных узлах -ретрансляторах, шлюзах и т.д.;

- пользователь не принимает участия в выполняемых операциях;

- для каждой пары узлов требуется свой ключ;

- алгоритм шифрования должен быть достаточно стоек и обеспечивать скорость шифрования на уровне пропускной способности канала (иначе возникнет задержка сообщений, которая может привести к блокировке системы или существенному снижению ее производительности);

- предыдущая особенность приводит к необходимости реализации алгоритма шифрования аппаратными средствами, что увеличивает расходы на создание и обслуживание системы.

Оконечное (абонентское) шифрование позволяет обеспечивать конфиденциальность данных, передаваемых между двумя прикладными объектами. Другими словами, отправитель зашифровывает данные, получатель - расшифровывает. Такой способ имеет следующие особенности (сравните с канальным шифрованием):

- защищенным оказывается только содержание сообщения; вся служебная информация остается открытой;

- никто кроме отправителя и получателя восстановить информацию не может (если используемый алгоритм шифрования достаточно стоек);

- маршрут передачи несущественен — в любом канале информация останется защищенной;

- для каждой пары пользователей требуется уникальный ключ;

- пользователь должен знать процедуры шифрования и распределения ключей.

Выбор того или иного способа шифрования или их комбинации зависит от результатов анализа риска. Вопрос стоит следующим образом: что более уязвимо — непосредственно отдельный канал связи или содержание сообщения, передаваемое по различным каналам. Канальное шифрование быстрее (применяются другие, более быстрые, алгоритмы), прозрачно для пользователя, требует меньше ключей. Оконечное шифрование более гибко, может использоваться выборочно, однако требует участия пользователя. В каждом конкретном случае вопрос должен решаться индивидуально.

- Механизмы цифровой подписи, которые включают процедуры закрытия блоков данных и проверки закрытого блока данных. Первый процесс использует секретную ключевую информацию, второй — открытую, не позволяющую восстановить секретные данные. С помощью секретной информации отправитель формирует служебный блок данных (например, на основе односторонней функции), получатель на основе общедоступной информации проверяет принятый блок и определяет подлинность отправителя. Сформировать подлинный блок может только пользователь, имеющий соответствующий ключ.

* Механизмы контроля доступа.

Осуществляют проверку полномочий сетевого объекта на доступ к ресурсам. Проверка полномочий производится в соответствии с правилами разработанной политики безопасности (избирательной, полномочной или любой другой) и реализующих ее механизмов.

* Механизмы обеспечения целостности передаваемых данных.

Эти механизмы обеспечивают как целостность отдельного блока или поля данных, так и потока данных. Целостность блока данных обеспечивается передающим и принимающим объектами. Передающий объект добавляет к блоку данных признак, значение которого является функцией от самих данных. Принимающий объект также вычисляет эту функцию и сравнивает ее с полученной. В случае несовпадения выносится решение о нарушении целостности. Обнаружение изменений может повлечь за собой действия по восстановлению данных. В случае умышленного нарушения целостности может быть соответствующим образом изменено и значение контрольного признака (если алгоритм его формирования известен), в этом случае получатель не сможет установить нарушение целостности. Тогда необходимо использовать алгоритм формирования контрольного признака как функцию данных и секретного ключа. В этом случае правильное изменение контрольного признака без знания ключа будет невозможно и получатель сможет установить, подвергались ли данные модификации.

Защита целостности потоков данных (от переупорядочивания, добавления, повторов или удаления сообщений) осуществляется с использованием дополнительных формы нумерации (контроль номеров сообщений в потоке), меток времени и т.д.

Желательными компонентами защиты сети являются следующие механизмы: [8, с.34]

* Механизмы аутентификации объектов сети.

Для обеспечения аутентификации используются пароли, проверка характеристик объекта, криптографические методы (аналогичные цифровой подписи). Эти механизмы обычно применяются для аутентификации одноуровневых сетевых объектов. Используемые методы могут совмещаться с процедурой «троекратного рукопожатия» (троекратный обмен сообщениями между отправителем и получателем с параметрами аутентификации и подтверждениями).

* Механизмы заполнения текста.

Используются для обеспечения защиты от анализа графика. В качестве такого механизма может использоваться, например, генерация фиктивных сообщений (богусов); в этом случае трафик имеет постоянную интенсивность во времени.

* Механизмы управления маршрутом.

Маршруты могут выбираться динамически или быть заранее заданы с тем, чтобы использовать физически безопасные подсети, ретрансляторы, каналы. Оконечные системы при установлении попыток навязывания могут потребовать установления соединения по другому маршруту. Кроме того, может использоваться выборочная маршрутизация (то есть часть маршрута задается отправителем явно - в обход опасных участков).

* Механизмы освидетельствования.

Характеристики данных, передаваемые между двумя и более объектами (целостность, источник, время, получатель) могут подтверждаться с помощью механизма освидетельствования. Подтверждение обеспечивается третьей стороной (арбитром), которой доверяют все заинтересованные стороны и которая обладает необходимой информацией.

Помимо перечисленных выше механизмов защиты, реализуемых протоколами различных уровней, существует еще два, не относящихся к определенному уровню. Они по своему назначению аналогичны механизмам контроля в локальных системах:

* Обнаружение и обработка событий (аналог средств контроля опасных событий).

Предназначены для обнаружения событий, которые приводят или могут привести к нарушению политики безопасности сети. Список этих событий соответствует списку для отдельных систем. Кроме того, в него могут быть включены события, свидетельствующие о нарушениях в работе перечисленных выше механизмов защиты. Предпринимаемые в этой ситуации действия могут включать различные процедуры восстановления, регистрацию событий, одностороннее разъединение, местный или периферийный отчет о событии (запись в журнал) и т.д.

* Отчет о проверке безопасности (аналог проверки с использованием системного журнала).

Проверка безопасности представляет собой независимую проверку системных записей и деятельности на соответствие заданной политике безопасности.

Функции защиты протоколов каждого уровня определяются их назначением:

1. Физический уровень - контроль электромагнитных излучений линий связи и устройств, поддержка коммуникационного оборудования в рабочем состоянии. Защита на данном уровне обеспечивается с помощью экранирующих устройств, генераторов помех, средств физической защиты передающей среды.

2. Канальный уровень - увеличение надежности защиты (при необходимости) с помощью шифрования передаваемых по каналу данных. В этом случае шифруются все передаваемые данные, включая служебную информации.

3. Сетевой уровень - наиболее уязвимый уровень с точки зрения защиты. На нем формируется вся маршрутизирующая информация, отправитель и получатель фигурируют явно, осуществляется управление потоком. Кроме того, протоколами сетевого уровня пакеты обрабатываются на всех маршрутизаторах, шлюзах и др. промежуточных узлах. Почти все специфические сетевые нарушения осуществляются с использованием протоколов данного уровня (чтение, модификация, уничтожение, дублирование, переориентация отдельных сообщений или потока в целом, маскировка под другой узел и др.).

Защита от всех подобных угроз осуществляется протоколами сетевого и транспортного уровней и с помощью средств криптозащиты. На данном уровне может быть реализована, например, выборочная маршрутизация.

4. Транспортный уровень - осуществляет контроль за функциями сетевого уровня на приемном и передающем узлах (на промежуточных узлах протокол транспортного уровня не функционирует). Механизмы транспортного уровня проверяют целостность отдельных пакетов данных, последовательности пакетов, пройденный маршрут, время отправления и доставки, идентификацию и аутентификацию отправителя и получателя и др. функции. Все активные угрозы становятся видимыми на данном уровне.

Гарантом целостности передаваемых данных является криптозащита данных и служебной информации. Никто кроме имеющих секретный ключ получателя и/или отправителя не может прочитать или изменить информацию таким образом, чтобы изменение осталось незамеченным.

Анализ графика предотвращается передачей сообщений, не содержащих информацию, которые, однако, выглядят как настоящие. Регулируя интенсивность этих сообщений в зависимости от объема передаваемой информации можно постоянно добиваться равномерного графика. Однако все эти меры не могут предотвратить угрозу уничтожения, переориентации или задержки сообщения. Единственной защитой от таких нарушений может быть параллельная доставка дубликатов сообщения по другим путям.

5. Протоколы верхних уровней обеспечивают контроль взаимодействия принятой или переданной информации с локальной системой. Протоколы сеансового и представительного уровня функций защиты не выполняют. В функции защиты протокола прикладного уровня входит управление доступом к определенным наборам данных, идентификация и аутентификация определенных пользователей, а также другие функции, определяемые конкретным протоколом. Более сложными эти функции являются в случае реализации полномочной политики безопасности в сети.

Глава 6. Безопасность электронных платежей. Электронные платежи в банке.

В главе 4 были рассмотрены особенности подхода к защите электронных банковских систем. Специфической чертой этих систем является специальная форма обмена электронными данными - электронных платежей, без которых ни один современный банк не может существовать.

Обмен электронными данными (ОЭД) — это межкомпьютерный обмен деловыми, коммерческими, финансовыми электронными документами. Например, заказами, платежными инструкциями, контрактными предложениями, накладными, квитанциями и т.п.

ОЭД обеспечивает оперативное взаимодействие торговых партнеров (клиентов, поставщиков,торговых посредников и др.) на всех этапах подготовки торговой сделки, заключения контракта и реализации поставки. На этапе оплаты контракта и перевода денежных средств ОЭД может приводить к электронному обмену финансовыми документами. При этом создается эффективная среда для торгово-платежных операций: [3, с.71]

* Возможно ознакомление торговых партнеров с предложениями товаров и услуг, выбор необходимого товара/услуги, уточнение коммерческих условий (стоимости и сроков поставки, торговых скидок, гарантийных и сервисных обязательств) в реальном масштабе времени;

* Заказ товара/услуг или запрос контрактного предложения в реальном масштабе времени;

* Оперативный контроль поставки товара, получение по электронной почте сопроводительных документов (накладных, фактур, комплектующих ведомостей и т.д.);

* Подтверждение завершения поставки товара/услуги, выставление и оплата счетов;

* Выполнение банковских кредитных и платежных операций. К достоинствам ОЭД следует отнести:

* Уменьшение стоимости операций за счет перехода на безбумажную технологию. Эксперты оценивают стоимость обработки и ведения бумажной документации в 3-8% от общей стоимости коммерческих операций и доставки товаров. Выигрыш от применения ОЭД оценивается, например, в автомобильной промышленности США более чем в $200 на один изготовленный автомобиль [14];

* Повышение скорости расчета и оборота денег;

* Повышение удобства расчетов.

Существует две ключевые стратегии развития ОЭД:

1. ОЭД используется как преимущество в конкурентной борьбе, позволяющее осуществлять более тесное взаимодействие с партнерами. Такая стратегия принята в крупных организациях и получила название «Подхода Расширенного Предприятия» (Extended Enterprise) [2, с.230].

2. ОЭД используется в некоторых специфических индустриальных проектах или в инициативах объединений коммерческих и других организаций для повышения эффективности их взаимодействия.

Банки в США и Западной Европе уже осознали свою ключевую роль в распространении ОЭД и поняли те значительные преимущества, которые дает более тесное взаимодействие с деловыми и личными партнерами. ОЭД помогает банкам в предоставлении услуг клиентам, особенно мелким, тем, которые ранее не могли позволить себе ими воспользоваться из-за их высокой стоимости.

Основным препятствием широкому распространению ОЭД является многообразие представлений документов при обмене ими по каналам связи. Для преодоления этого препятствия различными организациями были разработаны стандарты представления документов в системах ОЭД для различных отраслей деятельности: [2, с.234]

QDTI - General Trade Interchange (Европа, международная торговля);

МДСНД - National Automated Clearing House Association (США, Национальная ассоциация автоматизированных расчетных палат);

TDCC - Transportation Data Coordinating Committee (Координационный комитет по данным перевозок);

VICS - Voluntary Interindustry Communication Standart (США, Добровольный межотраслевой коммуникационный стандарт);

WINS - Warehouse Information Network Standarts (Стандарты информационной сети товарных складов).

В октябре 1993 года международная группа UN/ECE опубликовала первую версию стандарта EDIFACT. Разработанный набор синтаксических правил и коммерческих элементов данных был оформлен в виде двух стандартов ISO [2, с.241]:

ISO 7372 - Trade Data Element Directory (Справочник коммерческих элементов данных);

ISO 9735 - EDIFACT - Application level syntax rules (Синтаксические правила прикладного уровня).

Частным случаем ОЭД являются электронные платежи - обмен финансовыми документами между клиентами и банками, между банками и другими финансовыми и коммерческими организациями.

Суть концепции электронных платежей заключается в том, что пересылаемые по линиям связи сообщения, должным образом оформленные и переданные, являются основанием для выполнения одной или нескольких банковских операций. Никаких бумажных документов для выполнения этих операций в принципе не требуется (хотя они могут быть выданы). Другими словами, пересылаемое по линиям связи сообщение несет информацию о том, что отправитель выполнил некоторые операции над своим счетом, в частности над корреспондентским счетом банка-получателя (в роли которого может выступать клиринговый центр), и что получатель должен выполнить определенные в сообщении операции. На основании такого сообщения можно переслать или получить деньги, открыть кредит, оплатить покупку или услугу и выполнить любую другую банковскую операцию. Такие сообщения называются электронными деньгами, а выполнение банковских операций на основании посылки или получения таких сообщений - электронными платежами. Естественно, весь процесс осуществления электронных платежей нуждается в надежной защите. Иначе банк и его клиентов ожидают серьезные неприятности.

Электронные платежи применяются при межбанковских, торговых и персональных расчетах.

Межбанковские и торговые расчеты производятся между организациями (юридическими лицами), поэтому их иногда называют корпоративными. Расчеты с участием физических лиц-клиентов получили название персональных.

Большинство крупных хищений в банковских системах прямо или косвенно связано именно с системами электронных платежей.

На пути создания систем электронных платежей, особенно глобальных, охватывающих большое число финансовых институтов и их клиентов в различных странах, встречается множество препятствий. Основными из них являются:

1. Отсутствие единых стандартов на операции и услуги, что существенно затрудняет создание объединенных банковских систем. Каждый крупный банк стремится создать свою сеть ОЭД, что увеличивает расходы на ее эксплуатацию и содержание. Дублирующие друг друга системы затрудняют пользование ими, создавая взаимные помехи и ограничивая возможности клиентов.

2. Возрастание мобильности денежных масс, что ведет к увеличению возможности финансовых спекуляций, расширяет потоки «блуждающих капиталов». Эти деньги способны за короткое время менять ситуацию на рынке, дестабилизировать ее.

3. Сбои и отказы технических и ошибки программных средств при осуществлении финансовых расчетов, что может привести к серьезным осложнениям для дальнейших расчетов и потере доверия к банку со стороны клиентов, особенно в силу тесного переплетения банковских связей (своего рода «размножение ошибки»). При этом существенно возрастает роль и ответственность операторов и администрации системы, которые непосредственно управляют обработкой информации.

Любая организация, которая хочет стать клиентом какой-либо системы электронных платежей, либо организовать собственную систему, должна отдавать себе в этом отчет.

Для надежной работы система электронных платежей должна быть хорошо защищена.

Торговые расчеты производятся между различными торговыми организациями. Банки в этих расчетах участвуют как посредники при перечислении денег со счета организации-плательщика на счет организации-получателя.

Торговые расчеты чрезвычайно важны для общего успеха программы электронных платежей. Объем финансовых операций различных компаний обычно составляет значительную часть общего объема операций банка.

Виды торговых расчетов сильно различаются для разных организаций, но всегда при их осуществлении обрабатывается два типа информации: платежных сообщений и вспомогательная (статистика, сводки, уведомления). Для финансовых организаций наибольший интерес представляет, конечно, информация платежных сообщений - номера счетов, суммы, баланс и т.д. Для торговых организаций оба вида сведений одинаково важны - первый дает ключ к финансовому состоянию, второй - помогает при принятии решений и выработке политики.

Чаще всего распространены торговые расчеты следующих двух видов: [16]

* Прямой депозит (direct deposit).

Смысл этого вида расчетов заключается в том, что организация поручает банку осуществлять некоторые виды платежей своих служащих или клиентов автоматически, с помощью заранее подготовленных магнитных носителей или специальных сообщений. Условия осуществления таких расчетов оговариваются заранее (источник финансирования, сумма и т.д.). Они используются в основном для регулярных платежей (выплаты различного рода страховок, погашение кредитов, зарплата и т.д.). В организационном плане прямой депозит более удобен, чем, например, платежи с помощью чеков.

С 1989 г. число служащих, использующих прямой депозит, удвоилось и составило 25% от общего количества. Более 7 млн. американцев получают сегодня заработную плату в виде прямого депозита. Банкам прямой депозит сулит следующие выгоды:

- уменьшение объема задач, связанных с обработкой бумажных документов и, как следствие, экономия значительных сумм;

- увеличение числа депозитов, так как 100% объема платежей должны быть внесены на депозит.

Кроме банков в выигрыше остаются и хозяева, и работники; повышаются удобства и уменьшаются затраты.

* Расчеты при помощи ОЭД.

В качестве данных здесь выступают накладные, фактуры, комплектующие ведомости и т.д.

Для осуществления ОЭД необходима реализация следующего набора основных услуг :

- электронная почта по стандарту Х.400 ;

- передача файлов;

- связь «точка-точка»;

- доступ к базам данных в режиме on-line;

- почтовый ящик;

- преобразование стандартов представления информации.

Примерами существующих в настоящее время систем торговых расчетов с использованием ОЭД могут служить:

- National Bank и Royal Bank (Канада) связаны со своими клиентами и партнерами с помощью IBM Information Network;

- Bank of Scotland Transcontinental Automated Payment Service (TAPS), основанная в 1986 г., связывает Bank of Scotland с клиентами и партнерами в 15 странах с помощью корреспондентских банков и автоматизированных клиринговых палат.

Электронные межбанковские расчеты бывают в основном двух видов:

* Клиринговые расчеты с использованием мощной вычислительной системы банка-посредника (клирингового банка) и корреспондентских счетов банков-участников расчетов в этом банке. Система основана на зачете взаимных денежных требований и обязательств юридических лиц с последующим переводом сальдо. Клиринг также широко используется на фондовых и товарных биржах, где зачет взаимных требований участников сделок проводится через клиринговую палату или особую электронную клиринговую систему.

Межбанковские клиринговые расчеты осуществляются через специальные клиринговые палаты, коммерческие банки, между отделениями и филиалами одного банка - через головную контору. В ряде стран функции клиринговых палат выполняют центральные банки. Автоматизированные клиринговые палаты (АКП) предоставляют услуги по обмену средствами между финансовыми учреждениями. Платежные операции в основном сводятся либо к дебетованию, либо к кредитованию. Членами системы АКП являются финансовые учреждения, которые состоят в ассоциации АКП. Ассоциация образуется для того, чтобы разрабатывать правила, процедуры и стандарты выполнения электронных платежей в пределах географического региона. Необходимо отметить, что АКП не что иное, как механизм для перемещения денежных средств и сопроводительной информации. Сами по себе они не выполняют платежных услуг. АКП были созданы в дополнение к системам обработки бумажных финансовых документов. Первая АКП появилась в Калифорнии в 1972 г., в настоящее время в США функционируют 48 АКП. В 1978 г. была создана Национальная Ассоциация АКП (National Automated Clearing House Association; NACHA), объединяющая все 48 сети АКП на кооперативных началах. [2, с.289]

Объем и характер операций постоянно расширяются. АКП начинают выполнять деловые расчеты и операции обмена электронными данными. После трехлетних усилий различных банков и компаний была создана система СТР (Corporate Trade Payment), предназначенная для автоматизированной обработки кредитов и дебетов. По мнению специалистов в ближайшее время тенденция расширения функций АКП будет сохраняться.

* Прямые расчеты, при которых два банка осуществляют связь непосредственно между собой с помощью счетов "лоро-ностро", возможно, при участии третьего лица, играющего организационную или вспомогательную роль. Естественно, объем взаимных операций должен быть достаточно велик для оправдания затрат на организацию такой системы расчетов. Обычно такая система объединяет несколько банков, при этом каждая пара может связываться непосредственно между собой, минуя посредников. Однако в этом случае возникает необходимость управляющего центра, занимающегося защитой взаимодействующих банков (рассылкой ключей, управлением, контролем функционирования и регистрацией событий).

В мире существует достаточно много таких систем - от небольших, связывающих несколько банков или филиалов, до гигантских международных, связывающих тысячи участников. Наиболее известной системой этого класса является SWIFT.

В последнее время появился третий вид электронных платежей - обработка электронных чеков (electronic check truncation), суть которого состоит в прекращении пути пересылки бумажного чека в финансовой организации, в которой он был предъявлен. В случае необходимости дальше «путешествует» его электронный аналог в виде специального сообщения. Пересылка и погашение электронного чека осуществляются с помощью АКП. [2, с.291]

В 1990 г. NACHA анонсировала первый этап тестирования национальной экспериментальной программы «Electronic Check Truncation». Ее целью является сокращение расходов на обработку огромного количества бумажных чеков.

Пересылка денег с помощью системы электронных платежей включает следующие этапы (в зависимости от конкретных условий и самой системы порядок может меняться):

1. Определенный счет в системе первого банка уменьшается на требуемую сумму.

2. Корреспондентский счет второго банка в первом увеличивается на ту же сумму.

3. От первого банка второму посылается сообщение, содержащее информацию о выполняемых действиях (идентификаторы счетов, сумма, дата, условия и т.д.); при этом пересылаемое сообщение должно быть соответствующим образом защищено от подделки: зашифровано, снабжено цифровой подписью и контрольными полями и т.д.

4. С корреспондентского счета первого банка во втором списывается требуемая сумма.

5. Определенный счет во втором банке увеличивается на требуемую сумму.

6. Второй банк посылает первому уведомление о произведенных корректировках счета; это сообщение также должно быть защищено от подделки способом, аналогичным защите платежного сообщения.

7. Протокол обмена фиксируется у обоих абонентов и, возможно, у третьего лица (в центре управления сетью) для предотвращения конфликтов.

На пути передачи сообщений могут быть посредники - клиринговые центры, банки-посредники в передаче информации и т.п. Основная сложность таких расчетов - уверенность в своем партнере, то есть каждый из абонентов должен быть уверен, что его корреспондент выполнит все необходимые действия.

Для расширения применения электронных платежей проводится стандартизация электронного представления финансовых документов. Она была начата в 70-х годах в рамках двух организаций [2, с. 298]:

1) ANSI (American National Standart Institute) опубликовал документ ANSI X9.2-1080, (Interchange Message Specification for Debit and Credit Card Message Exchange Among Financial Institute, Спецификация обменных сообщений для дебетных и кредитных карточек обмена между финансовыми организациями). В 1988 аналогичный стандарт был принят ISO и получил название ISO 8583 (Bank Card Originated Messages Interchange Message Specifications - Content for Financial Transactions);

2) SWIFT (Society for Worldwide Interbank Financial Telecommunications) разработало серию стандартов межбанковских сообщений.

В соответствии со стандартом ISO 8583 финансовый документ содержит ряд элементов данных (реквизитов), расположенных в определенных полях сообщения или электронного документа (электронной кредитной карточки, сообщения в формате Х.400 или документа в синтаксисе EDIFACT). Каждому элементу данных (ЭД) назначается свой уникальный номер. Элемент данных может быть как обязательным (то есть входить в каждое сообщение данного вида), так и необязательным (в некоторых сообщениях может отсутствовать).

Битовая шкала определяет состав сообщения (те ЭД, которые в нем присутствуют). Если некоторый разряд битовой шкалы установлен в единицу, это означает, что соответствующий ЭД присутствует в сообщении. Благодаря такому методу кодирования сообщений уменьшается общая длина сообщения, достигается гибкость в представлении сообщений со многими ЭД, обеспечивается возможность включения новых ЭД и типов сообщений в электронный документ стандартной структуры. [2, с. 299]

Существует несколько способов электронных межбанковских платежей. Рассмотрим два из них: оплата чеком (оплата после услуги) и оплата аккредитивом (оплата ожидаемой услуги). Другие способы, как например оплата с помощью платежных требований или платежных поручений, имеют сходную организацию.

Оплата чеком основана на бумажном или другом документе, содержащим идентификацию подателя. Этот документ является основанием для перевода определенной в чеке суммы со счета владельца на счет подателя. Платеж чеком включает следующие этапы :

- получение чека;

- представление чека в банк;

- запрос о переводе со счета владельца чека на счет подателя;

- перевод денег;

- уведомление о платеже.

Основными недостатками таких платежей являются необходимость существования вспомогательного документа (чека), который легко подделать, а также значительные затраты времени на выполнение платежа (до нескольких дней).

Поэтому в последнее время более распространен такой вид платежей как оплата аккредитивом. Он включает следующие этапы:

- уведомление банка клиентом о предоставлении кредита;

- уведомление банка получателя о предоставлении кредита и перевод денег;

- уведомление получателя о получении кредита.

Такая система позволяет осуществлять платежи в очень короткие сроки. Уведомление о предоставлении кредита можно направлять по (электронной) почте, на дискетах, магнитных лентах.

Каждый из рассмотренных выше видов платежей имеет свои преимущества и свои недостатки. Чеки наиболее удобны при оплате незначительных сумм, а также при нерегулярных платежах. В этих случаях задержка платежа не очень существенна, а использование кредита нецелесообразно. Расчеты с помощью аккредитива обычно используются при регулярной оплате и для значительных сумм. В этих случаях отсутствие клиринговой задержки позволяет экономить много времени и средств за счет уменьшения периода оборота денег. Общим недостатком этих двух способов является необходимость затрат на организацию надежной системы электронных платежей. [2, с. 300]

Вопросы безопасности электронных платежей.

Для определения общих проблем защиты систем ОЭД рассмотрим в прохождение документа при ОЭД. Можно выделить три основных этапа:

- подготовка документа к отправке;

- передача документа по каналу связи;

- прием документа и его обратное преобразование.

С точки зрения защиты в системах ОЭД существуют следующие уязвимые места:

1. Пересылка платежных и других сообщений между банками или между банком и клиентом;

2. Обработка информации внутри организаций отправителя и получателя;

3. Доступ клиента к средствам, аккумулированным на счете.

Одно из наиболее уязвимых мест в системе ОЭД - пересылка платежных и других сообщений между банками, или между банком и банкоматом, или между банком и клиентом. При пересылке платежных и других сообщений возникают следующие проблемы:

- внутренние системы организаций Получателя и Отправителя должны быть приспособлены к получению/отправке электронных документов и обеспечивать необходимую защиту при их обработке внутри организации (защита оконечных систем);

- взаимодействие Получателя и Отправителя документа осуществляется опосредованно - через канал связи. Это порождает три типа проблем: 1) взаимного опознавания абонентов (проблема установления аутентификации при установлении соединения); 2) защиты документов, передаваемых по каналам связи (обеспечение целостности и конфиденциальности документов); 3) защиты самого процесса обмена документами (проблема доказательства отправления/доставки документа);

- в общем случае Отправитель и Получатель документа принадлежат к различным организациям и друг от друга независимы. Этот факт порождает проблему недоверия - будут ли предприняты необходимые меры по данному документу (обеспечение исполнения документа).

С технической точки зрения эти проблемы решаются с помощью нескольких механизмов, отвечающих за обеспечение адекватной безопасности электронных банковских систем. Работа большинства этих механизмов обеспечивается службами сети с расширенным набором услуг (Value-Added Network, VAN). Службы, реализующие ОЭД, должны выполнять следующие функции:

- обеспечить защиту от случайных и умышленных ошибок;

- обеспечить адаптацию к частым изменениям количества пользователей, типов оборудования, способов доступа, объемов трафика, топологии;

- поддерживать различные типы аппаратного и программного обеспечения, поставляемого различными производителями;

- осуществлять управление и поддержку сети для обеспечения непрерывности работы и быстрой диагностики нарушений;

- реализовывать полный спектр прикладных задач ОЭД, включая электронную почту;

- реализовывать максимально возможное число требований партнеров;

- включать службы резервного копирования и восстановления после аварий.

В системах ОЭД должны быть реализованы следующие механизмы, обеспечивающие реализацию функций защиты на отдельных узлах системы ОЭД и на уровне протоколов высокого уровня:

- равноправная аутентификацию абонентов;

- невозможность отказа от авторства сообщения/приема сообщения;

- контроль целостности сообщения;

- обеспечение конфиденциальности сообщения;

- управление доступом на оконечных системах;

- гарантии доставки сообщения;

- невозможность отказа or принятия мер по сообщению;

- регистрация последовательности сообщений;

- контроль целостности последовательности сообщений;

- обеспечение конфиденциальности потока сообщений.

Полнота решения рассмотренных выше проблем сильно зависит от правильного выбора системы шифрования. Система шифрования (или криптосистема) представляет собой совокупность алгоритмов шифрования и методов распространения ключей. Правильный выбор системы шифрования помогает:

- скрыть содержание документа от посторонних лиц (обеспечение конфиденциальности документа) путем шифрования его содержимого;

- обеспечить совместное использование документа группой пользователей системы ОЭД путем криптографического разделения информации и соответствующего протокола распределения ключей. При этом для лиц, не входящих в группу, документ недоступен;

- своевременно обнаружить искажение, подделку документа (обеспечение целостности документа) путем введения криптографического контрольного признака (имитовставки);

- удостовериться в том, что абонент, с которым происходит взаимодействие в сети является именно тем, за кого он себя выдает (аутентификация абонента/источника данных).

Следует отметить, что при защите систем ОЭД большую роль играет не столько шифрование документа, сколько обеспечение его целостности и аутентификация абонентов (источника данных) при проведении сеанса связи. Поэтому механизмы шифрования в таких системах играют обычно вспомогательную роль.

Надежность всей криптосистемы в целом во многом зависит от механизмов рассылки (распределения) ключей между участниками взаимодействия. Проблема рассылки ключей в настоящее время не имеет общих решений. В каждом конкретном случае она должна решаться с учетом особенностей функционирования всей защищаемой АСОИБ. Существует много различных подходов к решению этой проблемы. Не вдаваясь в тонкости каждого из них, поскольку это выходит далеко за рамки обсуждаемого предмета, кратко опишем основные: [2, с.305]

* Метод базовых/сеансовых ключей.

Суть метода состоит в том, что вводится иерархия ключей (главный ключ (ГК)/ключ шифрования ключей (КК)/ключ шифрования данных (КД).

Иерархия может быть двухуровневой (КК/КД) или трехуровневой (ГК/КК/КД). При этом старший ключ в иерархии распространяется между участниками взаимодействия неэлектронным образом, исключающем его перехват и/или компрометацию. Стандарт определяет три способа распространения ключей: непосредственная передача, передача с использованием центра распространения и передача с использованием центра трансляции ключей. Стандарт не применяется для распространения ключей между специализированными банковскими устройствами, такими как банкоматы и устройства расчета в точке продажи;

* Метод открытых ключей. Основан на односторонних преобразованиях, при которых часть ключа остается открытой и может быть передана по линиям связи в открытом виде. Это избавляет от дорогостоящей процедуры распространения ключей шифрования неэлектронным способом;

* Метод выведенного ключа, применяется для защиты информации, передаваемой между терминалом системы расчета в точке продажи и компьютером банка. При этом методе ключ для шифрования каждой следующей транзакции вычисляется путем одностороннего преобразования предыдущего ключа и параметров транзакции;

* Метод ключа транзакции. Также применяется для защиты информации, передаваемой между терминалом системы расчета в точке продажи и компьютером банка. Он отличается от метода выведенного ключа тем, что при вычислении ключа для следующей транзакции не используются ее параметры.

Жестким ограничением на реализацию мер по защите информации накладываются требования уже существующих стандартов ОЭД. Поскольку абсолютно неуязвимых систем не бывает, каждая организация должна самостоятельно решать вопрос об уровне защищенности собственной системы ОЭД: что лучше - затратить дополнительные средства на организацию и поддержание защиты или сэкономить и работать в условиях постоянного риска.

Необходимость поддержки электронных банковских услуг с помощью специальных банковских и других сетей, а также с помощью национальных клиринговых систем, радикально изменила отношения между банками и их клиентами. Только за последнее десятилетие стали доступны, а сейчас используются повсеместно, различные клиринговые системы, осуществляющие весь спектр банковских операций. Данные и инструкции вводятся, распределяются и обрабатываются в них в режиме реального времени.

Безопасность операций с наличностью и расчетных услуг требует принятия тех же общих мер, которые необходимы для защиты любой электронной финансовой услуги. Особое внимание необходимо обратить на защиту терминалов, подключенных к системам электронных платежей.

Если банк выполняет операции повышенного риска, то реализуемые процедуры обеспечения безопасности должны включать парольную защиту, многоуровневую авторизацию пользователей, контроль операций, ведение системного журнала. Также следует осуществлять разграничение доступа пользователей к терминалам и другим внешним устройствам, которые должны быть защищены физически. Для обеспечения безопасности данных, передаваемых по линиям связи, необходимо использовать криптографические методы.

Система безопасности центральной АСОИБ должна включать многоуровневый контроль доступа к периферийным устройствам и центральной базе данных.

Если операции повышенного риска не выполняются, некоторые требования к безопасности могут быть ослаблены или ликвидированы совсем. Задачи по обеспечению безопасности определяются для каждого конкретного случая индивидуально в процессе анализа риска.

В настоящее время в мире существует большое количество систем электронных платежей. Наиболее известные из них: [2, с.312]

- S.W.I.F.T. (The Society for Worldwide Inter-bank Financial Telecommunication) - бесприбыльное кооперативное международное сообщество, целью которого является организация межбанковских расчетов по всему миру.

- FedWire - самая крупная система американских межбанковских коммуникаций, соединяющая головные конторы округа Federal Reserve, ветви банков Federal Reserve и более 500 других банков с помощью центра коммутации в Вирджинии.

- CHAPS (Clearing Houses Automated Payment System) - система поддержки электронных платежей между сравнительно небольшой (около 300) группой банков Лондона, большинство из которых отделения иностранных банков, использующих Лондон в качестве расчетного центра.

- CHIPS (Clearing Houses Interbank Payment System) - клиринговая система США, организованная Нью-йоркской ассоциацией клиринговых палат (New York Clearing House Association - NYCHA) (см. [1]).

Рассмотрим подробнее организацию некоторых из этих систем, уделив особое внимание рассмотрению вопросов обеспечению их безопасности.

Система SWIFT.

Сообщество SWIFT было организовано в 1973 году и в 1977 г. начали осуществляться первые операции с использованием сетей связи. Члены сообщества находятся в Южной, Центральной и Северной Америке, Европе, Африке, Австралии и на Дальнем Востоке.

Система SWIFT позволяет пользователям получить следующие преимущества :

- повышение эффективности работы банков за счет стандартизации и современных способов передачи информации, способствующих развитию автоматизации и рационализации банковских процессов;

- надежный обмен платежными сообщениями;

- сокращение операционных расходов по сравнению с телексной связью;

- удобный прямой доступ пользователей SWIFT к своим корреспондентам по всему миру (доставка сообщения с обычным приоритетом в любую точку мира - 20 минут, доставка срочного сообщения - 30 секунд);

- использование стандартизованных сообщений SWIFT, позволяющее преодолеть языковые барьеры и свести к минимуму различия в практике осуществления банковских операций;

- повышение конкурентоспособности банков-членов SWIFT за счет того, что международный и кредитный оборот все более концентрируется на пользователях SWIFT.

Стоимость передачи сообщений членами сообщества определяется по единому тарифу и зависит от количества соединений, адреса, объема сообщения. За счет высокой интенсивности графика (более 5 млн. сообщений в день) стоимость передачи одного сообщения оказывается ниже, чем в других средствах связи (телекс, телеграф). Дополнительно к основной функции (обмену сообщениями) система SWIFT также выполняет роль форума для выработки соглашения о стандартах представления и передачи данных.

Существует две системы SWIFT: SWIFT I (введена в строй в 1977 году) и SWIFT II (внедрена с 1990 года). Хотя по архитектуре эти системы различны, пользователь не отличает сообщений, полученных по SWIFT I или SWIFT II. Ниже мы рассмотрим архитектуру и защиту системы SWIFT II.

В архитектуре SWIFT II можно выделить четыре основные уровне иерархии: [7, с.141]

- банковский терминал, который устанавливается в банке и предназначен для доступа персонала банка в сеть. Терминалами системы SWIFT обычно являются персональные компьютеры. Смонтированное оборудование может сдаваться «под ключ» (на базе миниЭВМ компаний Unisys и NCR) или интегрироваться в существующую банковскую систему (например на базе семейство миниЭВМ VAX компании DEC);

- региональный процессор (РП), основным назначением которого является организация взаимодействия пользователей некоторой ограниченной области (республики, страны, группы стран). Места расположения РП заранее не определяются. Как правило, РП оснащаются сдублированными ЭВМ фирмы Unisys;

- слайс-процессор (СП), необходимый для обмена сообщениями между подключенными к нему РП, краткосрочного или длительного архивирования сообщений и генерации системных отчетов. Система SWIFT может сохранять передаваемые сообщения на срок до 14 дней. Это помогает избегать проблем, связанных с трактовкой текстов сообщений. На сегодняшний день существует три СП, каждый из них которых оснащен тремя машинами А12 фирмы Unisys, одна из которой является резервной. Один СП может обработать до 3.5 миллионов сообщений в день. Допускается включение в сеть дополнительных СП;

- процессор управления системой (ПУС), выполняющий функции монитора системы, управления системой и сетью. Существует два ПУС, один из которых находится в Голландии, а второй в США. Каждый ПУС может контролировать состояние и управлять работой СП и РП, работой сетевых программ и оборудования, подключением пользователей и их рабочими сеансами, включая выбираемые пользователем прикладные задачи. ПУС единственный уровень системы, который не занят обработкой сообщений, а предназначен исключительно для управления системой SWIFT в целом.

Сообщения системы SWIFT содержат поля, идентифицирующие всех участников передачи информации и платежей.

Банк заказчика операции информирует банк-отправитель о необходимости послать сообщение и переводит ему соответствующую сумму. Банк получателя при приеме сообщения переводит эту сумму на счет расчетного банка, который осуществляет платежи.

Расчеты между банком-отправителем и банком-получателем осуществляются с помощью счета, который открывается в одном из них для другого. Кто для кого открывает счет, зависит от типа валюты, в которой производятся расчеты. Если платежи осуществляются в валюте государства, в котором находится банк-получатель, то он вносит соответствующую сумму в дебет счета банка-отправителя в своем банке. Наоборот, если платежи осуществляются в валюте государства, в котором находится банк-отправитель, то он открывает у себя счет банка получателя и предоставляет ему кредит на соответствующую сумму.

Безопасность в системе SWIFT обеспечивается применением организационных, программных и технических мер.

В системе SWIFT существует строгое разделение ответственности за поддержание безопасности системы. Так банк, подключенный к системе, отвечает за правильную эксплуатацию и физическую защиту терминалов, модемов и линий связи до регионального процессора, за правильное оформление сообщения при передаче его в сеть и наличие работоспособных терминалов. Всю остальную ответственность за передачу сообщений несет администрация системы. Управление защитой осуществляется управлением Главного инспектора. Контроль защищенности системы осуществляется через случайные промежутки времени, чтобы убедиться, что все требования к: безопасности выполняются должным образом.

Защита банковских терминалов предусматривает разграничение доступа пользователей к нему по паролю и специальной пластиковой карточке. При входе пользователя в систему производится взаимное опознавание терминала и системы. Автоматическое отключение от SWIFT происходит в следующих случаях:

- при обнаружении помехи или обрыве соединения;

- при неоднократном обнаружении ошибки при передаче данных или в принятом сообщении;

- при сбое РП, к которому подсоединены терминалы.

Сведения о подключении и отключении терминала регистрируются в специальном журнале.

Для обеспечения конфиденциальности передаваемых сообщений используется шифрование при помощи специальных устройств, устанавливаемых в тракте передачи «банковский терминал - региональный процессор». Для шифрования информации используются три типа ключей: главный (64 бита), вторичный (128 бит) и шифрования данных (64 бита). Главный и вторичный ключи устанавливаются представителями SWIFT. Ключ шифрования данных генерируется специальным шумовым источником в процессе работы. Смена модулей, содержащих первичный и вторичный ключи, осуществляется периодически по указанию Главного инспектора системы. Банкам предоставляется возможность устанавливать собственные устройства шифрования для защиты линии связи (естественно после консультаций с представителями SWIFT). Обеспечение конфиденциальности сообщений не является самой главной задачей системы, хотя этому также уделяется серьезное внимание.

Для аутентификации пользователей и обеспечения целостности сообщений в системе SWIFT существует оригинальный алгоритм аутентификации, детали которого держатся в секрете. Как и для любого такого алгоритма, базовыми требованиями являются надежное распределение ключей между двумя абонентами и защита их от остальных. Надежная аутентификация достигается за счет четкого распределения ответственности. Ключи рассылаются банкам попарно, другие банки и персонал сети доступа к ним не имеют; рассылается также руководство по управлению ключами: процедура и время замены ключей и т.д. Кроме того, SWIFT может использоваться для обмена конфиденциальной информацией между кооперацией банков, однако, в этом случае ответственность за обеспечение безопасности ложится на участников обмена.

В то же время аутентификации взаимодействующих организаций недостаточно для надежной работы сети, так как она не предполагает защиты от подмены, уничтожения или задержки сообщений.

Для обеспечения целостности потока передаваемых сообщений применяется механизм номеров сообщений. Соединения между SWIFT и пользователями поддерживаются двумя (входной и выходной) последовательностями номеров. Входная последовательность обрабатывается слайс-процессорами системы, выходная - получателями сообщений. Такой механизм обеспечивает полный контроль за последовательностью переданных и полученных сообщений для любой пары оконечных пользователей. Он удостоверяет, что ни одно сообщение не уничтожено и не продублировано.

Еще одна задача защиты - предотвращение передачи ложных сообщений, не искажающих последовательности номеров и имеющих истинную аутентификацию. Эта задача решается банками - оконечными пользователями системы. Именно они ответственны за корректность переданных от их имени сообщений. Кроме того, на пунктах обработки и передачи сообщений также существуют механизмы защиты от подделки сообщений.

Для центральной части SWIFT, состоящей из слайс-процессоров, региональных процессоров и линий связи, защита сообщений является задачей администрации системы. Доступ к системе, программное обеспечение и сообщения пользователей строго контролируются, как и доступ на территорию машинных залов. Международные линии связи, соединяющие слайс-процессоры между собой, слайс-процессоры и региональные процессоры, имеют надежную криптозащиту. Персонал системы SWIFT не имеет доступа к содержимому пересылаемых сообщений. [2, с.356]

В реализации защиты SWIFT отражены основные подходы, которые применяются при организации системы электронных платежей в целом.

Глава 7. Безопасность персональных платежей физических лиц. Основные формы удаленного банковского обслуживания физических лиц.

Выделяют три вида персональных платежей:

- домашнее (телефонное) обслуживание,

- расчет с автоматическим кассовым аппаратом (банкоматом),

- расчет в точке продажи.

В настоящее время появился четвертый вид — финансовый сервис с использованием всемирной сети Интернет.

Домашнее банковское обслуживание позволяет клиентам получить доступ к банковским и информационным услугам не выходя из дома.

Достоинства этого вида обслуживания:

- для клиента - большая доступность данных и управление своими финансовыми делами;

- для банка - уменьшение стоимости обслуживания.

Ввод данных для платежа при голосовой связи (идентификатор, номер счета, размер платежа) производится клиентом либо с клавиатуры телефона либо голосом (что менее надежно с точки зрения безопасности, но более технически доступно).

Системы домашнего (телефонного) обслуживания начали внедряться банками с начала 80-годов, однако, до настоящего времени широкого распространения не получили.

Этот вид обслуживания в разных странах находится на различном уровне. Например, в США домашнее обслуживание не приняло больших масштабов в то время как во Франции около 3.5 млн. домов подключено к сети MiniTel.

Некоторое распространение получило телефонное обслуживание и в Великобритании. Основным банком, обеспечивающим эти услуги является там Trustee Savings Banks. Его система SpeedLink в настоящее время обслуживает более 250.000 клиентов, не имеющих специального оборудования, за исключением современного телефона. [12]

Для получения доступа к услугам SpeedLink клиенту необходимо соединиться с ним и назвать свой номер счета и свой идентификатор (PIN SpeedLine) для подтверждения личности. После установления связи клиенты SpeedLink могут получить уведомление на факс-аппарат или по почте (если факс отсутствует). Система предоставляет также такие услуги как оплата счетов, передача денег, ознакомление с последними шестью транзакциями, перевод денег. Соотношение персональных и корпоративных клиентов этой системы находится в отношении 2:1.

First Direct - полная система телефонного обслуживания клиентов на дому. Она введена в действие Midland Bank Group в 1989 году.

Основное ее отличие в том, что она не использует синтезируемый голос или персональный компьютер для проведения расчетов.

Проведенные после установки First Direct исследования показали, что 30% населения посещают банки для того, чтобы использовать банкоматы, а 30% пользуются телефоном.

В системе First Direct особое внимание уделяется начальной идентификации и проверке абонента. Для идентификации используется десятисимвольный пароль, устанавливаемый клиентом и известный только ему. Проверка абонента осуществляется при взаимодействии с оператором. В начале работы оператор запрашивает наугад одну или несколько букв из пароля пользователя. Дополнительно клиент снабжается кодовым словом, которое используется при этой процедуре. Детали процедуры идентификации и аутентификации системы First Direct держатся в секрете.

Будущее этого вида услуг сильно зависит от прогресса в области распознавания речи и создания надежных и сравнительно недорогих устройств с приемлемыми характеристиками такого распознавания. [12]

Банковский автомат-кассир (АКА, банкомат) - специализированное устройство, предназначенное для обслуживания клиента в отсутствие банковского персонала. Это наиболее существенная часть банковской системы, предназначенная, в основном, для выдачи наличных денег. Помимо этой функции АКА может выполнять ряд дополнительных, а числе которых:

* проверка состояния счета клиента;

* изменение параметров счета клиента;

* осуществление различных платежей;

* предоставление информации о:

- страховом полисе клиента;

- котировках ценных бумаг на фондовом рынке;

- покупке и продаже акций;

- обменных курсах валют и т.д.

Автоматический кассовый аппарат состоит из трех устройств ввода (считыватель с пластиковых карточек, цифровая и функциональная клавиатура), двух выходных устройств (микродисплей и принтер) и устройства обработки информации. Взаимодействие клиента с АКА осуществляется при помощи пластиковой карточки, на которой записана необходимая информация, выносной клавиатуры и микродисплея.

В настоящее время устройства обработки информации АКА разрабатываются на основе микропроцессоров. Так, например основой АКА компании NCR являются процессоры Intel 80486 и Pentium. Фактически АКА компании NCR представляет собой персональную ЭВМ, работающую под управлением ОС OS/2 и имеющую до 64 Мбайт оперативной памяти, до 3200 Мбайт дисковой памяти, накопитель на гибких магнитных дисках, дисплей, принтер и другие периферийные устройства. Выполнение операций осуществляется с помощью прикладного программного обеспечения. Шифрование конфиденциальной информации при передаче по каналам связи или при записи на диск осуществляется на основе стандарта DES. Кроме крипто-защиты предусмотрены и другие меры безопасности.

В 90-х годах по данным Американской Ассоциации Банкиров в США услуги АКА использовались половиной национальных банков и всеми крупными банками. [2, с.377].

Системы, обеспечивающие расчеты продавца и покупателя в точке продажи, (point-of-sale, POS) получили распространение в США более 25 лет назад. В основном, все терминалы, подключенные к этим системам размещены на предприятиях торговли. Большинство таких терминалов установлены в супермаркетах, так как там совершается большое количество покупок в течении дня, а также в других магазинах и на автозаправочных станциях.

Системы POS обеспечивают следующие услуги:

- проверку и подтверждение чеков;

- проверку и обслуживание дебетовых и кредитных карточек;

- использование системы электронных расчетов.

Банки, финансирующие систему расчетов в точке продажи, таким образом расширяют список своих клиентов путем предоставления им больших удобств для покупок в магазинах с использованием удаленных устройств. Торговля, в свою очередь, увеличивает количество клиентов, расширяет управление имуществом, сохраняет время клиентов и уменьшает риск потери наличных денег.

Существует два типа систем POS. Основной из них предполагает, что продавец и покупатель имеют счета в одном и том же банке. Данные, необходимые для платежа, передаются через терминалы системы POS банковскому компьютеру, производится платеж и деньги переводятся со счета покупателя на счет продавца. В более сложной системе участвуют два или более банков. При платеже сначала вызывается банк покупателя, производится платеж и записывается на магнитную ленту для передачи в расчетную палату. Расчетная палата в свою очередь пересылает данные о платеже в банк продавца, который кредитует платеж.

Проблемы идентификации клиента при удаленном обслуживании.

Персональный номер (идентификатор) (Personal Identification Number, PIN) - это последовательность цифр, используемая для идентификации клиента. Для ввода PIN как в АКА, так и в терминалах систем POS предусмотрена цифровая клавиатура, аналогичная телефонной. По способу назначения можно выделить следующие типы PIN:

- назначаемые выведенные PIN;

- назначаемые случайные PIN;

- PIN, выбираемые пользователем.

Клиент различает только два типа PIN: PIN, который назначен ему банком, выдавшим карточку, и PIN, который пользователь может выбирать себе самостоятельно.

В связи с тем, что PIN предназначен для идентификации и аутентификации клиента, его значение должно быть известно только клиенту. Однако на практике PIN трудно удержать в памяти и поэтому клиент банка куда-нибудь его запишет (иногда - на саму карточку). В результате задача злоумышленника бывает сильно облегчена.

Использование PIN, назначенных банком, неудобно даже при небольшом их количестве. Много цифр не удержишь в памяти и их придется записывать. Для большего удобства клиента используются PIN, выбираемые им самим. Такой способ определения PIN, во-первых, позволяет клиенту использовать один и тот же PIN для различных целей, и, во-вторых, позволяет задавать PIN как совокупность букв и цифр.

PIN обычно состоит из 4-6 цифр. Следовательно, для его перебора в наихудшем (для защиты естественно) случае необходимо осуществить 10.000 комбинаций (4-х символьный PIN). Такой перебор возможен за короткое время. Поэтому в системах, использующих такой PIN , должны быть предусмотрены меры защиты от подбора PIN.

Всего существуют два основных способа проверки PIN: алгоритмический и неалгоритмический.

Алгоритмический способ проверки заключается в том, что у пользователя запрашивается PIN, который преобразуется по определенному алгоритму с использованием секретного ключа и затем сравнивается со значением PIN, хранившемся на карточке. Достоинством этого метода проверки является:

- отсутствие копии PIN на главном компьютере, что исключает его раскрытие персоналом банка;

- отсутствие передачи PIN между АКА и главным компьютером банка, что исключает его перехват злоумышленником или навязывание результатов сравнения;

- облегчение работы по созданию программного обеспечения системы, так как уже нет необходимости действий в реальном масштабе времени.

Неалгоритмический способ проверки PIN, как это следует из его названия, не требует применения специальных алгоритмов. Проверка PIN осуществляется путем прямого сравнения полученного PIN со значениями, хранимыми в базе данных. Часто сама база данных со значениями PIN шифруется прозрачным образом, чтобы не затруднять процесс сравнения, но повысить ее защищенность.

Как же происходит генерация PIN? Вначале номер счета клиента дополняется нулями или другой константой до 16 шестнадцатеричных цифр (8 байт). Затем получившиеся 8 байт шифруются с использованием секретного ключа. Из получившегося шифртекста (8 байт), начиная с младших байт выделяются по 4 бита. Если значение числа, образуемого этими битами менее 10, то полученная цифра включается в PIN, иначе значение отбрасывается. Таким образом обрабатываются все 8 байт (64 бита). Если в результате обработки не удалось получить требуемое количество десятичных цифр, то из неиспользуемых комбинаций вычитается 10.

В том случае, когда необходимо получить выбираемый пользователем PIN, то каждая его цифра складывается по модулю 10 с соответствующей цифрой выведенного PIN (без учета переноса). Получаемое десятичное число называется «смещением» и запоминается на карточке. Так как выводимый PIN имеет случайное значение, то невозможно получить выбранный пользователем PIN по его «смещению».

В настоящее время ведется большая дискуссия по поводу применения PIN для идентификации клиентов [12]. Сторонники применения утверждают, что вскрытие PIN в Великобритании, например, составило несколько случаев в месяц против несколько сотен миллионов проведенных транзакций в год. Противники же доказывают, что идентификация клиента с использованием PIN работает только в следующих случаях:

- отсутствует перехват карточки и/или PIN при передаче от банка клиенту;

- банковские карточки не воруют, не теряют и их невозможно подделать;

- PIN невозможно узнать при доступе к системе другим пользователем;

- PIN иным образом не может быть скомпрометирован;

- в электронной системе банка отсутствуют сбои и ошибки;

- в самом банке нет мошенников.

В качестве альтернативы PIN предлагается применять устройства идентификации, основанные на биометрическом принципе. Их широкое применение сдерживается высокой стоимостью. Например, устройство, предлагаемое компанией Sats и предназначенное для идентификации человека по геометрии его руки, стоит около $3.500. [12]

Однако в настоящее время к биометрическим системам проявляется все больше интереса.

Безопасность при использовании пластиковых карт.

Использование систем POS и АКА потребовало появления некоторого носителя информации, который мог бы идентифицировать пользователя и хранить некоторые учетные данные. В качестве такого носителя стали выступать пластиковые карточки.

В настоящее время выпущено более миллиарда карточек в различных странах мира [5, с.26]. Наиболее известные из них:

- кредитные карточки Visa (более 350 млн. карточек) и MasterCard (200 млн. карточек);

- международные чековые гарантии Eurocheque и Posteheque;

- карточки для оплаты путешествий и развлечений American Express (60 млн. карточек) и Diners Club.

По принципу действия можно выделить пассивные и активные пластиковые карточки. Пассивные всего лишь хранят информацию на том или ином носителе. Отличительной особенностью активных карточек является наличие встроенной в него микросхемы. Карточка с микропроцессором называется «интеллектуальной» (smart card).

По характеру расчетов, проводимых с использованием пластиковых карточек, можно выделить кредитные и дебетовые карточки.

По характеру использования карточки подразделяются на корпоративные и личные. Главное отличие корпоративных (которые могут быть выданы только юридическим лицам) от индивидуальных состоит в том, что их владельцы имеют право на получение дополнительных услуг.

Например, такими карточками может одновременно пользоваться большое количество сотрудников фирмы, но счета по совершенным ими сделкам будут выставлены фирме.

На магнитной карточке расположена магнитная полоса, состоящая из трех дорожек. Каждая из них имеет соответствующее назначение. Размеры карточки, формат хранимых данных определены специальным стандартом ISO 7811 1985 года.

Процессорный тип карточек изобретен и запатентован Роланом Мореном во Франции. Микросхемы, установленные на карточке, могут быть как обычными - энергонезависимой памяти, так и достаточно сложными микропроцессорами. Емкость обычной карточки с энергонезависимой памятью составляет от 2 до 16 килобайт. В постоянное запоминающее устройство, установленное на карточке, прошивается специальный набор программ. Иначе говоря, сердцем таких карточек является не просто микропроцессор, а микроЭВМ. Эти карточки обеспечивают обширный набор функций:

- возможность работы с защищенной файловой системой (доступ к файлам требует предъявления полномочий почтению/записи информации);

- шифрование данных с применением различных алгоритмов;

- ведение ключевой системы и т.д.

Некоторые карточки обеспечивают режим «самоблокировки» (невозможность дальнейшей работы с ней) при попытке несанкционированного доступа.

Преимуществом интеллектуальных карточек является больший объем хранимой информации, устойчивость к подделке и возможность использования во многих приложениях.

Интеллектуальные карточки позволяют существенно упростить процедуру идентификации клиента. Это позволяет оказаться от работы АКА в режиме реального времени и централизованной проверки PIN. Для проверки PIN применяется алгоритм, реализуемый микропроцессором на карточке. Физическая защита интеллектуальной карты позволяет гарантировать корректность результата проверки PIN.

В то же время интеллектуальные карточки обладают и существенными недостатками которые обусловили их ограниченное распространение. Основных недостатков два:

- высокая стоимость производства карточки;

- увеличенная по сравнению со стандартом толщина, из-за чего она не может быть прочитана обыкновенным АКА. Для чтения таких карточек необходима установка специальных считывателей.

Кредитные карточки - наиболее распространенный тип пластиковых карточек. К ним относятся карточки общенациональных систем США Visa и Mastercard, American Express и AmEx's Optima, карточка Discovery Card фирмы Sears, Universal Card фирмы AT&T, местные и региональные карточки универсальных магазинов. Ими пользуются миллионы людей в США.

Карточки предъявляются на предприятиях торговли и обслуживания для оплаты товаров и услуг. При оплате с помощью кредитных карточек банк покупателя открывает ему кредит на сумму покупки и затем через некоторое время (обычно 25 дней) присылает счет по почте. Покупатель возвращает оплаченный чек обратно в банк.

Visa, MasterCard и Discover требуют от обладателей карточек производства по крайней мере фиксированного минимального платежа.

Разновидностью кредитных карточек являются affinity-карточки. Они выпускаются банком, кредитным объединением или финансовой компанией, заключившими специальное соглашение с профессиональной, общественной, религиозной или другой некоммерческой организацией. Обычно знак этой организации помещается на кредитную карточку. Производитель карточек обязуется отчислять своему контрагенту некоторый (сравнительно небольшой) процент от прибыли при использовании карточек. В ответ на это организация, с которой заключен договор, помогает производителю карточек внедрить их среди ее членов.

Дебетовые карточки используются для дебетовых расчетов. Другие ее названия: карточка наличных средств или расчетная. Она во многом аналогична кредитной. Для дебетовых транзакций чаще всего используются АКА. Дебетовые карточки предназначены для замены наличных денег и персональных чеков.

Пластиковая карточка, как основной носитель информации для АКА и оборудования POS, является притягательным объектом для злоумышленника. Поэтому перед выпуском таких карточек необходимо четко представлять степень их защиты от различных воздействий. Существует два основных требования к банковским карточкам: уникальность и необратимость.

Первое требование означает, что среди всех выпущенных банком карточек не должно быть ни одной одинаковой по характеристикам. Создание подобной карточки должно быть исключено для злоумышленника. Согласно второму требованию, не может быть восстановлена первоначальная информация на карточке.

Для реализации этих требований каждая фирма-изготовитель предусматривает свои схемы защиты, все тонкости которых она хранит в секрете. Рассмотрим два основных способа защиты магнитных карточек от подделки: метод магнитных водяных знаков и метод «сэндвича».

Метод магнитных водяных знаков предусматривает нанесение на магнитную ленту, расположенную на карточке, специального рисунка. Этот рисунок наносится при помощи магнитного поля и выполняет ту же самую функцию, что и обычные водяные знаки на ценных бумагах. При изготовлении карточка подвергается воздействию сильного электромагнитного поля под углом 45 градусов к продольной оси. Затем на нее воздействует специальное записывающее устройство, которое преобразует направленность магнитных полей на карточке к особому виду.

Проверка карточки с нанесенными магнитными водяными знаками осуществляется специальными устройствами. Этот метод защиты не влияет на информацию, которая записана на информационных дорожках, а добавляет на неиспользуемую нулевую дорожку от 50 до 100 разрядов дополнительной информации. Эти знаки используется для дополнительной проверки.

Метод «сэндвича» является альтернативой методу водяных знаков и заключается в том, что одна полоска содержит участки с различными уровнями намагниченности, причем участок с меньшей намагниченностью расположен ближе к головке чтения/записи. Для записи информации на карточку используется сильное магнитное поле. В считывателе информации карточка вначале проходит через стирающее поле. При этом на участке со слабой намагниченностью информация стирается, а с сильной намагниченностью - не изменяется. Затем информация с полосы считывается обычным образом. Надежность этого метода защиты основана на двух предположениях: во-первых, если злоумышленник использует одинарную полосу для подделки карточки, то вся информация на ней будет затерта стирающим полем; во-вторых, для записи на двухслойную полосу требуется специальное оборудование для создания необходимого по величине магнитного поля.

Современные пластиковые карточки имеют несколько степеней (уровней) защиты. Например, карточки системы VISA имеют семь уровней защиты:

1. Торговое имя продукта, которое идентифицирует тип Visa карточки, вместе с символом защиты;

2. Вокруг панели расположена кайма впечатанных кодов идентификации банка;

3. Поле fine-line в области идентификации продукции:

- символ защиты;

- идентификатор банка над символом защиты;

- голубь (эмблема Visa), который видим только в ультрафиолетовых лучах;

- трехмерная голограмма голубя.

В настоящее время не существует достоверной статистики по потерям, которые связаны с использованием пластиковых карточек. По некоторым оценкам, они составляют до $2 млрд. в год. Основной причиной потерь является неправильное использование карточек их законными владельцами. [12]

Пропорции злоупотреблений с пластиковыми карточками зависят от структуры банковской индустрии и поэтому сильно меняются от страны к стране. Например, по сравнению с Западной Европой, в США большие потери происходят именно за счет неправильного использования карточек. Но при этом, по оценкам экспертов, ущерб от мошенничества с применением технических средств составляет не менее $500 млн. в год. [3, с.52]

Ниже приведена статистика потерь для Visa и MasterCard (данные 1993 года). [2, с.24]

Причина	Доля в общих потерях, %
Мошенничество продавца	22.6
Украденные карты	17.2
Подделка карт	14.3
Изменение рельефа карты	8.1
Потерянные карты	7.5
Неправильное применение	7.4
Мошенничество по телефону	6.3
Мошенничество при пересылке почтой	4.5
Почтовое мошенничество	3.6
Кражи при производстве пересылке	2.9
Сговор с владельцем карточки	2.1
Прочие	3.5

Одно из важнейших требований безопасности при работе с пластиковыми карточками — обеспечение безопасности банкоматов.

В настоящее время на автоматические кассовые аппараты (АКА) возлагаются следующие задачи:

- идентификация и аутентификация клиента;

- выдача наличных денег;

- оповещение о состоянии счета клиента;

- перевод денег клиента с одного счета на другой;

- регистрация всех произведенных операций и выдача квитанций.

Основная задача АКА - выдача наличных денег клиенту. Так как внутри АКА кроме различных устройств находятся и наличные деньги, то должна быть предусмотрена его серьезная физическая защита.

По имеющимся данным [6, с.82] в Великобритании АКА установлены:

* 67 % - в виде, вмонтированном в стену;

* 21 % - внутри банков;

* 5 % - в вестибюлях банков;

* 7 % - отдельно стоящие банкоматы вне банков.

При рассмотрении дальнейшей защиты хранимой в АКА информации предполагается, что нарушение его внешней физической защиты маловероятно.

Автоматический кассовый аппарат может работать в одном из двух режимов:

1. Off-line (автономный режим). В автономном режиме АКА функционирует независимо от компьютеров банка. При этом запись информации о транзакциях производится на внутренний магнитный диск и выводится на встроенный принтер.

2. On-line (режим реального времени). Для работы в этом режиме АКА должен быть подсоединен (непосредственно, либо через телефонную сеть) к главному компьютеру банка. При этом регистрация транзакций осуществляется непосредственно на главном компьютере, хотя подтверждение о транзакции выдается на принтер АКА.

Как автономный режим работы АКА, так и режим реального времени обладают своими достоинствами и недостатками (см. табл. 17).

Преимуществами автономного режима АКА является его относительная дешевизна и независимость от качества линий связи. Это особенно следует отметить в отечественных условиях, когда качество телефонных линий, мягко говоря, не идеально. В то же время низкая стоимость установки напрямую обуславливает высокую стоимость эксплуатации этих аппаратов. Ведь для того, чтобы обновлять списки потерянных карточек, «черные списки» необходимо хотя бы раз в день специально выделенному человеку обновлять в месте расположения АКА. При значительном количестве таких устройств подобное обслуживание затруднительно. Отказ от ежедневного обновления списков может привести к большим потерям для банка в случае подделки карточки или при пользовании украденной карточкой.

Сложности возникают также и при идентификации (аутентификации) клиента. Для защиты информации, хранящейся на магнитной карточке применяется ее шифрование. Для того, чтобы АКА одного и того же банка воспринимали пластиковые карточки в них для шифрования/расшифрования должен быть использован один ключ. Компрометация его хотя бы на одном из АКА приведет к нарушению защиты на всех АКА.

Режим реального времени имеет большие преимущества по сравнению с автономным. Он позволяет клиенту не только получить наличные деньги, но и осуществлять манипуляции со своим счетом. Централизованная идентификация/аутентификация позволяет существенно повысить устойчивость системы к компрометации ключей шифрования. Централизованная проверка идентификатора пользователя делает возможным быстрое обновление списков запрещенных к использованию карточек, а также введение ограничений на количество наличных денег, которые может получить клиент в течение одного дня (для защиты от использования украденных карточек).

Однако этот режим работы возможен лишь при наличии надежных каналов связи между АКА и банком (банками), что делает его довольно дорогим.

Наличие канала связи порождает и другие угрозы безопасности по сравнению с автономным режимом работы. Это перехват информационного потока, анализ графика и имитация работы главного компьютера. При этом анализируются данные, передаваемые АКА главному компьютеру и получение на их основе информации о счетах, суммах, условиях платежей и т.д. Главный компьютер может быть имитирован компьютером злоумышленника и на запрос АКА о результатах идентификации/аутентификации выдавать положительный ответ.

В том случае, когда АКА работает в режиме реального времени для осуществления идентификации он обменивается с главным компьютером банка тремя сообщениями, каждое из которых должно соответствовать специальному алгоритму с использованием шифра, части которого находятся как в банкомате, так и в главном компьютере. Без серьезной математической подготовки и хорошего компьютерного оборудования злоумышленник не сможет осуществить перехват информации.

Для борьбы с подбором PIN применяется ограничение на его ввод — обычно трехкратное. Если три попытки ввода PIN оказались неудачными, то в платеже клиенту отказывается. Ранние системы после трех неудачных попыток не возвращали карточку, однако, такое решение проблемы, особенно с кредитными карточками, не вызвало восторга клиентов.

Для АКА, работающих в автономном режиме, возврат карточки в случае трехкратного неудачного ввода PIN является весьма опасным, так как позволяет дальше подбирать PIN.

Кроме одиночных АКА в настоящее время эксплуатируются и сети АКА, в которых участвуют несколько банков. Участники такой сети преследуют следующие цели:

- разделение затрат и риска при разработке новых видов услуг между участниками сети;

- уменьшение стоимости операций для участников;

- придание оказываемым услугам общенационального характера и, соответственно, повышение их субъективной ценности для потребителя;

- возможность для региональных банков, так же как и для банков, расположенных в финансовых центрах, немедленно получить выгоду от либерализации законодательства, регулирующего выход на рынки других стран;

- преодоление имеющихся географических ограничений, которых не существует для небанковских учреждений. В настоящее время в США насчитывается три общенациональных сети:

1. MasterCard/Cirrus;

2. Plus System;

3. Visa U.S.A.

При совместном использовании банками сети АКА появляется новая проблема - защита конфиденциальной информации банков друг от друга (ключи шифрования, списки номеров запрещенных к использованию карточек и т.д.). Для ее успешного решения была предложена схема централизованной проверки PIN каждым банком в своем центре связи с АКА. При этом также усложняется система распределения ключей между всеми участниками сети.

К эмитенту карточки предъявляются следующие требования:

- выпускаемые им карточки должны восприниматься всеми АКА сети;

- он должен обладать технологией проверки собственных обменных PIN (если в АКА используется встроенная проверка принадлежности транзакции, то главный компьютер должен эмулировать результаты проверки в таком же формате).

К банку, выдающему «чужие» карточки, в свою очередь, предъявляются другие требования:

- в АКА или главном компьютере банка должна быть реализована проверка принадлежности транзакции;

- если нет возможности проверить правильность чужого PIN, банк должен передать данные о транзакции на сетевой маршрутизатор.

Для защиты взаимодействия компьютеров банков между собой и с АКА применяется оконечное шифрование информации, передаваемой по линиям связи.

Наиболее часто используется следующий метод: вся сеть АКА разбита на зоны и в каждой из них используется свой Главный зональный управляющий ключ. Он предназначен для шифрования ключей при обмене между сетевым маршрутизатором и главным компьютером банка. Ключ индивидуален для всех участников сети. Обычно он случайно генерируется маршрутизатором и неэлектронным способом передается в банк. Раскрытие ключа приведет к раскрытию всех PIN, которые передаются между маршрутизатором и главным компьютером банка.

В неразделяемой сети АКА достаточно на всех АКА использовать один открытый ключ, а на главном компьютере банка закрытый ключ. Это позволит шифровать запрос и подтверждающее сообщение и проверять подлинность ответного сообщения из банка, так как обеспечение конфиденциальности ответного сообщения не обязательно. Особого внимания стоит проблема защиты запроса от активных атак (изменения или введения ложного запроса). Но и она в случае неразделяемой сети может быть решена с использованием пароля для идентификации АКА.

В случае сети совместно используемых АКА применение системы шифрования с открытым ключом позволяет отказаться от зональных ключей и дорогостоящей процедуры их смены. Однако в этом случае схема идентификации АКА по паролю не будет работать. Эта проблема может быть решена в том случае, когда каждый АКА вместе с запросом будет пересылать и свой открытый ключ, заверенный банком. [7, с.49]

Системы POS предназначены для сокращения расходов по обработке бумажных денег и для уменьшения риска покупателя и продавца, связанного с этой обработкой.

Покупатель для оплаты покупки предъявляет свою дебетовую или кредитную карточку и для подтверждения личности вводит PIN. Продавец со своей стороны вводит сумму, которую необходимо уплатить за покупку или за услуги.

Запрос на перевод денег направляется в банк продавца. Тот для проверки подлинности карточки, предъявленной покупателем, переадресует запрос в банк покупателя. Если карточка подлинная и покупатель имеет право применять ее для оплаты продуктов и услуг банк покупателя переводит деньги в банк продавца на его счет. После перевода денег банк продавца посылает извещение на терминал POS, в котором сообщает о завершении транзакции. После этого продавец выдает покупателю извещение.

Необходимо обратить внимание на тот путь, который должна проделать информация прежде чем будет осуществлена транзакция. Во время его прохождения возможна потеря сообщений. Во избежание этого банк продавца должен повторять выдачу сообщений при обнаружении их потери.

Для защиты системы POS должны соблюдаться следующие требования: