Hallinnollinen näkökulma
- Sisältö
-
Tietoturvan rakentamisen prosessi
-
Riskianalyysi
-
Tietoturvapolitiikka ja suunnitelma
-
[1] Pääsynvalvonta
-
[2] Olioiden luokittelusta pääsynvalvonnan malleihin
-
Avaintenhallinnasta
-
[1] Julkisen avaimen infrastruktuuri
-
[2] X.509
-
Henkilöstö
Tietoturvan rakentamisen prosessi
Motivointia
Tietoturvallisuus on monisäikeinen asia, joka saattaa tuntua sitä mutkikkaammalta
mitä enemmän uhkia ja torjuntakeinoja tuntee. Prosessi, jolla yrityksen tai
vastaavan tietojenkäsittelyä turvataan, on luonnollisesti myös moniosainen, mutta
jos oivaltaa mistä abstrakteista periaatteista siinä on kyse, käytäntö on
todennäköisesti helpompi hallita.
Sisältöä ja tavoitetta
Tässä esitellään Common Criteria-standardissa ehdotettua vaiheistusta tietoturvan
rakentamisprosessille.
Tavoitekysymys:
-
Oletetaan että yrityksessä ei ole aiemmin paljon kiinnitetty huomiota
tietoturvallisuuteen. Millaisia työvaiheita olisi hyvä käydä läpi, jotta yritykseen
hankittava tietoturvajärjestelmä tulisi oikein valituksi ja
tarkoituksenmukaisesti käyttöön?
- Mitä ongelmia on tietoturvan rakennusprosessissa, joka noudattelee kurssin
johdannossa esiteltyä kaavaa:
0 Ota selvää, mikä on arvokasta ja suojeltavaa (assets).
1 Tunnista uhkat, haavoittuvuudet, hyökkäykset.
2 Arvioi riskit. Jos ne ovat tarpeeksi alhaiset,
lopeta ja palaa aiheeseen uudelleen sopivan ajan kuluttua.
3 Aseta haavoittuvuudet tärkeysjärjestykseen.
4 Valitse ja asenna suojatoimet, palaa kohtaan 1.
|
Tietoturvan rakentamisen prosessi
Kurssin johdannossa on esillä perusmalli
tietoturvatyölle, eli karkeasti ottaen vaiheet:
uhka-analyysi --> turvapolitiikka --> turvamekanismit. Garfinkelin
ja Spaffordin kirjassa vaihejaottelu on
tällainen: suunnittelu - riskien arviointi - kustannus-hyöty-analyysi -
politiikkojen luominen - implementointi -
tarkkailu (auditointi) ja ongelmiin puuttuminen.
Common Criteria-standardi ("CC", jonka varsinaisesta olemuksesta puhutaan toisaalla) esittää yhdeksi mahdolliseksi malliksi
seuraavan tarkennetun vaiheistuksen ja tasojaon tietojärjestelmän "T" (tai
tuotteen, tms.) turvallisuutta työstettäessä.
Kaavio: CC:n mukainen turvallisuusprosessi
Malli lähtee siitä, että selvitetään,
- mikä on T:n tarkoitus ja tavoite;
- millainen on T:n fyysinen ympäristö;
- mitä on T:n arvokas sisältö, arvoasiat ('assets'), joka vaatii
suojaamista.
Näiden perusteella määritellään turvallisuusympäristö, jolla on
osina:
- Oletukset, jotka ympäristölle voidaan asettaa ja joita ei tarvitse
enempää kyseenalaistaa (vaikkapa se ettei tuhoisia maanjäristyksiä esiinny tai ettei modeemiyhteyksiä ole
käytössä);
- Uhkat, jotka yksilöidään esittämällä uhkaaja, oletettu
hyökkäysmenetelmä ja sen pohjana oleva heikkous ja mitä sisältöä uhka
koskee. Riskianalyysi varustaa lisäksi jokaisen uhkan
todennäköisyydellä, jolla hyökkäys toteutuu ja onnistuu
sekä arviolla vahingon suuruudesta.
- Organisaation turvapolitiikka, eli sääntökokoelma siitä mikä on
sallittua ja mikä ei.
Näiden perusteella asetetaan turvatavoitteet. Niiden tarkan
olemuksen CC-ehdotus jättää varsin hämäräksi. Seuraavana vaiheena
tavoitteita hienontamalla saadaan aikaan turvavaatimukset, jotka
koskevat sekä T:tä että sen ympäristöä. Jos vaatimukset täyttyvät, niin
silloin T:n on mahdollista saavuttaa turvatavoitteetkin.
Turvavaatimukset, jotka koskevat T:tä ovat kahdenlaisia:
- toiminnalliset, jotka määräävät turvallisuutta edistävän
käyttäytymisen (mitä tehdään ja miten), ja
- vakuuttavuutta edistävät (miten perusteellisesti ja hyvin tehdään).
Edellisiä koskee standardin osa 2 ja jälkimmäisiä osa 3. Näiden
vaatimusten perusteella muodostuu T:n turvaspesifikaatio ja viimein myös
toteutus. Spesifikaatio vastaa sitä, mitä toisaalla (politiikan yhteydessä)
kutsutaan yleisemmin tietoturvasuunnitelmaksi.
Riskianalyysi
Motivointia
Riskianalyysin periaate on yksinkertainen, käytäntö yleensä vaivalloinen. Menettely
kannattaa silti tuntea, jotta tietoturvauhkien torjuntaa koskevalle
päätöksenteolle voisi hankkia perusteita myös taloudelliselta kannalta.
Sisältöä ja tavoitetta
Esitellään riskianalyysin vaiheistus. Uhkakartoituksen yhteydessä otetaan esille
uhkapuun käsite.
Tavoitekysymyksiä:
- Miten riskianalyysi tapahtuu ja miksi sellainen tehdään?
- Miten ja mihin tarkoitukseen voidaan laatia uhkapuu?
-
Suorita tietoturvauhkien kartoitus (siis tasaisen kattava, alle sivun
tenttivastaukseen sopivassa mittakaavassa) seuraavassa tilanteessa: tavallinen kauppaketjuun kuuluva
yksityinen lähikauppa, jossa päivittäinen toiminta sekä kirjanpito perustuvat
myynnin ja varaston seurantaan tietokoneitse. Kanta-asiakkaat "tunnetaan"
korttijärjestelmän avulla. Internet-yhteyskin on, mutta sitä käytetään vain
sähköpostitse tehtäviin tilauksiin joiltakin toimittajilta.
|
Riskianalyysi
Riskillä tarkoitetaan toisiinsa yhdistettynä mahdollisen vahingon
vakavuutta ja todennäköisyyttä. Usein mallina käytetään näiden kahden
tuloa (jolloin vakavuus arvioidaan rahassa). Todennäköisyyden mukanaolo
riskin käsitteessä tarkoittaa mm. sitä, että jos tiedossa olevat
vakavatkaan uhat eivät aiheuta merkittävää riskiä, tilanteen voi sanoa
olevan turvallinen.
Riskianalyysissa selvitetään uhkat, niiden toteutumisen todennäköisyydet ja
niiden aiheuttamien vahinkojen suuruus. Riskinanalyysin synonyymina on
toisinaan uhka-analyysi ja haavoittuvuustutkimus. Kun mukaan otetaan
vahinkojen aiheuttamien kustannusten minimointi (suojautumisen hintaa
unohtamatta), puhutaan riskien hallinnasta ('risk management'). Tosiasiahan
on, että eliminointi ei tule kysymykseen.
(James W. Meritt: Risk Management
käsittelee hieman myös riskin numeerista arviointia.)
Riskianalyysi suoritetaan, jotta saataisiin jokin pohja päätöksille
siitä, mitkä suojautumismenettelyt ovat taloudellisesti järkeviä.
Nykyiset riskianalyysin menetelmät ovat karkeita, mutta parempia kuin ei
mitään. Epätarkkuudesta ja epätieteellisyydestä huolimatta
riskianalyysia ei kannata jättää käyttämättä hyväksi (siis varsinkaan
hyllyttämällä jo tehty analyysi), jos kohta pitää myös varoa väärää
täsmällisyyden tunnetta.
Riskianalyysi etenee kutakuinkin seuraavasti (vrt. myös hieman tarkempi
esitys):
Arvoasioiden tunnistaminen on näistä helpointa eikä sekään ole aina helppoa.
Laskentaa voidaan toki automatisoida ja jonkin verran aiempiakin vaiheita,
ainakin siltä osin kuin niihin muodostuu rakenteisuutta (esim. juuri uhkapuun
muodossa).
Sen lisäksi, että saadaan perustelu kustannuksille, saavutetaan parempi
tietoisuus tarkastelun kohteena olleista aiheista. Tällä on yleensä
myönteistä vaikutusta (myös) turvallisuuteen.
Harjoitus: (1) Ajattele, millaista omaisuutta, aineellista tai
aineetonta, yrityksellä voi olla. Keksi jotakin, joka on arvokasta (ei
kannata luovuttaa pois) mutta ei ole sitä tietoturvan kannalta. (2) Mikä taas
tuntuu vähäarvoiselta, mutta tietoturvan kannalta onkin otettava huomioon.
(3) Mitä muuta tietojärjestelmä tarvitsee kuin laitteet, ohjelmat ja
käsiteltävän/talletettavan/siirrettävän tiedon?
Vastausta. (1) Esim. toimitilojen sijainti, LVI-laitteet, hyvä siivoushenkilöstö, ...,
tyypillisesti kai infrastruktuuri ja sellaiset asiat, joita ei voi helposti edes
menettää tai joista jo perinteisesti pitää huolta jokin muu taho kuin
tietoturva-ammattilainen. (2) käytöstä poistetut tietokoneet, vanhat sisäiset
puhelinluettelot, roskiksen sisältö, ... (3) ihmiset, dokumentaatio,
materiaalit, tarvikkeet, ...
Riskianalyysi tuottaa turvasuunnitelman, jota myöhemmät analyysit
päivittävät ja laajentavat. Turvasuunnitelman ensimmäinen osa muodostuu
turvapolitiikasta ja muut osat siitä, miten politiikka toteutetaan.
Politiikan olemusta ja tietoturvasuunnitelmaa käsitellään tarkemmin erikseen.
Tietoturvan politiikka ja suunnitelma
Motivointia
Valintoja erilaisten vaihtoehtojen välillä voidaan parhaimmillaan tehdä siten, että
jokin kriteeri optimoidaan. Riippuen siitä miten kriteerit on asetettu voidaan
päätyä erilaiseen tulokseen. Politiikan asettamisen ja siihen sitoutumisen merkitys
on tietoturvassakin tärkeä, jotta kriteereistä vallitsisi jonkinlainen
yhteisymmärrys. Tietoturvapolitiikka ja siihen liittyvä suunnitelma
kehittävät aihetta hieman pitemmälle kuin kriteerien tasolle, mutta tämä
riittänee motivaatioksi tutustua näihin aiheisiin.
Sisältöä ja tavoitetta
Tällä sivulla määritellään ja jaotellaan tietoturvapolitiikan käsitettä ja
sijoitetaan se tietoturvasuunnitelman osaksi.
Tavoitekysymyksiä. Jälkimmäiseen liittyy myös mallin käsite. Katso myös
käyttöjärjestelmien sivuun liittyvää kysymystä.
- Kenen pitää laatia tietoturvapolitiikka ja miten se tapahtuu?
- Mikä erottaa tietoturvamallin (jollainen esim. Bell-LaPadula on) ja
tietoturvapolitiikan? Mitä yhteistä niillä voi olla? Miten
tietoturvasuunnitelma sitten liittyy näihin?
|
Tietoturvapolitiikka
Riskianalyysin yhteydessä näkyy, millaisen prosessin tuloksena voidaan laatia
tietoturvapolitiikka. Se on varsin keskeinen käsite kaikessa tietoturvatyössä. Seuraavaksi esitetään
määritelmiä ja otetaan esille myös tietoturvamallin käsite.
Valtioneuvoston
sanaston aiemman version mukaan tietoturva[llisuus]politiikka =
"Niiden päätösten kokonaisuus, joilla vaikutetaan tietoturvallisuuden
muodostumiseen ja kehitykseen. Organisaation valitsema
tietoturvallisuuperiaatteiden soveltamistapa. Organisaation johdon hyväksymä
periaatteellinen näkemys turvallisuuskäytännöistä, jotka toiminnot huomioivat
päivittäisissä rutiineissa." Uudempi versio sanoo asian tiiviimmin: sen mukaan
organisaation tasolla kyseessä on "johdon hyväksymä näkemys tietoturvallisuuden
päämääristä, periaatteista ja toteutuksesta."
Hieman konkreettisemmin: tietoturvapolitiikka on tietoturvallisuutta koskevien
päätösten dokumentaatio, joka pohjimmiltaan määrittelee, kenellä on oikeus, mihin
resursseihin, miten pääsyä säännellään, kenellä on siitä vastuu ja mihin toimiin
ryhdytään, jos todetaan rikkomuksia.
Politiikkoja on monentasoisia. NIST-käsikirja esittelee seuraavat
tasot ja korostaa, että jaottelu on lukijan ymmäryksen edistämiseksi, ei
tarkkojen rajojen vetämiseksi:
- ohjelmapolitiikka (program policy) tai tietoturvastrategia:
organisaation tavoitteet tietoturvan suhteen, yleiset vastuukysymykset. Politiikan
olisi myös syytä tuoda esille organisaation sitoutuminen tietoturvaan.
- asiakohtainen politiikka, (issue-specific), esimerkkeinä
aihealueista Internet-yhteys (keille, missä asioissa, miten
autentikoituna, ...), sähköpostin yksityisyyskysymykset (organisaation
sisällä) tai epävirallisten ohjelmistojen käyttö.
- järjestelmäkohtainen politiikka, järjestelmänä esim. jokin
tietokoneverkko kuten Lintula.
Politiikka koostuu turvatavoitteista (vrt. CC:n ehdottama prosessi toisaalla) ja
toiminnallisista turvasäännöistä. Esimerkki tavoitteista voisi olla,
että palkkatietoja saa käsitellä vain kirjanpidon ja henkilöstöhallinnon väki,
jolloin vastaavat säännöt voisivat olla, mitä palkkatietojen kenttiä kukin näiden
osastojen henkilö saa muokata, ja lisäksi se, ettei kukaan saa muokata omia
tietojaan. Tällä tasolla toteutus tapahtuukin tyypillisesti
pääsynvalvontasääntöjen perusteella. Niiden täydennyksenä voidaan esittää
ohjeistoja ja työntekijöiden omaksuttavaksi tarkoitettuja menettelyjä.
Alimmalla tasolla politiikka alkaa olla hyvin yksityiskohtainen ja
vaikeaselkoinen. Sitä varten olisi hyvä, jos se ilmaistaan jollain
täsmällisellä, ehkä jopa muodollisella kielellä.
Turvamalleista voi olla hyötyä tässä. Mallin ja politiikan ero ei tosin
yleensä ole kovin selvä (eri lähteissä on erilaisia painotuksia). Mallilla
tarkoitetaan järjestelmien abstraktia kuvausta, joka saa alkunsa käytännön
tapauksista ja toisaalta voi vaikuttaa omien lainalaisuuksiensa ja ilmaisuvoimansa
kautta siihen, miten käytäntöä kannattaa työstää - huono malli voi olla toki
kahlitsevakin. Hyvillä malleilla voidaan saavuttaa vastaavaa hyöty kuin
käsitteellisellä ajattelulla yleensäkin. Malleista on lisää toisaalla. Mainittakoon nyt vain esimerkkinä politiikan ja
mallin erosta, että luonnollisen kielen kielioppia voidaan pitää mallina kielessä
esiintyville ilmiöille. Politiikkana voisi olla esim. kokoelma
oikeakielisyysohjeita, mutta luetteloa voidaan tiivistää huomattavasti kuvaamalla
ohjeet kieliopin avulla.
Yleisen tason politiikasta mallina vaikkapa TTKK:n tai Tampereen yliopiston
tietoturvapolitiikka, yksityiskohtaisesta kuvauskielestä Security Policy Specification Language.
Tietoturvasuunnitelman laatiminen
Tietoturvasuunnitelma on tavallaan laajennettu ja konkretisoitu
yksityiskohtaisen tason tietoturvapolitiikka. Politiikkadokumentin
lisäksi siihen kuuluu:
- nykytila, eli suunnitelman laadinta-ajankohtana vallinneen
turvallisuuden kuvaus. Se saadaan esim. riskianalyysin pohjalta. Se
sisältää erityisesti arvoasiat, arvioidut uhat ja (prosessin tässä vaiheessa)
asennetut turvamekanismit.
- suositukset ja vaatimukset politiikassa asetettujen tavoitteiden
saavuttamiseksi; ne ottavat huomioon myös laajennettavuuden - tilanteet,
joissa huomataan uusi aukko tai uusi data/ohjelma/laite tuo sellaisen tullessaan.
- suunniteltujen toimien aikataulu, varsinkin mikäli suojamekanismeja ei
asenneta kaikkia samalla kertaa. Myös koulutukseen voidaan tarvita aikaa.
- suunnitelmat ajoittaisista tarkistuksista ja päivityksistä, milloin tehdään
(eli tavallaan osa aikataulua). Uudelleenarviointi (sen lisäksi, mitä edellä
sanottiin suosituksista) on tärkeää, koska käyttäjät vaihtuvat, toiminnot
muuttuvat tai laajenevat, järjestelmän tietojen luonne muuttuu,
hyökkäyksiä keksitään uusia,...
Suunnitelmaan pitäisi sisällyttää myös valmiussuunnittelu eli varautuminen
katastrofeihin (sisältäen mm. harjoittelun).
Yhteenvetoa
Jos politiikalla kuvataan päätökset siitä, kuka saa tehdä mitäkin ja
millaista tietoturvaa tavoitellaan, niin suunnitelma esittää, miten politiikka
toteutetaan, ja välineitä politiikan implementointiin ovat
- organisaation standardit,
- ohjeistot ('guidelines'),
- mekanismit, eli työkalut ja varusteet, jotka asennetaan suunnitelman
mukaisesti, sekä
- proseduurit eli menettelyt, jotka käyttäjät omaksuvat osaksi omaa
työtään.
Miten hyvin tämä kaikki toimii, vaatii arviointia ja siihen palataan
kriteerimallien yhteydessä. Edellä mainittu CC eli
Common Criteria on tällainen malli.
Malleja pääsynvalvonnalle
Motivointia
Jos asiaa sopivasti katsoo, kaiken tietoturvan voisi ajatella olevan
pääsynvalvonnan soveltamista. Tässä ei rakenneta näin laajaa näkemystä, mutta aiheen
merkitys on ilmeinen. Melko laaja kokonaisuus tässä kuitenkin on esillä, sillä
siihen kuuluu muutaman vaikutusvaltaisen teoreettisen mallin esittely.
Sisältöä ja tavoitetta
Kokonaisuus "Malleja pääsynvalvonnalle" on tulostettuna n. 5 sivua. Se koostuu seuraavista jaksoista:
- Käytännön kautta kohti malleja
- Pääsynvalvonnan rakenteita
- Erottelumekanismeja
- Teorian kautta malleihin
- Olioiden monitasoinen ja hilamainen luokittelu
- Bell-LaPadulan malli
- Biban eheysmalli
- Kaupallinen eheysmalli (Clark-Wilson)
- Teoreettisia tuloksia
- Kriteerimalleista
Tavoitekysymyksiä:
- Mitä eroa ja mitä yhteistä pääsynvalvonnalla on yhtäältä oikeuttamisen
(authorization) ja toisaalta olion aidontamisen (authentication) kanssa?
-
Jos pääsynvalvonta kohdistuu tiedostoon, millaisia pääsylajeja voi olla
käytössä? Entä millaisiin pääsynvalvonnan rakenteisiin voidaan tallettaa
tieto yksilön oikeudesta päästä käsiksi tuohon tiedostoon?
-
Jos tietojärjestelmän toimijoita ja toiminnan kohteita varustetaan
turvamerkinnöillä (security labels), niin millaisia rakenteita näistä merkinnöistä
voi muodostua? Minkä vuoksi turvamerkintä voi olla tarpeen tehdä?
-
Mitä tarkoitetaan sillä, ettei saa lukea ylhäältäpäin eikä kirjoittaa alaspäin ja
missä yhteydessä tällaisiin sääntöihin pitää turvautua?
|
Malleja pääsynvalvonnalle (1):
Käytännön kautta kohti malleja
Lähdetään liikkeelle yksinkertaisesta tavoitteesta: tietyt tiedot vain tietyille
henkilöille. Tämän tavoitteen käsittely vaatii kolmenlaista tarkennusta:
- miten oliot eroavat toisistaan, esim. mikä edustaa henkilöä tietokoneessa;
- mitä toimintaa on "tiedot jollekulle";
- mitkä ovat "tietyt"?
Ensinnäkin pohjalla on jako toimijoihin (subjekteihin) ja kohteisiin
(objekteihin). Tämä on yksinkertaista ihmisten ja papereiden osalta, mutta
tietokoneen muisteissa sijaitsevien bittien osalta voi vaatia päättelyä.
Tyypillisesti tiedostot ja hakemistot ovat kohteita ja prosessit subjekteja.
Prosessiakin voidaan kuitenkin "kohdella" kommunikoimalla sen kanssa, esim.
lähettämällä sille signaali.
Toimintaa voisi olla kaikki se, mitä ihminenkin tekee tiedolle ja
tietovälineille, mutta jäljempänä malleja esiteltäessä abstrahoidaan samalla
tavalla kuin alakoulusssa, jossa opittiin lukemaan ja kirjoittamaan. Näiden
toimien lisäksihän voisi ajatella Unixin tiedosto-oikeuksien mukaisesti
ainakin, että ohjelmatietoa voidaan myös suorittaa. Kyseisessä tiedostossa
olevan tiedon kannalta kyseessä on kuitenkin vain lukeminen. Olivatpa
pääsylajit mitä tahansa, ne voivat olla erillisiä tai hierarkkisia (esim. jos
saa kirjoittaa, niin saa lukeakin, mutta näin ei välttämättä ole).
Harjoitus: Unixin "rwx" sisältävät tulkinnat toiminnan hienommallekin
jaottelulle. Pohdi yleisesti millaista lukemista, kirjoittamista ja
suorittamista voi eri yhteyksissä olla.
Pääsynvalvonnan rakenteita
Kunkin pääsylajin puitteissa voidaan soveltaa yhtä tai useampia seuraavista
rakenteista:
- Eräänlainen perusmalli on, että kaikkien toimijoiden oikeudet
kaikkiin kohteisiin luetellaan matriisissa, jossa on rivi kutakin toimijaa
ja sarake kutakin kohdetta varten. Tämä on teoriassa täydellinen menetelmä
mutta ei kovin käytännöllinen, jos olioita erotellaan vähänkään
hienojakoisesti. Suurin osa valtavasta matriisista jäisi tyhjäksi ja
toisaalta monet rivit ja sarakkeet olisivat suurelta osalta toistensa
kopioita.
-
pääsyluettelo (access list): kuhunkin kohteeseen liittyvä luettelo
toimijoista, joille pääsy kohteeseen sallitaan (tai joilta se kielletään). Tässä
pääsymatriisin sarake on talletettu kohteen yhteyteen, eikä tyhjiä kohtia ole
tarvinnut käsitellä.
-
kykyluettelo (capability list): jokaiseen toimijaan liittyvä luettelo
kohteista, joihin toimijalla on pääsy, voidaan toteuttaa myös useampana
vaihtoehtoisena (ei-yhtäaikaisena) listana, jolloin kukin edustaa toimijan
yhtä roolia. Oleellisesti kuitenkin pääsymatriisin rivi on irrotettu ja
kytketty toimijaan. Vaikka tällaiset kykytiedot tyypillisesti ovatkin
käyttöjärjestelmän suojissa, ne voivat olla sikäli tosiaan irti taulukosta,
että toimija voi luovuttaa (mahdollisesti rajoitetun) kopion niistä toiselle
toimijalle, vähän samaan tapaan kuin tavanomaisia avaimia voi kopioida.
(Rakentamalla puhtaasti kykyjen perustalle päästäisiin uudentyyppisiin
käyttöjärjestelmiin (vrt. yksi johdanto),
joihin ei tässä puututa.)
- ryhmittely: määritellään ryhmiä ja jokainen olio yhden tai useamman
ryhmän jäseneksi. Toimijan pääsy kohteeseen sallitaan, jos toimija kuuluu
tarkalleen samoihin ryhmiin kuin kohde, tai edes yhteen kohteen ryhmistä,
tai jos kohteen ryhmitys on toimijan ryhmityksen osajoukko (tässä siis 3
erilaista mallia ).
On huomattava, että mihinkään näistä rakenteista ei sellaisenaan sisälly
autentikointia, eli sen selvittämistä, onko kohteeseen pyrkijä tosiaan se
tietty olio, jota sen haluama pääsyoikeus koskee. Koska pääsynvalvonnan
ideana on estää asiattomien, myös väärällä nimellä esiintyvien, pääsy,
käytännössä sitä edeltää ainakin jonkinlainen autentikointi.
Autentikoinnin mekanismeihin paneudutaan mm. salasanojen ja
haaste-vasteen yhteydessä.
Mekanismi,
joka ottaa vastaan ja mahdollisesti toteuttaa (ainakin vie eteenpäin)
autentikoitujen käyttäjien pääsytoiveet, jätetään abstraktiksi.
Tästä mekanismista käytetään nimitystä viitemonitori
('reference monitor').
Harjoitus: Millainen malli kuvaa käyttäjien pääsyä Unixin
tiedostojärjestelmään? Mikä siinä on viitemonitorina?
(Vastaus: ryhmämalli (kolmas mainituista), jossa "ugo"-toimijoille
"rwx|rwx|rwx"-pääsyluettelo tiedostojen ja hakemistojen yhteydessä; joissakin
unixeissa ACL:t eli access control-listat.)
Toimijoiden ryhmittelyä voidaan toteuttaa myös rooleilla, jotka päällisin
puolin ovat samanlaisia kuin ryhmät. Tietoa siitä, mikä rooleissa on
on uutta ja erilaista, voi hakea rooliperustaisen
pääsynvalvonnan sivustolta.
Erottelumekanismit
Jatkossa otetaan esille melko luonnollinen ajatus, että järjestelmässä on
moneen eri turvatasoon kuuluvia olioita, ja katsotaan miten ne suhtautuvat
toisiinsa. Joka tapauksessa on selvää että niitä pitää jotenkin pitää
erossa toisistaan, jotta tietoa ei pääsisi kulkeutumaan pääsynvalvonnan
tavoitteiden vastaisesti. Menetelmiä tähän tarkoitukseen ovat:
- Fyysinen erottelu: eri laitteet ja ympäristöt eri turvakategorioille.
- Ajallinen erottelu: laitteet ja ympäristö siivotaan ennen seuraavaa
(alemmalla tasolla olevaa) käyttäjää.
- Kryptografinen erottelu: salattu tieto on hyödytöntä asiattomille. Pitää
vain varoa, etteivät he pääse sotkemaan sitä.
- Paloitteleva erottelu: olio jaetaan "käsittämättömiin" osiin jotka
käsitellään eri paikoissa tai eri aikoina (tai: siirretään eri reittejä
tai talletetaan eri paikkkoihin). Tulokset yhdistämällä saadaan aikaan
haluttu olion käsittelytulos.
- Looginen erottelu, eristäminen: jokaisen olion "tietoisuus" rajoitetaan
niihin kohteisiin, joihin niillä on oikeus. Tämän toteutuksessa käytetään
rajattuja osoiteavaruuksia ja virtuaalimuistia. Näitä asioita käsitellään
hieman tarkemmin (joskin silti lyhyesti) sekä käyttöjärjestelmän hoitaman
prosessinhallinnan että
luotetun tietokoneen yhteydessä. Alussa
mainitun viitemonitorin idea on juuri loogisen erottelun aikaansaaminen.
Malleja pääsynvalvonnalle (2):
Teorian kautta malleihin
Olioiden monitasoinen ja hilamainen luokittelu
Pääsynvalvonnan ryhmittelyrakenteen soveltaminen erityisesti
sotilassovelluksissa lähtee liikkeelle "need-to-know"-periaatteesta,
jossa kullekin pyritään järjestämään pääsy vain sellaiseen tietoon, joka
on tarpeen tehtävien hoitamiseksi. Sekä toimijat että kohteet
varustetaan turvamerkinnöillä (tai turvanimiöillä, 'labels'), joita
toimijoiden tapauksessa voidaan kutsua oikeuksiksi ('clearance') ja
kohteiden tapauksessa luokituksiksi ('classification'). Yleisesti
kyseessä on näiden olioiden enemmän tai vähemmän pysyvistä
attribuuteista. Luokittelu on luontevaa tehdä kahdessa eri
ulottuvuudessa.
Ensinnäkin on hierarkkinen tasojako, esim. sotilasperinteessä: "unclassified",
"classified", "secret", "top secret" jne. Ideana on, että kukin
toimija pääsee käsiksi omansa ja sitä alempien tasojen kohteisiin.
Tämän lisäksi luokitellaan vastuualueittain (esim. aselajit). Jotta toimija
pääsisi kohteeseen käsiksi, hänellä täytyy siis olla luokitus, jossa taso on
vähintään sama kuin kohteella ja jonka alueina ovat ainakin ne, jotka ovat
kohteellakin.
Harjoitus: Millaiset turvatasot ja vastuualueet järjestäisit
dokumenteille, joita syntyy EU-rahoitteisessa tutkimusprojektissa, jossa
selvitetään matkapuhelimen terveysriskejä ja sitä miten niitä voitaisiin
torjua? Oletetaan, että kyseessä on yhteistyö korkeakoulun (tietoliikenne),
yliopiston (lääketiede), valmistajan ja usean operaattorin välillä.
Tasot muodostavat ketjun (hierarkian), jossa jokainen on
vertailukelpoinen muiden kanssa, mutta alueet suhtautuvat toisiinsa
joukko-opillisen sisältymisrelaation mukaisesti: Ne muodostavat kaikkien
mahdollisten alueiden joukon osajoukkojen hilan ('lattice').
Harjoitus: Piirrä kaavio joukon {a,b,c} kaikista osajoukoista ja
niiden sisältymisestä toisiinsa. Kuvitellaan että a, b ja c ovat eri
vastuualueita, jolloin mainitut osajoukot ovat mahdollisia turvamerkintöjä.
Millainen kaavio syntyy, jos lisäksi on kaksi turvatasoa: luottamuksellinen
ja salainen? Miten kolmas taso, julkinen, muuttaisi kuvaa?
Monet turvamerkinnät ovat siis keskenään vertailukelvottomia. Jos merkintä x on
hilassa y:n yläpuolella sanotaan myös, että x dominoi y:tä. Tämä ehto
toteutuu tarkalleen silloin, kun x:n taso on vähintään y:n taso ja kun x:n
vastuualuejoukko sisältää y:n joukon. (Huomaa, että x siis dominoi x:ää eli
itseään. Kyseessä on "suurempi tai yhtäsuuri"-relaatio.)
Harjoitus: Kohteilla on turvamerkinnät [ luott., {a,b} ] ja [ sal.,
{b,c} ]. Miten hilasta löytyy matalin näitä molempia dominoiva turvamerkintä,
jollainen toimijalta siis vaaditaan, jotta hän pääsisi käsiksi molempiin
kohteisiin?
Hilan matemaattinen määritelmä sisältää oleellisesti ehdon, että jokaisella
alkioparilla on pienin yhteinen yläraja ja suurin yhteinen alaraja. Jos tämä
toteutuu osittain järjestetyssä joukossa, niin kyseessä on silloin hila.
Osittaisella järjestyksellä tarkoitetaan tietynlaista alkioiden välistä
relaatiota, jollainen tässä tapauksessa on juuri dominointi.
Harjoitus: Miten pääset käsiksi diplomityöhön, joka on "julistettu
salaiseksi"? Onko se ensinnäkin luetteloissa ja onko niissä mainittu, että
se on salainen, ja jos on, onko näkyvissä salassapitoaika?
Bell-LaPadulan malli
Edellä jo mainittiin, mitä turvamerkinnöillä ajetaan takaa, mutta malliin
tarvitaan vielä tarkemmat ehdot pääsyä valvovalle viitemonitorille, jotta
voitaisiin nähdä, ettei tietoa pääse väärien toimijoiden käsiin.
Ensinnäkin on ilmeistä, että keskenään vertailukelvottomien
turvamerkintöjen välinen vuorovaikutus pitää kieltää kokonaan. Kahden
samaan luokkaan kuuluvan olion välille taas ei voida asettaa rajoituksia.
Voidaan siis tarkastella kahta eri merkintää x ja y, joista esim. x
dominoi y:tä:
Harjoitus: Jos toimija on luokassa x ja kohde luokassa y, miten pitää
rajoittaa toimintoja "lukeminen" ja "kirjoittaminen"? Mitkä rajoitukset
näille toimille on asetettava, kun kohde onkin ylempänä kuin toimija?
Säännöt ovat, että oman tason yläpuolelta ei saa lukea (NRU, "No Read Up")
ja ettei oman tason alapuolelle saa kirjoittaa (NWD "No Write Down"). Nämä
ovat Bellin ja LaPadulan kehittämän tietoturvamallin keskeinen sisältö.
Malli sisältää näiden sääntöjen lisäksi oletuksen, ettei olioiden
luokitus muutu operaation aikana. Tämä vaadittava ns.
'tranquility'-ominaisuus (eräänlainen "rauhoitus") voi toteutua
eriasteisena, mutta ilman sitä tietoturvatavoite ei toteutuisi;
vastaesimerkki on helppo keksiä vaikka tenttitehtävässä (siis
aikanaan).
Bell-LaPadula-malli (BLP) on vuodelta 1973 ja vaikka se on intuitiivinen ja
varsin yksinkertainen, sillä on silti ollut suuri merkitys alan
tutkimukselle. Yksi idea tässä ja muissa turvamalleissa on se, että jos
järjestelmän todetaan noudattavan mallia, niin silloin tiedetään sen olevan
turvallinen, kunhan vain mallia koskevat oletuksetkin ovat voimassa.
Trusted Computer System Evaluation Criteria (TCSEC) eli ns. Oranssi
kirja on USA:n puolustusministeriön julkaisu vuodelta 1985 (vähän
lisää siitä jäljempänä). Päästäkseen sen määrittelemään turvaluokkaan B1
(keskimmäiseen 7:stä), järjestelmän on toteutettava Bell-LaPadulan mallin
mukainen pääsyn valvonta. Erityisesti siis käytössä on oltava
turvamerkinnät. Tällaista keskusjohtoisesti asetettua pääsynvalvontaa
sanotaan mandatoriseksi ("holhotuksi"). Sen lisäksi
voidaan B1-tasollakin soveltaa käyttäjien asettamia vapaaehtoisia
oikeuksia - samaan tapaan kuin käyttäjä määrittelee tiedosto-oikeudet
unixissa. Tällainen käyttäjän hallinnoima pääsynvalvonta on tyypiltään 'discretionary'. Ilman sitä saman tason ja vastuualueen
toimijat eivät voisi varjella toisiltaan omia tietojaan.
Biban eheysmalli
Tähän asti huomion kohteena on ollut estää tiedon paljastuminen.
Vastaavasti tiedon eheyden turvaamiseksi voidaan määritellä eri tasoja, jolloin
alemman eheystason toimija ei saa muuttaa korkeammalla tasolla olevaa kohdetta,
eikä korkeamman tason toimija saa lukea alemman eheystason kohdetta. Tällöin
vältytään siltä, että alemman eheystason tieto "saastuttaisi" ylemmän tason
tietoa.
Voidaan tietysti väittää, että tieto joko on täysin eheää tai sitten ei
lainkaan (ohjelmakin on joko oikein tai sitten ei). Käytännössä esiintyy
kuitenkin eri tasoja vaikkapa painotuotteen luotettavuudessa. Tällöin on
kyse oikeastaan eheyden todennäköisyysjakaumasta: kuinka usein tieto on
eheää ja kuinka usein ei. Samaa jakauma-ajattelua voisi tietysti soveltaa
jonkin tekstin sisällekin.
Mainitut eheyssäännöt ovat siis NWU, "No Write Up" ja NRD, "No Read Down"
eli tarkalleen päinvastaiset kuin BLP-mallissa. Huomaa, että
luokitusperuste on kuitenkin erilainen. Tämä eheysmalli on pari vuotta
nuorempi kuin BLP-malli ja se on nimeltään Biba-malli laatijansa nimen
mukaisesti. Se sisältää joitakin variaatioita: Jos NWU- ja NRD-säännöistä
pidetään tiukasti kiinni, puhutaan mandatorisesta Biba-mallista. Jos sitä
käytetään yhdessä BLP-mallin kanssa eikä eheysluokitusta tehdä erikseen,
päädytään siihen, että luku ja kirjoitus on sallittua vain samaan luokkaan
kuuluvien olioiden kesken. Toisenlainen mahdollisuus on sallia myös "WU"
ja "RD", mutta näiden tapahtuessa pitää sitten muuttaa ylemmän tason olion
(siis kirjoitetun kohteen tai lukeneen toimijan) luokitus alemman tason
mukaiseksi.
Kaupallinen eheysmalli (Clark-Wilson)
Kaupallisen yrityksen näkökulmasta tietojärjestelmän on usein tärkeämpää edustaa
eheää kuvaa yrityksen todellisuudesta - rahasta, osakesalkusta, varastosta,
teollisuusprosessista jne. - kuin välttämättä pysyä salaisena. Tämän havainnon
ja yritysten tarpeiden kartoituksen pohjalta Clark ja Wilson
loivat (1987) eheysmallin, jonka oli tarkoitus vastata kaupallisella puolella
sitä mitä em. "Oranssi kirja" oli sotilaallisella. Toisin sanoen mallin
perusteella pitäisi voida arvioida yrityksen tietojärjestelmän turvallisuutta
eheyden kannalta.
CW-mallissa yrityksen tiedot jaetaan kahteen luokkaan:
- Eheät
tiedot (constrained data items), jotka on todettu sellaisiksi
erityisillä tarkistusprosesseilla - aluksi tietysti vertaamalla
fyysiseen todellisuuteen ja tiedon kopioinnin jälkeen esimerkiksi
tarkistussumman avulla. Näiden prosessien avulla voidaan tarkkailla,
että järjestelmä toimii oikein, ja tarkistuksen voi suorittaa sellainen
turvallisuusvaltuutettu, joka ei pääse muuttamaan tietoja. Huomaa, että
eheys tarkoittaa tässä siis enemmän kuin yhtäpitävyyttä alkuperäisten
tietojen kanssa. Se sisältää myös alkuperäisten tietojen oikeellisuuden.
- Mahdollisesti epäeheät tiedot (unconstrained data items), jotka
eivät läpäisseet tarkistusta.
Eheän tiedon käsittelyyn käytetään vain sellaisia prosesseja
(operaatioita tai muunnoksia), jotka säilyttävät eheyden. Näitä voi olla
useita erilaisia, ja tietyillä henkilöillä on oikeus suorittaa vain
tiettyjä prosesseja ja vain tietyille tiedoille. Tätä mallinnetaan
(toimija, operaatio, kohde)-kolmikoilla. Yksi erityinen operaatio on
sellainen, jolla mahdollisesti epäeheästä tiedosta voidaan jalostaa
eheää.
Pääsynvalvonta voidaan toteuttaa aiemmin mainituilla rakenteilla ja se
voidaan jakaa kahteen vaiheeseen: Saako henkilö käynnistää jonkin
toiminnon ja jos saa, saako hän kohdistaa sen haluamaansa tietoalkioon.
Erityinen rajoitus on muuten asetettava oikeudelle muuttaa oikeuksia,
eli sille, kuka saa peukaloida kolmikoita.
Yleisenä ongelmana on, että muunnoksia suorittavista ohjelmista on
erittäin vaikea saada takuita siitä, ettei mitään asiatonta pääse
tapahtumaan. Kyseessähän olisi ohjelman oikeaksi todistaminen, mikä
tunnetusti on varsin vaikeaa....
Prosessien huolellisella määrittelyllä tavoitellaan erityisesti
toimintojen eriyttämistä: Minkään tahon ei pitäisi olla vastuussa
sellaisista toimista, että hän voi yksin tehdä vilppiä ja onnistua
kätkemään sen (esim. varaston tapauksessa tekemällä sekä lisäys- että
poistomerkinnät ...). Käytännössä tämä voi ilmetä esim. siten, että
johonkin transaktioon tarvitaan kahden henkilön allekirjoitus.
Clark-Wilsonin mallin kolmikot ovat sikäli rajoitettuja, että ne eivät
ota huomioon kontekstia: Jos henkilö saa tehdä kumman tahansa kahdesta
vaaditusta allekirjoituksesta, hän voi mallin puolesta tehdä molemmat.
Tämän estämiseksi käytännössä riittää politiikkaan kirjattu sääntö.
Teoreettisia tuloksia
Malleja tietoturvasta on 70-luvulta alkaen laadittu myös teoreettisia
tarkasteluja varten. Mukaan otetaan operaatioita, joilla voidaan luoda
tai poistaa kohteita tai toimijoita sekä myöntää tai peruuttaa oikeuksia.
Tavoitteena on edellä esiteltyjen mallien mukaan kuvata
järjestelmiä, joissa turvallisesta alkutilasta ei päästä operaatioista
rakennettujen sallittujen komentojen kautta turvattomaan tilaan.
Komennolla tarkoitetaan sääntöä: JOS tietyillä olioilla vallitsevat
tietynlaiset oikeussuhteet, NIIN suoritetaan näille tietyt operaatiot.
Yksi tulos sanoo, että jos komennoissa esiintyy enemmän kuin yksi
operaatio, niin on ratkeamaton kysymys, voiko tietty toimija saavuttaa
tietyn oikeuden tiettyyn kohteeseen. Jos taas jokainen toteutettavissa
oleva komento sisältää vain yhden operaation, niin ongelma on ratkeava.
Joissakin malleissa on mukana myös kompleksisuustarkasteluja.
Viitteitä näihin tuloksiin löytää hakusanoilla Harrison-Ruzzo-Ullman sekä
Lipton ja Snyder.
Kriteerimalleista
Vaikka tämä jakso on käsitellyt tietoturvan malleja pääsynvalvonnan
näkökulmasta, mainitaan vielä, että nämä mallit asettuvat osaksi
laajempia tietoturvan malleja. Näistä erityisesti ns. kriteerimalleja
voidaan käyttää turvallisuuden mittarina, kun ohjelmistoja suunnitellaan,
arvioidaan tai hankitaan. Kriteerimalleja ovat mm. seuraavat:
-
Edellä mainittu USAn puolustusministeriön "Orange book". Sen mukaan
tehdyn arvioinnin perusteella järjestelmä voi saada luokakseen joko D,
C1, C2, B1, B2, B3 tai A1. Ylemmissä luokissa painottuu erityisesti
turvallisuudesta vakuuttuminen muodollisen suunnittelun ja verifioinnin
kautta. Esimerkiksi luokkaan B2 vaaditaan, että turvallisuus on otettu
huomioon jo suunnittelussa ja luokkaan B3 tai A1 päästäkseen
järjestelmän täytyy rakentua todistetun formaalin turvallisuusmallin
pohjalle.
- European Information Technology Security Evaluation Criteria,
ITSEC, 1991.
- Maailmanlaajuinen "The Common Criteria for Information Technology
Security Evaluation" (CC, versio 2 vuodelta 1998, versio 1 vuodelta
1996). Tämä on lyhyesti esillä johdannossa tietoturvan rakennusprosessin yhteydessä ja sitä käsitellään laajemmin erikseen.
Avaintenhallinnasta yleisesti
Motivointia
Vaikka kryptografiset algoritmit eivät tulisikaan kovin tutuiksi, on
niissä käytettävien avaintenhallinnasta hyvä tietää jotain. Tällöin
algoritmien, "mustien laatikoiden", käyttö on turvallisemmalla pohjalla.
Sisältöä ja tavoitetta
Tämä jakso esittää kokoelman kryptografisten parametrien
hallintaan liittyviä ei-kryptografisia toimia. Tavoitekysymys:
-
Oletetaan, että A ja B ovat sopineet symmetrisestä avaintensalausavaimesta
K, jota he käyttävät päivittäin vaihdettavien datansalausavainten
k1, k2,... salaukseen seuraavien kahden vuoden ajan.
a) Luettele tarpeellisia ja mahdollisia avaintenhallintaan liittyviä
toimia K:n kaltaisen avaimen elinkaaressa. (3p, muut kohdat á 1p)
Mainitse kaksi tämän luettelon tapahtumaa,
b) jotka eivät voi kuulua saman avaimen K elinkaareen.
c) jollaiset eivät tyypillisesti kuulu avainten k1, k2 jne. elinkaareen.
d) Mainitse kaksi a-kohdan luettelosta puuttuvaa tointa, jotka voivat
kuulua julkisen avaimen hallinnointiin.
|
Avaintenhallinnasta yleisesti
Avaintenhallinta (key management) on toimintaa, jonka tarkoituksena
on mahdollistaa avaimia edellyttävä kommunikaatiosuhde sellaiseen
oikeutettujen osapuolten välillä. Avaimilla tarkoitetaan paitsi julkisia
ja symmetrisiä avaimia, myös alustusarvoja ja muita kryptoalgoritmien
parametreja.
Avaintenhallintaan (ja yhtä hyvin avainten hallintaan) liittyviä
toimia ovat
- uusien käyttäjien tarvitsemat alustukset;
sekä avainmateriaalin
- luonti, jakelu, asentaminen;
- rekisteröinti, julkaiseminen, varmentaminen
(sertifiointi), pakkoluovutus (etukäteen) eli 'key escrow';
- käyttö ja käytön (siis käyttötarkoituksen) kontrolli;
- talletus, varmuuskopiointi/palauttaminen;
- päivitys, peruuttaminen, sulkulistalle asettaminen, poisrekisteröinti,
hävittäminen, arkistointi.
Nämä ovat samalla myös yhden avaimen elinkaaressa mahdollisesti
esiintyviä vaiheita. Avaimen käyttöön liittyy yleensä voimassaoloaika
('cryptoperiod'), jonka jälkeen tapahtuu päivitys ja mahdollisesti
hävittäminen. Kaiken lisäksi avain voidaan tietysti hukata tai se voi
paljastua.
Symmetrisen avaimen "elämä" on yleensä melko yksinkertaista, varsinkin
jos se on lyhytikäinen, ns. istuntoavain. Avainta voidaan myös pitää
yllä kauan, jolloin sitä yleensä käytetään istuntoavainten salaamiseen.
Tätä periaatetta voidaan soveltaa useammallakin kuin kahdella
tasolla.
Osa edellä mainituista toimista liittyy lähinnä tai yksinomaan julkisen
avaimen hallintaan. Näitä toimia ovat rekisteröinti, julkaiseminen,
varmentaminen, peruuttaminen, sulkulistalle asettaminen ja
poisrekisteröinti.
Kryptografisten parametrien, erityisesti avainten, tarkoituksena on
suojata tietoa vihamielisessä ympäristössä, mutta näillä parametreilla
itsellään ei ole vastaavaa suojaa (ainakaan viime kädessä, vrt.
avaintensalausavainten...salausavain). Sitä varten edellä esitetyt
hallinnointitoimet pitää suojata muilla mekanismeilla.
Julkisen avaimen varmennestruktuuri, X.509
Motivointia
Sen lisäksi mitä kryptografisten avainten hallinnasta on sanottu
yleisesti, julkisten avainten erityisluonne ja
tärkeys käytännössä motivoivat niiden hallinnoinnin eli PKI:n perusteellisemman
esittelyn.
Sisältöä ja tavoitetta
Tässä esitellään lähinnä varmenteiden muodostamia rakenteita ja
X.509-standardin merkitystä.
- Selitä millaista luottamusta ja millaisiin avaimiin osapuoli A tarvitsee,
kun hän käyttää varmenneketjua vakuuttuessaan osapuolen B julkisen avaimen
KB aitoudesta.
|
PKI
Julkisen avaimen infrastruktuurilla (PKI) tarkoitetaan sellaista
järjestelmää, joka hallinnoi julkisia avaimia ja niiden varmenteita.
Harjoitus: Kehen luotat, jos ulkomaalaisen esittämän passin
perusteella päättelet, mikä hänen nimensä on?
Yleinen varmennestruktuurin idea on seuraava: A vakuuttuu B:n avaimen aitoudesta
käyttäen polkua A - X1-X2-...- Xn -B, jossa A
luottaa X1:n avaimen aitouteen sekä jokaiseen olioon Xi, ja
A:lla on käytettävissään kunkin Xi:n allekirjoittama varmenne
Xi+1:n avaimesta ja vielä Xn:n varmenne B:n avaimesta. Tästä
polusta käytetään myös nimitystä luottamusketju. Kuten havaitaan, A:lla
pitää olla tiettyä luottamusta kaikkia olioita Xi kohtaan. Tämä pitää
sisällään kaksi asiaa: ensinnäkin A:n pitää (tuntea ja) hyväksyä politiikat,
joiden perusteella Xi:t väittävät myöntävänsä varmenteita ja
toiseksi A:n pitää luottaa siihen, etteivät ne tingi politiikkojensa
asettamista vaatimuksista. (Tässä on oikeastaan vastaus eo. harjoituksen
kysymykseen.)
Harjoitus: Jos kerran A:n luottamus ulottuu Xn:ään asti,
joka on allekirjoittanut varmenteen B:n julkisesta avaimesta, niin mihin enää
tarvitaan muita Xi:tä? Tavoitteenahan oli vain, että A vakuuttuu
B:n julkisesta avaimesta.
Vastaus: Ketju tarvitaan varmenteiden katkeamatonta verifiointia varten.
Asiaa voi tapauksessa n=3 ajatella vaikkapa kuvittelemalla B tunnetun
ulkomaalaisen yrityksen X3 työntekijäksi. A uskoo, että X3 noudattaa
politiikkaansa, mutta ei voi tietää, onko hänen seitistä onkimansa X3:n avain
oikea. Tätä varten hän tarvitsee varmenteen ja löytää sellaisen yritykseltä
X2, joka toimii kyseisessä maassa (yhtenä) varmenteita myöntävänä
viranomaisena. A kyllä uskoo X2:n hoitavan varmentajan vastuunsa, mutta
voidakseen varmistua avaimesta, jolla X2:n allekirjoittama varmenne voidaan
todentaa, A tarvitsee vielä kotimaisen varmenneviranomaisen X1 myöntämän
varmenteen ulkomaalaiselle X2:lle.
Jotta ketju voisi päättyä tähän, A:lla pitää tietenkin olla riittävä
luottamus hallussaan olevaan X1:n julkiseen avaimeen. Tämän hän on
voinut saada vaikkapa samassa yhteydessä, kun hän on hankkinut X1:ltä
varmenteen omalle julkiselle avaimelleen. Tästä varmenteesta puolestaan B voi
aloittaa taaksepäin kerimisen halutessaan varmuuden A:n julkisesta
avaimesta. Käytännössä A:n kannattaa lähettää X1:n myöntämä varmenne B:lle
samalla, kun ottaa yhteyttä tähän, sillä muuten B:lle voi tulla
hankaluuksia varmenteen löytämisessä. Sama koskee tietysti
alussa kuvattua tilannetta, ts. B:n kannattaa liittää sekä yrityksensä X3
että oman maansa varmentajan X2 myöntämät varmenteet viestiinsä A:lle.
Harjoitus: Millainen yleinen rakenne tai muoto voisi luontevimmin
olla sellaisella kokonaisuudella, josta edellä kuvailtu varmenneketju
X1-X2-X3-B on pieni osa? Ajattele yrityksen X3 muita työntekijöitä ja
toisaalta muita yrityksiä kyseisessä maassa.
Vastaus: Varmentajista muodostuu hierarkia eli puurakenne. Sellaisessa
saadaan kohtuullisen läheisillä (ja siis luotettavissa olevilla) ja
kohtuullisen kokoisilla (lapsisolmujen määrä) varmennepalvelimilla ja
kohtuullisella vaivalla (polun pituus) katetuksi laaja käyttäjäjoukko.
Puurakenteesta esiintyy useita variaatioita. Ääritapauksessa hierarkia on
tiukasti top-down-tyyppinen eli varmenteita myönnetään vain hierarkian
seuraavaksi alemman tason olioille. Tässä tapauksessa em. olion X1
pitää olla juurena sellaisessa alipuussa, joka sisältää sekä A:n että B:n. Se
olisikin siis jokin ylikansallinen viranomainen, eikä se varmaan olisikaan
suoraan myöntänyt varmennetta A:lle kuten edellä lopuksi X1:n tapauksessa
hahmoteltiin. Tällaisessa tapauksessa A olisi luonnollisesti saanut
luotettavan tiedon ylikansallisen X1:n avaimesta paikallisilta
viranomaisilta.
Jos taas kukin Xi sertifioi myös sen ylemmän tahon, jolta on
saanut sertifikaatin, A:n riittää tuntea varmuudella vain oman lähimmän
varmenneviranomaisensa julkinen avain; polku nousee puussa A:sta alkaen
ylöspäin yhteiseen esi-isään ja laskeutuu siitä kohti B:tä. Tällainen esi-isä
saattoi edelläkin olla X1:llä ja X2:lla, mutta sitä ei tarvittu, koska X1 ja
X2 olivat tehneet keskinäisen järjestelyn, ns. ristiinvarmennuksen.
Tällaisessa tilanteessa ei välttämättä tarvita mitään kovin korkeata
ylikansallista tasoa, vaan topologia voi olla sellainen, jossa on useita
top-down-hierarkkioita ja näiden juurivarmentajat (siis esim. X1 ja X2) ovat
varmentaneet toisiaan ristiin verkkomaisesti.
Erikseen esiteltävä PGP edustaa toisenlaista
mallia varmenneketjujen muodostamiseksi. Varmentajat eivät siinä ole
(välttämättä) virallisia eikä niillä ole julkaistuja politiikkoja, vaan
kuka tahansa voi "myöntää" varmenteita eli allekirjoittaa toisten
käyttäjien avaimia. Varmentajista tai oikeastaan varmenteista muodostuu
verkko, josta voi olla vaikea löytää tarvitsemaansa tai ainakaan
luotettavaa varmenneketjua.
Vaikka PGP:ssä muodostuu maailmanlaajuinen varmenneverkosto, sitä ei ehkä
pitäisi kutsua julkisen avaimen infrastruktuuriksi. PGP-rakenne toimii
ruohonjuuritasolla ja sellaisena tietysti on "infraa".
Yleensä PKI:stä puhuttaessa tarkoitetaan varmenneviranomaisia, niiden
politiikoista muodostuvia varmennetopologioita, asiakkaiden
kanssa kasvokkain toimivia rekisteröintiviranomaisia käytäntöineen,
varmenteiden jakelu- ja sulkujärjestelmiä sekä varmenteita hyödyntäviä
sovelluksia.
X.509
Julkisen avaimen infrastruktuureja kehitellään monissa paikoissa ja
monenlaisiin tarkoituksiin. Keskeinen tausta näille hankkeille on
X.500-hakemistostandardeihin kuuluva standardi X.509, joka määrittelee
varmenteen ja varmenteita käyttäviä autentikointiprotokollia.
Nämä protokollat perustuvat allekirjoitukseen, jonka tunnistautuja laatii.
Periaate muistuttaa hieman toisaalla esiteltyä
salasanan suojausmenettelyä, mutta nyt ei ole salasanaa eli yhteistä
salaisuutta, vaan "suojausfunktio" eli allekirjoitus lasketaan
oleellisesti aikaleimasta ja todennus tapahtuu avaamalla allekirjoitus
tunnistautujan julkisella avaimella, johon todentaja voi luottaa
varmenteen ansiosta. Varmenteen hankkiminen ja toimittaminen todentajalle
siis korvaa salasanasta sopimisen.
Autentikointiprotokollan yhteydessä on sitten helppo sopia myös yhteisestä
salaisuudesta, jota voi jatkossa käyttää symmetrisen salauksen avaimena.
Tähän tunnistautuja tarvitsee kuitenkin vastaanottajan eli todentajan
julkista salausavainta, joten varmenteen toimittamista tarvitaan
toiseenkin suuntaan. Varmenteiden määrittelyssä ja jakelussa onkin
X.509-standardin keskeinen merkitys.
Laajojen infrastruktuurien on toteutettava tehokas hakemistojärjestelmä,
josta löytyvät avaimet, niiden varmenteet sekä sulkulistat. X.500-hakemiston
ohella tähän tarkoitukseen on käytetty uudempaa Internet-standardia LDAP
(Light Weigth Directory Access Protocol).
Katsotaan X.509-varmenteen sisältöä erikseen HST-hankkeen
yhteydessä.
Muina X.509-varmenteita käyttävinä sovelluksina tulee esille
S/MIME ja SSL
(ja niitä käyttää myös SET, eikä PGP:kään hyljeksi).
TIEKEn sivulla oleva teksti (otsikkoon
Key Escrow/Recovery asti) käsittelee PKI:tä ja sisältää myös
kaavioita hierarkioista.
Varmennesysteemeistä ja erityisesti X.509:stä löytyy myös varsin
kriittisiä esittelyjä.
Itse X.509-infrastruktuurin standardointiin voi tutustua
PKIX-hankkeen sivulla.
Henkilöstö
Motivointia
Tietojenkäsittelyn turvattomin osatekijä on yleensä ihminen. Tämä
tarkoittaa paitsi vahingon kautta toteutuneita uhkia myös tietoisia
tietoturvarikkeitä. Kummassakin tapauksessa tärkeimmässä asemassa olevat
ihmiset ovat yrityksen tai vastaavan sisällä. Ulkopuolisten hyökkäykset
ovat erilainen uhka, mutta nekin voivat joissain tapauksissa tulla
mahdollisiksi nimenomaan sisäpuolisten ongelmien takia.
Sisältöä ja tavoitetta
Tavoitekysymys tiivistää noin puolet tämän jakson sisällöstä. Toisena
puolena ovat paitsi tahattomat rikkeet, myös sellaiset joissa
ulkopuolinen hyökkääjä käyttää työntekijää välikappaleenaan.
- Esittele viisi menettelyä, joilla yritys voi torjua työntekijöidensä
tahallisesti aiheuttamia tietoturvarikkomuksia.
|
Henkilöstö
Perinteisesti suurin osa tietorikoksista tapahtuu "sisäpuolelta" - tai esim.
entisen työntekijän toimesta.
Seuraava teksti perustuu pääosin terveydenhuollon tietoturvaa
käsittelevään kirjaan.
Henkilöstöturvallisuustoimenpiteet ulottuvat vakinaisesta ja tilapäisestä
henkilökunnasta myös vierailijoihin sekä ulkopuolelta ostettuihin
paveluihin. Henkilöiden tehtävämäärittelyissä tulee määritellä myös
tietoturvaan liittyvät oikeudet, velvollisuudet ja vastuut. Lisäksi
pitää muistaa, että
- jokainen on osaltaan vastuussa tehtäviinsä liittyvästä
tietoturvasta ja siihen liittyvästä luottamuksellisuudesta, joka
mainitaan jo työsopimuksessa ja toimenkuvassa. Yhtenä osana
työn määrittelyvaihetta voidaan (varsinkin yritysmaailmassa) tarvita
salassapitosopimusta (NDA, Non-disclosure agreement). Katso
sopimusmalleja PKT-yritysten
tietoturvallisuusoppaan liitteessä.
- uudelle työntekijälle annetaan hänen tehtäväänsä vastaavat
käyttöoikeudet sekä perehdytetään hänet toimimaan organisaation
tietoturvaperiaatteiden mukaisesti.
- toiminnan kannalta keskeiset tehtävät ja vastuut jaetaan eri
henkilöille,
- tietoturvallisuusasioihin perehtyminen ja osaamisen ylläpito
järjestetään,
- kriittisten tehtävien tehtäväkuvaukset dokumentoidaan niin, että joku
toinen pystyy niiden avulla suorittamaan ko. tehtävän,
- asiantuntevien varahenkilöiden määrittely ja kouluttaminen hoidetaan,
- käyttöoikeuksien määrittely toteutetaan kullekin henkilölle
työtehtävien, ei organisaatioaseman mukaan.
- tietoturvallisuushäiriöiden rekisteröinnistä, raportoinnista ja
selvittämisestä huolehditaan,
- työsuhteen päätyttyä huolehditaan, että henkilö palauttaa avaimet,
henkilötunnisteet ja henkilökortin, joka hävitetään sekä henkilön
käyttöoikeudet poistetaan.
Tässä sanotun lisäksi tietoturvallisuuteen voidaan tietysti vaikuttaa
valinnoilla jo työhönoton yhteydessä. Työntekijän tietoon liittyvät
oikeudet eivät koske ainoastaan tiedostoja vaan myös prosesseja, esim.
sitä kenellä on oikeus antaa minkäkinlaisia lausuntoja yrityksen
nimissä. Oikeuksia voidaan poistaa myös muussa yhteydessä kuin
työsuhteen päättyessä tai rikkomusten seurauksena. Yleinen vähimpien
oikeuksien periaate (eli "need to know") on
toimiva, kunhan oikeuksia ei normaalin kehityksen takia tarvitse
yhtenään muuttaa.
Valvontaa ja huolenpitoa. Henkilökunta (ja varsinkin vierailijat)
voidaan varustaa näkyvin henkilötunnistein, tai mahdollisesti sellaisin,
jotka paikasta toiseen siirryttäessä automaattisesti havaitsevat ja
tunnistavat tulijan. Keskuskoneiden ja konsolien äärelle on pääsy vain
käyttöhenkilöstöllä ja työasemille vain niillä, jotka niitä tarvitsevat.
Ainakin näihin tiloihin on syytä järjestää kulunvalvonta, jonka
perusteella voidaan tietää, kuka ja milloin siellä on käynyt! Joissakin
yhteyksissä voidaan käyttää kameravalvontaakin, mutta tätä suositellaan
välttämään. Joka tapauksessa siitä pitää ilmoittaa valvonnan kohteiksi
joutuville.
Työntekijöitä voi olla tarpeen valvoa muillakin tavoin esimerkiksi
seuraamalla heidän sähköpostiansa, tiedostojansa tai seittiselaustaan.
Pääasiassa tällainen toiminta johtuu (ehkä perustellusta ja yleisestä)
epäluottamuksesta työntekijää kohtaan, mutta merkitys voi olla laajempi.
Voidaan myös tulkita niin, että työntekijää samalla opastetaan ja
patistetaan noudattamaan tietoturvapolitiikkaa. Näin on vaikkapa
sähköpostin salauksen ja tiedosto-oikeuksien asettamisen osalta. Lisäksi
vaikutuksena voi olla huolenpito:
Työntekijäkin voi nimittäin joutua
hyökkäyksen kohteeksi: tätä voi olla esim. lahjonta, uhkailu, kiristys
tai "miellyttävämpi" social engineering, jossa käytetään hyväksi
erityisesti auttamisen halua. Näillä kaikilla voi olla
tavoitteena jokin tietoon kohdistuva luvaton toimi.
Sähköpostin valvontaan vaikuttaa myös Laki
yksityisyyden suojasta työelämässä, joka astui voimaan 1.10.2001. Sen
9§:llä on otsikko "Menettelytavat teknisen valvonnan ja tietoverkon käytön
järjestämisessä". Pykälässä viitataan ensin kahteen muuhun lakiin
menettelytapojen hallinnoinnin osalta, sitten luvataan säätää erikseen
työnantajan oikeudesta valvonnan käyttöön. Lopuksi todetaan: "Työnantaja
ei saa toimenpiteillään vaarantaa työntekijän yksityisluonteisten
luottamuksellisten viestien salaisuutta sähköpostin ja tietoverkon
käytössä."