Сервисные службы защиты информации плоскости пользователя

Аутентификация плоскости пользователя или аутентификация объекта – эта служба отвечает за определение идентичности вызывающего и/или вызываемого пользователей оригиналу. Аутентификация является основной для установления надежных соединений. Данная служба является базовой для остальных служб защиты.

Аутентификация может быть как взаимной (симметричной), так и односторонней (асимметричной). В первом случае оба пользователя аутентифицируются друг для друга. При односторонней аутентификации только один пользователь аутентифицируется для другого.

Аутентификация обеспечивается через обмен информацией между агентами безопасности, которые обмениваются между собой сообщениями безопасности (Security Message Exchange, SAsme). В свою очередь, обмен сообщениями безопасности возможен либо в плоскости сигнализации, либо в плоскости пользователя. Рисунки 3.1 и 3.2, соответственно, показывают уровневые модели аутентификации основанной на сигнализации и полосовой (функционирующей непосредственно в полосе данных).

Конфиденциальность плоскости пользователя обеспечивается криптографическими механизмами, которые защищают данные «пользователя» в виртуальных каналах и трактах от несанкционированного вскрытия. Данная служба функционирует на уровне ячеек АТМ. При этом шифруется только пользовательская часть ячейки ATM.Заголовок ячейки передается незашифрованным.

Достоверность данных или «оригинальная аутентификация данных» плоскости пользователя обеспечивается механизмом, который позволяет определять умышленную модификацию данных. Данная служба функционирует между пользователями на уровне AAL (для AAL ѕ и AAL 5) и может быть реализована в двух вариантах:

1) достоверность данных без защиты от повторной модификации;

2) достоверность данных с защитой от повторной модификации.

В первом случае источник перед передачей добавляет криптографическую характеристику в конце каждой AAL SDU. Эта характеристика вычисляется по всем AAL SDU. Этот вариант реализации достоверности данных полезен для протоколов верхнего уровня, которые обеспечивают свою собственную нумерацию последовательности (например TCP), без добавления заголовка, требуемого для дублирования данной функции на уровне AAL.

Второй вариант реализации достоверности данных детектирует и отбраковывает «старые» или «переупорядоченные» AAL-SDU. Это достигается сначала добавлением номера последовательности в конце каждой AAL-SDU, а затем вычислением характеристики для совокупности AAL-SDU, включая номера последовательности. Это характеристика, которая защищает и AAL-SDU и номер последовательности, затем добавляется к общей AAL-SDU (которая включает номер последовательности). Этот метод обеспечивает защиту приложений ATM, которые не осуществляют свою собственную нумерацию последовательности.

Контроль доступа плоскости пользователя – это применение набора правил для запроса услуги. Эти правила могут зависеть от атрибутов вызывающего объекта, таких как идентичность, атрибутов соответствующих параметров, таких как целевой адрес, системных атрибутов, таких как время и история предыдущих запросов данным или другими объектами клиента. Правила контроля доступа могут быть предикатом, сформированным всеми этими атрибутами. Если предикат удовлетворен, то запрашиваемая служба (услуга) предоставляется, если предикат не удовлетворен, то запрашиваемая служба не предоставляется.

Контроль доступа плоскости пользователя требует механизмов для транспортировки информации контроля доступа, используемой во время установления соединения, так как механизмы внутри компонентов АТМ используют эту информацию, чтобы определить нужно ли предоставлять доступ к соединению. Контроль доступа плоскости пользователя может основываться на метках защиты (например, стандартные метки защиты [10]), идентичности источника или получателя, времени дня, типе службы, полях вышележащего протокола (например, протокол Интернет), или на других параметрах, которые могут быть определены во время установления соединения.

Контроль доступа плоскости пользователя обеспечивается на уровне АТМ.

Службы поддержки

Перечисленные в 3.1 службы защиты информации, которые часто называют базисом служб защиты. Помимо данного базиса существуют также службы поддержки, которые необходимы для обеспечения масштабируемости и повышения эффективности базиса служб защиты (Рисунок 3.1):

· обмен сообщениями защиты и согласование опций защиты

· обмен ключами

· обновление ключей

· инфраструктура сертификации.

Обмен сообщениями защиты и согласование. Для того чтобы предоставить большинство служб, описанных выше, должны передаваться сообщения между вовлеченными агентами защиты (SA). Данная спецификация описывает два метода обмена сообщениями защиты – обмен сообщениями по сигнализации UNI 4.0 и обмен сообщениями in-band (т.е. обмен сообщениями защиты по уместному виртуальному каналу плоскости пользователя).

Эти методы обмена сообщениями также обеспечивают механизм для согласования опций защиты. Т.к. требования защиты различные для разных организаций, важно обеспечить ассортимент служб защиты, алгоритмов и длительностей ключей, которые соответствуют широкой области потребностей защиты. Кроме того, законы экспорта и/или импорта некоторых стран накладывают ограничения, через которые зашифрованные продукты могут импортироваться/экспортироваться. По этим причинам механизмы защиты АТМ поддерживают множественные службы защиты, алгоритмы и длительности ключей. Для того чтобы агент защиты соответствовал общим параметрам защиты (таким как алгоритмы и длительности ключей), эти методы обмена сообщениями защиты обеспечивают согласование этих параметров как часть процедуры установления защиты для VC.

Обмен ключами – это механизм, посредством которого два агента защиты обмениваются секретными ключами для служб конфиденциальности и/или достоверности. Для того чтобы противостоять атакам типа «человек в середине», обмен ключом обычно связан со службой аутентификации. Это может быть осуществлено путем включения «конфиденциального» ключа внутри параметров обмена потоков аутентификации.

Также как аутентификация, обмен ключом представлен и для симметричных (секретный ключ) и для асимметричных (публичный ключ) алгоритмов. Кроме того, обмен ключом может быть двунаправленным (два пути) и однонаправленным (один путь).

Обновление ключа сеанса. Ключи сеанса – это ключи, используемые напрямую для обеспечения служб конфиденциальности и достоверности плоскости пользователя через виртуальные каналы АТМ. Так как скорость данных может быть высокой в VC, крайне необходимо периодически менять ключи, чтобы избежать «повторного использования ключа». Данная спецификация определяет службу обновления ключа сеанса, которая обеспечивает эту возможность.

Эта служба представлена в двух фазах – фаза обмена ключом сеанса и фаза смены ключа сеанса. Фаза обмена ключом сеанса использует «мастер ключ», которым обмениваются при установлении соединения (используя службу обмена ключом), чтобы зашифровать новый ключ сеанса. При приеме зашифрованного ключа сеанса, приемник расшифровывает ключ сеанса, используя общий мастер ключ, и сохраняет его для второй фазы – смены ключа.

Инфраструктура сертификации. В криптосистеме публичного ключа каждая сторона (агент защиты) Х имеет пару ключей: один – публично известный – «публичный ключ» Х (РК_Х), и другой, известный только Х – «приватный ключ» Х (SK_X). Для того, чтобы сторона А послала секретную информацию стороне В (или чтобы сторона могла проверить характеристику, переданную стороной В), А должна получит публичный ключ В, РК_В. Хотя РК_В – публичный, по определению, никакая сторона Х не должна иметь возможность заменить РК_В  на другой (например РК_Х). Чтобы предотвратить такого рода воздействия, публичным ключом можно обмениваться в форме «сертификата».

Сертификат содержит имя стороны, ее публичный ключ и некоторую дополнительную информацию и обозначается доверяющей стороной, «орган сертификации» (СА). Эта характеристика жестко связывает публичный ключ с предметной стороной. Любая сторона, имеющая доступ к публичному ключу СА может проверять подлинность сертификата (путем проверки характеристики СА в сертификате) и использовать публичный ключ, который сертифицирован. Один раз отмеченные сертификаты могут передаваться через коммутаторы сообщений не поддерживающие защиту.