Для решения перечисленных задач в вычислительных сетях (ВС) создаются специальные механизмы защиты (или сервисы безопасности). Их перечень и содержание для общего случая могут быть представлены следующим образом:

1. Идентификация/аутентификация. Современные средства идентификации/аутентификации должны удовлетворять двум условиям:

- быть устойчивыми к сетевым угрозам (пассивному и активному прослушиванию сети);

- поддерживать концепцию единого входа в сеть.

Единый вход в сеть — это, в первую очередь, требование удобства для пользователей. Если в корпоративной сети много информационных сервисов, допускающих независимое обращение, то многократная идентификация/аутентификация становится слишком обременительной. К сожалению, пока нельзя сказать, что единый вход в сеть стал нормой, доминирующие решения пока не сформировались.

Дополнительные удобства создает применение биометрических методов аутентификации, основанных на анализе отпечатков (точнее, результатов сканирования) пальцев. В отличие от специальных карт, которые нужно хранить, пальцы «всегда под рукой» (правда, под рукой должен быть и сканер). Подчеркнем, что и здесь защита от нарушения целостности и перехвата с последующим воспроизведением осуществляется методами криптографии.

2. Разграничение доступа. Разграничение доступа является самой исследованной областью информационной безопасности.

В настоящее время следует признать устаревшим (или, по крайней мере, не полностью соответствующим действительности) положение о том, что разграничение доступа направлено исключительно на защиту от злоумышленных пользователей. Современные информационные системы характеризуются чрезвычайной сложностью и их внутренние ошибки представляют не меньшую опасность.

В последнее время появляются новые модели управления доступом, например модель «песочницы» (Sandbox) в Java-технологии.

Активно развиваемое ролевое управление доступом решает не столько проблемы безопасности, сколько улучшает управляемость систем (что, конечно, очень важно). Суть его в том, что между пользователями и их привилегиями помещаются промежуточные сущности — роли. Для каждого пользователя одновременно могут быть активными несколько ролей, каждая из которых дает ему определенные права.

3. Протоколирование/аудит. Протоколирование и аудит традиционно являлись рубежом обороны, обеспечивающим анализ последствий нарушения информационной безопасности и выявление злоумышленников. Такой аудит можно назвать пассивным.

Довольно очевидным обобщением пассивного аудита для сетевой среды является совместный анализ регистрационных журналов отдельных компонентов на предмет выявления противоречий, что важно в случаях, когда злоумышленнику удалось отключить протоколирование или модифицировать журналы.

В современный арсенал защитных средств несколько лет назад вошел активный аудит, направленный на выявление подозрительных действий в реальном масштабе времени. Активный аудит включает два вида действий:

- выявление нетипичного поведения (пользователей, программ или аппаратуры);

- выявление начала злоумышленной активности.

Нетипичное поведение выявляется статистическими методами, путем сопоставления с предварительно полученными образцами. Начало злоумышленной активности обнаруживается по совпадению с сигнатурами известных атак. За обнаружением следует заранее запрограммированная реакция (как минимум — информирование системного администратора, как максимум — контратака на систему предполагаемого злоумышленника).

Важным элементом современной трактовки протоколирования/аудита является протокол автоматизированного обмена информацией о нарушениях безопасности между корпоративными системами, подключенными к одной внешней сети. В наше время системы не могут считаться изолированными, они не должны жить по закону «каждый за себя»; угрозам следует противостоять сообща.

4. Экранирование. Экранирование как сервис безопасности выполняет следующие функции:

- разграничение межсетевого доступа путем фильтрации передаваемых данных;

- преобразование передаваемых данных.

Современные межсетевые экраны фильтруют данные на основе заранее заданной базы правил, что позволяет, по сравнению с традиционными операционными системами, реализовывать гораздо более гибкую политику безопасности. При комплексной фильтрации, охватывающей сетевой, транспортный и прикладной уровни, в правилах могут фигурировать сетевые адреса, количество переданных данных, операции прикладного уровня, параметры окружения (например, время) и т. п. Применение межсетевого экранирования поставщиками Internet-услуг в соответствии с рекомендациями разработчиков позволило бы существенно снизить шансы злоумышленников и облегчить их прослеживание.

5. Туннелирование. Его суть состоит в том, чтобы «упаковать» передаваемую порцию данных вместе со служебными полями в новый «конверт». Данный сервис может применяться для нескольких целей:

- осуществления перехода между сетями с разными протоколами (например, IPv4 и IPv6);

- обеспечения конфиденциальности и целостности всей передаваемой порции, включая служебные поля.

6. Шифрование. Шифрование — важнейшее средство обеспечения конфиденциальности и одновременно самое конфликтное место информационной безопасности. У компьютерной криптографии две стороны — собственно криптографическая и интерфейсная, позволяющая сопрягаться с другими частями информационной системы. Важно, чтобы были обеспечены достаточное функциональное богатство интерфейсов и их стандартизация.

7. Контроль целостности. В современных системах контроль целостности должен распространяться не только на отдельные порции данных, аппаратные или программные компоненты. Он обязан охватывать распределенные конфигурации, защищать от несанкционированной модификации потоки данных.

8. Контроль защищенности. Контроль защищенности, по сути, представляет собой попытку «взлома» информационной системы, осуществляемого силами самой организации или уполномоченными лицами. Идея данного сервиса в том, чтобы обнаружить слабости в защите раньше злоумышленников. В первую очередь, имеются в виду не архитектурные (их ликвидировать сложно), а «оперативные» бреши, появившиеся в результате ошибок администрирования или из-за невнимания к обновлению версий программного обеспечения. Средства контроля защищенности позволяют накапливать и многократно использовать знания об известных атаках. Очевидна их схожесть с антивирусными средствами. Очевиден и реактивный, запаздывающий характер подобного контроля (он не защищает от новых атак).

Существуют как коммерческие, так и свободно распространяемые продукты для контроля защищенности.

9. Обнаружение отказов и оперативное восстановление. Обнаружение отказов и оперативное восстановление относятся к числу сервисов, обеспечивающих высокую доступность (готовность). Его работа опирается на элементы архитектурной безопасности, а именно на существование избыточности в аппаратно-программной конфигурации.

10. Управление. Управление относится к числу инфраструктурных сервисов, обеспечивающих нормальную работу функционально полезных компонентов и средств безопасности. Сложность современных систем такова, что без правильно организованного управления они постепенно (а иногда и довольно быстро) деградируют как в плане эффективности, так и в плане защищенности.

Особенно важной функцией управления является контроль согласованности конфигураций различных компонентов (имеется в виду семантическая согласованность, относящаяся, например, к наборам правил нескольких межсетевых экранов). Процесс администрирования идет постоянно; требуется, однако, чтобы при этом не нарушалась политика безопасности.