Слайд 1Структура и особенности построения автоматизированных систем
Слайд 2Термины и определения
Автоматизированная система (AC) - система, состоящая из персонала
и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая информационную технологию выполнения
установленных функций [1].
Информационная система (ИС) - совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий и технических средств; [2]
Комплекс средств автоматизации АС - совокупность всех компонентов АС, за исключением людей [1].
Информационные технологии - процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации и способы осуществления таких процессов и методов [2]
Информационно-телекоммуникационная сеть (ИТКС) - технологическая система, предназначенная для передачи по линиям связи информации, доступ к которой осуществляется с использованием средств вычислительной техники. [2]
Программой для ЭВМ является представленная в объективной форме совокупность данных и команд, предназначенных для функционирования ЭВМ и других компьютерных устройств в целях получения определенного результата, включая подготовительные материалы, полученные в ходе разработки программы для ЭВМ, и порождаемые ею аудиовизуальные отображения [3]
[1] - ГОСТ 34.003-90. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы.
Термины и определения
[2] - Федеральный закон «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» N 149-ФЗ.от 27.07.2006
[3] - Гражданский кодекс РФ. Статья 1261
Слайд 3Классификация АС
По способу организации обработки информации:
сосредоточенные – обработка информации осуществляется
одним узлом;
распределенные – в обработке информации задействованы несколько узлов.
Слайд 4Структура комплекса средств автоматизации АС
Выделим два основных компонента:
ИТКС;
Узлы обработки информации
- средства вычислительной техники, предназначенные для обработки информации (компьютеры, специализированное
оборудование, например сетевые принтеры и т.д.).
Средства вычислительной техники (СВТ) - совокупность программных и технических элементов систем обработки данных, способных функционировать самостоятельно или в составе других систем. [РД -Средства вычислительной техники.Защита от несанкционированного доступа к информации. Показатели защищенности от несанкционированного доступа к информации.]
Слайд 5Описание узлов обработки информации
Аппаратное обеспечение - совокупность всех технических средств,
используемых при функционировании АС. [1]
Программное обеспечение - совокупность программ на
носителях данных и программных документов, предназначенная для отладки, функционирования и проверки работоспособности АС. [1]
Слайд 6Типы современных процессоров
RISC (Reduced Instruction Set Computer) – компьютеры с
сокращенным набором команд.
Маленькие команды, фиксированного размера.
Команды очень простые, с ограниченным
функционалом.
Программирование на Ассемблере для человека крайне затруднено
Процессоры: IBM PowerPC
CISC (Complex Instruction Set Computer) – компьютер с расширенным набором команд.
Длинные команды, переменного размера.
Команды имеют сложный функционал.
Набор инструкций оптимизирован для программирования человеком на Ассемблере.
Слайд 7Самый мощный компьютер в мире
IBM Road Runner – кластер состоит
из 16 тысяч процессоров IBM PowerXCell 8i (игровой процессор) и
AMD Opteron DC 1.8Ghz.
Установлен в ядерном центре США Лос-Аламос. Оцениваемая производительность – 1 петафлоп (миллион миллиардов
1 000 000 000 000 000 операций с плавающей запятой в секунду).
Roadrunner работает под управлением Red Hat Enterprise Linux.
Занимает приблизительно 1,100 квадратных метров,
Весит 226 тонн. Энергопотребление - 3,9MW.
Стоимость IBM Roadrunner составила 133 миллиона долларов.
Слайд 8Время вскрытия криптограмм
Отечественный криптоалгоритм ГОСТ 28147—89 имеет длину ключа 2256
или ~1077
Пусть за одну операцию с плавающей точкой происходит подбор
возможного ключа криптограммы.
Тогда суперкомпьютер Road Runner с производительностью 1015 FLOPS будет подбирать код 1062 секунд, ориентировочно 1054 лет.
Слайд 11Ошибки в процессорах Intel
Pentium деление 4,999999/14,999999 – давало ошибку в
0,00000407
Pentium MMX - при попытки выполнения определенного набора команд
система зависала.
На данный момент по материалам компании Intel в процессорах Core 2 Duo задокументировано порядка сотни ошибок (http://download.intel.com/design/mobile/SPECUPDT/31407918.pdf)
Слайд 12Исправление ошибок процессора
Найденные ошибки исправляются в следующих степпингах (версия) процессоров.
Загрузка
обновлений BIOS.
Слайд 13Повышение производительности
Увеличение скорости «ядра»
сложность изготовления более совершенных микросхем;
проблемы диффузии;
проблемы повышения
токов электропитания для роста частот.
Распараллеливание вычислений:
Технология SMP
(Symmetric Multiprocessing )
Технология
ASMP (Asymmetric Multiprocessing)
Слайд 14Подбор паролей с помощью процессоров видеокарт nVidia
Предпосылки:
Количество транзисторов в Core
2 Duo – 300 млн
Количество транзисторов в чипе G80 видеокарты
GeForce 8800 GTX – 680 млн
Технология – nVidia CUDA
Продукт – ElcomSoft Distributed Password Recovery (http://www.elcomsoft.ru/edpr.html#gpu)
Слайд 15Архитектура безопасности ПО в CPU x86
Слайд 16Алгоритм работы системы защиты CPU
кольцо 0 – самое привилегированное;
кольцо 3
– наименее привилегированное;
доступ к данным более высокого уровня разрешен (например,
из кольца 2 к кольцу 3), к данным более низкого уровня запрещен (например, из кольца 0 к кольцу 3);
доступ к процедурам допустим как для более высокого уровня так и для более низкого, но только к специальным процедурам - шлюзам (точки входа в начале сегмента).
Слайд 17Архитектура программного обеспечения
Слайд 19Введение
Операционная система (ОС) - это программа, предназначенная для обеспечения рационального
использования оборудования компьютера удобным для пользователя образом.
В настоящее время
существует большое количество ОС, наибольшее распространение получили следующие типы операционных систем:
семейство UNIX (Solaris, HP-UX, …);
семейство LINUX (Red Hat, Debian, …);
семейство Windows (XP, Vista, Server, …)
Слайд 20Основные функции ОС
Планирование заданий и использования процессора.
Обеспечение программ средствами
коммуникации и синхронизации.
Управление памятью.
Управление файловой системой.
Управление вводом-выводом.
Обеспечение безопасности
Слайд 21Основные отличия ОС
По лицензии распространения:
платные;
бесплатные.
По наличию исходных кодов:
распространяются с исходными
кодами;
распространяются без исходных кодов.
По назначению:
клиентские;
серверные;
для встраиваемой техники;
и т.д.
По способу реализации
основных функций
Слайд 22История UNIX
В конце 60гг группа разработчиков из Bell labs подразделения
AT&T создает прообраз UNIX под компьютер PDP-7
В начале 70гг система
переписана на языке С под PDP-11 активно развивается как силами разработчиков Bell Labs так и разработчиками из университетов Америки. Одним из главных центров разработки UNIX стал университет Беркли, который начал ее потом бесплатно распространять в виде пакета BSD (Berkly Software Distribution) с исходными текстами.
Все современные UNIX системы имеют в основе либо разработку Bell Labs – System V, либо BSD.
Большая часть современных поддерживает большое количество процессоров: alpha, i386, x64, SPARC, PowerPC
Слайд 24Компоненты UNIX
Ядро – центр операционной системы содержит как минимум менеджер
ресурсов и планировщик задач, также может включать в себя стек
TCP/IP, драйверы устройств. Ядро представляет собой как правило один файл создаваемый в результате сборки. Ядро работает в привилегированном режиме.
Модули ядра – программные блоки динамически добавляемые к ядру во время загрузки ОС, работают в привилегированном режиме . Модули могут содержать дополнительные драйверы, либо выполнять определенный функционал, например, сетевые пакетные фильтры.
Функциональные подсистемы (демоны)– наборы программ работающие в пользовательском режиме и выполняющие некоторую функцию. Например служба доступа к файлам, служба печати и т.д.
Утилиты – программы выполняющие некоторые вспомогательные функции добавление пользователей в систему, поиск текста в файлах и т.д.
Пользовательские программы – прикладные программы выполняющие целевые функции АС (текстовые редакторы, Web-браузеры и т.д.)
Слайд 26История GNU/Linux
В 1991 году финский студент Линус Торвальдс и группа
энтузиастов из USENET конференции comp.os.minix, начали разработку UNIX совместимого ядра
ОС для персональных компьютеров Intel 80386. Прототипом для будущего ядра стала операционная система учебная ОС MINIX.
В 1994 появилась первая версия Linux 1.0
В настоящее время параллельно всегда разрабатывается два варианта ядра. Стабильная версия, получает номер, заканчивающийся на четное число, например, "2.6“ и экспериментальная версия ядра оканчивается на нечетное число – "2.5".
Последнею версию ядра можно скачать на http://kernel.org/
Слайд 29Мобильная система вооруженных сил
ОС МСВС 3.0 — защищенная ОС общего
назначения. Разработана на основе ОС GNU/Linux. Предназначена для построения стационарных
защищенных автоматизированных систем. Принята на снабжение в ВС РФ в 2002 г .
Разработчик МС ВС — Всероссийский научно исследовательский институт автоматизации управления в непромышленной сфере (http://www.vniins.ru)
Исходные коды – не предоставляются.
Сертификаты: ФСТЭК по 3 классу СВТ и 2 уровню НДВ
Слайд 31Сертифицированные Windows
Предоставление доступа к исходным кодам для целей сертификации производится
на основании «Соглашения о предоставлении доступа к исходным кодам», подписанного
между Microsoft, НТЦ «Атлас» и ФСБ в рамках программы Government Security Program.
Сертифицированы версии:
Windows 2003 Server и R2 (SE и EE)
Windows XP Professional SP2 (в том числе и ОEM)
Windows Vista - Business, Enterprise и Ultimate редакции
Поставщик сертифицированных версий Windows ЗАО «АЛТЭКС СОФТ» http://altx-soft.ru/
Слайд 32Комплект поставки сертифицированной Windows
Верифицированный установочный комплект ПО, промаркированный голографическим специальным
знаком соответствия ФСТЭК России (один комплект на один диск с
лицензионным ПО);
Голографические специальные знаки соответствия ФСТЭК России на поставляемые программные продукты (один знак на одно рабочее место);
Техническая поддержка (информационные и консультационные услуги) поставляемых программных продуктов в течение 6 месяцев с момента поставки;
Бессрочный абонемент на получение сертифицированных online-обновлений поставляемых программных продуктов;
Комплект документации (один на поставку на одного конечного заказчика), документы заверены печатью и подписью:
5.1. Формуляр на сертифицируемое ПО (с информацией о результатах проверки соответствия параметров ПО на физическом носителе сертифицированным параметрам безопасности, с указанием номеров всех голографических специальных знаков соответствия, выдаваемых заказчику);
5.2. Копия сертификата ФСТЭК России на сертифицируемое ПО;
5.3. Формуляр на программу контроля сертифицированно ПО;
Медиа-кит, CD-диск (один-два диска на поставку), содержащий
6.1. Программу контроля сертифицированно ПО;
6.2. Руководство по безопасной настройке и контролю сертифицированного ПО;
6.3. Руководство по получению сертифицированных обновлений;
6.4. Драйвера и утилиты для USB-ключей eToken, а также руководства по установке, настройке и работе с ними;
6.5. Набор информационных материалов по сертифицированному ПО Microsoft и Aladdin;
Лицензии на право использования программы контроля сертифицированного ПО, приобретаются отдельно по количеству рабочих мест (по количеству пакетов для сертифицированного ПО);
Примечание: при первом заказе сертифицированного ПО необходимо однократно приобретать сертифицированный USB-ключ eToken PRO для получения сертифицированных обновлений (для доступа к доверенной части сайта).
Слайд 33Особенности сертификации ОС
ФСБ – требования к системам защиты информации не
обрабатывающие государственную тайну
ФСТЭК –
РД. Безопасность информационных технологий. Критерии оценки
безопасности информационных технологий. ГОСТ Р ИСО/МЭК 15408-2002
РД.Автоматизированные системы. Защита от НСД. Классификация АС и требования по защите информации.
Задание по безопасности.
Слайд 34Способы интеграции гетерогенных систем
Связь по данным. Программы работающие на различных
системах описывают данные согласно открытым стандартам.При этом результат работы одной
программы может быть обработан другой, которой использует тот же формат данных.
Портирование программ. Программы переписываются под конкретную платформу.
Виртуализация. Программы работают с использованием средств виртуализации – виртуальных машин, эмуляторов (например, Wine) и т.д.
Слайд 35Отличительные особенности UNIX
Системы разрабатываются сообществом программистов.
Базовое программное обеспечение представляет собой
гигантское количество программ, хорошо выполняющих небольшой набор функций.
Используемое программное обеспечение
слабо связанно друг с другом.
Системы имеют сложный пользовательский интерфейс (хотя идут работы по оптимизации).
Системы слабо стандартизированы, могут возникать проблемы с драйверами для нового оборудования.
Большая часть систем поставляется с исходными кодами, что позволяет оптимизировать ОС для решения конкретных задач в АС, выкинув от туда все лишнее.
Под данными ОС практически нет компьютерных вирусов.