Разработка технического задания на систему защиты заданной информационной системы

Введение
Основной функцией программных средств межсетевого экранирования является контроль доступа к сети и ее ресурсам. Это достигается путем создания правил и политик, которые определяют, какие виды трафика могут проходить через экран, а какие должны быть заблокированы. Программные средства межсетевого экранирования могут обеспечивать контроль доступа на разных уровнях, например, на уровне сетевых портов, IP-адресов, протоколов и приложений.
Одной из важных функций программных средств межсетевого экранирования является фильтрация входящего и исходящего трафика. Это позволяет блокировать нежелательный трафик, такой как вредоносные программы.
Кроме того, программные средства межсетевого экранирования могут обеспечивать защиту от атак, таких как DDoS-атаки и SQL-инъекции, путем отслеживания и блокирования трафика, который может представлять угрозу для сети. Они также могут обеспечивать шифрование трафика, чтобы защитить данные, передаваемые по сети, от несанкционированного доступа.
Программные средства межсетевого экранирования могут быть реализованы как аппаратные устройства, так и программное обеспечение, и могут использоваться как в корпоративных, так и в домашних сетях. Важно выбрать правильное программное средство для своей сети и настроить его на соответствующий уровень защиты, чтобы обеспечить безопасность и защиту данных.
Для эффективной работы программных средств межсетевого экранирования необходимо постоянно обновлять их настройки и правила, чтобы соответствовать новым угрозам и изменениям в сети. Также важно проводить регулярные проверки системы на наличие уязвимостей и возможных угроз, чтобы своевременно предотвращать атаки.
Помимо контроля доступа и защиты от угроз, программные средства межсетевого экранирования могут предоставлять дополнительные функции, такие как мониторинг трафика и анализ его характеристик, контроль за использованием интернет-ресурсов и ограничение доступа к определенным сайтам или сервисам. Эти функции могут быть особенно полезны в корпоративной среде для повышения производительности сети и управления доступом сотрудников к различным ресурсам.
В целом, программные средства межсетевого экранирования играют важную роль в обеспечении безопасности сетей и защите данных от угроз. Эти средства становятся все более востребованными в свете увеличивающегося количества кибератак и угроз для сетевой безопасности. Однако, чтобы максимально эффективно защитить сеть, необходимо правильно выбрать и настроить программное средство межсетевого экранирования и постоянно следить за его работой.
Актуальность выбранной темы обусловлена тем, средства межсетевого экранирования (firewalls) являются важным компонентом информационной безопасности в современном мире, где компьютерные системы и сети играют ключевую роль в бизнесе, науке, правительственных структурах и повседневной жизни.
Объектом данного исследования средства межсетевого экранирования.
Предметом исследования средств межсетевого экранирования являются методы защиты компьютерных сетей и систем от несанкционированного доступа, вирусов, червей, троянских программ и других угроз из внешних сетей. Исследование включает в себя анализ существующих средств межсетевого экранирования, разработку новых методов защиты и анализ их эффективности.
Целью исследования средств межсетевого экранирования является повышение эффективности защиты компьютерных систем и сетей от угроз, связанных с безопасностью. Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
1. Изучение существующих методов защиты компьютерных сетей и систем и анализ их эффективности в защите от угроз.
2. Анализ существующих средств межсетевого экранирования и определение их возможностей и ограничений в защите компьютерных систем и сетей.
3. Разработка новых методов и средств межсетевого экранирования, которые могут более эффективно защитить компьютерные сети и системы.
4. Оценка эффективности новых и существующих методов и средств межсетевого экранирования в реальных условиях их использования.
5. Определение влияния средств межсетевого экранирования на производительность компьютерных систем и сетей и разработка методов оптимизации их использования.
6. Разработка методов обнаружения и реагирования на угрозы, связанные с безопасностью компьютерных сетей и систем.
Таким образом, целью исследования средств межсетевого экранирования является повышение эффективности защиты компьютерных систем и сетей от угроз, связанных с безопасностью, путем анализа, разработки и оптимизации методов и средств межсетевого экранирования.

1. Изучение предметной области
1.1. Понятие межсетевого экранирования

Межсетевое экранирование (англ. network security) - это область информационной безопасности, которая занимается защитой компьютерных сетей и связанных с ними ресурсов от несанкционированного доступа, утечек данных, вирусов и других угроз. Одним из наиболее эффективных средств защиты сетевых ресурсов является использование программных средств межсетевого экранирования.
Программные средства межсетевого экранирования (англ. firewall) – это программы или устройства, которые устанавливаются на периметре сети и предназначены для контроля и фильтрации трафика, проходящего через нее. Firewall может использоваться для блокирования нежелательного трафика, предотвращения вторжений и отслеживания попыток несанкционированного доступа к ресурсам сети.
Существует несколько типов средств межсетевого экранирования, которые различаются по применяемым методам фильтрации трафика:
• Пакетный фильтр (Packet-filtering firewall) – это наиболее простой и дешевый тип firewall, который фильтрует трафик на основе анализа заголовков пакетов данных. Пакетный фильтр может блокировать трафик на основе IP-адресов и портов отправителя и получателя, а также типа транспортного протокола.
• Прокси-сервер (Proxy firewall) – это сервер, который выполняет промежуточную обработку трафика между клиентом и сервером. Прокси-сервер может обрабатывать различные протоколы, такие как HTTP, FTP, SMTP, POP3, и блокировать нежелательные запросы или ответы на основе заданных правил.
• Состоянийный фильтр (Stateful firewall) – это firewall, который отслеживает состояние соединения и фильтрует трафик на основе этой информации. Состоянийный фильтр может блокировать трафик, который не соответствует нормальному сценарию соединения, например, ответы на запросы, которые не были отправлены, или соединения, которые не были инициированы сетевыми устройствами внутри сети.
Использование программных средств межсетевого экранирования является лишь одним из аспектов обеспечения безопасности сетей и ресурсов. Для полной защиты необходимо также регулярно обновлять и патчить программное обеспечение, использовать сильные пароли и многофакторную аутентификацию, а также обучать пользователей правильному использованию сетей и ресурсов и осведомлять их об угрозах информационной безопасности. Комбинация этих мер поможет создать надежную защиту для компьютерных сетей и связанных с ними ресурсов.

1.2. История развития межсетевого экранирования

Программные средства межсетевого экранирования (англ. firewall) имеют довольно долгую историю развития. Первые аналоги современных брандмауэров появились в 1980-х годах, когда компьютеры еще не были настолько распространены, чтобы существовало необходимость в создании таких систем. Однако, когда в 1990-е годы компьютеры и сети стали более распространенными, возникла необходимость в развитии систем межсетевого экранирования.
Первыми программными средствами межсетевого экранирования были простые скрипты, которые проверяли все входящие и исходящие пакеты данных и блокировали те, которые не соответствовали заданным критериям. Однако, с развитием технологий и увеличением объемов передаваемых данных, эти скрипты стали недостаточными.
В середине 1990-х годов появились первые коммерческие программные средства межсетевого экранирования, которые использовали более сложные алгоритмы для обнаружения и блокирования вредоносных пакетов данных. Они также предоставляли дополнительные функции, такие как логирование и аудит трафика, управление доступом и защиту от атак.
В начале 2000-х годов разработчики программных средств межсетевого экранирования начали использовать технологию stateful inspection, которая позволяла установить состояние соединения и принимать решения о блокировании или разрешении трафика на основе этого состояния. Эта технология повысила эффективность и точность межсетевого экранирования и стала стандартом для большинства современных брандмауэров.
Сегодня программные средства межсетевого экранирования используются везде, где требуется защита сети и данных от внешних угроз, таких как хакерские атаки, вирусы, черви и другие виды вредоносного программного обеспечения. Они могут быть установлены на граничных маршрутизаторах, серверах, персональных компьютерах и других устройствах, которые подключены к сети. Программные средства межсетевого экранирования могут также использоваться для ограничения доступа к определенным сайтам и сервисам, контроля доступа пользователей к определенным ресурсам в сети, мониторинга сетевого трафика и управления политиками безопасности.

1.3. Угрозы

Актуальные угрозы, связанные с информационной безопасностью, могут быть различными и зависят от многих факторов, таких как тип организации, тип информации, используемые технологии и т.д. В случае информационной системы предприятия, функционирующего в сфере химической промышленности, угрозы безопасности могут включать:
1. Несанкционированный доступ к конфиденциальным данным. Важная информация о производственных процессах и технологиях может быть скомпрометирована.
2. Вирусы, черви и другие вредоносные программы, которые могут заразить компьютеры и сети предприятия, и нанести ущерб важным производственным процессам.
3. Атаки на инфраструктуру сети, такие как отказ в обслуживании (DDoS-атаки), которые могут привести к временной или длительной неработоспособности системы и нанести значительный ущерб бизнесу.
4. Фишинговые атаки, которые могут использовать социальную инженерию для получения доступа к важной информации, например, путем обмана пользователей и получен