unit

2022-23/Самостоятельная_работа_3/CP3Teslin.md

@@ -0,0 +1,146 @@
+# Самостоятельная работа №3
+
+## Распределенные АС
+
+Распределенные АС – это система управления технологическим процессом, отличающаяся построением распределённой системы ввода-вывода и децентрализацией обработки данных.
+
+Особенность заключается в том, что пользователи (будь то люди или приложения) считают, что они имеют дело с единой системой. Это означает, что в той или иной степени автономные узлы должны сотрудничать. Существо такого сотрудничества лежит в основе разработки распределенных систем. Обратите внимание, что мы не делаем никаких предположений относительно типа узлов. В принципе, даже в пределах одной системы они могут варьироваться от высокопроизводительных мейнфреймов до небольших устройств в сенсорных сетях. Кроме того, мы не делаем никаких предположений относительно того, как узлы взаимосвязаны. 
+Проще это система состоящая их двух или более логически разделенный частей.
+
+РСА можно определить — как систему, состоящую из множества устройств, разнесенных в пространстве, каждое из которых не зависит от остальных, но взаимодействует с ними для выполнения общей задачи.
+
+В предельном случае элементы системы могут находиться на разных континентах земного шара, а связь между ними может выполняться через интернет.
+
+Любая система состоит из каких - либо компонент, называемых подсистемами. 
+
+Подсистема – это выделенное из системы по определенному правилу целенаправленное подмножество взаимосвязанных элементов любой природы.
+
+Ресурсы могут распределяться по статическому или динамическому принципу. В первом случае уже при проектировании ресурс закрепляют за определенной прикладной функцией АСУ. Это не обязательно означает, что данный ресурс выделен специально для данной прикладной функции, хотя и такое положение может иметь место.
+
+Динамическое распределение ресурсов между прикладными функциями осуществляется в процессе функционирования АСУ в зависимости от текущего состояния системы, прежде всего от загрузки ресурсов и их готовности, обусловленной надежностью и быстродействием аппаратуры. Тогда задачей проектирования является установление протоколов, распределяющих ресурсы. 
+
+Разумеется, протоколы в общем случае распределяют ресурсы между пользователями не произвольно, а в определенных границах, которые могут частично устанавливаться при проектировании. Такие границы устанавливает, например, топология связи между узлами в сети АСУ. Изложенные соображения свидетельствуют о том, что четкого различия между статическим и динамическим распределением ресурсов не существует.
+
+Требования к современной РСА:
+
+* Отказоустойчивость и безопасность
+* Простота разработки и конфигурирования
+* Поддержка территориально распределённой архитектуры
+* Единая конфигурационная база данных
+* Развитый человеко-машинный интерфейс
+
+
+### Задачи РСА:
+
+Распределенные вычислительные системы обладают следующими характеристиками.
+
+* Совместное использование ресурсов: в распределенной системе могут совместно использоваться оборудование, программное обеспечение или данные.
+
+* Параллельная обработка: одну и ту же функцию могут одновременно обрабатывать несколько машин.
+
+* Масштабируемость: вычислительная мощность и производительность могут масштабироваться по мере необходимости при добавлении дополнительных машин.
+
+* Обнаружение ошибок: упрощается обнаружение отказов.
+
+* Прозрачность: узел может обращаться к другим узлам в системе и обмениваться с ними данными.
+
+* Соединение пользователей с ресурсами
+
+В итоге РСУ имеет следующие характеристики, отличающие ее от сосредоточенной:
+
+* Большее быстродействие благодаря распределению задач между параллельно работающими процессорами
+* Повышенную надежность (отказ одного из контролеров не влияет на работоспособность других)
+* Большую устойчивость к сбоям
+* Более простое наращивание или реконфигурирование системы
+* Упрощенную процедуру модернизации
+* Большую простоту проектирования, настройки, диагностики и обслуживания благодаря соответствию архитектуры системы архитектуре объекта управления, а также относительной простоте каждого из модулей системы
+* Улучшенную помехоустойчивость и точность благодаря уменьшению длины линий передачи аналоговых сигналов от датчиков к устройствам ввода
+* Меньший объем кабельной продукции, пониженные требования к кабелю и более низкая его стоимость
+* Меньшие расходы на монтаж и обслуживание кабельного хозяйства
+
+В предельном случае элементы системы могут находиться на разных континентах земного шара, а связь между ними может выполняться через интернет. В качестве "множества устройств" могут выступать любые микропроцессорные устройства, например, ПЛК или разнесенные в пространстве модули ввода-вывода одного контроллера. Однако в последнем случае только сбор данных можно рассматривать как распределенный, в то время как функция управления является сосредоточенной в одном контроллере. 
+
+Максимальные преимущества распределенной системы достигаются, когда контроллеры работают автономно, а обмен информацией между ними сведен до минимума.
+
+Распределенная система имеет следующие характеристики, отличающие ее от сосредоточенной: большее быстродействие благодаря распределению задач между параллельно работающими процессорами; повышенную надежность (отказ одного из контролеров не влияет на работоспособность других); большую устойчивость к сбоям; более простое наращивание или реконфигурирование системы; упрощенную процедуру модернизации; большую простоту проектирования, настройки, диагностики и обслуживания благодаря соответствию архитектуры системы архитектуре объекта управления, а также относительной простоте каждого из модулей системы; улучшенную помехоустойчивость и точность благодаря уменьшению длины линий передачи аналоговых сигналов от датчиков к устройствам ввода; меньший объем кабельной продукции, пониженные требования к кабелю и более низкая его стоимость;
+меньшие расходы на монтаж и обслуживание кабельного хозяйства. 
+
+Распределенная система смягчает также требования к операционным системам (ОС) реального времени, поскольку задачи распределены между параллельно работающими контроллерами, на каждом из которых установлена отдельная ОС. 
+
+### Вывод
+
+
+## Матрица доступа
+
+Матрица доступа (МД) – это готовая модель, позволяющая регламентировать доступ к информационным ресурсам компании, но основании которой можно оценить состояние и структуру защиты данных в информационных системах.
+
+Матрицы доступа используются с целью упрощения выполнения рутинных работ службы безопасности организации. Например, установка прав доступа пользователям разных групп или подразделений, обновление или отзыв прав, добавление исключений и прочее.
+
+Множество объектов и типов доступа к ним субъекта может изменяться в соответствии с некоторыми правилами, существующими в данной системе. Определение и изменение этих правил также является задачей МД.
+
+При принятии решения о предоставлении доступа обычно анализируется следующая информация:
+
+идентификатор субъекта (идентификатор пользователя, сетевой адрес компьютера и т.п.). Подобные идентификаторы являются основой произвольного (или дискреционного) управления доступом ;
+атрибуты субъекта (метка безопасности, группа пользователя и т.п.). Метки безопасности – основа принудительного (мандатного) управления доступом.
+Матрицу доступа, ввиду ее разреженности (большинство клеток – пустые), неразумно хранить в виде двухмерного массива. Обычно ее хранят по столбцам, то есть для каждого объекта поддерживается список "допущенных" субъектов вместе с их правами. Элементами списков могут быть имена групп и шаблоны субъектов, что служит большим подспорьем администратору. Некоторые проблемы возникают только при удалении субъекта, когда приходится удалять его имя из всех списков доступа; впрочем, эта операция производится не часто.
+
+Списки доступа – исключительно гибкое средство. С их помощью легко выполнить требование о гранулярности прав с точностью до пользователя. Посредством списков несложно добавить права или явным образом запретить доступ (например, чтобы наказать нескольких членов группы пользователей). Безусловно, списки являются лучшим средством произвольного управления доступом.
+
+Подавляющее большинство операционных систем и систем управления базами данных реализуют именно произвольное управление доступом. Основное достоинство произвольного управления – гибкость. Вообще говоря, для каждой пары "субъект-объект" можно независимо задавать права доступа (особенно легко это делать, если используются списки управления доступом ). К сожалению, у "произвольного" подхода есть ряд недостатков. Рассредоточенность управления доступом ведет к тому, что доверенными должны быть многие пользователи, а не только системные операторы или администраторы. Из-за рассеянности или некомпетентности сотрудника, владеющего секретной информацией, эту информацию могут узнать и все остальные пользователи. Следовательно, произвольность управления должна быть дополнена жестким контролем за реализацией избранной политики безопасности.
+
+Второй недостаток, который представляется основным, состоит в том, что права доступа существуют отдельно от данных. Ничто не мешает пользователю, имеющему доступ к секретной информации, записать ее в доступный всем файл или заменить полезную утилиту ее "троянским" аналогом. Подобная "разделенность" прав и данных существенно осложняет проведение несколькими системами согласованной политики безопасности и, главное, делает практически невозможным эффективный контроль согласованности.
+
+Возвращаясь к вопросу представления матрицы доступа, укажем, что для этого можно использовать также функциональный способ, когда матрицу не хранят в явном виде, а каждый раз вычисляют содержимое соответствующих клеток. Например, при принудительном управлении доступом применяется сравнение меток безопасности субъекта и объекта.
+
+Удобной надстройкой над средствами логического управления доступом является ограничивающий интерфейс, когда пользователя лишают самой возможности попытаться совершить несанкционированные действия, включив в число видимых ему объектов только те, к которым он имеет доступ. Подобный подход обычно реализуют в рамках системы меню (пользователю показывают лишь допустимые варианты выбора) или посредством ограничивающих оболочек, таких как restricted shell в ОС Unix.
+
+В заключение подчеркнем важность управления доступом не только на уровне операционной системы, но и в рамках других сервисов, входящих в состав современных приложений, а также, насколько это возможно, на "стыках" между сервисами. Здесь на первый план выходит существование единой политики безопасности организации, а также квалифицированное и согласованное системное администрирование.
+
+#### Ролевое управление доступом
+При большом количестве пользователей традиционные подсистемы управления доступом становятся крайне сложными для администрирования. Число связей в них пропорционально произведению количества пользователей на количество объектов. Необходимы решения в объектно-ориентированном стиле, способные эту сложность понизить.
+
+Таким решением является ролевое управление доступом (РУД). Суть его в том, что между пользователями и их привилегиями появляются промежуточные сущности – роли. Для каждого пользователя одновременно могут быть активными несколько ролей, каждая из которых дает ему определенные права.
+
+Пользователи, объекты и роли.
+
+Ролевой доступ нейтрален по отношению к конкретным видам прав и способам их проверки; его можно рассматривать как объектно-ориентированный каркас, облегчающий администрирование, поскольку он позволяет сделать подсистему разграничения доступа управляемой при сколь угодно большом числе пользователей, прежде всего за счет установления между ролями связей, аналогичных наследованию в объектно-ориентированных системах. Кроме того, ролей должно быть значительно меньше, чем пользователей. В результате число администрируемых связей становится пропорциональным сумме (а не произведению) количества пользователей и объектов, что по порядку величины уменьшить уже невозможно.
+
+Ролевой доступ развивается более 10 лет (сама идея ролей, разумеется, значительно старше) как на уровне операционных систем, так и в рамках СУБД и других информационных сервисов. В частности, существуют реализации ролевого доступа для Web-серверов.
+
+Ролевое управление доступом оперирует следующими основными понятиями:
+
+* пользователь (человек, интеллектуальный автономный агент и т.п.);
+* сеанс работы пользователя ;
+* роль (обычно определяется в соответствии с организационной структурой);
+* объект (сущность, доступ к которой разграничивается; например, файл ОС или таблица СУБД);
+*операция (зависит от объекта; для файлов ОС – чтение, запись, выполнение и т.п.; для таблиц СУБД – вставка, удаление и т.п., для прикладных объектов операции могут быть более сложными);
+* право доступа (разрешение выполнять определенные операции над определенными объектами).
+
+### Вывод
+
+Все остальные функции отнесены к разряду необязательных. Это получение информации о правах, приписанных роли, о правах заданного пользователя (которыми он обладает как член множества ролей), об активных в данный момент сеанса ролях и правах, об операциях, которые роль/пользователь правомочны совершить над заданным объектом, о статическом/динамическом разделении обязанностей.
+
+## Идентификация и аутентификация, управление доступом
+
+Идентификация позволяет субъекту (пользователю, процессу, действующему от имени определенного пользователя, или иному аппаратно-программному компоненту) назвать себя (сообщить свое имя). Посредством аутентификации вторая сторона убеждается, что субъект действительно тот, за кого он себя выдает. В качестве синонима слова " аутентификация " иногда используют словосочетание "проверка подлинности".
+
+(Заметим в скобках, что происхождение русскоязычного термина " аутентификация " не совсем понятно. Английское "authentication" скорее можно прочитать как "аутентикация"; трудно сказать, откуда в середине взялось еще "фи" – может, из идентификации? Тем не менее, термин устоялся, он закреплен в Руководящих документах Гостехкомиссии России, использован в многочисленных публикациях, поэтому исправить его уже невозможно.)
+
+Аутентификация бывает односторонней (обычно клиент доказывает свою подлинность серверу) и двусторонней ( взаимной ). Пример односторонней аутентификации – процедура входа пользователя в систему.
+
+В сетевой среде, когда стороны идентификации / аутентификации территориально разнесены, у рассматриваемого сервиса есть два основных аспекта:
+
+* что служит аутентификатором (то есть используется для подтверждения подлинности субъекта);
+* как организован (и защищен) обмен данными идентификации / аутентификации.
+Субъект может подтвердить свою подлинность, предъявив по крайней мере одну из следующих сущностей:
+
+* нечто, что он знает (пароль, личный идентификационный номер, криптографический ключ и т.п.);
+* нечто, чем он владеет (личную карточку или иное устройство аналогичного назначения);
+* нечто, что есть часть его самого (голос, отпечатки пальцев и т.п., то есть свои биометрические характеристики).
+В открытой сетевой среде между сторонами идентификации / аутентификации не существует доверенного маршрута; это значит, что в общем случае данные, переданные субъектом, могут не совпадать с данными, полученными и использованными для проверки подлинности. 
+
+Необходимо обеспечить защиту от пассивного и активного прослушивания сети, то есть от перехвата, изменения и/или воспроизведения данных. Передача паролей в открытом виде, очевидно, неудовлетворительна; не спасает положение и шифрование паролей, так как оно не защищает от воспроизведения. Нужны более сложные протоколы аутентификации.
+
+### Вывод
+
+Для того чтобы идентификация была признана достоверной, доказательства должны быть исчерпывающими. Поэтому в криминалистике большое внимание уделяется тому, насколько уникальными являются те или иные улики, как долго они хранятся и как меняют свойства со временем, какова вероятность ошибки. Все доказательства по делу фиксируются в процессуальных актах в строго формализованном виде. Это позволяет свести вероятность ошибочной идентификации практически к нулю.