Securitatea datelor. Viruși informatici

Datele păstrate într-un sistem de calcul pot fi pierdute, deteriorate, citite sau modificate de persoane care nu au dreptul să o facă. Securitatea datelor cuprinde regulile, programele și dispozitivele prin care datele sunt ferite de aceste situații. Sistemul de operare asigură o parte dintre ele, iar restul sunt realizate de aplicații specializate și de modul în care lucrează utilizatorul.

Noțiuni preliminare

• Sistemul de calcul reunește componenta hardware (echipamentele) și componenta software (programele). Noțiunea este prezentată în subcapitolul Sisteme de calcul și componentele lor.
• Sistemul de operare este ansamblul de programe care gestionează resursele sistemului de calcul și asigură comunicarea dintre utilizator și calculator. El controlează accesul programelor la memorie, la procesor și la fișiere. Noțiunea este prezentată în subcapitolul Concepte de bază. Tipuri de sisteme de operare.
• Rețeaua de calculatoare este un ansamblu de calculatoare și alte dispozitive interconectate, care comunică între ele și folosesc în comun resurse. Prin rețea, inclusiv prin Internet, un program dăunător poate ajunge de pe un calculator pe altul. Noțiunea este prezentată în subcapitolul Concepte de bază despre rețele.

Siguranța și protecția datelor

În cazul datelor memorate în fișiere se deosebesc două cerințe:

• siguranța — datele nu se pierd atunci când suportul pe care sunt memorate se defectează; se obține prin păstrarea acelorași date în mai multe locuri;
• protecția — datele nu pot fi folosite de cei care nu au acest drept; se obține prin restricționarea accesului.

Datele pot fi puse în pericol de:

• defectarea suportului de memorie sau a calculatorului;
• întreruperea alimentării cu energie și oprirea incorectă a calculatorului;
• ștergerea accidentală a fișierelor;
• programele dăunătoare (malware);
• accesul unor persoane neautorizate, direct sau prin rețea;
• pierderea sau furtul unui laptop, al unei tablete ori al unui telefon;
• înșelarea utilizatorului, pentru a-l face să-și dezvăluie singur datele (phishing).

Elemente de securitate și protecție

Conturi de utilizator și parole

• Accesul la calculator, la o rețea sau la un site cu date private se face pe baza unui nume de utilizator și a unei parole, cunoscute numai de titularul contului. În funcție de cont, sistemul acordă acces total, parțial sau îl refuză.
• O parolă este greu de ghicit dacă are cel puțin 8 caractere, amestecă litere mari și mici, cifre și caractere speciale și nu conține date personale (nume, date de naștere). Pentru conturi diferite se folosesc parole diferite, iar parolele nu se comunică nimănui.
• Autentificarea în doi pași cere, după parolă, un cod trimis pe telefon sau pe alt dispozitiv al titularului; cine află parola nu poate intra fără acest cod.
• Pe un calculator folosit și de alte persoane, datele de autentificare nu se salvează, iar la sfârșitul lucrului utilizatorul se deconectează.

Sistemele de operare deosebesc două tipuri de conturi:

• contul de administrator poate instala și dezinstala programe, poate modifica setările care afectează întregul sistem și poate crea sau șterge alte conturi;
• contul standard poate folosi programele instalate și își poate modifica propriile setări și fișiere, dar nu poate schimba setările sistemului.

Pentru activitatea zilnică se folosește un cont standard, iar contul de administrator numai pentru operațiile care îl cer. Un program dăunător pornit dintr-un cont standard nu poate modifica sistemul de operare fără parola administratorului.

• În Windows, conturile se gestionează din Setări → Conturi; când un program cere drepturi de administrator, sistemul afișează fereastra User Account Control, în care se confirmă operația sau se introduce parola unui administrator.
• În Ubuntu, conturile se gestionează din Setări → Utilizatori (Users); un utilizator administrator execută o comandă cu drepturi depline scriind înaintea ei sudo și introducând parola proprie.

Drepturi de acces la fișiere

Sistemul de operare stabilește, pentru fiecare fișier și director, ce operații îi sunt permise fiecărui utilizator:

• citirea;
• scrierea și adăugarea la sfârșitul fișierului;
• execuția;
• ștergerea;
• listarea și redenumirea.

Drepturile se păstrează în două forme:

• lista de control al accesului (ACL) a fișierului, cu utilizatorii care au acces și operațiile permise fiecăruia; Windows folosește această metodă;
• clasele de utilizatori, pentru care drepturile se dau o singură dată: proprietarul fișierului, grupul lui și ceilalți utilizatori; Unix folosește această metodă.

Într-un sistem de operare cu un singur utilizator, protecția se reduce la restricționarea accesului la calculator. Într-un sistem multiutilizator sunt necesare mecanisme de control al accesului pentru fiecare fișier. Atributul read-only al unui fișier, prezentat în subcapitolul Organizarea logică a datelor, împiedică modificarea lui din greșeală.

Permisiunile în Windows. Pe un disc NTFS, permisiunile unui fișier sau ale unui director se văd și se modifică din clic dreapta → Properties → fila Security. Pentru fiecare utilizator sau grup se permit sau se interzic: Full control (control total), Modify (modificare), Read & execute (citire și executare), List folder contents (listarea conținutului), Read (citire), Write (scriere).

Permisiunile în Ubuntu. Fiecare fișier are trei drepturi — r (citire), w (scriere), x (execuție; la directoare, intrarea în director) — date separat proprietarului, grupului și celorlalți utilizatori. Comanda ls -l le afișează: -rw-r----- înseamnă că proprietarul poate citi și scrie, grupul poate doar citi, iar ceilalți nu au acces. Drepturile se schimbă cu comanda chmod, de exemplu chmod o-r nota.txt (ceilalți utilizatori pierd dreptul de citire) sau chmod u+x script.sh (proprietarul primește dreptul de execuție), iar proprietarul se schimbă cu chown.

Exemplu de politică de securitate pentru un laborator de informatică:

• elevii lucrează numai pe conturi standard, iar parola contului de administrator o cunoaște doar profesorul sau administratorul rețelei;
• instalarea programelor se face numai de administrator;
• fiecare elev are un director propriu, în care numai el are drept de scriere;
• materialele comune se păstrează într-un director partajat, în care elevii au doar drept de citire;
• conturile care nu mai sunt folosite se dezactivează sau se șterg.

Mecanismele de protecție ale sistemului de operare

Când mai multe programe și mai mulți utilizatori lucrează simultan, un program nu trebuie să poată modifica memoria altuia sau pe cea a sistemului de operare.

• Modul dual de operare. Procesorul lucrează în modul nucleu, în care rulează sistemul de operare, sau în modul utilizator, în care rulează aplicațiile. Instrucțiunile care pot afecta întregul sistem, inclusiv operațiile de intrare/ieșire, sunt privilegiate: se execută numai în modul nucleu, iar încercarea unei aplicații de a le executa este semnalată sistemului de operare.
• Protecția memoriei. Fiecare program primește o zonă de memorie delimitată prin registrele bază și limită. Adresele pe care le folosește sunt comparate cu aceste valori, iar accesul în afara zonei este tratat ca eroare.
• Protecția procesorului. Înainte de a da procesorul unui program, sistemul de operare pornește un cronometru. La expirarea timpului, controlul revine sistemului de operare, astfel încât niciun program nu poate ocupa procesorul la nesfârșit.

Modul nucleu și modul utilizator sunt prezentate și în subcapitolul Caracteristicile unui sistem de operare.

Programul antivirus

• Detectează programele dăunătoare de pe calculator și le elimină, iar fișierele infectate care urmează să fie copiate sau instalate le semnalează înainte ca acestea să producă pagube.
• Recunoaște programele dăunătoare după semnătură, pe baza unei baze de date care trebuie actualizată periodic, pentru ca programele apărute recent să fie și ele recunoscute.

Funcționarea programelor antivirus este prezentată în secțiunea Programe antivirus.

Firewall-ul (paravanul de protecție)

• Este un sistem software, hardware sau o combinație a lor, așezat între calculator (sau rețeaua locală) și rețelele exterioare, de exemplu Internetul. Filtrează traficul de date după reguli care privesc tipul datelor, sursa și destinația lor.
• Împiedică accesul neautorizat prin porturile de rețea: porturile sunt blocate, iar comunicarea este permisă numai protocoalelor acceptate de utilizator. Sistemele de operare actuale au un firewall software activat automat, iar majoritatea modemurilor puse la dispoziție de furnizorii de Internet au unul propriu.

În Windows, starea firewall-ului se verifică în aplicația Securitate Windows (Windows Security) → Paravan de protecție și protecție rețea (Firewall & network protection). În Ubuntu, firewall-ul se administrează în terminal cu ufw: sudo ufw status afișează starea, iar sudo ufw enable îl activează; la instalarea Ubuntu pentru desktop, ufw este inactiv.

Criptarea

• Criptarea transformă datele într-o formă care nu poate fi citită fără cheia de decriptare. Protejează datele confidențiale atât pe durata transmiterii, cât și pe suportul pe care sunt păstrate.
• Pe Internet, paginile a căror adresă începe cu https:// transmit datele criptat. Certificatul digital dovedește că un site aparține cu adevărat celui care îl declară, iar semnătura digitală identifică expeditorul unui document și face vizibilă orice modificare a acestuia.

Criptarea discului. Parola contului protejează datele numai cât timp calculatorul pornește cu propriul sistem de operare. Dacă un laptop este furat, discul necriptat poate fi scos și citit pe alt calculator, fără nicio parolă. Pe un disc criptat, datele rămân de necitit fără cheia de decriptare, indiferent de calculatorul pe care este montat discul.

La activarea criptării se generează o cheie de recuperare. Ea se păstrează separat de calculator (tipărită sau în contul online al utilizatorului), fiindcă fără ea datele nu mai pot fi recuperate dacă parola se pierde.

Copiile de rezervă

• Datele importante se salvează periodic pe alt suport decât cel pe care se lucrează (disc extern, memorie USB, bandă magnetică în sistemele mari). Dacă discul se defectează sau fișierele sunt distruse de un program dăunător, datele se recuperează din copie.
• Operația ocupă timp și spațiu, de aceea se stabilește ce se salvează și cât de des; fișierele temporare și cele ale sistemului de operare nu trebuie neapărat incluse. Tipurile de copii de rezervă sunt prezentate în subcapitolul Organizarea logică a datelor.

Siguranța datelor mai este sprijinită de salvarea frecventă a documentelor în timpul lucrului, de oprirea corectă a calculatorului și de sursa neîntreruptibilă de tensiune (UPS), care alimentează calculatorul din baterii la o cădere de curent, suficient pentru salvarea datelor și oprirea corectă.

Actualizările

• Actualizările de securitate ale sistemului de operare și ale aplicațiilor, inclusiv ale browserului, se instalează la zi; un sistem neactualizat păstrează vulnerabilități pe care programele dăunătoare le pot folosi.
• La sistemele de operare care au mecanisme antivirus incluse, actualizarea aduce și bazele de date cu semnăturile noilor programe dăunătoare.