Роль модуля доверенной загрузки в обеспечении безопасности устройств
Понятие и назначение доверенной загрузки
Доверенная загрузка – это фундаментальный механизм обеспечения безопасности, цель которого – гарантировать целостность и подлинность компонентов системы с момента её включения. Она предотвращает запуск неавторизованного или измененного программного обеспечения. Модуль доверенной загрузки (МДЗ) получает управление при выполнении BIOS или UEFI, перехватывая порядок загрузки и исключая подмену критически важных элементов. Это создает защищенную среду для устройства, будь то сервер или десктоп, обеспечивая надёжную основу для всей последующей работы.
Этапы и принцип работы модуля
Модуль доверенной загрузки (МДЗ) играет ключевую роль, вступая в действие на самых ранних этапах инициализации системы, до загрузки операционной системы. Его принцип работы основан на создании непрерывной цепи доверия, с момента включения устройства, обеспечивая его безопасность.
Функционирование МДЗ включает несколько этапов. Начальный этап — запуск BIOS или UEFI. На этом шаге программные средства или модули доверенной загрузки (ПМДЗ) получают управление. МДЗ (программное или аппаратное) перехватывает контроль над порядком загрузки, исключая несанкционированное вмешательство или подмену компонентов.
Далее МДЗ выполняет проверки целостности. Он измеряет контрольные суммы или хеши ключевых компонентов: прошивки BIOS/UEFI, загрузчика ОС, ядра ОС и важных драйверов. Измеренные значения сравниваются с эталонными, сохраненными и подписанными. Это гарантирует подлинность и неизменность компонентов. Несоответствие указывает на модификацию или вредоносный код. МДЗ создает изолированную защищенную среду, основу для безопасной работы системы.
Принцип работы модуля, например, ViPNet SafeBoot, устанавливаемого в UEFI BIOS, основан на его модульной структуре и функционировании в окружении UEFI для надежной защиты. Он гарантирует, что каждый последующий этап загрузки начинается только после успешной проверки предыдущего, формируя верифицированную цепочку доверия. При успешных проверках МДЗ передает управление следующему компоненту (например, загрузчику ОС). При нарушениях целостности МДЗ блокирует загрузку, уведомляет администратора, совершает иные действия, предотвращая запуск скомпрометированной системы. Это обеспечивает защиту устройств, включая серверы виртуализации, на критическом этапе загрузки, минимизируя риски кибератак.
Аппаратные и программные реализации
Реализации модулей доверенной загрузки (МДЗ) представлены разнообразными решениями: от аппаратных до программных и гибридных. Каждое из них нацелено на обеспечение безопасности системы с момента её включения, предотвращая несанкционированный запуск и подмену компонентов.
Аппаратные реализации МДЗ – это специализированные платы или чипы, устанавливаемые внутри устройства (сервера, десктопа, ноутбука). Они перехватывают управление порядком загрузки, исключая несанкционированное вмешательство. Пример глубокой интеграции – "Ключ доверенной загрузки", тесно связанный с аппаратным и программным обеспечением материнских плат KWG-43 и KWG-43s Kraftway. Эти решения обеспечивают высокий уровень защиты, так как их физическая модификация затруднительна. МДЗ Numa Arce, вероятно, является аппаратным, поддерживая строгую двухфакторную аутентификацию с Рутокен ЭЦП 3.0, что значительно усиливает безопасность.
Программные средства или модули доверенной загрузки (ПМДЗ) не требуют дополнительных физических устройств, получая управление при выполнении ПО BIOS или в среде UEFI. Примером является ViPNet SafeBoot – программный модуль, устанавливаемый в UEFI BIOS. Это исключительно программное средство, функционирующее в окружении UEFI, имеет модульную структуру, встраивается для защиты устройств, включая серверы виртуализации, на этапе загрузки. ПМДЗ предлагают гибкость развертывания, эффективно контролируя целостность загружаемых компонентов. Современные подходы часто объединяют оба типа, создавая программно-аппаратные комплексы (ПАК). "Код Безопасности" успешно провел тесты на совместимость ПАК "Соболь" с серверами OpenYard, демонстрируя пример комбинированного решения. ПАК обеспечивают многоуровневый контроль и верификацию, повышая общую безопасность на всех этапах загрузки.
Функции и возможности обеспечения безопасности
Модуль доверенной загрузки (МДЗ) является центральным элементом в обеспечении безопасности устройств, предлагая ряд критически важных функций с момента их включения. Его основное назначение — гарантировать же целостность и подлинность всех компонентов системы на самых ранних стадиях работы.
Ключевая функция МДЗ — контроль целостности. Он проверяет неизменность всех критически важных элементов: прошивки BIOS/UEFI, загрузчика ОС, ядра и драйверов. Это достигается сравнением их хеш-сумм с эталонными значениями в защищенном хранилище. Несоответствие сигнализирует о вмешательстве или компрометации, что предотвращает запуск неавторизованного ПО. Такая проверка эффективно противодействует руткитам и буткитам, стремящимся внедриться на низких уровнях системы, еще до загрузки ОС.
МДЗ также обеспечивает формирование защищенной среды. Он создает изолированное окружение для безопасного выполнения системных функций. Этот барьер защищает от несанкционированного доступа и вредоносного кода, формируя надежную основу для работы ОС и приложений. При обнаружении нарушений целостности, МДЗ автоматически блокирует загрузку, предотвращая запуск скомпрометированного устройства и уведомляя администратора о потенциальной угрозе.
Некоторые реализации МДЗ включают аутентификацию, повышая безопасность. Например, МДЗ Numa Arce поддерживает строгую двухфакторную аутентификацию с Рутокен ЭЦП 3;0, гарантируя, что только авторизованные пользователи могут инициировать процесс загрузки. Это критически важно для защиты конфиденциальных систем и данных. Таким образом, МДЗ не только защищает код, но и контролирует доступ к загрузке, укрепляя общую безопасность конечных точек, включая серверы виртуализации, именно с самого начала их работы.
Примеры решений и сертификация
В области обеспечения доверенной загрузки в России активно разрабатываются и внедряются как программные, так и аппаратно-программные комплексы. Эти решения проходят строгую сертификацию, подтверждающую их соответствие национальным стандартам безопасности, что критически важно для защиты государственных информационных систем и обработки конфиденциальных данных.
Среди программных модулей доверенной загрузки можно выделить ViPNet SafeBoot. Этот модуль устанавливается непосредственно в UEFI BIOS и предназначен для комплексной защиты различных устройств, включая серверы виртуализации, на самом раннем этапе их запуска. Он демонстрирует возможности программных реализаций по гарантированию целостности системных компонентов.
В сегменте аппаратно-программных комплексов (ПАК) важную роль играет ПАК "Соболь" от "Кода Безопасности". Недавние успешные тесты на совместимость с серверами OpenYard подтверждают его готовность к интеграции в современные ИТ-инфраструктуры, обеспечивая многоуровневую защиту.
Также заслуживает внимания МДЗ Numa Arce, который поддерживает строгую двухфакторную аутентификацию с использованием Рутокен ЭЦП 3.0. Такая интеграция с аппаратными токенами существенно повышает уровень безопасности, требуя дополнительного подтверждения для инициации процесса загрузки, что предотвращает несанкционированный доступ.
Примером глубокой аппаратной интеграции является "Ключ доверенной загрузки", разработанный Kraftway. Он тесно интегрирован с материнскими платами KWG-43 и KWG-43s собственного производства, обеспечивая контроль на самом низком уровне системы.
Вопрос сертификации является краеугольным для российского рынка СЗИ. Российские регуляторы, такие как ФСБ и ФСТЭК, подтверждают соответствие продуктов строгим требованиям. Так, компания Setec получила сертификаты Федеральной службы безопасности РФ на свои аппаратно-программные средства, что свидетельствует об их высокой надежности.
Значимым событием стало получение средством доверенной загрузки Аврора (Аврора СДЗ) от "Открытой мобильной платформы" сертификата Федеральной службы по техническому и экспортному контролю (ФСТЭК). Это позволяет применять "Аврору СДЗ" в государственных информационных системах и для обработки чувствительной информации. Российская компания АльтЭль также активно занимается разработкой средств защиты информации, стремясь к получению необходимых сертификатов для своих решений, что подчеркивает общий тренд на стандартизацию и подтверждение качества продуктов в сфере кибербезопасности.
