Технические методы защиты информации начали разрабатываться очень давно. Так, например, еще в V—IV вв. до н. э. в Греции применялись шифрующие устройства. По описанию древнегреческого историка Плутарха, шифрующее устройство состояло из двух палок одинаковой толщины, называемых сциталами, которые находились у двух абонентов, желающих обмениваться секретными сообщениями. На сциталу по спирали наматывалась без зазоров узкая полоска папируса, и в таком состоянии наносились записи. Потом полоску папируса снимали и отправляли другому абоненту, который наматывал ее на свою сциталу и получал возможность прочесть сообщение. Элементом, обеспечивающим секретность в таком шифрующем устройстве, являлся диаметр сциталы. Вместе с техническими методами защиты разрабатывались и методы обхода (взлома) зашиты. Так древнегреческий философ Аристотель предложил использовать длинный конус, на который наматывалась лента с зашифрованным сообщением. В каком-то месте начинали просматриваться куски сообщения, что позволяло определить диаметр сциталы и расшифровать все сообщение.
Применительно к информационной безопасности, технические методы защиты призваны обеспечить решение всех задач, перечисленных в разд. 1.2. Условно методы решения этих задач можно разделить на те, которые имеют математическое обоснование стойкости к взлому, и те, которые такого обоснования не имеют. Методы, не имеющие математического обоснования стойкости, проще всего рассматривать как "черный ящик" — некоторое устройство, которому на вход подаются данные, а на выходе снимается результат. Процессы, происходящие внутри "черного ящика", предполагаются неизвестными и неподвластными ни пользователю, ни потенциальному противнику.
Собственно, стойкость таких методов основывается именно на предположении, что "ящик" никогда не будет вскрыт и его внутреннее устройство не будет проанализировано. Однако в реальной жизни случается всякое, и иногда или возникает ситуация, при которой раскрывается устройство "черного ящика", или упорному исследователю удается разгадать алгоритмы, определяющие функционирование зашиты, без вскрытия самого "ящика". При этом стойкость системы защиты становится равна нулю. Методы защиты, функционирующие по принципу "черного ящика", называют Security Through Obscurity (безопасность через неясность, незнание).
Особенность методов защиты, имеющих математическое обоснование стойкости, заключается в том, что их надежность оценивается, исходя из предположения открытости внутренней структуры. То есть предполагается, что потенциальному противнику известны в деталях все алгоритмы и протоколы, использующиеся для обеспечения защиты. И, тем не менее, противник должен быть не в состоянии обойти средства защиты, т. к. для этого ему надо решить некоторую математическую проблему, которая на момент разработки защиты не имела эффективного решения.
Однако существует вероятность того, что через некоторое время будет разработан эффективный алгоритм решения математической проблемы, лежащей в основе метода защиты, а это неминуемо приведет к снижению ее стойкости. Большинство методов, имеющих математическое обоснование стойкости, относятся к методам криптографии (см. гл. 5). И именно криптографические методы в основном позволяют эффективно решать задачи информационной безопасности. Теперь рассмотрим, какие методы защиты применяются при решении основных задач информационной безопасности.
