DE10031209A1

DE10031209A1 - Kontextsensitive Speicherzuordnung in Datenverarbeitungsanlagen zum Schutz vor unbefugtem Ausspähen und Manipulieren von Daten

Info

Publication number: DE10031209A1
Application number: DE2000131209
Authority: DE
Inventors: Wolfgang A Halang; Robert Fitz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-06-27
Filing date: 2000-06-27
Publication date: 2002-01-17

Abstract

Um das bis heute nicht zufriedenstellend gelöste Problem der Abwehr des Auspähens und Manipulierens von Daten in digitalen Datenverarbeitungsanlagen zu lösen, ohne dabei deren Flexibilität zu sehr einzuschränken, ihre Leistung durch die Ausführung zusätzlicher Kontrollprogramme zu mindern und stets auf neueste Signaturdatenbasen angewiesen zu sein, ist es schon aus Gründen der Unangreifbarkeit des Schutzsystems selbst unerlässlich, gerätetechnische Maßnahmen einzusetzen. DOLLAR A Der Massenspeicher einer Datenverarbeitungsanlage, insbesondere der Datenbereich, wird in kontextabhängige Segmente aufgeteilt. Den Anwendungsprogrammen gestattete Zugriffe auf diese Segmente werden in einem Installationsmodus genau spezifiziert, wobei die zu schützenden Daten und nicht die Anwendungsprogramme im Vordergrund stehen, d. h. in der Regel existieren zu jedem Anwendungsprogramm mehrere voneinander getrennte Datensegmente. Auf diese Art wird ein in ein Datensegment unbefugt eingedrungenes Ausspäh- und Modifikationsprogramm an seiner Ausbreitung über das Segment hinaus gehindert, wodurch etwaige Schäden beliebig begrenzbar bleiben. DOLLAR A Datenverarbeitungsanlagen, insbesondere PCs.

Description

Wie eine Statistik des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik (siehe [1]) belegt, stellen elektronische Schädlinge, welche die Datenbereiche digitaler Datenverarbei tungsanlagen befallen, zur Zeit mit 65% die größte Bedrohung für die Sicherheit von Daten verarbeitungsanlagen dar. Der im Mai 2000 aufgetretene "I love you-Wurm" hat eindrucks voll belegt, wie Unternehmen und Behörden dieser relativ primitiven Art von Bedrohung hilflos gegenüberstehen und Schäden in Milliardenhöhe hinnehmen müssen (siehe [3]). Dabei konnten die bisherigen Suchprogramme den Eindringling nicht erkennen (siehe [2]).

Die Lösung dieses Problems wird dadurch erschwert, dass die dieser Art elektronischer Schädlinge als Wirt dienenden Dateien relativ häufig modifiziert werden, weshalb sich ein gerätetechnischer Schreibschutz, welcher eine sichere Lösung darstellen würde, als unprak tikabel erweist.

Eine effiziente Methode, diese Art von Eindringlingen in digitale Datenverarbeitungsanlagen und dadurch Ausspähen und Manipulieren von Daten sowie Ausbreitung insbesondere elek tronischer Schädlinge, die Datenbestände befallen, ohne Behinderung der Benutzer effizient zu unterbinden, besteht in der kontextsensitiven Freischaltung ansprechbarer Speicherberei che, d. h. in Abhängigkeit der gerade ablaufenden Anwendungen. Die Methode ist dadurch gekennzeichnet, dass sie jedes Anwendungsprogramm und jeden Betriebssystemdienst nur über gerätetechnisch schreibgeschützte Zugriffsfunktionen anzusprechen gestattet, welche die für den jeweiligen Anwendungsfall benötigten Speicherbereiche für schreibende und le sende oder für nur lesende Zugriffe freischalten (siehe Abb. 1). Dementsprechend muss der Anwender in einem gerätetechnisch geschützten Installationsmodus zu jedem Anwen dungsprogramm mindestens eine Zugriffsfunktion anlegen, wenn er dieses Programm im Anwendungsmodus verwenden möchte. Da der Schutzmechanismus den Anwender bei sei ner täglichen Arbeit nicht behindern soll, werden die den verschiedenen Zugriffsfunktionen zugeordneten Speicherbereichsgrenzen beispielsweise in einem schreibgeschützten EEPROM (Electrical Erasable Programmable Read Only Memory) abgelegt und von dort zur Steue rung der Massenspeicherzugriffe geladen. Alle nicht zugelassenen Speicherbereiche werden maskiert. Es genügt also, lediglich die Adressleitungen und die Schreib- bzw. Lesesigna le der Massenspeichermedien zu steuern. Wird ein nicht erlaubter Zugriff angefordert, so werden der Prozessor angehalten und ein Signal ausgegeben, das dem Anwender die ein deutige Identifizierung des fehlerhaft arbeitenden Programmes gestattet. Dabei sollten für besonders gefährdete Programme möglichst viele Zugriffsfunktionen angelegt werden, um die Auswirkungen von Befall durch elektronische Schädlinge so gering wie möglich zu hal ten. Eingegangene elektronische Briefe sollten mit ihren eventuell vorhandenen Anlagen beispielsweise immer erst in einem vor empfindlichen Daten abgeschotteten Datenbereich gelesen und bearbeitet werden.

Es ist also folgender Ablauf im Installationsmodus einzuhalten:

1. Gerätetechnische Schreibfreigabe für den Speicherort der kontextabhängigen Zugriffs funktionen (z. B. mittels Schalter),
2. Definition der Zugriffsfunktionen und
3. Aktivierung des Schreibschutzes für den Speicherort der kontextabhängigen Zugriffs funktionen.

Im Anwendungsmodus können dann jeweils nur die Daten und Programme verwendet wer den, die für den jeweiligen, gerade aktuellen Anwendungsfall relevant sind.

Durch gerätetechnische Unterstützung wird erreicht, dass das Schutzsystem von elektroni schen Schädlingen nicht angreifbar ist und die Datenverarbeitungsanlage keine Geschwindig keitseinbußen erleidet. Außerdem können durch Eindringlinge verursachte Schäden mittels der Anzahl verwendeter kontextabhängiger Zugriffsfunktionen beliebig gering gehalten wer den. Desweiteren entstehen keine Folgekosten durch Aktualisieren von Schädlingssignaturen und dergleichen. Ein weiterer Vorteil, den ebenfalls keines der bekannten Schutzsysteme bietet, liegt darin, dass es sehr einfach zu verstehen und anzuwenden ist und daher von jedermann verwendet werden kann.

Literatur

[1] Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik: Viren-Meldungen an das BSI. Erschienen als Online-Dokumentation unter http://www.bsi.de/antivir1/virenstatistik/ vaus9911.htm, Stand vom 17.05.2000.
[2] Reuters: "I-Love-You-Virus" befällt Unternehmen und Behörden. Erschienen als Online-Dokumentation unter http://de.news.yahoo.com/000505/33/uz5b.html, Stand vom 05.05.2000.
[3] Deutsche Presse Agentur: Virus richtet Milliardenschäden an. Erschienen als Online- Dokumentation unter http://de.news.yahoo.com/000505/9/uz97.html, Stand vom 05.05.2000.

Claims

Einrichtung zum Einsatz in digitalen Datenverarbeitungsanlagen, welche die ansprechbaren Speicherbereiche kontextsensitiv freischaltet und dadurch das Ausspähen und Manipulieren von Daten und Programmen über die Bereichsgrenzen hinweg konstruktiv unterbindet, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Anwendungsprogramm und jeder Betriebssystemdienst nur über gerätetechnisch implementierte kontextabhängige Zugriffsfunktionen ansprechbar ist, welche die für den je weiligen Anwendungsfall benötigten Speicherbereiche für schreibende und lesende oder für nur lesende Zugriffe freischalten.