- •1.1. Введение. Понятие политики безопасности
- •Рис. 1. Основные каналы утечки информации при ее обработке на отдельной ПЭВМ
- •1.2. Модель компьютерной системы. Понятие доступа и монитора безопасности
- •Рис. 2. Порождения субъекта и понятие потока
- •Рис. 3. Примеры потоков в КС
- •1.3. Описание типовых политик безопасности
- •1.3.1. Модели на основе дискретных компонент
- •1.3.1.1. Модель АДЕПТ-50
- •1.3.1.2. Пятимерное пространство безопасности Хартстона
- •1.3.1.3. Резюме по моделям Адепт и Хартстона
- •1.3.2. Модели на основе анализа угроз системе
- •1.3.2.1. Игровая модель
- •1.3.2.2. Модель системы безопасности с полным перекрытием
- •1.3.2.3. Резюме по моделям анализа угроз
- •1.3.3. Модели конечных состояний.
- •1.3.3.1. Модель Белла-ЛаПадула.
- •1.3.3.2. Модель low-water-mark (LWM)
- •Таблица 1. Операции в модели LWM
- •1.3.3.3. Модель Лендвера
- •Определение 10
- •1.3.3.4. Резюме по моделям состояний
- •1.4. Обеспечение гарантий выполнения политики безопасности
- •Утверждение 1 (достаточное условие гарантированного выполнения политики безопасности в КС 1).
- •Утверждение 2 (достаточное условие гарантированного выполнения политики безопасности в КС 2).
- •Утверждение 3 (базовая теорема ИПС)
- •Рис. 5. Классическая модель ядра безопасности
- •Рис. 6. Ядро безопасности с учетом контроля порождения субъектов
- •1.5. Метод генерации изолированной программной среды при проектировании механизмов гарантированного поддержания политики безопасности
- •Таблица 2. Иерархия уровней при загрузке ОС
- •Утверждение 4 (условие одинакового состояния КС).
- •Утверждение 5 (достаточное условие ИПС при ступенчатой загрузке).
- •Утверждение 6 (требования к субъектному наполнению изолированной программной среды).
- •Утверждение 7 (достаточное условие чтения реальных данных).
- •1.6. Реализация гарантий выполнения заданной политики безопасности
- •Утверждение 8 (условия генерации ИПС при реализации метода доверенной загрузки).
- •1.7. Опосредованный несанкционированный доступ в компьютерной системе. Модель опосредованного НСД
- •Таблица 3. Полная группа событий в системе «ПП-РПВ»
- •Утверждение 9 (условия невозможности опосредованного НСД в ИПС).
- •Литература к первой части
- •Часть 2. Модели безопасного субъектного взаимодействия в компьютерной системе. Аутентификация пользователей. Сопряжение защитных механизмов
- •2.1. Введение
- •2.1. Процедура идентификации и аутентификации
- •Таблица 1. Объект-эталон для схемы 1
- •Таблица 2. Объект-эталон для схемы 2
- •Утверждение 1 (о подмене эталона).
- •2.2. Формализация задачи сопряжения. Методы сопряжения
- •Утверждение 2. (необходимое условие корректного взаимодействия сопрягаемых субъектов)
- •Утверждение 3. (о свойствах модуля сопряжения)
- •Рис. 1. Методы эмуляции органов управления и замены аутентифицирующего субъекта
- •2.3. Типизация данных, необходимых для обеспечения работы средств сопряжения
- •Таблица 3. Структура объекта вторичной аутентификации
- •Утверждение 4 (о свойствах объекта первичной аутентификации).
- •Утверждение 5 (об изменении информации пользователя в АНП).
- •2.4. Использование внешних субъектов при реализации и гарантировании политики безопасности
- •2.5. Понятие внешнего разделяемого сервиса безопасности. Постановка задачи
- •Рис. 2. Схема взаимодействия МРЗФ с МБО И МБС
- •2.6. Понятие и свойства модуля реализации защитных функций
- •Утверждение 6 (о потенциальной возможности некорректного возврата результата из МРЗФ)
- •Утверждение 7 (о потенциально возможном некорректном вызове МРЗФ)
- •2.7. Проектирование модуля реализации защитных функций в среде гарантирования политики безопасности
- •Утверждение 8 (достаточные условия корректного использования МРЗФ)
- •2.8. Передача параметров при составном потоке
- •Таблица 4. (Свойства составного потока при использовании МРЗФ)
- •2.9. Методика проверки попарной корректности субъектов при проектировании механизмов обеспечения безопасности с учетом передачи параметров
- •Заключение
- •Литература ко второй части
- •Часть 3. Управление безопасностью в компьютерной системе
- •3.1. Введение
- •3.2. Модель управления безопасностью. Термины
- •Утверждение 1 (о корректном управлении в ИПС).
- •Утверждение 2 (условия нарушения корректности управления).
- •Рис. 1. Локализация субъекта и объектов управления в распределенной КС
- •Таблица 1. (локализация управляющего субъекта и объекта управления)
- •3.3. Система удаленного управления безопасностью в отсутствии локального объекта управления
- •Утверждение 3 (необходимое условие 1 для создания системы корректного управления)
- •Утверждение 4 (необходимое условие 2 для создания системы корректного управления)
- •Утверждение 5
- •3.5. Метод “мягкого администрирования”. Автоматизированное формирование списков разрешенных задач и правил разграничения доступа
- •Утверждение 6 (лемма для обоснования метода мягкого администрирования)
- •3.6. Системы управления безопасностью при распределенном объекте управления
- •Утверждение 7 (условия корректности управления при мягком администрировании).
- •Заключение
- •Литература к третьей части
- •Часть 4. Модели сетевых сред. Создание механизмов безопасности в распределенной компьютерной системе
- •4.1. Введение
- •4.2.Модели воздействия внешнего злоумышленника на локальный сегмент компьютерной системы
- •Рис. 1. К моделям воздействия внешнего злоумышленника на локальный сегмент КС
- •4.3. Механизмы реализации политики безопасности в локальном сегменте компьютерной системы
- •Утверждение 1 (о распределенной КС с полным проецированием прав пользователя на субъекты).
- •Утверждение 2 (о доступе в системе с проецированием прав)
- •Таблица 1. Групповые правила разграничения доступа в ЛС КС
- •Таблица 2. Правила разграничения доступа при запрете транспортировки вовне избранных объектов
- •4.4. Метод межсетевого экранирования. Свойства экранирующего субъекта
- •Утверждение 3 (о существовании декомпозиции на подобъекты).
- •Утверждение 4 (Основная теорема о корректном экранировании).
- •Утверждение 6 (о тождестве фильтра сервисов и изолированной программной среды в рамках локального сегмента КС)
- •4.5. Модель политики безопасности в распределенной системе
- •4.6. Архитектура фильтрующего субъекта и требования к нему
- •Таблица 3. Показатели и классы защищенности межсетевого экрана
- •Заключение
- •Литература к четвертой части
- •Часть 5. Нормативные документы для решения задач компьютерной безопасности
- •Введение к пятой части
- •5.1.2. Структура требований безопасности
- •5.1.3. Показатели защищенности средств вычислительной техники от несанкционированного доступа
- •Таблица 1. Требования к защите от НСД СВТ
- •5.1.5. Классы защищенности автоматизированных систем
- •Таблица 2. Требования к защите от НСД АС
- •5.1.6. Выводы
- •5.2. Критерии безопасности компьютерных систем Министерства обороны США (“Оранжевая книга”)
- •5.2.1. Цель разработки
- •5.2.2. Общая структура требований «Оранжевой книги»
- •5.2.3. Классы безопасности компьютерных систем
- •Таблица 3. Требования «Оранжевой книги»
- •5.2.4. Интерпретация и развитие “Оранжевой книги”
- •5.2.5. Выводы
- •5.3. Европейские критерии безопасности информационных технологий
- •5.3.1. Основные понятия
- •5.3.2. Функциональные критерии
- •5.3.3. Критерии адекватности
- •5.3.4. Выводы
- •5.4. Федеральные критерии безопасности информационных технологий
- •5.4.1. Цель разработки
- •5.4.2. Основные положения
- •5.4.3. Профиль защиты
- •Назначение и структура Профиля защиты
- •Этапы разработки Профиля защиты
- •5.4.4. Функциональные требования к продукту информационных технологий
- •Таблица 4. Применение критериев ранжирования
- •5.4.5. Требования к процессу разработки продукта информационных технологий
- •5.4.6. Требования к процессу сертификации продукта информационных технологий
- •5.4.7. Выводы
- •Литература к пятой части
- •Заключение. Процесс построения защищенной компьютерной системы
- •Рис. 1. Взаимосвязь методов проектирования защищенной КС.
- •Список сокращений
- 60 -
указанной. При этом будем полагать, что в КС существует n различных ОС со своими механизмами аутентификации по паролю и (в общем случае) с n различными паролями P1, ..., Pj, ...Pn.
Кроме того, будем полагать, что пользователь характеризуется двумя группами признаков - индивидуальными (пароли, полное символьное имя и т.д.) и групповыми (имена групп, категория доступа для мандатного доступа). Как в индивидуальных, так и в групповых признаках можно выделить открытые или конфиденциальные. Вообще говоря, открытость или конфиденциальность того или иного признака зависит от реализуемой ПБ (например, имена некоторых групп могут быть конфиденциальны).
Определим вторичный объект аутентификации как объект КС, содержащий информацию, необходимую для использования штатными механизмами присутствующих в КС n операционных систем. Опишем данный объект путем задания его структуры. Будем считать его последовательностью записей (в приводимой ниже таблице рассматривается m-я запись):
Таблица 3. Структура объекта вторичной аутентификации
Имя поля |
Длина |
Назначение |
ID_FIELDm |
dword |
Идентификатор записи |
NAME_FIELDm |
char [16] |
Имя записи |
CONF_LABELm |
dword |
Метка конфиденциальности |
|
|
записи |
LEN_FIELDm |
dword |
Длина записи |
FIELDm |
LEN_FIELDm |
Собственно запись |
ID_CONFm |
dword |
Идентификатор алгоритма |
|
|
поддержания |
|
|
конфиденциальности |
INTEGR_LENm |
dword |
Длина результата функции КЦ |
ID_INTEGRm |
dword |
Идентификатор алгоритма |
|
|
контроля целостности |
INTEGR_FIELDm |
INTEGR_LENm |
Значение функции КЦ для поля |
|
|
FIELD |
Обозначим:
C - функцию поддержания конфиденциальности y=C(Ki,t), такую, что существует C-1: C-1 (C(Ki,t))=t
и
H(Ki,t)=hi - функцию контроля целостности. Обе функции в общем случае зависят от Ki.
Тогда если CONF_LABELm= 0, то поле FIELDm находится в неизменном виде, а если CONF_LABELm= 1, то поле FIELDm заполнено C(Ki,FIELDm) -
преобразованной информацией. Кроме того, в любом случае
INTEGR_FIELDm=H(Ki, FIELDm). Идентификаторы ID_CONFm и
ID_INTEGRm служат для указания на конкретные алгоритмы вычисления функций поддержания конфиденциальности и целостности. Идентификаторы
- 61 -
алгоритмов служат для определения конкретного субъекта, вызываемого для реализации данных функций (см. следующую главу). Поле FIELDm содержит пароль Pm и другие необходимые массивы данных для передачи в ОСm.
Необходимо пояснить, для чего требуется функция поддержания конфиденциальности. В исходных условиях для работы средств сопряжения полагается возможность отключения всех средств, кроме штатных, включая разрушение или удаление аппаратной компоненты ААП. В этом случае возможен доступ к объектам вторичной аутентификации. Чтобы изучение объектов вторичной аутентификации не давало информации об индивидуальной информации пользователя, используемых для сопряжения со штатными средствами (например, паролях), требуется преобразование, сохраняющее конфиденциальность объекта. Кроме того, типовая атака на объекты аутентификации связана с нарушением их целостности (см. утверждение 1 данной части), в связи с чем необходимо поддержание целостности (т.е. проводится проверка функций целостности m-й записи при выполнении доверенной загрузки m-й ОС и извлечении информации из объекта вторичной аутентификации для сопряжения с указанной ОС).
Итак, показано, что возможно построить алгоритм хранения и использования объектов сопряжения (описанием структуры объекта хранения и операций извлечения информации из него), который минимально использует только IDi и Ki.
Введем понятие аппаратного носителя пользователя (АНП), который является внешним объектом идентификации и аутентификации (см. выше) и взаимодействует с ААП.
Проанализируем дополнительные преимущества, которые дает минимизация объема хранимой информации в АНП. В первую очередь, это возможность изменять все необходимые поля объекта, содержащего вторичную информацию пользователя, без пользовательского АНП (что практически означает отчужденность пользователя от процесса управления безопасностью, что априорно повышает безопасность КС). Во-вторых, ПБ может не допускать обращений со стороны субъектов пользователя в объекту вторичной аутентификации, что позволяет защитить их от изменения другими пользователями, либо пользователем-злоумышленником (который желает аутентифицироваться от имени другого пользователя). Необходимо отметить, что даже применение функций сохранения конфиденциальности данных не позволяет защитить данные от самого пользователя, поскольку функция C обратима по ключу пользователя Ki (см. выше).
Покажем дополнительно, что хранение групповой информации в АНП в случае пользователя-злоумышленника приведет к нарушению ПБ. Аксиомой будем считать, что изменение заданных характеристик пользователя (эти данные либо априорно известны, либо задаются администратором защиты) есть нарушение ПБ. Нарушением политики безопасности также будем считать доступ пользователя к данным вторичной аутентификации другого пользователя.