- •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
- 55 -
«совпадение Ei и Ej при условии нетождественности Ki и Kj». Эта вероятность
не должна превосходить некоторой предельной величины P0.
На практике задают T0 = 1020 - 1030, P0 = 10-7 - 10-9. Алгоритм идентификации и аутентификации:
1.Пользователь предъявляет свой идентификатор (имя) ID.
2.Если ID не совпадает ни с одним IDi, зарегистрированным в КС, то идентификация отвергается - пользователь не допущен к работе (в смысле того, что он не может инициировать ни один субъект), иначе (существует IDi=ID) устанавливается факт «пользователь, назвавшийся пользователем i, прошел идентификацию».
3.У пользователя субъектом аутентификации запрашивается аутентификатор K.
4.Субъектом аутентификации вычисляется Y=F(IDi, K).
5.Субъектом аутентификации производится сравнение Ei и Y. При совпадении фиксируется событие «пользователь успешно аутентифицирован в КС», информация о пользователе передается в МБО, считываются необходимые для реализации заданной ПБ массивы данных (см. часть 1), в противном случае аутентификация отвергается - пользователь не допущен к работе (в смысле - см. выше).
Данная схема может быть модифицирована. Схема 2
В КС выделяется объект следующей структуры (положим, как и в схеме 1, что в системе зарегистрировано n пользователей).
Таблица 2. Объект-эталон для схемы 2 |
|
|
|
|
|
Информация |
для |
Информация |
для |
|
идентификации |
|
аутентификации |
|
1 |
ID1, S1 |
|
E1 |
|
2 |
ID2, S2 |
|
E2 |
|
... |
... |
|
... |
|
n |
IDn, Sn |
|
En |
|
где, Ei=F(Si, Ki),
Si - случайный вектор, заданный при создании пользователя (т.е. при создании строки, необходимой для идентификации и аутентификации пользователя),
F - функция, для которой можно качественно описать свойство «невосстановимости» Ki по Ei и Si.
«Невосстановимость» Ki понимается как и для схемы 1. Алгоритм идентификации и аутентификации:
1.Пользователь предъявляет свой идентификатор (имя) ID.
2.Если ID не совпадает ни с одним IDi, зарегистрированным в КС, то идентификация отвергается - пользователь не допущен к работе (в смысле не может инициировать ни один субъект), иначе (существует IDi=ID)
- 56 -
устанавливается факт «пользователь, назвавшийся пользователем i, прошел идентификацию».
3. По IDi выделяется Si.
3.У пользователя субъектом аутентификации запрашивается аутентификатор K.
4.Субъектом аутентификации вычисляется Y=F(Si, K).
5.Субъектом аутентификации производится сравнение Ei и Y. При совпадении фиксируется событие «пользователь успешно аутентифицирован в КС», информация о пользователе передается в МБО, считываются необходимые для реализации заданной ПБ массивы данных (см. часть 1), в противном случае аутентификация отвергается - пользователь не допущен к работе (в смысле - см. выше).
Вторая схема аутентификации применяется в ОС Unix. В качестве идентификатора применяется имя пользователя (запрошенное по Login), в
качестве Ki - пароль пользователя (запрошен по Password), функция F представляет собой алгоритм шифрования DES. Эталоны для идентификации и аутентификации содержатся в файле Etc/passwd.
Докажем важное утверждение о свойстве объекта-эталона.
Утверждение 1 (о подмене эталона).
Если пользователь имеет доступ на запись к объекту хранения эталона, то он может быть идентифицирован и аутентифицирован (в рамках рассмотренных схем) как любой пользователь.
Доказательство
Пусть имеется пользователь i. Покажем, что он может выдать себя за любого пользователя j. Возможность записи в объект, содержащий эталоны, означает возможность замены любой записи на произвольную. Пользователь i меняет j-ю запись на свои параметры IDi и Ei (или дополнительно и Si). При следующей процедуре идентификации он будет опознан как пользователь j (по построению и описанию схем). Утверждение доказано.
Смысл данного утверждения состоит в том, что доступ на запись к объекту хранения эталонов должны иметь только субъекты специально выделенного пользователя КС, отвечающего за управление безопасностью (см. часть 3).
Заметим, что необходимым требованием устойчивости схем аутентификации к восстановлению Ki аналитическими методами является требование случайного равновероятного выбора Ki из всего множества возможных. Это требование автоматически снижает ценность систем парольной аутентификации, поскольку в них выбор аутентифицирующей информации происходит из небольшого множества осмысленных слов, мощность которого определяется энтропией соответствующего языка.
В связи с этим целесообразно рассматривать схему аппаратной аутентификации пользователя (ААП), не отказываясь при этом от использования уже реализованных защитных мер операционной среды. Соответственно, рассмотрим задачу сопряжения.