
- •Тема 2 вспомогательные структуры (модели), используемые в защите информации
- •2.1. Язык, объекты, субъекты.
- •2.2. Иерархические модели и модель взаимодействия открытыхсистем (osi/iso).
- •Модель osi/iso.
- •2.3. Информационный поток.
- •2.4. Ценность информации.
- •Решетка подмножеств X.
- •Mls решетка
- •2.5. Реляционные базы данных
- •Функциональная зависимость (fd)
- •Целостность в рм.
- •Реляционные операторы (ро).
- •1.6. Многоуровневые реляционныебазы данных.
- •Классификационные ограничения.
- •Состоятельность.
- •Полнота классификационных ограничений.
- •Проблема полиинстантинации.
- •Декомпозиция mls r в стандартные базовые отношения реляционноймодели.
Решетка подмножеств X.
Для A, ВХ. Определим А<ВАВ. Все условия частичного порядка 1), 2), 3) выполняются. Кроме того, AB - это АВ, АВ=АВ. Следовательно, это решетка.
Пример 4. Х={1, 2, 3}.
( 1 2 3 )
1 2 2 3 1 3
1 2 3
Пусть программа имеет Х={Х1,...,Хm} - входные,Y1...Yn - выходные элементы. Каждый выходной элемент зависит от некоторых входных элементов. Отношение вход-выход описывается решеткой рассматриваемого типа. Решетка подмножеств строится по подмножествам X следующим образом. Для каждой ХiXi={Хi}. Для каждой YjYj={Xi|XjYj}.
Пример 5. X1, Х2, X3, Y1, Y2. Y1 зависит только от X1,Х2; Y2 зависит от X1 и Х3.
Y1={X1,X2} Y2={X1,X3}
H
Y1 Y2
X1
X2 X3
L
Mls решетка
Название происходит от аббревиатуры Multilevel Security и лежит в основе государственных стандартов оценки информации. Решетка строится какпрямое произведение линейной решетки L и решетки SC подмножеств множества X, т.е. (,), (’,’) -элементы произведения, ,’L - линейная решетка, ,’SC - решетка подмножеств некоторого множества X. Тогда
,)(’,’’,’
Верхняя и нижняя границы определяются следующим образом:
max{,’}),
min{,’}).
Вся информация {объекты системы} отображается в точки решетки {(а,)}. Линейный порядок, как правило, указывает гриф секретности. Точки множества X обычно называются категориями.
Свойства решетки в оценке информации существенно используются при классификации новых объектов, полученных в результате вычислений. Пусть дана решетка ценностей SC, множество текущих объектов О, отображение С: 0S, программа использует информацию объектов 01,..,0n , которые классифицированы точками решетки С(01),...,С(0n). В результате работы программы появился объект О, который необходимо классифицировать. Это можно сделать, положив С(0)= C(01)...C(0n). Такой подход к классификации наиболее распространен в государственных структурах. Например, если в сборник включаются две статьи с грифом секретно и совершенно секретно соответственно, и по тематикам: первая - кадры, вторая - криптография, то сборник приобретает гриф совершенно секретно, а его тематика определяется совокупностью тематик статей (кадры,криптография).
2.5. Реляционные базы данных
Предположим, что мы хотим внести решетку ценностей (например, MLS) в конкретную информацию,которая хранится и обрабатывается на ЭВМ. Рассмотрим примеры механизмов такого внесения и проблемы, которые здесь возникают. Для определенности рассмотрим информацию, структурированную и обрабатываемую при помощи реляционной базы данных.Такая модель информации называется реляционноймоделью данных (РМ). Материалы следующих параграфов 1.5 и 1.6 базируются на работах D.Denning, T.Lunt и их коллег.
РМ состоит из отношений, которые представляют собой таблицы со многими входами, и алгебры отношений, которая позволяет строить новые отношения в терминах других отношений (в РМ входят также правила целостности хранимой информации и производной информации).
Каждое отношение R определяется схемой R (А1,...,Аn), которая характеризуется множеством атрибутовА1,..., Аn, т.е. переменных, описывающих входы таблицы.Отношение состоит из множества записей (векторов или строк), которые представляют собой значения данных в области определения атрибутов (то есть элементы таблицы - значения атрибутов).
Реляционная алгебра состоит из операторов для выбора всех или части записей, имеющих определенные значения из отношения (таблицы), и для добавления данных в различные отношения.
Для иллюстрации рассмотрим базу данных "Flight"("Полеты''). Эта база определена следующими схемами. Отношение ITEM с атрибутами: номера мест, имена, веса. Отношение Flight с атрибутами: номер рейса, дата вылета, назначение, общий вес груза. ОтношениеPAYLOAD, дающее количество использованных местна борту во время полета.
ITEM (ITEM #, ITEMNAME, Weight)
Flight (Flight #, Date, Dest, Weight)
PAYLOAD (Flight #, ITEM #, QTY, Weight)
Множество схем, определяющих отношения в базе данных, само представляется как отношение
Relation (Relname, Attmame),
которое содержит атрибуты всех отношений (иногда используется два отношения: одно для названий отношений, другое - для названий атрибутов).Например, в этой таблице запись
< Flight, Weight >
определяет, что отношение Flight содержит атрибутWeight.