IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Многоуровневые модели защиты информации Исаева С.К., Валиев М.М. Башкирский государственный университет Уфа, Россия Multi-levelmodelofinformationsecurity Isaeva S.K., Valiev M.M. BashkirStateUniversity Ufa, Russia Появление новых информационных технологий и развитие мощных компьютерных систем хранения обработкиинформации повысили уровни защиты информации и вызвали необходимость в том, чтобы эффективность защиты информации росла вместе со сложностью архитектуры хранения данных. Так постепенно защита информации становится обязательной: разрабатываются документы по защите информации, формируются рекомендации по защите информации. Создана большая нормативно-теоретическая база формальные математические методы которой обосновывают большинство понятий,формулировавшихся ранее лишь с помощью словесных описаний. При этомразработчики систем безопасности, реализующих различные способы и методыпротиводействия угрозам информации, стараются максимально облегчить работу поадминистрированию безопасности. Для этого большинством информационных системиспользуются стандартные подходы, ставшие результатом накопления разработчиками систем защиты опыта создания и эксплуатации подобных систем. Разработка системы защиты информации должна реализовывать какую-либо политику безопасности (набор правил, определяющих множество допустимых действий в системе), при этом должна быть реализована полная и корректная проверка ее условий. С целью устранения недостатков матричных моделей были разработаны так называемые многоуровневые модели защиты, классическими примерами которых являются модель конечных состояний Белла и Ла-Падулы, а также решетчатая модель Д.Деннинг. Многоуровневые модели предполагают формализацию процедуры назначения прав доступа посредством использования так называемых меток конфиденциальности или мандатов, назначаемых субъектам и объектам доступа. Так, для субъекта доступа метки, например, могут определяться в соответствии с уровнем допуска лица к информации, а для объекта доступа (собственно данные) — признаками конфиденциальности информации. Признаки конфиденциальности фиксируются в метке объекта. Права доступа каждого субъекта и характеристики конфиденциальности каждого объекта отображаются в виде совокупности уровня конфиденциальности и набора категорий конфиденциальности. Уровень конфиденциальности может принимать одно из строго упорядоченного ряда фиксированных значений, например: «конфиденциально», "секретно", "для служебного пользования", "несекретно" и т.п. Основу реализации управления доступом составляют: Формальное сравнение метки субъекта, запросившего доступ, и метки объекта, к которому запрошен доступ. Принятие решений о предоставлении доступа на основе некоторых правил, основу которых составляет противодействие снижению уровня конфиденциальности защищаемой информации. Таким образом, многоуровневая модель предупреждает возможность преднамеренного или случайного снижения уровня конфиденциальности защищаемой информации за счет ее утечки (умышленного переноса). То есть эта модель препятствует переходу информации из объектов с высоким уровнем конфиденциальности и узким набором категорий доступа в объекты с меньшим уровнем конфиденциальности и более широким набором категорий доступа. Практика показывает, что многоуровневые модели защиты находятся гораздо ближе к потребностям реальной жизни, нежели матричные модели, и представляют собой хорошую основу для построения автоматизированных систем разграничения доступа. Причем, так как отдельно взятые категории одного уровня равнозначны, то, чтобы их разграничить наряду с многоуровневой (мандатной) моделью, требуется применение матричной модели.

С помощью многоуровневых моделей возможно существенное упрощение задачи администрирования (настройки). Причем это касается как исходной настройки разграничительной политики доступа (не требуется столь высокого уровня детализации задания отношения субъект-объект), так и последующего включения в схему администрирования новых объектов и субъектов доступа.

Первой моделью системы безопасности стала модель Белла - Ла-Падулы (Bell-LaPadulamodel), созданная в 1973-74 годах в MITRE в городе Белфорде в штате Массачусетс по заказу Военно-Воздушных сил США. В 76 году была дополнена до использования в пределах концепции MULTICS (информационно-вычислительная система с мультиплексированием каналов передачи данных), в 86 году адаптирована для использования в сетевых системах. На протяжении 70-х годов оставалась главной моделью политики безопасности и оказала значительное влияние на формирование TCSEC. В изначальном варианте модель Белла – Ла-Падулы предусматривала возможность только мандатный контроль за доступом.

Модель полностью описывается следующими составляющими:

1)Элементы - составные части системы:

• Субъекты - активные объекты (пользователи, программы)

• Объекты – пассивные объекты (пароли, иные данные)

• Атрибуты доступа – всевозможные действия субъектов над объектами: чтение, изменение, дополнение (без чтения!), поиск, исполнение. Возможны различные вариации и дополнения к имеющемуся списку.

• Уровни безопасности – определенное дополнение к субъектам и объектам, определяющее возможность их взаимодействия. У объекта только один уровень безопасности. Уровень безопасности субъекта делится на 2 части:

• Уровень доступа определяет возможность доступа субъекта к определенному классу информации: Совершенно секретно > секретно >конфиденциально> для общего пользования. Субъект с высоким уровнем доступа имеет доступ ко всем последующим уровням доступа.

• Категории доступа – возможные области доступа, в отличие от уровней доступа субъект может обладать несколькими категориями доступа из имеющихся и не имеет доступа к иным категориям.

2)Компоненты - структуры, полностью описывающие состояние системы:

• Текущие состояние доступа составляют тройки субъект-объект + атрибуты доступа.

• Иерархия объектов определяет отношения главный-последующий в структуре объектов, состоит из корневых деревьев и изолированных точек. Главный объект имеет уровень допуска >= уровню допуска последующего объекта.

• Матрица допустимого доступа:

Субъекты по строкам, объекты по столбцам, текущие состояния доступа на соответствующих пересечениях.

• Функция уровня определяет уровень доступа для субъектов и объектов.

3) Свойства :

-Система работает по принципу текущее состояние -> запрос -> решение -> последующее состояние. Работа системы регулируется набором свойств и правил.

-Свойство Простой Безопасности (SimpleSecurityProperty): если в текущем состоянии доступа присутствует тройка субъект-объект-атрибуты доступа и атрибуты доступа разрешают просмотр, то уровень доступа субъекта доминирует над уровнем доступа объекта, т. е. нельзя просматривать объекты более высокого уровня.

-Свойство ‘*’: нельзя записывать в объекты более низкого уровня.

-Свойство самостоятельной защиты (DiscretionarySecurityProperty): все действия субъекта над объектом ограниченны матрицей допустимого доступа. В то время, как первые два свойства определяют по существу все возможные направления передачи информации, DS свойство определяет то, как контролируется доступ в систему в целом - мандатный контроль за доступом.

4) Правила .

Правила определяют переходы системы из текущего состояния в последующее (т.е. задают всевозможные пары запрос-решение с положительным решением ), в базовом наборе было 8 правил, далее список правил расширялся. Правила, добавленные в MULTICS модели позволили изменять уровень безопасности объекта и добавить возможность свободного контроля за доступам в систему.

5)Теоремы и доказательства подтверждающие защищенность системы. Основная теорема безопасности: если начальное состояние системы является безопасным и все последующие переходы системы из одного состояния в другое являются безопасными, то система полностью безопасна.

В целом модель Белла - Ла-Падулы стала первой значительной моделью политики безопасности, применимой для компьютеров, и до сих пор в измененном виде применяется в военной отрасли. Модель полностью формализована математически. Основной упор в модели делается на конфиденциальность, но кроме неё фактически больше ничего не представлено. Еще из недостатков модели стоит отметить невозможность передачи информации от более высокого уровня к нижним, поскольку это значительно снижает возможности управления субъектами. В рамках модели возможно создание незащищенных систем.

Мандатная модель управления доступом основана на правилах секретного документооборота, принятых в государственных и правительственных учреждениях многих стран.

Основным положением политики безопасности является назначение всем участникам процесса обработки защищаемой информации и документам, в которых она содержится, специальной метки (секретно, совершенно секретно и т.д.). Такая метка называется уровнем безопасности. Все уровни безопасности упорядочиваются с помощью установленного отношения доминирования.

Контроль доступа осуществляется в зависимости от уровней безопасности взаимодействующих сторон на основании двух правил:

1. уполномоченное лицо (субъект) имеет право читать только те документы, уровень безопасности которых не превышает его собственный уровень безопасности

2. уполномоченное лицо (субъект) имеет право заносить информацию только в те документы, уровень безопасности которых не ниже его собственного уровня безопасности

Таким образом, мандатные модели управляют доступом неявным образом – с помощью назначения всем сущностям системы уровней безопасности, которые определяют все допустимые взаимодействия между ними. Следовательно, мандатное управление доступом не различает сущностей, которым присвоен одинаковый уровень безопасности, и на их взаимодействия ограничения отсутствуют. Поэтому в тех ситуациях, когда управление доступом требует более гибкого подхода, мандатная модель применяется совместно в какой-либо дискреционной, которая используется для контроля за взаимодействиями между сущностями одного уровня и для установки дополнительных ограничений, усиливающих мандатную модель.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Щеглов А.Ю. Защита компьютерной информации от НСД М.: НПЦ «Аналитика», 2008. с. 436-440.

2.Сидорин Ю.С. Технические средства защиты информации. СПБ.: «СПбГПУ», 2005. с. 4-6, 8-10, 12-15.

Код для цитирования: Скопировать