 |
|
Полномочное разграничение доступа с контролем информационных потоков
Полномочное, или мандатное, разграничение доступа (mandatory access control) обычно применяется в совокупности с избирательным разграничением доступа. Рассмотрим именно такой случай. Правила разграничения доступа в данной модели формулируются следующим образом.
1. Для любого объекта ОС существует владелец.
2. Владелец объекта может произвольно ограничивать доступ других субъектов к данному объекту.
3. Для каждой четверки субъект—объект—метод—процесс возможность доступа определена однозначно в каждый момент времени. При изменении состояния процесса со временем возможность предоставления доступа также может измениться. Вместе с тем, в каждый момент времени возможность доступа определена однозначно. Поскольку права процесса на доступ к объекту меняются с течением времени, они должны проверяться не только при открытии объекта, но и перед выполнением над объектом таких операций, как чтение и запись.
4. Существует хотя бы один привилегированный пользователь (администратор), имеющий возможность удалить любой объект.
5. В множестве объектов выделяется множество объектов полномочного разграничения доступа. Каждый объект полномочного разграничения доступа имеет гриф секретности. Чем выше числовое значение грифа секретности, тем секретнее объект. Нулевое значение грифа секретности означает, что объект несекретен. Если объект не является объектом полномочного разграничения доступа или если объект несекретен, администратор может обратиться к нему по любому методу, как и в предыдущей модели разграничения доступа.
6. Каждый субъект доступа имеет уровень допуска. Чем выше числовое значение уровня допуска, тем больший допуск имеет субъект. Нулевое значение уровня допуска означает, что субъект не имеет допуска. Обычно ненулевое значение допуска назначается только субъектам-пользователям и не назначается субъектам, от имени которых выполняются системные процессы.
7. Доступ субъекта к объекту должен быть запрещен независимо от состояния матрицы доступа, если:
• объект является объектом полномочного разграничения доступа;
• гриф секретности объекта строго выше уровня допуска субъекта, обращающегося к нему;
• субъект открывает объект в режиме, допускающем чтение информации.
Это правило называют правилом NRU (Not Read Up — не читать выше).
8. Каждый процесс ОС имеет уровень конфиденциальности, равный максимуму из грифов секретности объектов, открытых процессом на протяжении своего существования. Уровень конфиденциальности фактически представляет собой гриф секретности информации, хранящейся в оперативной памяти процесса.
9. Доступ субъекта к объекту должен быть запрещен независимо от состояния матрицы доступа, если:
• объект является объектом полномочного разграничения доступа;
• гриф секретности объекта строго ниже уровня конфиденциальности процесса, обращающегося к нему;
• субъект собирается записывать в объект информацию,
Это правило предотвращает утечку секретной информации; его называют правилом NWD (Not Write Down — не записывать ниже).
10. Понизить гриф секретности объекта полномочного разграничения доступа может только субъект, который:
• имеет доступ к объекту согласно правилу 7;
• обладает специальной привилегией, позволяющей ему понижать грифы секретности объектов.
При использовании данной модели разграничения доступа существенно страдает производительность ОС, поскольку права доступа к объекту должны проверяться не только при открытии объекта, но и при каждой операции чтение/запись. Кроме того, эта модель создает пользователям определенные неудобства: если уровень конфиденциальности процесса строго выше нуля, то вся информация в памяти процесса фактически является секретной и не может быть записана в несекретный объект.
Если процесс одновременно работает с двумя объектами, только один из которых является секретным, то он не может записывать информацию из памяти во второй объект. Эта проблема решается посредством использования специального программного интерфейса API для работы с памятью. Области памяти, выделяемые процессам, могут быть описаны как объекты полномочного разграничения доступа, после чего им могут назначаться грифы секретности.
При чтении секретного файла процесс должен считать содержимое такого файла в секретную область памяти, используя для этого функции ОС, гарантирующие невозможность утечки информации. Для работы с секретной областью памяти процесс также должен использовать специальные функции. Поскольку утечка информации из секретных областей памяти в память процесса невозможна, считывание процессом секретной информации в секретные области памяти не отражается на уровне конфиденциальности процесса. Если же процесс считывает секретную информацию в область памяти, не описанную как объект полномочного разграничения доступа, повышается уровень конфиденциальности процесса.
Из вышеизложенного следует, что пользователи ОС, реализующих данную модель разграничения доступа, вынуждены использовать ПО, разработанное с учетом этой модели. В противном случае они будут испытывать серьезные проблемы в процессе работы с объектами ОС, имеющими ненулевой гриф секретности.
Каждая из рассмотренных моделей разграничения доступа имеет свои достоинства и недостатки.
В большинстве ситуаций применение избирательного разграничения доступа наиболее эффективно. Изолированную программную среду целесообразно использовать в случаях, когда важно обеспечить целостность программ и данных ОС. Полномочное разграничение доступа с контролем информационных потоков следует применять в тех случаях, когда для организации чрезвычайно важно обеспечение защищенности системы от несанкционированной утечки информации. В остальных ситуациях применение этой модели нецелесообразно из-за резкого ухудшения эксплуатационных качеств ОС.
Аудит
Процедура аудита применительно к ОС заключается в регистрации в специальном журнале, называемом журналом аудита или журналом безопасности, событий, которые могут представлять опасность для ОС. Пользователи системы, обладающие правом чтения журнала аудита, называются аудиторами.
Необходимость включения в защищенную ОС функций аудита обусловлена следующими обстоятельствами:
• обнаружение попыток вторжения является важнейшей задачей системы защиты, поскольку ее решение позволяет минимизировать ущерб от взлома и собирать информацию о методах вторжения;
• подсистема защиты ОС может не отличить случайные ошибки пользователей от злонамеренных действий. Администратор, просматривая журнал аудита, сможет установить, что произошло при вводе пользователем неправильного пароля — ошибка легального пользователя или атака злоумышленника. Если пользователь пытался угадать пароль 20—30 раз, то это явная попытка подбора пароля;
• администраторы ОС должны иметь возможность получать информацию не только о текущем состоянии системы, но и о том, как ОС функционировала в недавнем прошлом. Такую возможность обеспечивает журнал аудита;
• если администратор ОС обнаружил, что против системы проведена успешная атака, ему важно выяснить, когда была начата атака и каким образом она осуществлялась. Журнал аудита может содержать всю необходимую информацию.
К числу событий, которые могут представлять опасность для ОС, обычно относят следующие:
• вход или выход из системы;
• операции с файлами (открыть, закрыть, переименовать, удалить);
• обращение к удаленной системе;
• смену привилегий или иных атрибутов безопасности (режима доступа, уровня благонадежности пользователя и т. п.).
Если фиксировать в журнале аудита все события, объем регистрационной информации будет расти слишком быстро, что затруднит ее эффективный анализ. Необходимо предусмотреть выборочное протоколирование как в отношении пользователей, так и в отношении событий.
Требования к аудиту. Подсистема аудита ОС должна удовлетворять следующим требованиям.
1. Добавлять записи в журнал аудита может только ОС. Если предоставить это право какому-то физическому пользователю, этот пользователь получит возможность компрометировать других пользователей, добавляя в журнал аудита соответствующие записи.
2. Редактировать или удалять отдельные записи в журнале аудита не может ни один субъект доступа, в том числе и сама ОС.
3. Просматривать журнал аудита могут только пользователи, обладающие соответствующей привилегией.
4. Очищать журнал аудита могут только пользователи-аудиторы. После очистки журнала в него автоматически вносится запись о том, что журнал аудита был очищен, с указанием времени очистки журнала и имени пользователя, очистившего журнал. ОС должна поддерживать возможность сохранения журнала аудита перед очисткой в другом файле.
5. При переполнении журнала аудита ОС аварийно завершает работу («зависает»). После перезагрузки работать с системой могут только аудиторы. ОС переходит к обычному режиму работы только после очистки журнала аудита.
Для ограничения доступа к журналу аудита должны применяться специальные средства защиты.
Политика аудита — это совокупность правил, определяющих, какие события должны регистрироваться в журнале аудита. Для обеспечения надежной защиты ОС в журнале аудита должны обязательно регистрироваться следующие события:
• попытки входа/выхода пользователей из системы;
• попытки изменения списка пользователей;
• попытки изменения политики безопасности, в том числе и политики аудита.
Окончательный выбор событий, которые должны регистрироваться в журнале аудита, возлагается на аудиторов. При выборе оптимальной политики аудита следует учитывать ожидаемую скорость заполнения журнала аудита. Политика аудита должна оперативно реагировать на изменения в конфигурации ОС, в характере хранимой и обрабатываемой информации и особенно на выявленные попытки атаки ОС.
В некоторых ОС подсистема аудита помимо записи информации о зарегистрированных событиях в специальный журнал предусматривает возможность интерактивного оповещения аудиторов об этих событиях.