Файл: Механизмы защиты операционных систем (Политика безопасности).pdf

В каждой главе раскрывается определенный метод защиты операционной системы. В чем суть данного метода, какой принцип действия, на какие виды делятся, какими достоинствами и недостатками обладают.

Нынешний век является веком компьютерных технологий. Практически в каждой отрасли применяется компьютерная техника, основой которой является операционная система. В операционных системах хранится множество информации, завладев которой человек может получить определенные преимущества, а значит очень важно выбрать правильные методы защиты. Потому эта тема очень важна для меня и для общества в целом.

Источниками, по которым написана данная курсовая работа, являются в основном учебными пособиями для учебных заведений, а потому они достаточно надежны.

Политика безопасности

Операционная система (ОС) есть специально организованная совокупность программ, которая управляет ресурсами системы (ЭВМ, вычислительной системы, других компонентов ИВС) с целью наиболее эффективного их использования и обеспечивает интерфейс пользователя с ресурсами.[1]

Операционная система является важнейшим программным компонентом любой вычислительной машины, поэтому от уровня реализации политики безопасности в каждой конкретной операционной системе во многом зависит и общая безопасность информационной системы.

Операционную системы называют защищенной, если она предусматривает средства защиты от основных классов угроз. Защищенная операционная система обязательно должна содержать средства разграничения доступа пользователей к своим ресурсам, а также средства проверки подлинности пользователя, начинающего работу в операционной системой. Кроме того, защищенная операционная система должна содержать средства противодействия случайному или преднамеренному выводу операционной системы из строя.[5]

Организация эффективной и надежной защиты операционной системы невозможна с помощью одних только программно – аппаратных средств. Эти средства обязательно должны дополняться административными мерами защиты.[3]

К основным административным мерам защиты относятся следующие:

постоянный контроль корректности функционирования операционной системы и, в особенности, ее подсистемы защиты. При этом могут и должны использоваться средства аудита, встроенные в операционную систему, и, при необходимости, дополнительные средства аудита;
организация и поддержание адекватной политики безопасности. Политика безопасности должна постоянно корректироваться, оперативно реагируя на изменения в конфигурации операционной системы, установку и удаление и изменение конфигурации прикладных программных продуктов и расширений операционной системы, попытки злоумышленников преодолеть защиту операционной системы и т.д.;
инструктирование пользователей операционной системы о необходимости соблюдения мер безопасности при работе с операционной системой, контроль над соблюдением пользователями этих мер;
регулярное создание и обновление резервных копий программ и данных операционной системы;
постоянный контроль изменений в конфигурационных данных и политике безопасности операционной системы. Информацию об этих изменениях часто дублируют на неэлектронные носители информации, чтобы нарушителю, преодолевшему защиту операционной системы, было труднее замаскировать свои несанкционированные действия.[3]

В конкретных конфигурациях операционных систем могут потребоваться и другие административные меры защиты информации.[3]

Выбор и поддержание адекватной политики безопасности являются одной из наиболее важных задач администратора операционной системы. Если принятая в операционной системе политика безопасности неадекватна, это может привести к несанкционированному доступу злоумышленника к ресурсам системы и к снижению надежного функционирования ОС.[5]

Известно утверждение: чем лучше операционная система защищена, тем труднее с ней работать пользователям и администраторам. Это обусловлено следующими факторами:

Система защиты, не обладающая интеллектом, не всегда способна определить, является ли некоторое действие пользователя злонамеренным. Поэтому система защиты либо не пресекает некоторые виды несанкционированного доступа, либо запрещает некоторые вполне легальные действия пользователей. Чем выше защищенность системы, тем шире класс тех легальных действий пользователей, которые рассматриваются подсистемой защиты как несанкционированные.
Любая система, в которой предусмотрены функции защиты информации, требует от администраторов определенных усилий, направленных на поддержание адекватной политики безопасности. Чем больше в операционной системе защитных функций, тем больше времени и средств нужно тратить на поддержание защиты.
Подсистема защиты операционной системы, как и любой другой программный пакет, потребляет аппаратные ресурсы компьютера. Чем сложнее устроены защитные функции операционной системы, тем больше процессорного времени, оперативной памяти и других аппаратных ресурсов затрачивается на поддержание функционирования подсистемы защиты и тем меньше ресурсов остается на долю прикладных программ.
Поддержание слишком жесткой политики безопасности может негативно сказаться на надежности функционирования операционной системы. [5]

Адекватная политика безопасности определяется не только архитектурой ОС, но и ее конфигурацией, установленными прикладными программами и т.д. Формирование и поддержание адекватной политики безопасности ОС можно разделить на ряд этапов:

Анализ угроз. Администратор операционной системы рассматривает возможные угрозы безопасности данного экземпляра операционной системы. Среди возможных угроз выделяются наиболее опасные, защите о которых нужно уделять максимум средств.
Формирование требований к политике безопасности. Администратор определяет, какие средства и методы будут применяться для защиты от тех или иных угроз.
Формальное определение политики безопасности. Администратор определяет, как конкретно должны выполняться требования, сформулированные на предыдущем этапе. Формулируются необходимые требования к конфигурации ОС, а так же требования к конфигурации дополнительных пакетов защиты.
Претворение в жизнь политики безопасности. Задачей данного этапа является привидение конфигурации операционной системы и дополнительных пакетов защиты в соответствие с политикой безопасности.
Поддержание и коррекция политики безопасности. В задачу администратора на данном этапе входит контроль соблюдения политики безопасности и внесение в нее необходимых изменений по мере появления изменений в функционирования ОС.[5]

Для каждой конкретной конфигурации операционной системы формулируется свой индивидуальный профиль защиты, учитывающий индивидуальные особенности той или иной системы. При этом базовый профиль может использоваться в качестве шаблона, чтобы администратору безопасности было легче сформулировать необходимые требования к конфигурации защищаемой системы.[3]

Управление доступом

Самым основным защитным механизмом операционных систем является контроль доступа, в основе которого лежат понятия объект доступа, метод доступа к объекту и субъект доступа.

Объектом доступа (или просто объектом) называют любой элемент операционной системы, доступ к которому пользователей и других субъектов может быть произвольно ограничен. Если правила, ограничивающие доступ субъектов к некоторому элементу операционной системы, определены жестко и не допускают изменения с течением времени, этот элемент ОС не будет считаться объектом. Возможность доступа к объектам ОС определяется не только архитектурой операционной системы, но и текущей политикой безопасности. Каждый объект имеет уникальное имя, отличающее его от других объектов в системе, и каждый из них может быть доступен через хорошо определенные и значимые операции.[5]

Методом доступа к объекту называется операция, определенная для объекта. Тип операции зависит от объектов. Например, для файлов могут быть определены метода доступа «чтение», «запись» и «добавление» (дописывание информации в конец файла).[3]

Субъектом доступа (или просто субъектом) называют любую сущность, способную инициировать выполнение операций над объектами (обращаться к объектам по некоторым методам доступа). Обычно полагают, что множество субъектов доступа и множество объектов доступа не пересекаются.[5]

Иногда к субъектам доступа относят процессы, выполняемые в системе. Однако логичнее считать субъектом доступа именно пользователя, от имени которого выполняется процесс. Естественно, под субъектом доступа подразумевают не физического пользователя, работающего с компьютером, а «логического» пользователя, от имени которого выполняются процессы операционной системы.[5]

Итак, объект доступа – это то, к чему осуществляется доступ, субъект доступа – это тот, кто осуществляет доступ, и метод доступа – это то, как осуществляется доступ.[3]

Для объекта доступа может быть определен владелец – субъект, которому принадлежит данный объект и который несет ответственность за конфиденциальность содержащейся в объекте информации, а так же за целостность и доступность объекта. Обычно владельцем объекта автоматически назначается субъект, создавший данный объект, в дальнейшем владелец объекта может быть изменен с использованием соответствующего метода доступа к объекту к объекту. На владельца, как правило, возлагается ответственность за корректное ограничение прав доступа к данному объекту других субъектов.[3]

Правом доступа к объекту называют право на выполнение доступа к объекту по некоторому методу или группе методов. В последнем случае право доступа дает субъекту возможность осуществлять доступ к объекту по любому методы из данной группы.[5]

Полномочиями субъекта доступа называют совокупность всех предоставленных ему прав и привилегий.[3]

Управлением доступом субъектов к объектам называют совокупность правил, определяющая для каждой тройки субъект-объект-право, разрешена ли реализация данного права данным субъектом в отношении данного объекта.[3]

Правила разграничения доступа

Правила разграничения доступа, действующие в операционной системе, устанавливаются администраторами системы при определении текущей политики безопасности. За соблюдением этих правил субъектами доступа следит монитор ссылок – часть подсистемы защиты операционной системы.[5]

Правила разграничения доступа должны удовлетворять следующим требованиям:

Правила разграничения доступа, принятые в операционной системе, должны соответствовать аналогичным правилам, принятым в организации, в которой установлена эта ОС.
Правила разграничения доступа не должны допускать разрушающие воздействия субъектов доступа на ОС, выражающаяся в несанкционированном изменении, удалении или другом воздействии на объекты, жизненно важные для нормальной работы операционной системы.
Любой объект доступа должен иметь владельца.
Недопустимо присутствие объектов, к которым не может обратиться ни один субъект доступа, ни по одному методу доступа.
Недопустима утечка конфиденциальной информации.[5]

Дискреционное управление доступом.

Дискреционное управление доступом (Discretionary Access Control, DAC) к объектам КС предполагает выполнение следующих требований:

Все субъекты и объекты операционной системы должны быть однозначно идентифицированы.
Для любого объекта ОС должен быть определен пользователь – владелец.
Владелец объекта должен обладать правом определения прав доступа к объекту со стороны любых субъектов ОС.
В операционной системе должен существовать привилегированный пользователь, обладающий правом полного доступа к любому объекту (или правом становиться владельцем любого объекта). Это не означает, что этот пользователь может игнорировать разграничение доступа к объектам.[4]

При создании объекта его владельцем назначается субъект, создавший данный объект. В дальнейшем субъект, обладающий необходимыми полномочиями, может назначить объекту нового владельца. При этом субъект, изменяющий владельца объекта, может назначить новым владельцем только себя. Такое ограничение вводится для того, чтобы владелец объекта не мог отдать «владение» объектом другому субъекту и тем самым снять с себя ответственность за некорректные действия с объектом.[5]

Для определения прав доступа субъектов к объектам при избирательном разграничении доступа используется матрица доступа. Строки этой матрицы представляют собой объекты, столбцы – субъекты (или наоборот). В каждой ячейке матрицы доступа хранится совокупность прав доступа, предоставленных данному субъекту на данный момент.[3]

Поскольку матрица доступа обычно очень велика, она никогда не хранится в системе в явном виде. Для сокращения объема матрицы доступа используется объединение субъектов доступа в группы. Права, предоставленные группе субъектов для доступа к некоторому объекту, тем самым автоматически предоставляются каждому субъекту группы.[3]

Вместе с каждым объектом доступа хранятся его атрибуты защиты – домен безопасности (protection domain), который определяет набор объектов и типов операций, которые могут производиться над каждым объектом операционной системы.[3]

Достоинства и недостатки дискреционного управления доступом.

К достоинствам дискреционного управления доступом к объектам операционной системы относятся относительно простая реализация (проверка прав доступа субъекта к объекту производится в момент открытия этого объекта в процессе субъекта) и хорошая изученность (в наиболее распространенных операционных системах универсального назначения применяется разграничение доступа на основе дискреционного управления).[4]

К недостаткам дискреционного управления доступом к объектам ОС относится, прежде всего, статичность разграничения доступа — права доступа к уже открытому субъектом объекту в дальнейшем не изменяются, независимо от изменения состояния операционной системы.[4]

При использовании дискреционного управления доступом к объектам ОС не существует возможности проверки, не приведет ли разрешение доступа к объекту для некоторого субъекта к нарушению безопасности информации в ОС (например, владелец файла с конфиденциальной информацией, дав разрешение на его чтение другому пользователю, делает этого пользователя фактически владельцем защищаемой информации). Иначе говоря, дискреционное управление доступом к объектам операционной системы не обеспечивает защиты от утечки конфиденциальной информации. Дискреционное управление доступом к объектам ОС не позволяет обеспечить надежную защиту от проникновения в ОС вредоносных программ. [4]