В. 5. Направления формализации процессов защиты информации, матричные и многоуровневые модели доступа

В настоящее время известно большое количество работ по формализации процессов обеспечения безопасности информации. Многообразие разработанных формальных моделей безопасности ста­вит вопрос об анализе существующих моделей при проектировании систем защиты. Представленные формальные модели безопасности отличаются следующим: они разработаны в разное время; рассматривают проблему защиты информации под различными углами и в своих технических условиях обеспечивают различные уровни детализации.

Поскольку отразить в виде формальной модели всю сложность реальной обстановки трудно, то любая модель по некоторым аспектам отличается от идеальной. Обычно формальные модели безопасности описывают средства защиты информации с более жесткими характеристиками, чем у средств защиты, используемых в реальной среде; любые операции, которые подчиняются структурам модели, будут безопасными согласно стандартным определениям, а некоторые операции, не принимаемые моделью, будут, тем не менее, счи­таться безопасными вне формальной модели безопасности. При этом использование для повышения безопасности сильно ограничивающих формальных моделей может привести к созданию сис­тем, неприемлемых для предполагаемых условий реализации.

Под политикой безопасности (ПБ) понимается совокупность норм и правил, регламентирующих процесс обработки информации, выполнение которых обеспечивает защиту от определенного множества угроз и составляет необходимое (а иногда и достаточное) условие безо­пасности системы. Формальное выражение политики безопасности называют моделью политики безопасности.

На основе ПБ строится управление, защита и распределение критичной информации в системе. Она должна охватывать все особенности процесса обработки информации, определяя поведение АС в различных ситуациях.

Для конкретной АС политика безопасности должна быть индивидуальной. Она зависит от технологии обработки информации, используемых программных и технических средств, структуры организации и т.д. При разработке и проведении политики безопасности

в жизнь целесообразно соблюдать следующие принципы:

1) невозможность миновать защитные средства;

2) усиление самого слабого звена;

3) недопустимость перехода в открытое состояние;

4) минимизация привилегий;

5) разделение обязанностей;

6) многоуровневая защита;

7) разнообразие защитных средств;

8) простота и управляемость информационной системы;

9) обеспечение всеобщей поддержки мер безопасности.

В настоящее время лучше всего изучены два вида политики безопасности: избирательная и полномочная (мандатная), основанные соответственно на избирательном и полномочном способах управления доступом.

Избирательное управление доступом – метод управления доступом субъектов системы к объектам, основанный на идентификации и опознавании пользователя, процесса и/или группы, к которой он принадлежит. Мандатное управление доступом – концепция доступа субъектов к информационным ресурсам по грифу секретности разрешенной к пользованию информации, определяемому меткой секретности.

Основой избирательной политики безопасности является избирательное управление доступом, которое подразумевает, что:

- все субъекты и объекты системы должны быть идентифицированы;

- права доступа субъекта к объекту системы определяются на основании некоторого правила (свойство избирательности).

Для описания свойств избирательного управления доступом применяется модель системы на основе матрицы доступа (МД), иногда ее называют матрицей контроля доступа. Такая модель получила название матричной.

Матрица доступа представляет собой прямоугольную матрицу, в которой объекту системы соответствует строка, а субъекту столбец. На пересечении столбца и строки матрицы указывается тип разрешенного доступа субъекта к объекту. Обычно выделяют такие типы доступа субъекта к объекту, как «доступ на чтение», «доступ на запись», «доступ на исполнение» и др.

Основу полномочной политики безопасности составляет полномочное управление доступом, которое подразумевает, что:

- все субъекты и объекты системы должны быть однозначно идентифицированы;

- каждому объекту системы присвоена метка критичности, определяющая ценность содержащейся в нем информации;

- каждому субъекту системы присвоен уровень прозрачности, определяющий максимальное значение метки критичности объектов, к которым субъект имеет доступ.

Когда совокупность меток имеет одинаковые значения, говорят, что они принадлежат к одному уровню безопасности. Организация меток имеет иерархическую структуру и, таким образом, в системе можно реализовать иерархически восходящий поток информации (например, от рядовых исполнителей к руководству). Чем важнее объект или субъект, тем выше его метка критичности. Поэтому наиболее защищенными оказываются объекты с наиболее высокими значениями метки критичности.

Для чего же нужны модели безопасности? Неужели нельзя обойтись неформальным описанием политики безопасности, ведь составление формальных моделей требует существенных затрат и привлечения высо­коквалифицированных специалистов, они трудны для понимания и требуют определенной интерпретации для применения в реальных системах. Тем не менее формальные модели необходимы и используются достаточ­но широко, потому что только с их помощью можно доказать безопасность системы опираясь при этом на объективные и неопровержимые постулаты математической теории. По своему назначению модели безопасности аналогичны аэродинамическим моделям самолетов и моделям плавучести кораблей — и те, и другие позволяют обосновать жизнеспособность системы и определяют базовые принципы ее архитектуры и используемые при ее построении технологические решения. Основная цель создания политики безопасности информационной системы и описания ее в виде формальной модели — это определение условий, которым должно подчиняться поведение cиcтeмы, выpaбoткa критерия безопасности и проведение формального дoкaзaтeльcтвa соoтвeтcтвия cиcтeмы этому крите­рию при соблюдении установленных правил и ограничений. На практике это означает, что только соответствующим образом уполномоченные пользователи получат доступ к информации, и смогут осуществлять с ней только санкционированные действия.

Кpoмe того, формальные модели безопасности позволяют решить еще целый ряд задач, возникающих в ходе проектирования, разработки и сертификации защищенных систем, поэтому их используют не только теоретики информационной безопасности, но и другие категории специа­листов, участвующих в процессе создания и эксплуатации защищенных информационных систем (производители, потребители, эксперты-квалификаторы).

Производители защищенных информационных систем используют модели безопасности в следующих случаях:

1. при составлении формальной спецификации политики безопасности разрабатываемой системы;

2. при выборе и обосновании базовых принципов архитектуры защищенной системы, определяющих механизмы реализации средств защиты;

3. в процессе анализа безопасности системы в качестве эталонной модели;

4. при подтверждении свойств разрабатываемой системы путем формального доказательства соблюдения политики безопасности.

Потребители путем составления формальных моделей безопасности получают возможности довести до сведения производителей свои требования в четко определенной и непротиворечивой форме, а также оценить соответствие защищенных систем своим потребностям.

Эксперты по квалификации в ходе анализа адекватности реализации политики безопасности в защищенных системах используют модели безопасности в качестве эталонов.

В данном разделе изложены основные положения наиболее распро­страненных политик безопасности, основанных на контроле доступа субъектов к объектам, и моделирующих поведение системы с помощью пространства состояний, одни из которых являются безопасными, а другие — нет. Все рассматриваемые модели безопасности основаны на следующих базовых представлениях:

1. Система является совокупностью взаимодействующих сущностей — субъектов и объектов. Объекты можно интуитивно представлять в виде контейнеров, содержащих информацию, а субъектами считать вы­полняющиеся программы, которые воздействуют на объекты различными способами. При таком представлении системы безопасность обработки информации обеспечивается путем решения задачи управления доступом субъектов к объектам в соответствии с заданным набором правил и ограничений, которые образуют политику безопасности. Считается, что система безопасна, если субъекты не имеют возможности нарушить правила политики безопасности. Необходимо отметить, что общим подходом для всех моделей является именно разделение множества сущностей, составляющих систему, на множества субъектов и объектов, хотя сами опреде­ления понятий объект и субъект в разных моделях могут существенно различаться.

2. Все взаимодействия в системе моделируются установлением отношений определенного типа между субъектами и объектами. Множество типов отношений определяется в виде набора операций, которые субъекты могут производить над объектами.

3. Все операции контролируются монитором взаимодействий и либо запрещаются, либо разрешаются в соответствии с правилами политики безопасности.

4. Политика безопасности задается в виде правил, в соответствии с которыми должны осуществляться все взаимодействия между субъектами и объектами. Взаимодействия, приводящие к нарушению этих правил, пресекаются средствами контроля доступа и не могут быть осуществле­ны.

5. Совокупность множеств субъектов, объектов и отношений между ними (установившихся взаимодействий) определяет состояние системы. Каждое состояние системы является либо безопасным, либо небезопасным в соответствии с предложенным в модели критерием безопасности.

6. Основной элемент модели безопасности — это доказательство утверждения (теоремы) о том, что система, находящаяся в безопасном состоянии, не может перейти в небезопасное состояние при соблюдении всех установленных правил и ограничений.

Результатом применения политики безопасности, задаваемой той или иной моделью, к конкретному объекту защиты ИС является разрешение выполнения операции над объектом защиты либо запрещение.

Дата добавления: 2014-01-20