Формальные модели безопасности

Напомним, что под политикой безопасности 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.

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 системы, выработка критерия безопасности и проведение формального доказательства соответствия системы 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.

Кроме 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:

· при составлении формальной спецификации политики безопасности разрабатываемой системы;

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

· в процессе анализа безопасности системы в качестве эталонной модели;

· 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 лекционном 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.

Дата добавления: 2014-11-20