Модели безопасности компьютерных систем

Денис Макашов,
PR-менеджер компании «Поликом Про»

Информационной безопасности в наше время уделяется (и справедливо уделяется!) очень большое внимание. Создана большая нормативно-теоретическая база, формальные математические методы которой обосновывают большинство понятий, формулировавшихся ранее лишь с помощью словесных описаний. При этом разработчики систем безопасности, реализующих различные способы и методы противодействия угрозам информации, стараются максимально облегчить работу по администрированию безопасности. Для этого большинством информационных систем используются 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. Существуют специальные модели безопасности -- системы, функционирующие в соответствии со строго определенным набором формализованных правил, и реализующие какую-либо политику безопасности.

Остановимся на трех ключевых математических моделях безопасности компьютерных систем, как на наиболее эффективных и используемых в настоящее время. Это модели систем дискреционного, мандатного и ролевого разграничений доступа.

Модель систем дискреционного разграничения доступа

Данная модель характеризуется разграничением доступа между поименованными субъектами и объектами. Субъект с определенным правом доступа может передать это право любому другому субъекту. Для каждой пары (субъект--объект) должно быть задано явное и недвусмысленное перечисление допустимых типов доступа (читать, писать и т.д.), которые являются санкционированными для данного субъекта (индивида или группы индивидов) к данному ресурсу (объекту). Возможны, по меньшей мере, два подхода к построению дискреционного управления доступом:

• каждый объект системы имеет привязанного к нему субъекта, называемого владельцем. Именно владелец устанавливает права доступа к объекту;
• система имеет одного выделенного субъекта – суперпользователя, который имеет право устанавливать права владения для всех остальных субъектов системы.

Возможны и смешанные варианты построения, когда одновременно в системе присутствуют как владельцы, устанавливающие права доступа к своим объектам, так и суперпользователь, имеющий возможность изменения прав для любого объекта и/или изменения его владельца. Именно такой смешанный вариант реализован в большинстве операционных систем (UNIX или Windows семейства NT).

Дискреционное управление доступом является основной реализацией разграничительной политики доступа к ресурсам при обработке конфиденциальных сведений согласно требованиям к системе защиты информации.

Мандатное управление доступом

Для реализации этого принципа каждому субъекту и объекту должны сопоставляться классификационные метки, отражающие место данного субъекта (объекта) в соответствующей иерархии. Посредством этих меток субъектам и объектам должны назначаться классификационные уровни (уровни уязвимости, категории секретности и т.п.), являющиеся комбинациями иерархических и неиерархических категорий. Данные метки должны служить основой мандатного принципа разграничения доступа. КСЗ при вводе новых данных в систему должен запрашивать и получать от санкционированного пользователя классификационные метки этих данных. При санкционированном занесении в список пользователей нового субъекта должно осуществляться сопоставление ему классификационных меток. Внешние классификационные метки (субъектов, объектов) должны точно соответствовать внутренним меткам (внутри КСЗ).

КСЗ должен реализовывать мандатный принцип контроля доступа применительно ко всем объектам при явном и скрытом доступе со стороны любого из субъектов:

• субъект может читать объект, только если иерархическая классификация субъекта не меньше, чем иерархическая классификация объекта, и неиерархические категории субъекта включают в себя все иерархические категории объекта;
• субъект осуществляет запись в объект, только если классификационный уровень субъекта не больше, чем классификационный уровень объекта, и все иерархические категории субъекта включаются в неиерархические категории объекта.

Реализация мандатных правил разграничения доступа должна предусматривать возможности сопровождения изменения классификационных уровней субъектов и объектов специально выделенными субъектами. Должен быть реализован диспетчер доступа, то есть средство, осуществляющее перехват всех обращений субъектов к объектам, а также разграничение доступа в соответствии с заданным принципом разграничения доступа. При этом решение о санкционированности запроса на доступ должно приниматься только при одновременном его разрешении и дискреционными, и мандатными правилами разграничения доступа. Таким образом, должен контролироваться не только единичный акт доступа, но и потоки информации.

Ролевое разграничение

Основной идеей управления доступом на основе ролей является идея о связывании разрешений доступа с ролями, назначаемым каждому пользователю. Эта идея возникла одновременно с появлением многопользовательских систем. Однако до недавнего времени исследователи мало обращали внимание на этот принцип.

Ролевое разграничение доступа представляет собой развитие политики дискреционного разграничения доступа, при этом права доступа субъектов системы на объекты группируются с учетом их специфики их применения, образуя роли.

Такое разграничение доступа является составляющей многих современных компьютерных систем. Как правило, данный подход применяется в системах защиты СУБД, а отдельные элементы реализуются в сетевых операционных системах.

Задание ролей позволяет определить более четкие и понятные для пользователей компьютерной системы правила разграничения доступа. При этом такой подход часто используется в системах, для пользователей которых четко определен круг их должностных полномочий и обязанностей.

Роль является совокупностью прав доступа на объекты компьютерной системы, однако ролевое разграничение отнюдь не является частным случаем дискреционного разграничения, так как ее правила определяют порядок предоставления прав доступа субъектам компьютерной системы в зависимости от сессии его работы и от имеющихся (или отсутствующих) у него ролей в каждый момент времени, что является характерным для систем мандатного разграничения доступа. С другой стороны, правила ролевого разграничения доступа являются более гибкими, чем при мандатном подходе к разграничению.

Если подвести итог, то у каждой из перечисленных нами систем есть свои преимущества, однако ключевым является то, что ни одна из описанных моделей не стоит на месте, а динамично развивается. Приверженцы есть у каждой из них, однако, объективно посмотрев на вещи, трудно отдать предпочтение какой-то одной системе. Они просто разные и служат для разных целей.