Αςφάλεια και Προςταςία Δεδομζνων Μοντζλα Αςφάλειασ Σςιρόπουλοσ Γεϊργιοσ ΣΙΡΟΠΟΤΛΟ ΓΕΩΡΓΙΟ 1
Μοντζλα Αςφάλειασ Οι μθχανιςμοί που είναι απαραίτθτοι για τθν επιβολι μιασ πολιτικισ αςφάλειασ ςυμμορφϊνονται με ζνα ςυγκεκριμζνο μοντζλο αςφάλειασ. Ζνα μοντζλο αςφάλειασ εκφράηει με ακρίβεια και χωρίσ ςυγχφςεισ τισ απαιτιςεισ αςφάλειασ ενόσ ςυςτιματοσ. Η περιγραφι των μοντζλων αςφάλειασ γίνεται με μακθματικό τρόπο και ςυχνά χρθςιμοποιείται θ κεωρία ςυνόλων για να περιγράψουν τουσ κανόνεσ πρόςβαςθσ. ΣΙΡΟΠΟΤΛΟ ΓΕΩΡΓΙΟ 2
Σο Δικτυωτό Μοντζλο (1/2) ε εφαρμογζσ όπου υπάρχει διαβάκμιςθ τθσ ευαιςκθςίασ των πλθροφοριϊν, ζχει υιοκετθκεί ζνα γενικό μοντζλο το οποίο πρϊτοι περιζγραψαν με μακθματικό φορμαλιςμό οι Bell, La Padula και Denning. Σο γενικότερο μοντζλο ονομάηεται δικτυωτό μοντζλο αςφάλειασ (lattice model). Σα ςτοιχεία ενόσ δικτυωτοφ είναι μερικϊσ ταξινομθμζνα (partially ordered) ςφμφωνα με τθν ςχζςθ επικράτθςθσ (dominance) a<b, θ οποία είναι: μεταβατικι: αν a<=b και b <=c τότε a<=c και αντιςυμμετρικι: αν a <= b και b <=a τότε a = b. ΣΙΡΟΠΟΤΛΟ ΓΕΩΡΓΙΟ 3
Σο Δικτυωτό Μοντζλο (2/2) ε ζνα δικτυωτό δε χρειάηεται να είναι ςυγκρίςιμα μεταξφ τουσ όλα τα ςτοιχεία. Αυτό ςθμαίνει ότι μπορεί να υπάρχουν δυο ςτοιχεία a και b για τα οποία δεν ζχει οριςκεί θ ςχζςθ a < b οφτε θ ςχζςθ b < a. Όμωσ, ακόμθ και τότε υπάρχει ζνα ςτοιχείο άνω ορίου u τζτοιο ϊςτε a < u και b < u. Ακόμθ, ςε ζνα δικτυωτό, κάκε ηεφγοσ ςτοιχείων διακζτει ζνα κάτω όριο, δθλαδι ζνα τζτοιο ςτοιχείο k ϊςτε k<α και k<b. ΣΙΡΟΠΟΤΛΟ ΓΕΩΡΓΙΟ 4
Παράδειγμα Δικτυωτοφ Μοντζλου
Μοντζλα Αςφάλειασ: Bell-La Padula (BLP) - Μοντζλο εμπιςτευτικότθτασ Σο μοντζλο Bell-La Padula παρζχει μια φορμαλιςτικι περιγραφι των επιτρεπόμενων διαδρομϊν ροισ των πλθροφοριϊν ςε ζνα αςφαλζσ ςφςτθμα. το μοντζλο αυτό κάκε ςφςτθμα κεωρείται ότι περιζχει ζνα ςφνολο υποκειμζνων S και ζνα ςφνολο αντικειμζνων Ο. ε κάκε υποκείμενο (subject) και αντικείμενο (object) εκχωρείται μια ετικζτα αςφάλειασ (security label). Η ετικζτα ενόσ αντικειμζνου ο καλείται διαβάκμιςθ (classification). Η ετικζτα ενόσ υποκειμζνου s καλείται εκκακάριςθ (clearance). Η διαβάκμιςθ εκφράηει τθν ευαιςκθςία (sensitivity) των μαρκαριςμζνων δεδομζνων, ενϊ θ εκκακάριςθ ενόσ υποκειμζνου εκφράηει τθν φερεγγυότθτά (trustworthiness) του ςτο να μθν φανερϊςει ευαίςκθτεσ πλθροφορίεσ ςε τρίτουσ. ΣΙΡΟΠΟΤΛΟ ΓΕΩΡΓΙΟ 6
Μοντζλα Αςφάλειασ: Bell-La Padula (BLP) - Μοντζλο εμπιςτευτικότθτασ Μια ετικζτα αςφάλειασ αποτελείται από δφο μζρθ: ζνα επίπεδο (level), οριςμζνο ςτο πλαίςιο μιασ ιεραρχικισ λίςτασ επιπζδων ευαιςκθςίασ ι κλάςεων προςπζλαςθσ, για παράδειγμα: «άκρωσ απόρρθτο», «απόρρθτο», «εμπιςτευτικό», «αδιαβάκμθτο». ζνα ςφνολο κατθγοριϊν (set of categories) δεδομζνων που αναπαριςτοφν τισ κλάςεισ των τφπων αντικειμζνων, π.χ. ιατρικά, λογιςτικά, κ.ά. ΣΙΡΟΠΟΤΛΟ ΓΕΩΡΓΙΟ 7
Μοντζλα Αςφάλειασ: Bell-La Padula (BLP) - Μοντζλο εμπιςτευτικότθτασ ΣΙΡΟΠΟΤΛΟ ΓΕΩΡΓΙΟ 8
Μοντζλα Αςφάλειασ: Bell-La Padula (BLP) - Μοντζλο εμπιςτευτικότθτασ θ απλι ιδιότθτα (simple security property) ι προςταςία από διάβαςμα-προσ-τα-πάνω, που προςτατεφει τισ πλθροφορίεσ του ςυςτιματοσ από μθ εξουςιοδοτθμζνθ ανάγνωςη: ζνα υποκείμενο a επιτρζπεται να διαβάςει ζνα αντικείμενο b εάν και μόνον εάν S a > S b. θ ιδιότθτα αςτερίςκου (*-property) ι προςταςία από εγγραφι-προσ-τα-κάτω, που προςτατεφει τισ πλθροφορίεσ του ςυςτιματοσ από μθ εξουςιοδοτθμζνθ εγγραφή ή μετατροπή: ζνα υποκείμενο α επιτρζπεται να εγγράψει ζνα αντικείμενο β εάν και μόνον εάν S a < S b. ΣΙΡΟΠΟΤΛΟ ΓΕΩΡΓΙΟ 9
Μοντζλα Αςφάλειασ: Bell-La Padula (BLP) - Μοντζλο εμπιςτευτικότθτασ Tο άτομο που αποκτά πλθροφορίεσ ενόσ επιπζδου μπορεί να περάςει αυτζσ τισ πλθροφορίεσ μόνο ςτα άτομα με επίπεδα που δεν είναι χαμθλότερα από το επίπεδο των πλθροφοριϊν. Αυτό γίνεται για τθν αποφυγι τθσ εγγραφισ-προσ-τα-κάτω (writedown), που ςυμβαίνει όταν ζνα υποκείμενο με πρόςβαςθ ςε υψθλοφ επιπζδου δεδομζνα μεταφζρει αυτά τα δεδομζνα γράφοντάσ τα ςε χαμθλότερο επίπεδο. Σα πεδία οριςμοφ των αδειϊν προςπζλαςθσ των υποκειμζνων κακορίηονται από τα επίπεδα αςφάλειασ αλλά και από τον πίνακα ελζγχου προςπζλαςθσ (access control matrix) που είναι ζνα ςφνολο από τριάδεσ τθσ μορφισ: {S, O, AM} όπου AM είναι ο τρόποσ προςπζλαςθσ (access mode) του αντικειμζνου (Ο) από το υποκείμενο (S).
Μοντζλα Αςφάλειασ: Bell-La Padula (BLP) - Μοντζλο εμπιςτευτικότθτασ
Μοντζλα Αςφάλειασ: Μοντζλο ακεραιότθτασ Biba Σο μοντζλο Bell-La Padula παρζχει μόνο προςταςία τθσ μυςτικότητασ των δεδομζνων. Όμωσ, επειδι θ ακεραιότθτα είναι επίςθσ ςθμαντικι ςε πολλζσ περιπτϊςεισ, προτάκθκε το μοντζλο Biba για τθν προςταςία από ακατάλλθλθ μεταβολι των δεδομζνων. Σο μοντζλο Biba είναι δίδυμο του μοντζλου Bell-La Padula για τον τομζα τθσ προςταςίασ τθσ ακεραιότητασ. Σο μοντζλο Biba ορίηει επίπεδα ακεραιότητασ, τα οποία είναι ανάλογα με τα επίπεδα ευαιςθηςίασ του μοντζλου Bell-La Padula. Tα υποκείμενα και τα αντικείμενα ταξινομοφνται με ζνα αντίςτοιχο ςχιμα ταξινόμθςθσ για τθν ακεραιότθτα. ΣΙΡΟΠΟΤΛΟ ΓΕΩΡΓΙΟ 12
Μοντζλα Αςφάλειασ: Μοντζλο ακεραιότθτασ Biba Οι αντίςτοιχεσ ετικζτεσ ακεραιότθτασ Ια και Ιβ, ικανοποιοφν τουσ εξισ κανόνεσ: 1. απλι ιδιότθτα ακεραιότθτασ (simple integrity property) ι προςταςία από εγγραφι προσ τα πάνω: ζνα υποκείμενο α επιτρζπεται να μεταβάλει (να ζχει πρόςβαςθ εγγραφισ ςε) ζνα αντικείμενο β εάν και μόνον εάν Ια > Ιβ. 2. ιδιότθτα αςτερίςκου για τθν ακεραιότθτα (integrity *- property): αν ζνα υποκείμενο α ζχει πρόςβαςθ ανάγνωςθσ ςε ζνα αντικείμενο β με επίπεδο ακεραιότθτασ Ιβ, τότε το υποκείμενο α επιτρζπεται να ζχει πρόςβαςθ εγγραφισ ςε ζνα άλλο αντικείμενο β εάν και μόνον εάν Iβ < Ια. ΣΙΡΟΠΟΤΛΟ ΓΕΩΡΓΙΟ 13
Σο Μοντζλο Graham-Denning Οι Graham και Denning ζφτιαξαν ζνα μοντζλο με ιδιότθτεσ γενικισ προςταςίασ, το οποίο λειτουργεί πάνω: ςε ζνα ςφνολο υποκειμζνων S, ζνα ςφνολο αντικειμζνων Ο, ζνα ςφνολο δικαιωμάτων προςπζλαςθσ R και ζναν πίνακα ελζγχου προςπζλαςθσ Α. Ο πίνακασ ζχει μια γραμμι για κάκε υποκείμενο και μια ςτιλθ για κάκε υποκείμενο και κάκε αντικείμενο. Σα δικαιϊματα ενόσ υποκειμζνου ςε άλλο υποκείμενο ι αντικείμενο παριςτάνονται από τα περιεχόμενα του αντίςτοιχου ςτοιχείου του πίνακα. Για κάκε αντικείμενο, το υποκείμενο που ορίςκθκε ωσ "ιδιοκτήτησ" ζχει ειδικά δικαιϊματα. Για κάκε υποκείμενο το υποκείμενο που ζχει οριςκεί ωσ ο "ελεγκτήσ" του ζχει και αυτό ειδικά δικαιϊματα.
Σο Μοντζλο Graham-Denning το μοντζλο Graham-Denning υπάρχουν οκτώ ςτοιχειϊδθ δικαιϊματα προςταςίασ. Σα δικαιϊματα αυτά διατυπϊνονται ωσ εντολζσ που εκδίδονται από υποκείμενα και εφαρμόηονται ςε άλλα υποκείμενα ι αντικείμενα: 1. Δθμιουργία και διαγραφι αντικειμζνου: επιτρζπει ςτο υποκείμενο να ειςάγει ζνα νζο ι να διαγράψει ζνα αντικείμενο του ςυςτιματοσ. 2. Δθμιουργία και διαγραφι υποκειμζνου: επιτρζπει ςτο υποκείμενο να ειςάγει ζνα νζο ι να διαγράψει ζνα υποκείμενο του ςυςτιματοσ.
Σο Μοντζλο Graham-Denning 3. Ανάγνωςθ δικαιϊματοσ προςπζλαςθσ: επιτρζπει ςε ζνα υποκείμενο να προςδιορίηει τα τρζχοντα δικαιϊματα προςπζλαςθσ ενόσ υποκειμζνου ςε ζνα αντικείμενο. 4. Παραχϊρθςθ δικαιϊματοσ προςπζλαςθσ: επιτρζπει ςτον ιδιοκτιτθ ενόσ αντικειμζνου να μεταβιβάηει οποιαδιποτε δικαιϊματα προςπζλαςθσ για ζνα αντικείμενο ςε ζνα άλλο υποκείμενο. 5. Διαγραφι δικαιϊματοσ προςπζλαςθσ: επιτρζπει ςε ζνα υποκείμενο να διαγράψει ζνα δικαίωμα προςπζλαςθσ ενόσ άλλου υποκειμζνου για ζνα αντικείμενο, εφόςον το υποκείμενο που διαγράφει είτε είναι ο ιδιοκτιτθσ του αντικειμζνου είτε ελζγχει το υποκείμενο από το οποίο πρζπει να διαγραφεί θ προςπζλαςθ. 6. Μεταφορά δικαιϊματοσ προςπζλαςθσ: επιτρζπει ςε ζνα υποκείμενο να μεταφζρει κάποιο από τα δικαιϊματά του για ζνα αντικείμενο ςε ζνα άλλο υποκείμενο. Κάκε δικαίωμα μπορεί να είναι ι να μθν είναι μεταφζρςιμο.