近期,網(wǎng)絡(luò)信息安全事件層出不窮,對(duì)用戶信息系統(tǒng)造成嚴(yán)重的危害,引起了信息安全行業(yè)及相關(guān)用戶的集體反思。作為信息系統(tǒng)的重要組成部分,操作系統(tǒng)承擔(dān)著連接底層硬件和上層業(yè)務(wù)應(yīng)用的重任,在諸多安全事件中首當(dāng)其沖,面臨著巨大的安全壓力。
為了增強(qiáng)信息系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行的能力,操作系統(tǒng)內(nèi)置了一些防護(hù)措施,例如身份鑒別、訪問控制、入侵防范等。其中,訪問控制是計(jì)算機(jī)安全防護(hù)體系中的重要環(huán)節(jié),包含主體、客體、控制策略三個(gè)要素。其中,主體是指可以對(duì)其他實(shí)體施加動(dòng)作的主動(dòng)實(shí)體,例如用戶、進(jìn)程等;客體包括數(shù)據(jù)、文件、程序等,是接受其他實(shí)體訪問的被動(dòng)實(shí)體;控制策略則定義了主體與客體相互作用的途徑。簡(jiǎn)而言之,訪問控制是一種通過控制策略授予、約束主體訪問客體行為的安全機(jī)制。
訪問控制分為三種模型,即自主訪問控制(DAC)、強(qiáng)制訪問控制(MAC)和基于角色的訪問控制(RBAC)。其中,自主訪問控制在C2級(jí)操作系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛,是根據(jù)自主訪問控制策略建立的一種模型,允許合法用戶以用戶或用戶組的身份訪問策略規(guī)定的客體,同時(shí)阻止非授權(quán)用戶訪問客體,某些用戶還可以自主地把自己所擁有的客體的訪問權(quán)限授予其他用戶。
自主訪問控制的實(shí)現(xiàn)方式包括目錄式訪問控制模式、訪問控制表(ACL)、訪問控制矩陣、面向過程的訪問控制等,訪問控制表是自主訪問控制機(jī)制通常采用的一種方式。訪問控制表是存放在計(jì)算機(jī)中的一張表,本質(zhì)上是帶有訪問權(quán)限的矩陣,其訪問權(quán)限包括讀文件、寫文件、執(zhí)行文件等等。在自主訪問控制機(jī)制下,每個(gè)客體都有一個(gè)特定的安全屬性,同時(shí)訪問控制表也授予或禁止主體對(duì)客體的訪問權(quán)限。在工作中,安全管理員通過維護(hù)訪問控制表,控制用戶對(duì)文件、數(shù)據(jù)等IT系統(tǒng)資源的訪問行為,來達(dá)到安全防控的目的。
從安全性上看,現(xiàn)有操作系統(tǒng)中基于訪問控制表的自主訪問控制存在著明顯的缺陷:一方面,超級(jí)用戶(root/Administrator)權(quán)力過度集中,可以隨意修改客體的訪問控制表,只要擁有超級(jí)管理員權(quán)限就可以對(duì)服務(wù)器所有的資源進(jìn)行任意操作;另一方面,客體的屬主可以自主地將權(quán)限轉(zhuǎn)授給別的主體,一旦把某個(gè)客體的ACL修改權(quán)轉(zhuǎn)授出去以后,擁有者便很難對(duì)自己的客體實(shí)施控制了。因此,在現(xiàn)有的這種訪問控制模型下,操作系統(tǒng)存在很多安全風(fēng)險(xiǎn)。
按照訪問許可機(jī)制的不同,自主訪問控制又分為三個(gè)類型,即自由型、等級(jí)型和宿主型。其中,在自由型自主訪問控制機(jī)制中,不同主體之間可以自由轉(zhuǎn)讓客體訪問控制表的修改權(quán)限,意味著任何主體都有可能對(duì)某一客體進(jìn)行操作,系統(tǒng)安全性很難得到保障;在等級(jí)型自主訪問控制機(jī)制中,用戶可以將擁有修改客體訪問控制表權(quán)限的主體組織成等級(jí)型結(jié)構(gòu),例如按照等級(jí)將不同的主體排列成樹型結(jié)構(gòu),高等級(jí)主體自動(dòng)獲得低等級(jí)客體的控制權(quán)限。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是可以選擇值得信任的人擔(dān)任各級(jí)領(lǐng)導(dǎo),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)客體的分級(jí)控制,缺點(diǎn)是同時(shí)有多個(gè)主體有能力修改某一客體的訪問權(quán)限。
從市場(chǎng)應(yīng)用情況看,等級(jí)型自主訪問控制是使用范圍最為廣泛的安全機(jī)制,現(xiàn)有C2級(jí)大型商用服務(wù)器操作系統(tǒng)(如AIX、HP-UX、Solaris、Windows Server、LinuxServer等)中的訪問控制機(jī)制均為等級(jí)型自主訪問控制,涉及金融、能源、軍工等國(guó)家命脈行業(yè)。在這些系統(tǒng)中,位于樹型結(jié)構(gòu)頂端的超級(jí)用戶擁有無(wú)上的權(quán)限,可以對(duì)其他用戶擁有的資源進(jìn)行任意修改和訪問。權(quán)限的高度集中,客觀上放大了系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)等級(jí)型自主訪問控制,攻擊者可以通過暴力破解、系統(tǒng)漏洞利用、木馬攻擊等多種方式竊取管理員權(quán)限,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的完全控制。事實(shí)證明確實(shí)如此,無(wú)論是曾經(jīng)肆虐的“灰鴿子”木馬,還是震驚全球的“震網(wǎng)”、“火焰”等病毒,都將獲得管理權(quán)限作為一種重要手段,在此基礎(chǔ)上成功入侵系統(tǒng)并實(shí)施破壞行為。
椒圖科技推出的JHSE椒圖主機(jī)安全環(huán)境系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱JHSE),就基于宿主型自主訪問控制機(jī)制保障操作系統(tǒng)的安全。此外,JHSE還采用了強(qiáng)制訪問控制模型,為訪問主體和受保護(hù)的客體分配不同的安全級(jí)別屬性,在實(shí)施訪問控制的過程中,系統(tǒng)將對(duì)主體和客體的安全級(jí)別屬性進(jìn)行比較,之后再?zèng)Q定主體是否可以訪問受保護(hù)的客體,從而實(shí)現(xiàn)了細(xì)粒度的安全訪問控制機(jī)制。
為了提升信息系統(tǒng)的安全防護(hù)能力,我國(guó)頒布了《信息安全等級(jí)保護(hù)管理辦法》,并制定了一系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),為用戶開展信息安全等級(jí)保護(hù)工作提供指導(dǎo)意義。其中,《GB/T 20272-2006信息安全技術(shù)-操作系統(tǒng)安全技術(shù)要求》是專門針對(duì)操作系統(tǒng)安全防護(hù)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)在“自主訪問控制”部分提出了明確的要求:“客體的擁有者應(yīng)是唯一有權(quán)修改客體訪問權(quán)限的主體,擁有者對(duì)其擁有的客體應(yīng)具有全部控制權(quán),但是,不充許客體擁有者把該客體的控制權(quán)分配給其他主體?!?/p>
從技術(shù)要求的細(xì)節(jié)上看,滿足等級(jí)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的自主訪問控制機(jī)制實(shí)質(zhì)上是宿主型自主訪問控制。在這種機(jī)制下,用戶需要對(duì)客體設(shè)置一個(gè)擁有者,并使其成為唯一有權(quán)訪問該客體訪問控制表的主體,確保了受保護(hù)客體訪問控制表控制權(quán)的唯一性,有效規(guī)避由于系統(tǒng)管理員信息泄露而給系統(tǒng)帶來的巨大危害,同時(shí)也限制了病毒對(duì)系統(tǒng)的破壞行為,幫助用戶提升防病毒、防黑客攻擊的能力。
令人欣喜的是,目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了一些滿足等級(jí)保護(hù)操作系統(tǒng)技術(shù)要求的安全產(chǎn)品,可以相信,隨著安全技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步和用戶安全意識(shí)的不斷增強(qiáng),操作系統(tǒng)將會(huì)在面對(duì)病毒、木馬及黑客攻擊時(shí)扭轉(zhuǎn)不利局面,為整體信息系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供可靠支撐。