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《计算机安全》第8章 操作系统安全



美国可信计算机系统评测准则,在用户登录、授权 管理、访问控制、审计跟踪、隐蔽通道分析、可信 通路建立、安全检测、生命周期保障、文档写作等 各个方面,均提出了规范性要求,并根据所采用的 安全策略、系统所具备的安全功能将系统分为四类 7 个安全级别。即 D 类、 C 类、 B 类和 A 类,其 中 C 类和 B 类又有若干个子类或级别。


审计跟踪:系统活动的流水记录,该记录按事件自 始至终的途径、顺序,审查和检验每个事件的环境 和活动。 鉴别:验证用户、设备和其他实体的身份;验证数 据的完整性。 授权:授予用户、程序或进程访问资源的权利。 漏洞:由于软硬件的设计缺陷导致的,能够避开系 统的安全措施的一种错误。 数据完整性:信息系统中的数据与原始数据没有发 生变化,未遭受偶然或恶意的修改或破坏时所具有 的性质。

B类 B 类为强制保护类,由 B1、B2和B3级别组成。 A类 A 类是 TCSEC 中最高的安全级别。 它包含了一个 严格的设计、控制和验证过程。该级别包括了其低 级别所具有的所有特性。 设计必须是从数学上经过 验证的 ,而且必须进行隐蔽通道和可信任分布的分 析。





第一级 用户自主保护级,该级别相当于 TCSEC 的 C1 级。 第二级 系统审计保护级,该级别相当于 TCSEC 的 C2 级。 第三级 安全标记保护级,该级别相当于 TCSEC 的 B1 级。 第四级 结构化保护级,该级别相当于 TCSEC 的 B2 级 第五级 访问验证保护级 ,该级别相当于 TCSEC 的 A级




后门(又称天窗),本意是指房间背后可以自由出 入的门,相对于明显的前门。而在网络安全中则是 指绕过软件的安全性控制,而从比较隐秘的通道获 取对程序或系统访问权的一种黑客攻击方法。 后门产生的必要条件有以下三点 : (1)必须以某种方式与其他终端节点相连。 (2)目标机默认开放的可供外界访问的端口必须 在一个以上。 (3)目标机存在程序设计或人为疏忽,导致攻击 者能以较高权限的身份执行程序。



主体:操作系统中的每一个实体组件都必须是主体 或者是客体,或者既是主体又是客体。主体是一个 主动的实体,它包括用户、用户组、进程等。 客体:客体是一个被动的实体。 访问控制列表:用来指定系统中哪些用户和组可以 以何种模式访问该客体的控制列表。 安全内核:安全内核是实现访问监控器概念的一种 技术,在一个大型操作系统中,只有其中的一小部 分软件用于安全目的是它的理论依据。 安全操作系统:对所管理的数据与资源提供适当的 保护级,有效地控制硬件与软件功能的操作系统。




可信计算基:计算机系统内保护装置的总体,包括 硬件、软件和负责执行安全策略的组合体。 安全策略:安全策略是指有关管理、保护和发布敏 感信息的法律、规定和实施细则。 安全模型:安全模型则是对安全策略所表达的安全 需求的简单、抽象和无歧义的描述,它为安全策略 和安全策略实现机制的关联提供了一种框架。 角色:系统中某一类访问权限的集合。 审计:就是对系统中有关安全的活动进行记录、检 查及审核。


目前常用的操作 系统有三类: Unix、Linux、 Windows NT/2000/XP/2 003以及 Windows Vista 系列。 安全模型
项目
Usermane Full Name 用户登录名 用户全称
说明
Password
Group Profile Logon Hours Logon Computer Expiration Date Logon Script


通过操作系统的强制存取控制机制可以起到一定的 抵制病毒的保护作用。 可以将信息存储区域划分为三个区:系统管理区、 用户空间和抵制病毒的保护区,它们通过强制存取 控制机制被分隔。不具特权的普通用户在用户空间 的安全级下登录;系统管理员在系统管理器的安全 级别下登录。 可以把通用的命令和应用程序放在抵 制病毒的保护区供用户使用,因这个区域一般用户 只能读而不能写,从而防止了病毒传染。
用户登录密码
用户隶属于哪个工作组 设置和记录登录的工作配置文件 设置用户只能在允许的时间内登录 限制用户只能在允许的工作站登录 有效日期过期后,用户无法登录 设置用户在登录时自动运行的文件
Home Directory
Dialin
设置用户登记后的工作目录
设置用户是否可以通过拨号的方式连接到网络


域模型是 Windows 2000/XP 网络系统的核心, 所有 Windows 网络的相关内容都是围绕着域来组 织的。与工作组相比,域模型在安全方面有优越性。 域是一些服务器的集合,这些服务器被归为一组, 它们共享同一安全策略数据库和用户账号数据库。 域的集中化用户账号数据库和安全策略使得系统管 理员可以用一个简单而有效的方法维护整个网络的 安全。域由一个主域服务器,若干个备份域服务器、 普通服务器和工作站组成。


在网络环境中,网络的安全可信性依赖于各主机系 统的安全可信性,而主机系统的安全性又依赖于其 操作系统的安全性。因此,若没有操作系统的安全 性,就谈不上主机系统的安全性,从而就不可能有 网络系统的安全性。 因此,可以说操作系统的安全是整个计算机系统安 全的基础,没有操作系统安全,就不可能真正解决 数据库安全、网络安全和其他应用软件的安全问题。




在计算机系统中,安全机制的主要内容是存取控制, 它包括以下三个任务: (1)授权:确定可给予哪些主体存取客体的权利。 (2)确定存取权限(读、写、执行、删除、追加 等)。 (3)实施存取权限。 在安全操作系统领域中,存取控制一般都涉及自主存 取控制和强制存取控制两种形式 。


可作这样的定义:一个特权就是可违反系统安全策 略的一个操作的能力。 最小特权管理的思想是系统不应给用户超过执行任 务所需特权以外的特权,如将超级用户的特权划分 为一组更为具体的特权,分别授予不同的系统操作 员/管理员,使各种系统操作员/管理员只具有完成 其任务所需的特权,从而减少由于特权用户口令丢 失或错误软件、恶意软件、误操作所引起的损失。


在计算机系统中,用户是通过不可信的中间应用层 和操作系统相互作用的。 特权用户在进行特权操作时,也要有办法证实从终 端上输出的信息是正确的,而不是来自于特洛伊木 马。这些都需要一个机制保障用户和内核的通信, 这种机制就是由可信通路提供的。




隐蔽通道定义:隐蔽通道是一种允许进程以危害系 统安全策略的方式传输信息的通信信道。 根据共享资源性质不同,隐蔽通道又可以分为两类: 隐蔽存储通道和隐蔽时间通道。 隐蔽存储通道是指一个进程直接或者间接地写入一 个存储单元,而另一个进程可以直接或间接地读取 这个存储单元而构成的信道。 隐蔽时间通道是指一个进程通过调节自己对系统资 源的使用向另一个进程发送信息,后者通过观察响 应时间的改变获得信息而构成的信道。
计算机病毒 计算机病毒(Computer Virus)是一种人为制造 的、能够进行自我复制的、具有对计算机资源产生 破坏作用的一组程序或指令的集合。 计算机病毒具有的基本特征 : (1)破坏性 (2)传染性 (3)潜伏性 (4)隐蔽性 (5)激发性

木马(又称特洛伊木马),英文叫做“Trojan horse” ,它实 际上是一种基于远程控制的黑客工具,具有隐蔽性和非授权 性的特点。

所谓隐蔽性是指木马的设计者为了防止木马被发现,会采用 多种手段隐藏木马,教材的第2章中曾提到过进程隐藏技术, 木马程序一般都需要实现进程隐藏,这样服务端即使发现感 染了木马,由于不能确定其具体位置,往往也只能望“马” 兴叹。所谓非授权性是指一旦控制端与服务端连接后,控制 端将享有服务端的大部分操作权限,包括修改文件、修改注 册表、控制鼠标和键盘等等,而这些权力并不是服务端赋予 的,而是通过木马程序窃取的。
第8章 操作系统安全
操作系统面临的主要安全威胁 操作系统的安全机制 操作系统的安全评测标准 Windows操作系统安全性分析、Windows 操作系统的安全配置



操作系统是计算机系统的灵魂,维护着系统的底层, 承担着对内存、进程等子系统进行管理和调度的任 务。如果没有操作系统的安全,网络系统的安全也 就无从谈起。 操作系统安全可以作如下定义:操作系统安全就是 操作系统无错误配置、无漏洞、无后门、无木马等, 能防止非法用户对计算机资源的非法存取,一般用 来表达对操作系统的安全需求。

Βιβλιοθήκη D类 D 类是安全性最低的级别。该级别的硬件,没有任何保护作 用;操作系统容易受到损害,不提供身份验证和访问控制。 C类 C 类为自主保护类,包括 C1 和 C2 两个级别。 当前的 Unix/Linux 系统很多都达到了 TCSEC 规定的 C2 级安全标准。 Windows 2000/XP/2003的安全性目前也达到了美国可信 计算机系统评测准则(TCSEC )中的 C2 级标准,实现了用户 级自主访问控制、具有审计功能等安全特性。



活动目录提供了一套为分布式网络环境而设计的目 录服务。活动目录使得组织机构可以有效地对有关 网络资源和用户的信息进行共享和管理。 活动目录通过对象访问控制列表以及用户凭据保护 其存储的用户帐户和组信息。 活动目录允许管理员创建组帐户,管理员得以更加 有效地管理系统的安全性。 登录 Windows 2000/XP 的登录分为本地登录和网络登 录。通过登录系统建立一个安全环境并为用户完成 一些有用的工作


维护域的安全和管理安全账号数据库的服务器称为 主域服务器,而其他存储有域的安全数据和用户账 号信息的服务器则称为备份域服务器。 主域服务器和备份域服务器都能验证用户登录网络 的请求。备份域服务器的作用在于,当主域服务器 不能正常提供服务时,它提供一个备份并防止重要 的数据丢失,每个域中仅允许有一个主域服务器。
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