2. 安全系统的设计
2.1 安全模型的设计
参照GB 17859中结构化保护级的安全功能特性要求,本系统中的安全服务器将遵循改进的BLP模型、DTE模型以及RBAC模型来实现系统的安全策略。其中,BLP模型是多级安全模型,保护信息的机密性;DTE模型是多域模型,保护信息的完整性;RBAC模型是基于角色的访问控制模型,是授权模型。通过三种模型的相互作用和制约,保证系统中的信息以及系统自身的安全性。
授权策略RBAC是整个系统的基础,它通过为用户设置特定角色,影响IA控制、特权控制、多域访问控制和强制访问控制等基本功能,达到控制系统中用户/主体对客体/对象的访问的目的。在本系统中,每个用户都有且只有一个角色。为某个用户给定一个角色,相当于给定该用户的最大特权集、安全标记范围、DTE域范围和最小审计掩码。该用户的上述属性只能够在给定角色的范围内指定。RBAC是通过最小特权、强制访问控制(包括MAC机密性保护和DTE完整性保护)和安全审计等功能组合实现的。
而多域策略DTE和多级安全策略BLP则是在授权策略授权的基础上,调用多域访问控制和强制访问控制功能,实现对客体/对象信息的完整性和机密性保护。
本系统在BLP模型的基础上进行了一些改动:
1. 对BLP模型“上写下读”的信息流规则进行了限制,将其中的“上写”改为:低安全等级的主体可以创建高安全等级的客体或向高安全等级的客体中添加信息,但是不能修改或删除高安全等级客体中的原有信息。例如,低安全等级的主体可以在高安全等级目录下(在通过了DAC和DTE检查的情况下)创建新的文件(包括子目录、命名管道等),但是不能删除原有的文件(包括子目录、命名管道等),也不能改写高安全等级文件的内容;
2. 引入可信主体的概念,即:所谓可信主体,就是拥有多个安全级或一个安全级范围的主体;
3. 引入可信客体的概念,即:所谓可信客体,就是拥有多个安全级或一个安全级范围的客体。
本系统中DTE实现采用为主体/客体指定域/型标识(统称为DTE标识)的方法,DTE策略将通过为主体赋“域”(Domain),为客体赋“型”(Type),并定义“域”和“型”之间的访问权限实现DTE完整性保护,并采用DTEL(DTE Language)语言进行描述,通过命令设置到系统核心。
核心中将为每个主体维护一个“域”标记,为每个文件维护一个“型”标记。当操作发生时,系统将根据主体“域”标记、文件“型”标记以及访问控制表判断是否允许操作发生。
原则上,构造一个安全系统必须同时兼顾用户应用系统、O/S服务系统、Linux 内核、硬件这四个子系统,使它们都获得有效的保护;但本系统主要关心用户应用系统和Linux 内核系统,因为它们与Linux 系统安全联系最直接。构筑安全Linux 系统的最终目标就是支持各种安全应用,如果系统在构造之初就没有区别地对待不同的应用,或者说不采取隔离的方式对待不同的应用,那么这样的系统是不实用的,因为不同的应用对系统安全可能造成的威胁是不同的。对用户应用系统的控制,我们主要采用角色模型与DTE技术的结合;而对Linux 内核的控制,则通过权能访问控制、增强的BLP模型及DTE策略来实现。
2.2 安全系统的结构设计
用户请求的系统操作进入核心后,首先经过安全策略执行点,调用相应的安全策略执行模块,安全策略执行模块读取相关的系统安全信息和主/客体安全属性,并调用安全策略判定模块进行安全判定,决定是否允许用户请求的操作继续执行;当用户请求的系统操作得到允许并执行结束后,再次通过安全策略执行点,进行相关安全信息/属性的设置和安全审计。
安全服务器中的功能模块与原有的系统操作是相对独立的,双方通过hook函数进行联系。通过改变hook函数的指向,可以启用不同的安全服务器。不同的安全服务器可以选择不同的安全策略,从而达到支持多安全策略的目的。