基于MLS策略的机密性和完整性动态统一模型

BLP模型是最经典的机密性模型,Biba模型则是最经典的完整性模型。绝大多数主客体机密性和完整性具有一致性,BLP模型和Biba模型就产生矛盾。提出了机密性和完整性的动态统一模型,给出了一系列安全规则,引入访问历史标记,动态调整主体的安全标记,将BLP和Biba真正结合起来,实现了机密性和完整性的统一,使系统具有较好的可用性。并给出了实例对模型进行了说明。     

面向移动Web操作系统的BLP改进模型及应用

作为重要的机密性策略经典模型,BLP模型通过对主体和客体进行分级和标记,并引入高安全等级的引用监视器,实现信息系统的强制访问。随着移动智能终端的普及,Web操作系统因其具有移动性、移植性、高扩展性和跨平台性等优点,成为移动政务系统的主要解决方案之一,并越来越受到研究人员的重视。但现有的Web操作系统对机密性要求不高,无法满足移动政务系统对安全保密的需求。本文从安全模型构建入手,对智能终端的Web操作系统进行抽象建模,并重定义BLP模型的元素,增强主客体的访问控制以提高其机密性。鉴于BLP模型缺乏可信主体的最小权限原则和完整性约束,本文在改进的BLP模型当中重新划分主体、客体的安全级,增加可信级别标记和角色映射函数,并针对现有的Web操作系统进行模型映射,实现了最小权限原则、主体完整性约束和域间隔离机制,可有效提高Web操作系统机密性等级。     

NUTOS系统多策略安全模型设计与实现

传统的MLS策略侧重于信息机密性保护，却很少考虑完整性，也无法有效实施信道控制策略，在解决不同安全级别信息流动问题时采用的可信主体也存在安全隐患。为了在同一系统中满足多样性的安全需求，给出混合多策略模型——MPVSM模型，有机组合了BLP、Biba、DTE、RBAC等安全模型的属性和功能，消除了MLS模型的缺陷，提高了信道控制能力和权限分配的灵活度，对可信主体的权限也进行了有力的控制和约束。给出MPVSM模型的形式化描述以及在原型可信操作系统Nutos中的实现，并给出了策略配置实例。     

基于可信等级的BLP改进模型

BLP模型存在完整性保护缺失、可信主体定义不明确和未考虑平台环境因素等问题。为此,提出一种基于可信等级的BLP改进模型TL-BLP。该模型引入主客体和平台的可信等级,并对BLP模型安全特性、主客体的敏感标记和状态转移规则进行改进,从而实现可信度的动态度量,保证访问操作平台的安全性,通过对BLP模型“下读上写”的限制,保证信息的完整性。分析结果表明,TL-BLP在保证信息机密性的基础上,能提高系统的完整性和可用性,实现基于可信度的访问控制。     

混合多策略视图安全模型

传统的MLS策略侧重于信息机密性保护,却很少考虑完整性,也无法有效实施信道控制策略,在解决不同安全级别信息流动问题时采用的可信主体也存在安全隐患.同时,应用环境的多样性导致了安全需求的多样化,而当前的安全模型都只侧重于其中一种或几种安全需求.本文给出的混合多策略模型一MPVSM模型有机组合了BLP,Biba,DTE和RBAC等安全模型的属性和功能,消除了MLS模型的缺陷,提高了信道控制能力和权限分配的灵活度,对可信主体的权限也进行了有力的控制和约束,同时为实现多安全策略视图提供了一个框架.文中给出了MPVSM模型的描述和形式化系统,并给出了几种典型策略的配置实例.     

多级安全模型

针对经典BLP模型的部分主体权限过大的问题,基于可信计算技术,将可信的思想和时间特性融入到安全模型的设计,提出了基于时间可信的BLP模型(TTBLP).该模型以BLP模型为基础,引入可信状态和可信范畴的概念,动态调节主体的访问范围,保证了只有符合可信状态安全要求的主体才能访问特定可信范畴中的客体,并给出了TTBLP安全模型的基本设计思想、定义、公理和定理.实验结果表明,该模型弥补了经典BLP模型的不足,增强了系统的安全性和灵活性.     

BLP模型的改进及在Linux系统中的实现

对BLP模型的完整性进行了改进,通过在主体安全标签上增加了一个动态完整性评估标记．根据该标记将用户的“上写”区域进行限制．对于可信性高的用户进程给予“完全上写”权限,对于可信性一般的用户进程给予“就近上写”权限．对于可信性差的用户进程剥夺其“上写”权限。对于改进模型的安全性和可用性．一方面对其机密性和完整性进行了理论上的分析,另一方面,将改进模型的主要策略放在Linux的LSM安全框架中进行了简单的实现和验证。经过对改进模型的安全性分析和模型策略在Linux系统的简单实现和验证．证明该模型具有很好的安全性和可用性。     

完整性增强的文件分级保护模型

针对文件分级保护中对完整性安全的需求,结合系统中主体间的信任关系,提出一种完整性增强的文件分级保护模型。模型在BLP模型的基础上进行扩展,为主体和客体设置标签进行访问授权,同时改进安全公理和状态转换规则,使得模型中的信息流动遵循标签的限制。最终对模型进行理论证明。该模型可以针对不同的文件授予不同的主体修改权限,并且限制了完整性污点的传播。经分析和应用表明,该模型不仅满足文件保护的多级机密性安全需求,同时有效地提高了文件分级保护的完整性。     

XML文档的细粒度强制访问控制研究

为满足XML文档中高安全等级信息机密性和完整性的保护需求,通过对BLP模型的客体安全标签、*-属性及3条安全状态转换规则进行改进,提出一种完整性增强的BLP(IEBLP)模型,分析结果证明,该模型能同时满足数据机密性和完整性要求,并能较好地在XML文档中实现细粒度的强制访问控制.     

基于可信度的多级网络访问控制机制

详细分析了BLP模型在网络应用方面存在的不足,提出基于可信度的多级网络访问控制机制。该机制通过收集同一安全域内安全审计系统提供的历史证据,计算主体访问行为在机密性安全属性方面的可信度,根据可信度限定主体对客体的访问违规行为,并合理调整主体安全标记以及客体的存在形式,从而提高了BLP模型在网络应用中的灵活性、可用性,同时也降低了BLP模型中由于可信主体滥用权限而带来的安全风险。     

基于DTE策略的安全域隔离Z形式模型

基于DTE策略的安全域隔离技术是构造可信系统的基本技术之一.但现有DTE实现系统存在安全目标不明确、缺乏对系统及其安全性质的形式定义和分析的缺点,导致系统安全性难以得到保证.定义了一个基于DTE策略的安全域隔离模型,采用Z语言形式定义了系统状态、基于信息流分析的不变量和安全状态,并借助Z/EVES工具给出验证系统安全的形式分析方法.解决了DTE系统的形式化建模问题,为安全域隔离技术的实现和验证奠定了基础.     

基于精化的TrustZone多安全分区建模与形式化验证

TrustZone作为ARM处理器上的可信执行环境技术,为设备上安全敏感的程序和数据提供一个隔离的独立执行环境.然而,可信操作系统与所有可信应用运行在同一个可信环境中,任意组件上的漏洞被利用都会波及系统中的其他组件.虽然ARM提出了S-EL2虚拟化技术,支持在安全世界建立多个隔离分区来缓解这个问题,但实际分区管理器中仍可能存在分区间信息泄漏等安全威胁.当前的分区管理器设计及实现缺乏严格的数学证明来保证隔离分区的安全性.详细研究了ARM TrustZone多隔离分区架构,提出一种基于精化的TrustZone多安全分区建模与安全性分析方法,并基于定理证明器Isabelle/HOL完成了分区管理器的建模和形式化验证.首先,基于逐层精化的方法构建了多安全分区模型RMTEE,使用抽象状态机描述系统运行过程和安全策略要求,建立多安全分区的抽象模型并实例化实现分区管理器的具体模型,遵循FF-A规范在具体模型中实现了事件规约;其次,针对现有分区管理器设计无法满足信息流安全性验证的不足,设计了基于DAC的分区间通信访问控制,并将其应用到TrustZone安全分区管理器的建模与验证中;再次,证明了具体模型...     

跨域引用监视器及其以数据为中心的多级安全模型

为基于不可信计算机系统来构建一个可信的多级安全(MLS)大系统,提出一种新型的跨域引用监视器及其多级安全模型。该跨域引用监视器采用现有的商业现货(COTS)产品,使用一个或多个独立的计算机,在两个或多个不同的网络之间,通过满足EAL7的单向传输硬件装置来连接。基于该跨域监视器实现了以数据为中心的多级安全模型。该模型允许信息从低密级网络流向高密级网络,也允许高密级网络把低密级数据发布给低密级网络,禁止高密级网络的高密级信息和无密级标记信息流向低密级网络,并已在分级保护的网络系统中成功应用。通过安全模型和安全策略的形式化描述和证明表明,基于该安全模型构建可信MLS大系统是可行的。     

一种基于可信平台模块的可信网络模型

针对网络中可信模型的建立问题,在现有可信计算理论、可信网络接入技术基础上,提出一种基于可信平台模块安全芯片的可信网络模型。该模型从终端建立可信链并将其传递到网络中,给出模型的架构及信息流分析,对信任度的度量进行形式化计算。性能分析结果显示,该网络模型具有较强的健壮性和较高的可信度。     

基于可信计算和HIP的Web数据库安全模型

为解决现有Web数据库系统在多宿主、可移动网络环境中的应用安全问题,引入策略执霂模块(PEM),提出一种基于可雷计算和主机标识雟议(HIP)的Web数据库安全模雿。使用HIP对平台身份进霂验证,利用可雷计算模块确保平台安全。分析结果表明,该模雿具有较好的安全霆,在支持主机移动和多宿主应用的同时,能够抵御病毒、木马等平台内部危害以及拒绝服务攻击、中间人攻击等网络威雤。     

基于可信密码模块的SoC可信启动框架模型

为满足嵌入式终端对信息安全的要求,设计了基于可信密码模块的SoC可信启动框架。该框架的特点在于对引导程序U-boot做功能上的分割,且存储在不同的非易失性存储器中,并增设了通信模块,使之在操作系统启动之前就具有发送和接收文件的功能。将引导程序的各部分与操作系统核心文件均作为可信实体,发送至可信密码模块进行完整性度量,若度量成功则可信密码模块返回下一阶段的启动信号并在其本地存储器中保存可信实体;若度量失败则禁止启动。实验结果表明,该框架是可行、有效的,可以满足现今嵌入式终端在信息安全方面的需要。     

基于可信计算的结构性安全模型设计与实现

鉴于可信计算可以弥补传统安全防护技术在构架设计和防护强度上存在的安全风险,提出一种可信计算安全模型,从信任链着手,将嵌入式可信安全模块、智能卡等模块引入可信计算平台,对关键技术的实现进行介绍,包括以J3210为核心的可信硬件平台、嵌入式操作系统JetOS、BIOS安全增强、操作系统的安全增强以及基于智能卡的用户身份认证.     

基于信息流的多级动态可信度量模型

系统运行时受环境和各种外界因素影响,加之内部多实体间信息流相互干扰,可能会破坏系统的可信性,最终导致产生非预期输出。现有研究主要针对初始化可信硬件环境下实体的完整性度量,未能考虑机密性带来的可信影响,同时对于实体可信度量的频率未能与实体推进时机同步。基于此提出一种基于信息流传递理论的多级动态可信度量模型,该模型以信息流的非传递无干扰理论为依据,通过引入可信代理模块,设计一种多级安全访问控制策略,分别从实体完整性和机密性两方面对系统中实体进行动态可信性度量。最后给出该模型的形式化描述和可信证明,结合抽象系统实例来说明该模型的有效性,相比现有研究,所提模型具有更好的度量实时性,是一种上下文感知的细粒度可信度量模型。