信息安全技术_10访问控制技术与Windows访问控制

信息安全技术第6讲访问控制与审计技术6.1访问控制技术与Windows访问控制访问控制的基本概念WindowsXP的访问控制6.2审计追踪技术与Windows安全审计功能第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制1.访问控制的基本概念访问控制是在保障授权用户能获取所需资源的同时拒绝非授权用户的安全机制，也是信息安全理论基础的重要组成部分。在用户身份认证和授权之后，访问控制机制将根据预先设定的规则对用户访问某项资源(目标)进行控制，只有规则允许时才能访问，违反预定的安全规则的访问行为将被拒绝。资源可以是信息资源、处理资源、通信资源或者物理资源，访问方式可以是获取信息、修改信息或者完成某种功能(例如可以是读、写或者执行等)。访问控制的目的是为了限制访问主体对访问客体的访问权限，从而使计算机系统在合法范围内使用；它决定用户能做什么，也决定代表一定用户身份的进程能做什么。其中主体可以是某个用户，也可以是用户启动的进程和服务。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制为达到目的，访问控制需要完成以下两个任务：识别和确认访问系统的用户。决定该用户可以对某一系统资源进行何种类型访问。访问控制一般包括3种类型：自主访问控制、强制访问控制和基于角色的访问控制等。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制(1)自主访问控制(DAC)这是常用的访问控制方式，它基于对主体或主体所属的主体组的识别来限制对客体的访问。自主是指主体能够自主地(可能是间接的)将访问权或访问权的某个子集授予其他主体。简单来说，就是由拥有资源的用户自己来决定其他一个或一些主体可以在什么程度上访问哪些资源。即资源的拥有者对资源的访问策略具有决策权，这是一种限制比较弱的访问控制策略。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制自主访问控制是一种比较宽松的访问控制机制。一个主体的访问权限具有传递性，比如大多数交互系统的工作流程是这样的：用户首先登录，然后启动某个进程为该用户做某项工作，这个进程就继承了该用户的属性，包括访问权限。这种权限的传递可能会给系统带来安全隐患，某个主体通过继承其他主体的权限而得到了它本身不应具有的访问权限，就可能破坏系统的安全性。这是自主访问控制方式的缺点。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制(2)强制访问控制(MAC)这是一种较强硬的控制机制，系统为所有的主体和客体指定安全级别，比如绝密级、机密级、秘密级和无密级等。不同级别标记了不同重要程度和能力的实体，不同级别的主体对不同级别的客体的访问是在强制的安全策略下实现的。在强制访问控制机制中，将安全级别进行排序，如按照从高到低排列，规定高级别可以单向访问低级别，也可以规定低级别可以单向访问高级别。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制(3)基于角色的访问控制(RBAC)传统的访问控制基于角色的访问控制第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制在传统的访问控制中，主体始终和特定的实体相对应。例如，用户以固定的用户名注册，系统分配一定的权限，该用户将始终以其用户名访问系统，直至销户。其间，用户的权限可以变更，但必须在系统管理员的授权下才能进行。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制然而，在现实社会中，传统访问控制方式表现出很多弱点，不能满足实际需求。主要问题在于：同一用户在不同场合应该以不同的权限访问系统。而按传统的做法，变更权限必须经系统管理员授权修改，因此很不方便。当用户大量增加时，按每用户一个注册账号的方式将使得系统管理变得复杂、工作量急剧增加，也容易出错。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制传统访问控制模式不容易实现层次化管理。即按每用户一个注册账号的方式很难实现系统的层次化分权管理，尤其是当同一用户在不同场合处在不同的权限层次时，系统管理很难实现。除非同一用户以多个用户名注册。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制基于角色的访问控制模式就是为了克服以上问题而提出来的。在基于角色的访问控制模式中，用户不是自始至终以同样的注册身份和权限访问系统，而是以一定的角色访问，不同的角色被赋予不同的访问权限，系统的访问控制机制只看到角色，而看不到用户。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制用户在访问系统前，经过角色认证而充当相应的角色。用户获得特定角色后，系统依然可以按照自主访问控制或强制访问控制机制控制角色的访问能力。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制1)角色(role)的概念。角色定义为与一个特定活动相关联的一组动作和责任。系统中的主体担任角色，完成角色规定的责任，具有角色拥有的权限。一个主体可以同时担任多个角色，它的权限就是多个角色权限的总和。基于角色的访问控制就是通过各种角色的不同搭配授权来尽可能实现主体的最小权限(最小授权指主体在能够完成所有必需的访问工作基础上的最小权限)。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制例如，在一个银行系统中，可以定义出纳员、分行管理者、系统管理员、顾客、审计员等角色。其中，担任系统管理员的用户具有维护系统文件的责任和权限，无论这个用户具体是谁。系统管理员可能是由某个出纳员兼任，他就具有两种角色。但是出于责任分离的考虑，需要对一些权利集中的角色组合进行限制，比如规定分行管理者和审计员不能由同一个用户担任等。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制基于角色的访问控制可以看作是基于组的自主访问控制的一种变体，一个角色对应一个组。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制2)基于角色的访问控制。就是通过定义角色的权限，为系统中的主体分配角色来实现访问控制的。用户先经认证后获得一定角色，该角色被分派了一定的权限，用户以特定角色访问系统资源，访问控制机制检查角色的权限，并决定是否允许访问。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制3)基于角色访问控制方法的特点①提供了3种授权管理的控制途径改变客体的访问权限，即修改客体可以由哪些角色访问以及具体的访问方式改变角色的访问权限改变主体所担任的角色。②系统中所有角色的关系结构可以是层次化的，便于管理。角色的定义是从现实出发，所以可以用面向对象的方法来实现，运用类和继承等概念表示角色之间的层次关系非常自然而且实用。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制③具有较好的提供最小权利的能力，从而提高了安全性。由于对主体的授权是通过角色定义，因此，调整角色的权限粒度可以做到更有针对性，不容易出现多余权限。④具有责任分离的能力。定义角色的人不一定是担任角色的人，这样，不同角色的访问权限可以相互制约，因而具有更高的安全性。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制2.WindowsXP的访问控制这里，我们来了解WindowsXP操作系统的访问控制实现机制。Windows的安全模型Windows的安全概念Windows的访问控制过程第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制(1)Windows的安全模型Windows采用的是微内核(microkernel)结构和模块化的系统设计。有的模块运行在底层的内核模式上，有的模块则运行在受内核保护的用户模式上。Windows的安全子系统置于核心(kernel)层。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制Windows安全模型由以下几个关键部分构成，各部分在访问控制的不同阶段发挥了各自的作用。1)登录过程(logonprocess，LP)。接受本地用户或者远程用户的登录请求，处理用户信息，为用户做一些初始化工作。2)本地安全授权机构(localsecurityauthority，LSA)。根据安全账号管理器中的数据处理本地或者远程用户的登录信息，并控制审计和日志。这是整个安全子系统的核心。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制3)安全账号管理器(securityaccountmanager，SAM)。维护账号的安全性管理数据库(SAM数据库，又称目录数据库)。4)安全引用监视器(securityreferencemonitor，SRM)。检查存取合法性，防止非法存取和修改。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制(2)Windows的安全概念1)安全标识(securityidentifier，SID)。安全标识和账号唯一对应，在账号创建时创建，账号删除时删除，而且永不再用。安全标识与对应的用户和组的账号信息一起存储在SAM数据库里。2)访问令牌(accesstoken)。当用户登录时，本地安全授权机构为用户创建一个访问令牌，包括用户名、所在组、安全标识等信息。以后，用户的所有程序都将拥有访问令牌的拷贝。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制3)主体。用户登录到系统之后，本地安全授权机构为用户构造一个访问令牌，这个令牌与该用户所有的操作相联系，用户进行的操作和访问令牌一起构成一个主体。4)对象、资源、共享资源。对象的实质是封装了数据和处理过程的一系列信息集合体；资源是用于网络环境的对象；共享资源是在网络上共享的对象。5)安全描述符(securitydescript)。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制Windows系统为共享资源创建的安全描述符包含了该对象的一组安全属性，分为4个部分：①所有者安全标识(ownersecurityID)，拥有该对象的用户或者用户组的SD；②组安全标识(groupsecurity)；③自主访问控制表(DAC)，该对象的访问控制表，由对象的所有者控制；第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制④系统访问控制表(ACL)，定义操作系统将产生何种类型的审计信息，由系统的安全管理员控制。其中，安全描述符中的每一个访问控制表(ACL)都由访问控制项(ACEs)组成，用来描述用户或者组对对象的访问或审计权限。ACEs有3种类型：AccessAllowed、AccessDenied和SystemAudit。前两种用于自主访问控制；后一种用于记录安全日志。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制(3)Windows的访问控制过程当一个账号被创建时，Windows为它分配一个SID，并与其他账号信息一起存入SAM数据库。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制每次用户登录时，登录主机(通常为工作站)的系统首先把用户输入的用户名、口令和用户希望登录的服务器域信息送给安全账号管理器，安全账号管理器将这些信息与SAM数据库中的信息进行比较，如果匹配，服务器发给工作站允许访问的信息，并返回用户的安全标识和用户所在组的安全标识，工作站系统为用户生成一个进程。服务器还要记录用户账号的特权、主目录位置、工作站参数等信息。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制然后，本地安全授权机构为用户创建访问令牌，包括用户名、所在组、安全标识等信息。此后，用户每新建一个进程，都将访问令牌复制作为该进程的访问令牌。当用户或者用户生成的进程要访问某个对象时，安全引用监视器将用户/进程的访问令牌中的SID与对象安全描述符中的自主访问控制表进行比较，从而决定用户是否有权访问对象。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制在这个过程中应该注意SID对应账号的整个有效期，而访问令牌只对应某一次账号登录。Windows系统中共享对象的访问权限是由对象所有者决定。如果用户想共享某个对象，他首先要为对象选择唯一的名字，然后为其他的用户和组分配访问权限。然后，系统会以此为共享对象创建安全描述符。一个没有访问控制表的对象可以被任何用户以任何方式访问。共享资源的访问权限共有4种，即完全控制、拒绝访问、读和更改。第6-1讲访问控制技术与Windows访问控制第6讲访问控制与审计技术6.1访问控制技术与Windows访问控制6.2审计追踪技术与Windows安全审计功能第6-2讲审计追踪技术与Windows安全审计功能审