信息安全体系结构-3-域内保护-4-5-inf-flow
信息安全策略体系结构组成及具体内容
信息安全策略体系结构组成及具体内容信息安全策略体系是一个组织或企业用来保护其信息资产免受损害的具体计划和框架。
它是信息安全管理的基础，可以帮助组织建立安全的信息系统和保护信息资产，以应对日益增长的威胁和风险。
下面将详细介绍信息安全策略体系的结构、组成以及具体内容。
一、信息安全策略体系的结构1.信息安全目标：明确组织对信息安全的期望和目标，如保护机密性、完整性和可用性。
2.组织结构与职责：确定信息安全管理的组织结构和职责，包括指定信息安全负责人、安全团队以及各个部门的安全职责。
3.风险评估和管理：识别和评估信息系统和信息资产的风险，并采取相应措施来管理和减轻这些风险。
4.安全控制：定义并实施符合组织需求的安全控制措施，以保护信息系统和信息资产。
这包括技术控制、物理控制、组织和人员控制等。
5.安全培训与意识：提供信息安全培训和教育计划，增强员工的信息安全意识和能力。
6.合规性要求：确保组织符合相关的法律、法规和监管要求，以及行业标准和最佳做法。
7.事件响应和恢复：建立适当的响应机制和应急计划，以及恢复系统和信息资产的能力，以应对安全事件和事故。
8.性能评估与改进：定期评估信息安全策略的有效性和组织的安全性能，并制定改进措施。
二、信息安全策略体系的组成1.政策与规程：明确组织对信息安全的要求和政策，并制定相应的信息安全规程和操作指南，以指导员工在日常工作中的行为规范和操作规范。
2.安全控制措施：部署和实施各类安全控制措施，包括访问控制、身份验证、防火墙、加密以及网络安全监控和审计等。
3.审计与监测：建立日志记录和监测系统，对系统的使用情况和安全事件进行跟踪和审计，以及采取相应措施，保护和保留相关日志。
4.信息分类与标识：根据信息的重要性和敏感性将信息进行分类，并采取相应的措施进行标识和保护，以确保信息的机密性和可用性。
5.培训与意识提升：为员工提供信息安全培训和意识提升计划，增强他们对信息安全的认识和重要性，并教育他们如何正确处理信息。
(完整版)信息安全整体架构设计
信息安全整体架构设计1.信息安全目标信息安全涉及到信息的保密性(Confidentiality)、完整性(Integrity)、可用性(Availability)。
基于以上的需求分析，我们认为网络系统可以实现以下安全目标：➢保护网络系统的可用性➢保护网络系统服务的连续性➢防范网络资源的非法访问及非授权访问➢防范入侵者的恶意攻击与破坏➢保护信息通过网上传输过程中的机密性、完整性➢防范病毒的侵害➢实现网络的安全管理2.信息安全保障体系2.1 信息安全保障体系基本框架通过人、管理和技术手段三大要素，构成动态的信息与网络安全保障体系框架WPDRR模型，实现系统的安全保障。
WPDRR是指：预警（Warning）、保护（Protection）、检测（Detection）、反应（Reaction）、恢复（Recovery），五个环节具有时间关系和动态闭环反馈关系。
安全保障是综合的、相互关联的，不仅仅是技术问题，而是人、管理和技术三大要素的结合。
支持系统安全的技术也不是单一的技术，它包括多个方面的内容。
在整体的安全策略的控制和指导下，综合运用防护工具（如：防火墙、VPN加密等手段），利用检测工具（如：安全评估、入侵检测等系统）了解和评估系统的安全状态，通过适当的反应将系统调整到“最高安全”和“最低风险”的状态，并通过备份容错手段来保证系统在受到破坏后的迅速恢复，通过监控系统来实现对非法网络使用的追查。
信息安全体系基本框架示意图预警：利用远程安全评估系统提供的模拟攻击技术来检查系统存在的、可能被利用的脆弱环节，收集和测试网络与信息的安全风险所在，并以直观的方式进行报告，提供解决方案的建议，在经过分析后，了解网络的风险变化趋势和严重风险点，从而有效降低网络的总体风险，保护关键业务和数据。
保护：保护通常是通过采用成熟的信息安全技术及方法来实现网络与信息的安全，主要有防火墙、授权、加密、认证等。
检测：通过检测和监控网络以及系统，来发现新的威胁和弱点，强制执行安全策略。
网络安全的层次结构
网络安全的层次结构
网络安全的层次结构由以下几个层次组成：
1. 物理安全层：物理安全层是网络安全的第一层，它包括
保护网络基础设施和网络设备的物理安全措施，如安全柜、门禁系统、视频监控等。
这些措施用于防止未经授权的人员进入网络设备所在的区域，以及保护设备免受自然灾害和意外事故的影响。
2. 网络安全层：网络安全层是指通过网络设备和网络协议
来确保网络的安全性。
这一层包括访问控制、防火墙、入侵检测和入侵防御系统等措施，用于阻止未经授权的网络访问、防范网络攻击、检测和阻止恶意软件等。
3. 主机安全层：主机安全层是指保护计算机系统的安全措施。
这一层包括操作系统的安全配置、补丁管理、强密码策略、权限管理等措施，用于防止未经授权的访问、恶意软件的安装和执行、主机配置的失误等。
4. 应用安全层：应用安全层是指保护应用程序和数据的安
全措施。
这一层包括安全开发实践、应用程序的访问控制、数据加密、身份验证和授权等措施，用于防止应用程序的漏洞被利用、数据的泄露和篡改等。
5. 人员安全层：人员安全层是指通过培训和教育来提高员
工的网络安全意识和素养。
这一层包括网络安全政策的制定、安全意识培训、网络安全责任制等措施，用于防止员工因为疏
忽或错误而引发的网络安全事件。
网络安全的层次结构根据不同的安全需求和威胁模式可以进行灵活调整和拓展，以适应不同组织和系统的安全要求。
网络信息安全的体系架构与应用
网络信息安全的体系架构与应用网络信息技术的不断发展和普及，方便了我们的生活和工作，但同时也带来了越来越多的安全风险。
从个人信息到商业机密，一旦被黑客攻击或泄露，就会对相应的个人或组织带来不可挽回的损失。
因此，网络信息安全问题已经逐渐成为互联网领域中不可忽视的重要问题，亟需建立完善的体系结构和技术手段进行防范和保护。
一、网络信息安全的体系结构网络信息安全体系结构是保证网络信息安全所必须的基础。
它包括三个层次，分别是物理层、网络层和应用层。
其中，多层安全防护技术的应用是保证网络信息安全的关键。
1.物理层安全防护技术物理层安全防护技术主要是针对网络设备和数据中心的。
保证网络设备和数据中心的物理安全性是构建网络信息安全体系结构的首要任务。
实施物理层安全防护技术可以减少因人为因素造成的信息泄漏和黑客攻击。
2.网络层安全防护技术网络层安全防护技术主要针对网络通信，防范网络攻击和网络病毒。
网络层安全防护技术可以加密和验证网络通信数据，使得网络通信变得更加安全可靠。
3.应用层安全防护技术应用层安全防护技术主要针对网络服务和网络应用，如电子商务、网上银行等等。
应用层安全防护技术可以保证网络服务和网络应用的安全性，杜绝黑客攻击和病毒攻击。
二、网络信息安全的应用网络信息安全技术的应用是保证网络信息安全的重要保障。
下面列出网络信息安全技术的应用，包括不限于应用。
1.防火墙技术防火墙技术是普及和应用比较广泛的网络信息安全技术。
通过防火墙技术的应用可以筛选出不安全的网络流量，在外部网络与内部网络之间建立一个安全的防护屏障，实现网络的安全性。
2.加密技术加密技术是网络信息安全领域最基础的技术之一。
加密技术可以对通信数据进行保护和加密，在传输过程中不容易被黑客截获或篡改。
3.身份认证技术身份认证技术可以识别和验证网络用户的身份信息，防止黑客攻击和网络诈骗。
4.入侵检测技术入侵检测技术可以对网络中的流量进行实时监测，并发现违规和攻击行为，减少网络信息泄露和侵害。
信息安全体系结构概述
信息安全体系结构概述信息安全体系结构通常包括以下几个关键组成部分：1. 策略和规程：包括制定和执行信息安全政策、安全规程、控制措施和程序，以确保组织内部对信息安全的重视和执行。
2. 风险管理：包括风险评估、威胁分析和安全漏洞管理，以识别和减轻潜在的安全风险。
3. 身份和访问管理：包括身份认证、授权和审计，确保只有授权的用户才能访问和操作组织的信息系统。
4. 安全基础设施：包括网络安全、终端安全、数据加密和恶意软件防护，以提供全方位的信息安全保护。
5. 安全监控和响应：包括实时监控、安全事件管理和安全事件响应，以保持对信息安全事件的感知和及时响应。
信息安全体系结构的设计和实施需要根据组织的特定需求和风险状况进行定制，以确保信息安全控制措施的有效性和适用性。
同时，信息安全体系结构也需要不断地进行评估和改进，以适应不断变化的安全威胁和技术环境。
通过建立健全的信息安全体系结构，组织可以有效地保护其信息资产，确保业务的连续性和稳定性。
信息安全体系结构是一个综合性的框架，涵盖了组织内部的信息安全管理、技术实施和持续改进，以保护组织的信息资产不受到未经授权的访问、使用、泄露、干扰或破坏。
下面我们将深入探讨信息安全体系结构的各个关键组成部分。
首先是策略和规程。
信息安全体系结构的基础是明确的信息安全政策和安全规程。
具体来说，信息安全政策应当包括对信息安全意识的要求、信息安全的目标和范围、信息安全管理的组织结构和沟通机制、信息安全责任和权限的分配、信息安全培训和监督制度，以及信息安全政策的制定、执行、检查、改进和审查的一系列管理程序。
涉及敏感信息资产的操作程序和应急响应机制，应当被明确规定。
其次是风险管理。
风险是信息系统安全的关键问题之一。
风险管理主要包括风险评估、威胁分析和安全漏洞管理。
通过对信息系统进行风险评估和威胁分析，可以评估信息系统的脆弱性，找出哪些方面具有较大的风险，并将重点放在这些方面，进行防护措施。
信息安全等级划分
信息安全等级划分1. 安全系统体系结构ISO7498-2从体系结构的观点描述了5种可选的安全服务、8项特定的安全机制以及5种普遍性的安全机制，它们可以在OSI/RM模型的适当层次上实施。
安全服务是指计算机网络提供的安全防护措施，包括认证服务、访问控制、数据机密性服务、数据完整性服务、不可否认服务。
安全机制是用来实施安全服务的机制。
安全机制既可以是具体的、特定的，也可以是通用的。
安全机制包括加密机制、数字签名机制、访问控制机制、数据完整性机制、认证交换机制、流量填充机制、路由控制机制、公证机制。
普遍性安全机制不是为任何特定的服务而特设的，因此在任一特定的层上，对它们都不作明确的说明。
某些普遍性安全机制可认为属于安全管理方面。
普遍性安全机制可分为以可信功能度、安全标记、事件检测、安全审计跟踪、安全恢复。
2. 安全保护等级国家标准《计算机信息系统安全保护等级划分准则》（GB17859-1999）规定了计算机系统安全保护能力的五个等级，即用户自主保护级、系统审计保护级、安全标记保护级、结构化保护级、访问验证保护级。
计算机信息系统安全保护能力随着安全保护等级的增高，逐渐增强。
（1）用户自主保护级。
本级的计算机信息系统可信计算机通过隔离用户与数据，使用户具备自主安全保护的能力。
它具有多种形式的控制能力，对用户实施访问控制，即为用户提供可行的手段，保护用户和用户组信息，避免其他用户对数据的非法读写与破坏。
第一级适用于普通内联网用户。
（2）系统审计保护级。
与用户自主保护级相比，本级的计算机信息系统可信计算机实施了粒度更细的自主访问控制，它通过登录规程、审计安全性相关事件和隔离资源，使用户对自己的行为负责。
第二级适用于通过内联网或国际网进行商务活动，需要保密的非重要单位。
（3）安全标记保护级。
本级的计算机信息系统可信计算机具有系统审计保护级的所有功能。
此外，还提供有关安全策略模型、数据标记，以及主体对客体强制访问控制的非形式化描述；具有准确地标记输出信息的能力；消除通过测试发现的任何错误。
信息安全的层次划分
信息安全的层次划分随着信息技术的迅猛发展，信息安全问题日益突显。
信息安全的层次划分是实现全面防护的重要手段。
本文将从物理层、网络层、系统层和应用层四个方面进行信息安全的层次划分。
一、物理层信息安全的第一层是物理层，也称为硬件层。
物理层主要包括网络设备、服务器和通信线路等。
物理层的安全主要涉及以下几个方面：1. 保护服务器和网络设备：对服务器和网络设备进行安全配置，设置强密码并定期更新，限制物理访问权限，防止未经授权的人员操作和数据泄露。
2. 保护通信线路：使用加密技术对通信线路进行保护，防止数据在传输过程中被窃听或篡改。
同时，及时检测并修复线路中的安全漏洞，确保通信的稳定和安全。
二、网络层网络层是信息安全的第二层，主要涉及网络设备之间的通信和数据传输。
在网络层进行信息安全的划分时，可采取以下措施：1. 防火墙设置：设置有效的防火墙来保护网络系统不受未经授权的外部访问和攻击。
2. VPN技术：通过虚拟专用网络（VPN）技术，确保远程访问和数据传输的安全性。
3. IDS/IPS系统：建立入侵检测系统（IDS）和入侵防御系统（IPS），实时监控网络流量，及时发现并阻止潜在的攻击行为。
三、系统层系统层是信息安全的第三层，主要涉及操作系统、数据库和系统软件等。
在系统层进行信息安全的划分时，可以考虑以下几个方面：1. 系统安全配置：对操作系统和数据库进行安全配置，关闭不需要的服务和端口，限制用户权限，防止恶意攻击和未经授权的操作。
2. 强化认证与访问控制：采用多层次的认证授权机制，如密码、指纹、令牌等，确保用户身份合法并控制其访问权限。
3. 定期更新与维护：及时安装操作系统和应用程序的安全补丁，修复已知的漏洞，提高系统的稳定性和安全性。
四、应用层应用层是信息安全的最高层，主要涉及各种应用软件和业务系统。
在应用层进行信息安全的划分时，应重点考虑以下几个方面：1. 安全编码开发：在开发过程中要注重安全编码，避免常见的漏洞，如SQL注入、跨站点脚本等。
信息安全体系结构
信息安全体系结构信息安全体系结构是指为了保护信息系统中的数据和信息资源免受未经授权的访问、使用、泄露、破坏、干扰和篡改而建立的一系列组织、技术、政策、流程和控制措施。
信息安全体系结构的建立旨在确保信息系统的可靠性、完整性、保密性和可用性，从而保护信息系统中的数据和信息资源不受损害。
信息安全体系结构通常由以下几个方面组成，安全策略、安全组织、安全技术、安全管理和安全服务。
安全策略是信息安全体系结构的基础，它包括制定信息安全政策、标准、程序和指南，明确信息安全的目标和要求，为信息安全提供指导。
安全组织是指建立信息安全管理机构和安全团队，明确安全责任和权限，确保信息安全工作的有效开展。
安全技术是指利用各种安全技术手段，保护信息系统的安全，包括访问控制、加密技术、身份认证、安全审计、安全防护等。
安全管理是指建立完善的安全管理体系，包括风险管理、安全培训、安全意识教育、安全检查和安全事件响应等。
安全服务是指为用户和系统提供安全保障的各种服务，包括安全咨询、安全评估、安全监控、安全维护和安全应急响应等。
在信息安全体系结构中，安全策略是首要的，它为整个信息安全工作提供了指导和依据。
安全策略要明确信息安全的目标和要求，包括保护数据的机密性、完整性和可用性，防止未经授权的访问和使用，防止数据泄露和破坏，确保信息系统的安全运行。
安全策略还要明确安全责任和权限，确保安全措施的有效实施。
安全策略还要与企业的业务目标和风险承受能力相一致，确保安全策略的制定和执行不会影响企业的正常运营。
安全组织是信息安全体系结构中的重要组成部分，它是保障信息安全的基础。
安全组织要建立信息安全管理机构和安全团队，明确安全责任和权限，确保信息安全工作的有效开展。
安全组织还要建立安全管理制度和安全工作流程，确保安全工作的有序进行。
安全组织还要开展安全培训和安全意识教育，提高员工的安全意识和安全技能，确保员工能够正确使用信息系统，防范各种安全风险。
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存储隐通道
时间隐通道
5.1 隐通道
如何发现隐通道（以操作系统为例）
共享资源矩阵法
第一步：列举所有的共享资源及其属性，每个属
性对应矩阵的一行。 第二步：列举所有原语操作，每个操作对应矩阵 的一列。 第三步：对所有操作，标记对每个资源数学的访 问方式（观察，改变） 第四步：计算传递闭包(间接的观察) 第五步：确定潜在隐通道和非隐通道。
A →C,B →C,则A ⊕ B→C
5.2 格模型
定理： {SC, ⊕, →}构成一个“完全有界” 的格 证明：只需要证明存在最大下界操作符 ⊙。 假设⊙的构造为
c=f(a,b),则(c)=l(a) ⊕ l(b)
→:信息流策略关系。A → B表明允许A的信息流向 B
5.2 格模型
例子
BLP模型中，合法的信息流只能从低级流向
高级。反之，则是非法信息流。 源程序中的信息流分析
赋值语句：a=b+c
b,c的信息流向a.因此l(a)=l(b) ⊕ l(c)
5.1 隐通道
隐通道
方法：每次发送一位
发送者如要发送的位为1
1、发送者打开多个文件，直到OpenFileCounter满。 2、接收者打开文件，这时因为计算器满，打开文件失 败，因此接收者可确定收到的信息是1. 3、发送者关闭文件，恢复初始状态，等待发送下一个 位。
5.1 隐通道
5.1 隐通道
current process: 当 前正在执行的进程， 只有一个。
5.1 隐通道
传递闭包的计算
如果一个操作a可观察到O1,可修改O2,操作b
可读O2,则操作b可观察到O1. 对矩阵中的每两个操作执行上述计算 重复上述计算，直到共享资源矩阵没有变化
5.1 隐通道
5.1 隐通道
根据计算结果，结合操作的定义，有四 种情况
合法通道 无法传递信息的通道 同一进程通道
潜在隐通道
5.1 隐通道
5.1 隐通道
时间隐道
5.2 格模型
因为访问控制都是对客体直接访问的控制，而 隐通道的存在表明，信息还可以通过间接的方 式传播，因此仅仅采用访问控制是不足够支持 机密性安全策略的。 如何对合法的信息流建立模型，并且可适用于 各种形式的系统，包括自然语言描述的系统规 范，形式化的数学描述系统规范，以及源程序？
5.2 格模型
上述假设成立的理由
3、SC存在下界L
任何信息都可以包含来自非敏感的公共信息，因此公共信 息的安全标记是下界。 A →A ⊕ B, B →A ⊕ B
4、 ⊕是SC上的最小上界操作符
c=a+b,当b=0时，c=a显然a的信息流向c 假设c,c1,c2的安全标签一样C， 有如下程序：c1=a,c2=b,c=c1*c2是合法的, 所以c=a*b 所以A ⊕ B→C
5.2 格模型
信息流格模型: FM=<N,P,SC, ⊕, →>
N={a,b,c,…}为客体对象，如数据变量,文件 P={p,q,…}为主体，进程 SC={A,B,…}为安全标签。
静态绑定：主客体安全标签不变 动态绑定：主客体安全标签不变
⊕:安全标签的运算符。(f表示操作函数，l为标签函 数)
“完全有界”的格的定义：
有一个有限集合上偏序关系 存在最小上界操作符 存在最大下界操作符
5.2 格模型
根据信息流特征，可以作假设
1、SC是有限的
→}是一个偏序关系集合 3、SC存在下界L 4、 ⊕是SC上的最小上界操作符
2、{SC,
5.2 格模型
上述假设成立的理由
隐通道
方法：
发送者如要发送的位为0
1、文件计算器未满，发送者不作任何操作。 2、接收者打开文件，这时因为计算器未满，打开文件 成功，因此接收者可确定收到的信息是0. 3、接收者关闭文件。
5.1 隐通道
隐通道定义
系统实现中违反安全模型规定的通讯信道。 发送者需要写一个存储变量，接收者都需要读一个 存储变量 发送者和接收者可以改变或感知事件时间的变化。 例如：发送者通过生成多个子进程改变接收进程的 等待时间。
条件语句：if
a>b then c=b+1
c不仅有来自b的信息，也有来自a的信息。
5.2 格模型
FM是安全的，当且仅当任何操作序列都 不会导致违反信息流策略→的信息流。 如果→是传递性的，那么如果所有操作 安全的（不违反信息流策略），则操作 序列是安全的
5.2 格模型
在一定的假设基础上，可以证明信息流 模型FM的{SC, ⊕, →}构成一个“完全有 界”的格
1、SC是有限的
在实际系统中，安全标签总是有限集合
2、{SC,
→}是一个偏序关系集合
自反：因为a=a是必然成立的，所以相同安全标
签的两个对象之间的信息流是合法的。 传递：如果信息a流向b,b流向c是合法的,则必然 信息可从a流向c，因此也必然是合法的. 非对称：A →B,B →A,表明A,B之间的信息可以 自由流动，因此A,B的区分是多余的,有A=B
信息安全体系结构
何永忠
北京交通大学计算机学院 2009
第二部分 域内保护
域内保护
第4章、访问控制 第5章、信息流分析 第6章、攻击与检测 第7章、可信计算
5.1 隐通道
隐通道
实际系统中，攻击者可以利用一些在设计中
不是用来通讯的机制来进行秘密的通讯。 例如：在操作系统中，两个进程的常用通讯 机制有：共享变量，邮箱，管道等。系统打 开文件的计算器OpenFileCounter不是用来作 为进程通讯的。由于系统中同时打开的文件 数目有限制，攻击者可以它来进行隐蔽通讯。