操作系统安全性分析讲课教案
合集下载
《操作系统的安全性》PPT课件
TCSEC将计算机系统的安全程度分成D、C、B、A四等，
每等又包含一个或多个级别。共包括8个安全级别：D、C1、
C2、B1、B2、B3、A1、A1精，选P这PT8个级别渐次增强。
88
2．CC标准
1991年，在欧洲共同体的赞助下，英、德、法、荷四国 制定了拟为欧共体成员国使用的共同标准——信息技术安全 评定标准（ITSEC）。随着各种标准的推出和安全技术产品 的发展，迫切需要制定一个统一的国际标准。美国和同加拿 大及欧共体国家一起制定了一个共同的标准，于1999年7月 通过国际标准组织认可，确立为国际标准，简称为CC——
精选PPT
1122
9.2.2 用户身份认证机制
1．口令
口令是计算机系统和用户双方都知道的 某个关键字，相当于是一个约定的编码单词 或“暗号”。它一般有字母、数字和其他符 号组成，在不同的系统中，其长度和格式也 可能不同（例如大小写是否敏感等）。口令 的产生既可以由系统自动产生，也可以由用 户自己选择。
第九章 操作系统的安全性
本章学习目标 通过本章的学习，读者应掌握以下内容： •计算机系统安全性的内涵 •操作系统的安全性功能 •操作系统的安全机制 •安全操作系统的开发
精选PPT
11
教学内容
9.1 操作系统安全性概述 9.2 操作系统的安全机制 小结
精选PPT
2
9.1 操作系统安全性概述
9.1.1 计算机系统安全性的内涵
1． 对计算机系统安全性的威胁 （1）自然灾害。 （2）计算机系统自身的软硬件故障。 （3）合法用户使用不当。 （4）非法用户对计算机系统的攻击。
精选PPT
33
2．计算机系统安全性的内涵
（1）保密性。指系统不受外界破坏、无泄露、 对各种非法进入和信息窃取具有防范能力。只有授 权用户才能存取系统的资源和信息。
操作系统的保护与安全课件
n 进程控制块PCB包含了进程的描述信息和控制信息。
操作系统的保护与安全
12
内存及地址保护
n 多道程序中的一个最明显的问题是防止一道程序在
存储和运行时影响到其他程序。操作系统可以在硬 件中有效使用硬保护机制进行存储器的安全保护。
n 现在最常用的是界址、界限寄存器、重定位、特征 位、分段、分页和段页式机制。
设置一个密码以让其他用户共享 PC 上的
一个目录。
操作系统的保护与安全
22
文件保护--访问控制列表
n 让访问依赖于用户的身份
n 每个文件或目录关联一个访问列表，
以给定每个用户名及其所允许的访问 类型。
操作系统的保护与安全
23
文件保护--访问控制列表
n 在 VMS 上实现 n 在 Unix 上为非通用的（存在许可系统以
操作系统的保护与安全
20
文件保护--访问类型
n 访问类型
n 读 – 从文件中读
n 写 – 对文件写或改写
n 执行 – 将文件装入内存并执行它。
n 添加 – 将新信息添加到文件尾部。
n 删除 – 删除文件并释放它所占据的空间。
n 列表清单 – 列出文件名称和属性。
n 其它操作，例如文件的复制是基于上面列出 的某些基本操作来实现的。
操作系统的保护与安全
21
文件保护--文件密码
n 每个文件关联一个密码
n 如果每个文件关联一个单独的密码，那 么需要多少密码呢？
n 为所有的文件用一个密码，那么一旦密 码被发现所有的文件都可以访问。
n TOPS-20 (for DEC’s PDP 机器) 允许用户 为目录而不是文件关联一个密码。
n MS Windows 文件共享 – 在网络环境中
操作系统的保护与安全
12
内存及地址保护
n 多道程序中的一个最明显的问题是防止一道程序在
存储和运行时影响到其他程序。操作系统可以在硬 件中有效使用硬保护机制进行存储器的安全保护。
n 现在最常用的是界址、界限寄存器、重定位、特征 位、分段、分页和段页式机制。
设置一个密码以让其他用户共享 PC 上的
一个目录。
操作系统的保护与安全
22
文件保护--访问控制列表
n 让访问依赖于用户的身份
n 每个文件或目录关联一个访问列表，
以给定每个用户名及其所允许的访问 类型。
操作系统的保护与安全
23
文件保护--访问控制列表
n 在 VMS 上实现 n 在 Unix 上为非通用的（存在许可系统以
操作系统的保护与安全
20
文件保护--访问类型
n 访问类型
n 读 – 从文件中读
n 写 – 对文件写或改写
n 执行 – 将文件装入内存并执行它。
n 添加 – 将新信息添加到文件尾部。
n 删除 – 删除文件并释放它所占据的空间。
n 列表清单 – 列出文件名称和属性。
n 其它操作，例如文件的复制是基于上面列出 的某些基本操作来实现的。
操作系统的保护与安全
21
文件保护--文件密码
n 每个文件关联一个密码
n 如果每个文件关联一个单独的密码，那 么需要多少密码呢？
n 为所有的文件用一个密码，那么一旦密 码被发现所有的文件都可以访问。
n TOPS-20 (for DEC’s PDP 机器) 允许用户 为目录而不是文件关联一个密码。
n MS Windows 文件共享 – 在网络环境中
操作系统安全讲义
黑客利用操作系统漏洞或薄弱环节， 进行非法入侵和网络攻击，如拒绝 服务攻击、缓冲区溢出攻击等。
钓鱼网站和邮件
通过伪装成可信来源，诱导用户点 击恶意链接或下载病毒附件，从而 窃取用户个人信息或进行金融诈骗。
操作系统安全的基本原则
最小权限原则
只给予用户和应用程序执行任务 所需的最小权限，避免权限过度 分配导致潜在的安全风险。
防火墙配置
启用Windows防火墙，并仅允许必 要的网络连接。
用户权限管理
使用最小权限原则，为每个应用程 序或用户分配必要的权限。
03
02
自动更新
设置Windows自动更新，以确保系 统及时修复安全漏洞。
安全软件
安装可靠的安全软件，如防病毒、 防恶意软件等。
04
Linux系统安全配置
防火墙配置
使用iptables或UFW等工具配置防火墙，限 制不必要的网络连接。
用户权限管理
使用sudo或root权限进行管理，限制普通 用户访问敏感文件和命令。
自动更新
定期更新系统和软件包，使用如apt、yum 等包管理器进行自动更新。
安全软件
安装开源的安全软件，如ClamAV、Sophos 等。
Mac OS系统安全配置
防火墙配置
启用Mac OS防火墙，并仅允许必要的网络 连接。
软件漏洞
随着软件规模的增大，漏洞出现的概 率也相应增加。
恶意软件威胁
病毒、木马、蠕虫等恶意软件对操作 系统安全构成严重威胁。
网络攻击
网络攻击如拒绝服务攻击、缓冲区溢 出攻击等，对操作系统安全构成威胁。
用户隐私泄露
操作系统中的隐私泄露问题越来越突 出，如位置信息、通讯记录等。
未来发展趋势与展望
钓鱼网站和邮件
通过伪装成可信来源，诱导用户点 击恶意链接或下载病毒附件，从而 窃取用户个人信息或进行金融诈骗。
操作系统安全的基本原则
最小权限原则
只给予用户和应用程序执行任务 所需的最小权限，避免权限过度 分配导致潜在的安全风险。
防火墙配置
启用Windows防火墙，并仅允许必 要的网络连接。
用户权限管理
使用最小权限原则，为每个应用程 序或用户分配必要的权限。
03
02
自动更新
设置Windows自动更新，以确保系 统及时修复安全漏洞。
安全软件
安装可靠的安全软件，如防病毒、 防恶意软件等。
04
Linux系统安全配置
防火墙配置
使用iptables或UFW等工具配置防火墙，限 制不必要的网络连接。
用户权限管理
使用sudo或root权限进行管理，限制普通 用户访问敏感文件和命令。
自动更新
定期更新系统和软件包，使用如apt、yum 等包管理器进行自动更新。
安全软件
安装开源的安全软件，如ClamAV、Sophos 等。
Mac OS系统安全配置
防火墙配置
启用Mac OS防火墙，并仅允许必要的网络 连接。
软件漏洞
随着软件规模的增大，漏洞出现的概 率也相应增加。
恶意软件威胁
病毒、木马、蠕虫等恶意软件对操作 系统安全构成严重威胁。
网络攻击
网络攻击如拒绝服务攻击、缓冲区溢 出攻击等，对操作系统安全构成威胁。
用户隐私泄露
操作系统中的隐私泄露问题越来越突 出，如位置信息、通讯记录等。
未来发展趋势与展望
《操作系统安全》课程教学大纲
《操作系统安全》课程教学大纲课程名称操作系统安全课程编码131530019 课程类型（学院内）跨专业课程适用范围信息安全学分数 3 先修课程操作系统、数据结构学时数48 其中实验学时其中实践学时考核方式考试制定单位数学与信息科学学院执笔者审核者一、教学大纲说明（一）课程的性质、地位、作用和任务操作系统安全是信息领域重要的核心技术, 在信息安全领域有着非常重要的地位。
《操作系统安全》对培养学生抽象思维能力和信息安全的分析能力有着重要作用；也是信息安全专业高年级学生开设的一门重要课程, 其为全面了解操作系统的安全机制、安全设计、操作系统评测和安全应用提供一些入门方法, 使学生对操作系统安全有一个清晰和完整的认识。
（二）课程教学的目的和要求通过本课程的学习, 学生具有操作系统安全基础知识, 具备对操作系统安全进行分析的基本专业素质和能力。
了解：操作系统安全的有关概念及相关问题, 包括Windows、UNIX等流行操作系统的存在的安全问题, 了解高安全级别操作系统的有关安全机制, 了解操作系统安全评测、安全操作系统的应用和国外在安全操作系统领域的新进展。
理解: 操作系统安全模型、安全体系结构和操作系统安全形式化规范与验证以及安全操作系统设计一般过程。
掌握: 操作系统安全的基本概念、操作系统的安全机制、操作系统设计主要的安全模型和安全体系结构、Unix系统安全策略及安全机制、隐蔽通道分析和处理方法。
（三）课程教学方法与手段教学方法: 本课程采用老师讲授、结合学生自学的方法；教学手段：采用多媒体教学, 教师口授结合电脑演示。
（四）课程与其它课程的联系本课程涉及到信息安全基础、数据结构、计算机网络和操作系统等知识, 因而在开设本课程之前需要为学生开设预备课程: 数据结构、密码学原理、计算机网络和操作系统。
（五）教材与教学参考书教材: 卿斯汉等著, 操作系统安全（第2版）, 清华大学出版社, 2011。
教学参考书:1.卿斯汉等著, 操作系统安全, 清华大学出版社, 2004。
操作系统的安全课件
内存泄露与越界访问防御
内存泄露检测
操作系统需提供内存泄露检测工具，帮助开发人员及时发现 和修复内存泄露问题。通过监测内存分配和释放情况，定位 泄露源头，防止长期运行导致的系统性能下降和崩溃。
越界访问防御
通过地址空间布局随机化（ASLR）和数据执行保护（DEP） 等技术，防止攻击者利用越界访问漏洞执行恶意代码。ASLR 随机化内存布局，增加攻击难度；DEP将数据和代码分离， 防止攻击者在数据区执行代码。
操作系统的安全课件
汇报人：文小库
2023-12-05
CONTENTS
• 引言 • 操作系统安全基础 • 身份管理与访问控制 • 内存保护与隔离技术 • 文件系统与数据保护 • 网络安全与防御措施 • 应用场景与安全实践
01
引言
操作系统的概念与分类
定义与功能
操作系统是计算机系统的核心软 件，负责管理硬件、软件资源， 并提供公共服务。
05
文件系统与数据保护
文件系统安全机制
01
02
03
访问控制
通过用户身份认证和权限 管理，限制对文件的访问 和操作。
文件加密
对文件进行加密处理，确 保文件内容在存储和传输 过程中不被泄露。
审计与监控
对文件系统的操作进行审 计和监控，及时发现和处 理异常事件。
数据加密与完整性保护
对称加密
采用相同的密钥进行加密 和解密，保证数据在传输 和存储过程中的机密性。
进程隔离与通信
进程隔离
通过操作系统提供的进程隔离机制，确保不同进程之间彼此独立运行，互不干 扰。每个进程拥有独立的内存空间和系统资源，防止恶意进程对其他进程进行 攻击。
进程间通信（IPC）
提供多种进程间通信机制（如管道、消息队列、共享内存等），实现不同进程 之间的数据交换和协作。IPC机制需确保通信的安全性，防止数据泄露和篡改。
操作系统的安全课件
企业网络安全需要关注网络隔离、访问控制、数据加密等关键技术，以确保企业内部网络的安全性和机密性。同时，企业应 定期进行安全审计和风险评估，及时发现和修复潜在的安全漏洞。
云端网络安全
随着云计算的普及，云端网络安全问题也日 益突出。操作系统安全在云端网络安全中扮 演着重要的角色，通过虚拟化技术、容器化 技术等手段，可以提供更加安全、可靠的计 算和存储服务。
云端网络安全需要关注数据加密、访问控制、 安全审计等方面，以确保云端数据的安全性 和完整性。同时，云服务提供商应加强安全 管理和技术防范，提高云端网络的整体安全
性。
移动设备网络安全
随着移动设备的普及，移动设备网络安全问题也日益 突出。操作系统安全是移动设备网络安全的关键环节， 通过实施安全策略、配置安全机制、防范恶意软件等 措施，可以保护移动设备免受攻击和数据泄和目标的不同，安 全扫描可以分为端口扫描、漏洞 扫描和恶意软件扫描等。
安全扫描过程
安全扫描的过程包括确定扫描目 标、选择扫描方法、执行扫描和 结果分析等步骤，需要具备丰富 的漏洞库和准确的扫描引擎。
虚拟专用网技术
虚拟专用网定义
虚拟专用网是一种用于实现远程访问和数据传输的安全技术，它通过加密和隧道技术来 保证数据传输的安全性和机密性。
ONE
KEEP VIEW
操作系统的安全
目 录
• 操作系统安全概述 • 操作系统安全机制 • 操作系统安全技术 • 操作系统安全应用 • 操作系统安全挑战与解决方案 • 未来操作系统安全展望
PART 01
操作系统安全概述
操作系统安全定义
操作系统安全是指通过采取一系列的 安全措施，保护操作系统免受未经授 权的访问、攻击和破坏，确保系统的 机密性、完整性和可用性。
云端网络安全
随着云计算的普及，云端网络安全问题也日 益突出。操作系统安全在云端网络安全中扮 演着重要的角色，通过虚拟化技术、容器化 技术等手段，可以提供更加安全、可靠的计 算和存储服务。
云端网络安全需要关注数据加密、访问控制、 安全审计等方面，以确保云端数据的安全性 和完整性。同时，云服务提供商应加强安全 管理和技术防范，提高云端网络的整体安全
性。
移动设备网络安全
随着移动设备的普及，移动设备网络安全问题也日益 突出。操作系统安全是移动设备网络安全的关键环节， 通过实施安全策略、配置安全机制、防范恶意软件等 措施，可以保护移动设备免受攻击和数据泄和目标的不同，安 全扫描可以分为端口扫描、漏洞 扫描和恶意软件扫描等。
安全扫描过程
安全扫描的过程包括确定扫描目 标、选择扫描方法、执行扫描和 结果分析等步骤，需要具备丰富 的漏洞库和准确的扫描引擎。
虚拟专用网技术
虚拟专用网定义
虚拟专用网是一种用于实现远程访问和数据传输的安全技术，它通过加密和隧道技术来 保证数据传输的安全性和机密性。
ONE
KEEP VIEW
操作系统的安全
目 录
• 操作系统安全概述 • 操作系统安全机制 • 操作系统安全技术 • 操作系统安全应用 • 操作系统安全挑战与解决方案 • 未来操作系统安全展望
PART 01
操作系统安全概述
操作系统安全定义
操作系统安全是指通过采取一系列的 安全措施，保护操作系统免受未经授 权的访问、攻击和破坏，确保系统的 机密性、完整性和可用性。
系统安全分析——危险性和可操作性课件
详细描述
信息系统依赖于互联网的开放性，但也因此 面临着各种安全威胁。为了确保信息系统的 安全，需要采取多层次的安全措施，如防火 墙、入侵检测、数据加密等。此外，还需要 关注用户身份认证、访问控制、数据备份等 方面的安全问题。
THANKS
感谢观看
风险评 估
总结词
风险评估是对识别出的风险进行量化和优先级排序的过程， 以便为后续的风险控制提供依据。
详细描述
风险评估通常采用定性和定量两种方法，包括风险概率评估、 影响程度评估、风险矩阵等，以确定风险的严重程度和发生 的可能性，从而确定风险的优先级。
风险控制
总结词
风险控制是根据风险评估的结果，采取 相应的措施来降低或消除风险的过程。
03
可操作性分析
可操作性研究的目标和内容
目标
识别和评估系统操作过程中可能 出现的危险和风险，提出相应的 安全措施和操作建议，提高系统 的安全性和可靠性。
内容
分析系统操作流程、操作顺序、 操作人员行为等因素，评估其对 系统安全的影响，并提出改进措施。
可操作性分析的方法和工具
方法
危险与可操作性研究（HAZOP）、故障树分析（FTA）、事件树分析（ETA）等。
评估危险的风险等级
根据危险的性质、可能导致的后果以及发生的可能性，对危险进行 分类和排序。
制定相应的安全策略
针对不同等级的危险，制定相应的预防措施和应急响应计划。
安全措施实施
确保安全设施的完备性
01
检查系统中所有安全设施的完备性，确保它们处于良好状态并
符合相关法规和标准。
实施安全培训和演练
02
为员工提供安全培训和演练，提高员工的安全意识和应对危险
重要性
操作系统的安全PPT课件
后即锁定账户等。
9.3.6 Windows注册表的安全
第
注册表是一个包含Windows系统和应用程序
9 章
以及硬件信息的数据库。它存储在Windows目录
下的System.dat文件中，这是一个隐藏的、只读
操 作
的文件。当启动后加载的System.dat文件受损后，
系 统
Windows自动按备份的时间顺序由新到旧调用备
第九章 数据库系统的安全
9.1 操作系统安全性概述
第
9
9.2 操作系统的安全机制
章
9.3 Windows NT/2000的安全
操
作
9.4 UNIX/Linux的安全
系
统
的
安
全
本章学习目标
（1）理解操作系统在网络安全中的重要地位
第 9
和作用
章
（2）熟悉Windows NT/2000的安全管理
操
作 系
9.4.5 UNIX的安全审计
审计结果常写在系统的日志文件中，UNIX为保障系统的安全
第
运行提供了丰富的日志文件，这些日志可分为以下3类：
9
（1）连接时间日志，由多个程序执行。它把记录写入到
章
/var/log/wtmp文件和/var/run/utmp文件，1ogin等程序会更新wtmp
和utmp文件，使系统管理员能够跟踪到谁在何时登录到系统。
操 作 系
（2）进程统计日志，由系统内核执行。当一个进程终止时，为每 个进程往进程统计文件（pacet或acct）中写一个记录，进程统计 的目的是为系统中的基本服务提供命令使用统计。
统 的 安 全
（3）错误日志，由syslogd执行。各种系统守护进程、用户程序 和内核通过syslog向var/log/messages文件报告值得注意的事件。 另外，还有许多UNIX程序创建日志，像HTTP和FTP这样提供网 络服务的服务器也保持详细的日志。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
资源
进程
Allocation
Need
Available
P0
0 0 3 2
0 0 1 2
0400
P1
1 0 0 0
1 7 5 0
P2
2576
1134
P3
0 3 3 2
0 6 5 2
P4
0 0 1 4
0 6 5 6
由上表可以看出可用资源Available（0，4，0，0）已不能满足任何进程的需要，故系统进入不完全状态，此时系统不分配资源。
true
P3
1 6 5 4
0 6 5 2
0 3 3 2
1 9 8 6
true
P4
3 12 13 10
0 6 5 6
0 0 1 4
3 12 14 14
true
利用安全性算法对给出的情况进行分析，如图所示，可知存在一个安全序列
｛P0,P3,P1,P2,P4｝,故系统是安全的。
（2）、如果P2此时提出资源申请（1，2，2，2），则此时资源分配如下：
他们的成功秘诀在于“连锁”二字。凭借“连锁”，他们在女孩们所喜欢的小玩意上玩出了大名堂。小店连锁，优势明显，主要有：PS:消费者分析0 0 3 2
0 0 1 2
1 6 2
P1
1 0 0 0
1 7 5 0
P2
1 3 5 4
2 3 5 6
P3
0 3 3 2
0 6 5 2
P4
0 0 1 4
0 6 5 6
合计50100%Need
然而影响我们大学生消费的最主要的因素是我们的生活费还是有限，故也限制了我们一定的购买能力。因此在价格方面要做适当考虑：我们所推出的手工艺制品的价位绝大部分都是在50元以下。一定会适合我们的学生朋友。4、宏观营销环境分析Available
根本不知道□P0
2003年，上海市总人口达到1464万人，上海是全国第一个出现人口负增长的地区。
解：（1）、
资源
进程
Work
Need
Allocation
Work+ Allocation
Finish
P0
1 6 2 2
0 0 1 2
0 0 3 2
1 6 5 4
true
P1
1 9 8 6
1 7 5 0
1 0 0 0
2 9 8 6
True
P2
2 9 8 6
2 3 5 6
1 3 5 4
3 12 13 10
（一）大学生的消费购买能力分析题目：若系统运行中出现如下表所示的资源分配情况，该系统是否安全？如果进程P2此时提出资源申请（1，2，2，2），系统能否将资源分配给它？为什么？（10分）
资源
图1-3大学生偏爱的手工艺品种类分布进程
世界上的每一个国家和民族都有自己的饰品文化，将这些饰品汇集到一起再进行新的组合，便可以无穷繁衍下去，满足每一个人不同的个性需求。Allocation
进程
Allocation
Need
Available
P0
0 0 3 2
0 0 1 2
0400
P1
1 0 0 0
1 7 5 0
P2
2576
1134
P3
0 3 3 2
0 6 5 2
P4
0 0 1 4
0 6 5 6
由上表可以看出可用资源Available（0，4，0，0）已不能满足任何进程的需要，故系统进入不完全状态，此时系统不分配资源。
true
P3
1 6 5 4
0 6 5 2
0 3 3 2
1 9 8 6
true
P4
3 12 13 10
0 6 5 6
0 0 1 4
3 12 14 14
true
利用安全性算法对给出的情况进行分析，如图所示，可知存在一个安全序列
｛P0,P3,P1,P2,P4｝,故系统是安全的。
（2）、如果P2此时提出资源申请（1，2，2，2），则此时资源分配如下：
他们的成功秘诀在于“连锁”二字。凭借“连锁”，他们在女孩们所喜欢的小玩意上玩出了大名堂。小店连锁，优势明显，主要有：PS:消费者分析0 0 3 2
0 0 1 2
1 6 2
P1
1 0 0 0
1 7 5 0
P2
1 3 5 4
2 3 5 6
P3
0 3 3 2
0 6 5 2
P4
0 0 1 4
0 6 5 6
合计50100%Need
然而影响我们大学生消费的最主要的因素是我们的生活费还是有限，故也限制了我们一定的购买能力。因此在价格方面要做适当考虑：我们所推出的手工艺制品的价位绝大部分都是在50元以下。一定会适合我们的学生朋友。4、宏观营销环境分析Available
根本不知道□P0
2003年，上海市总人口达到1464万人，上海是全国第一个出现人口负增长的地区。
解：（1）、
资源
进程
Work
Need
Allocation
Work+ Allocation
Finish
P0
1 6 2 2
0 0 1 2
0 0 3 2
1 6 5 4
true
P1
1 9 8 6
1 7 5 0
1 0 0 0
2 9 8 6
True
P2
2 9 8 6
2 3 5 6
1 3 5 4
3 12 13 10
（一）大学生的消费购买能力分析题目：若系统运行中出现如下表所示的资源分配情况，该系统是否安全？如果进程P2此时提出资源申请（1，2，2，2），系统能否将资源分配给它？为什么？（10分）
资源
图1-3大学生偏爱的手工艺品种类分布进程
世界上的每一个国家和民族都有自己的饰品文化，将这些饰品汇集到一起再进行新的组合，便可以无穷繁衍下去，满足每一个人不同的个性需求。Allocation