系统架构设计师备考第65天——安全架构和模型

一、安全架构概述

1. 信息安全面临的威胁
  • 威胁分类(4大类):

    1. 物理安全威胁:自然灾害、设备故障/被盗、数据丢失。
    2. 通信链路安全威胁:传输线窃听、通信干扰。
    3. 网络安全威胁:互联网开放性导致的窃取(如黑客攻击)。
    4. 系统安全威胁
      • 操作系统:木马、陷阱门(如BIOS万能密码)。
      • 应用系统:业务逻辑漏洞。
      • 管理系统:人为疏忽(拷贝/拍照泄露数据)。
  • 18种具体威胁(部分重点):

    • 信息泄露:非授权获取敏感信息。
    • 拒绝服务(DoS):阻断合法访问。
    • 假冒攻击:冒充合法用户(如钓鱼)。
    • 特洛伊木马:隐藏恶意功能的程序。
    • 计算机病毒:传染性破坏程序。
    • 业务流分析:长期监听统计通信规律。
    • 抵赖:否认已执行的操作(如伪造消息)。
2. 安全架构的定义和范围
  • 安全架构目标 :保障信息系统的可用性、完整性、机密性、可控性、不可抵赖性
  • 三道安全防线
    1. 产品安全架构:从源头构建安全产品(如安全编码)。
    2. 安全技术体系架构:建立基础设施(如PKI、防火墙)。
    3. 审计架构:独立风险发现(覆盖所有风险类型)。
  • 设计核心:结合身份鉴别、访问控制、加密技术等,形成系统性防御方案。
3. 18.1.3 国内外安全标准及组织
  • 国外标准
    • TCSEC(橘皮书):美国国防部,可信系统评估。
    • ITSEC:欧洲四国联合制定。
    • ISO/IEC 15408(CC标准):国际通用安全评估准则。
    • ISO/IEC 7498-2:OSI安全体系结构标准。
  • 国内组织
    • 国家标准化管理委员会(SAC):统一管理国家标准。
    • 全国信息技术标准化技术委员会(信标委):负责信息技术领域标准化。

二、安全模型

1. 状态机模型(State Machine Model)
  • 核心思想:系统始终处于安全状态,状态迁移需满足安全策略。
  • 关键机制
    • 状态快照:记录系统瞬时状态(如权限配置)。
    • 安全状态验证:每次状态迁移后需验证是否符合安全策略。
  • 应用场景:实时监控系统(如工业控制系统)。
2. Bell-LaPadula模型(BLP模型)
  • 目标 :保护数据机密性(军事场景)。
  • 核心规则
    • 简单安全规则:低密级主体不可读高密级客体(不上读)。
    • 星号规则:高密级主体不可写低密级客体(不下写)。
  • 特点:多级安全控制,防止信息泄露。
3. Biba模型
  • 目标 :保护数据完整性(商业场景)。
  • 核心规则
    • 简单完整性规则:低完整性主体不可写高完整性客体(不上写)。
    • 星号完整性规则:高完整性主体不可读低完整性客体(不下读)。
  • 与BLP对比:规则相反,侧重防篡改而非防泄露。
4. Clark-Wilson模型
  • 目标:保障商业环境数据完整性。
  • 核心机制
    • 约束数据项(CDI):受保护数据(如账户余额)。
    • 转换过程(TP):验证完整性后执行操作(如转账需双人审核)。
    • 职责分离:关键操作需多人协作完成。
  • 应用场景:金融系统、审计流程。
5. Chinese Wall模型
  • 目标 :解决利益冲突(如咨询公司服务竞争客户)。
  • 核心规则
    • 信息隔离:同一竞争集团客户数据不可互访。
    • 动态访问控制:用户访问某客户后,自动禁止访问其竞争对手数据。
  • 应用场景:法律、审计、咨询行业。

考点提炼与考题示例

1. 安全威胁分类
  • 考题 :以下哪项属于"管理系统安全威胁"?
    A. 木马程序
    B. 人为拍照泄露数据
    C. 网络拒绝服务攻击
    答案:B(人员管理疏忽)。
2. 安全模型对比
模型 目标 核心规则 场景
BLP模型 机密性保护 不上读、不下写 军事/政府系统
Biba模型 完整性保护 不上写、不下读 商业数据系统
Chinese Wall模型 利益冲突规避 竞争数据隔离 咨询/法律行业
  • 考题 :Chinese Wall模型解决的核心问题是什么?
    答案:防止因访问竞争客户数据导致的利益冲突。
3. 安全架构三道防线
  • 考题 :安全技术体系架构的主要任务是什么?
    答案:构建通用安全基础设施(如PKI、入侵检测系统)。
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