威胁来源 6 个:物理环境、通信链路、网络系统、操作系统、应用系统、管理系统。
风险类别 4 大类:① 人为蓄意破坏(分为被动型攻击与主动型攻击)、② 灾害性攻击(水灾/火灾/地震/雷击/战争)、③ 系统故障(硬件/软件/链路/供电故障)、④ 人员无意识行为(编程错误/操作错误/无意泄密)。
安全目标:控制和管理主体(人/进程)对客体(数据/资源)的访问,实现保护系统可用性、网络服务连续性、防范非法授权访问、防范恶意攻击、保护传输机密性完整性、防病毒、实现安全管理。
| 模型 | 保护目标 | 核心规则 |
|---|---|---|
| 状态机模型 | 通用 | 系统总从安全状态启动,所有迁移中保持安全状态,只允许与安全策略一致的方式访问 |
| BLP 模型 Bell-LaPadula | 机密性(防泄密) | 依据机密性划分安全级别,强制访问控制。不上读(低级别主体读高级别客体受限);不下写(高级别主体写低级别客体受限);强星规则(不同级别读写受限);自主规则(自定义访问控制矩阵) |
| BIBA 模型 | 完整性(防篡改) | 建立在完整性级别上,防止数据从低完整性流向高完整性。星完整性规则(低级别主体不能写高级别客体);简单完整性规则(高级别主体不能读低级别客体);调用属性规则(低级别主体不能调用高级别客体的程序/服务) |
| CWM 模型 Clark-Wilson | 完整性 | 完整性目标/策略/机制融为一体,职责分离,成型事务处理机制,常用于银行系统。特征:①主体-程序-客体三元素,主体只能通过程序访问客体;②权限分离原则;③具有审计能力 |
| Chinese Wall 模型 | 多边安全 防利益冲突 | 混合策略模型,为投资银行设计,常见于金融领域。通过 DAC 选择安全域,通过 MAC 完成域内访问控制。规则:墙内客体可读取;不同利益冲突组客体可读取;访问其他公司客体和其他利益冲突组客体后,写入受限 |
WPDRRC 六环节(我国"八六三"信息安全专家组提出):预警 W → 保护 P → 检测 D → 响应 R → 恢复 R → 反击 C。
三要素:人员(核心)、策略(桥梁)、技术(保证)——三要素落实在六个环节的各个方面,将安全策略变为安全现实。
信息安全体系架构设计 5 个方面(必背):
| 方面 | 定位 | 内容 |
|---|---|---|
| 物理安全 | 前提 | 环境安全、设备安全、媒体安全 |
| 系统安全 | 基础 | 网络结构安全、操作系统安全、应用系统安全 |
| 网络安全 | 关键 | 访问控制、通信保密、入侵检测、网络安全扫描、防病毒 |
| 应用安全 | — | 资源共享、信息存储 |
| 安全管理 | — | 健全的体制、管理平台、人员安全防范意识 |
OSI/RM 信息安全架构(分层多点安全技术体系架构,又称深度防御)通过 3 种方式将防御能力分布至整个信息系统:① 多点技术防御(网络和基础设施、边界防御——流量过滤/控制/入侵检测、计算环境);② 分层技术防御(内外边界嵌套防火墙 + 入侵检测);③ 支撑性基础设施(公钥基础设施 PKI、检测与响应基础设施)。
五大安全框架:
完整性设计原则 7 条(理解记忆):① 依据完整性约束类型设计实现层次与方式并考虑性能;② 在保障性能前提下尽可能应用实体完整性和引用完整性约束;③ 慎用触发器;④ 制订并使用完整性约束命名规范;⑤ 尽早测试以排除冲突和性能隐患;⑥ 设立数据库设计团队参与全过程;⑦ 使用 CASE 工具提高效率。
作用:防止不合语义的数据入库;降低开发复杂性、提高运行效率;通过测试尽早发现缺陷。
脆弱性组成:物理装备脆弱性、软件脆弱性、人员管理脆弱性、规章制度脆弱性、安全策略脆弱性。
| 典型架构 | 脆弱性表现 |
|---|---|
| 分层架构 | ① 层间脆弱性:某个底层发生错误,整个程序无法正常运行;② 层间通信脆弱性:大量对象成员方法调用层层传递,造成性能下降 |
| C/S 架构 | 客户端脆弱性、网络开放性脆弱性、网络协议脆弱性 |
| B/S 架构 | 使用 HTTP 协议,更容易被病毒入侵 |
| 事件驱动架构 | 组件脆弱性、组件间交换数据的脆弱性、组件间逻辑关系的脆弱性、容易死循环、高并发脆弱性、固定流程脆弱性 |
| MVC 架构 | ① 复杂性脆弱性(严格分离增加结构复杂性、过多更新操作降低效率);② 视图与控制器连接紧密脆弱性(相互分离却联系紧密,妨碍独立重用);③ 视图对模型低效率访问脆弱性(视图可能需多次调用才能获得足够显示数据) |
| 微内核架构 | ① 整体优化脆弱性(外部程序独立运行,难以整体优化);② 进程通信开销脆弱性(进程间通信开销比单内核大得多);③ 通信损失脆弱性(功能块拆分降低设计难度但损失通信效率) |
| 微服务架构 | ① 分布式结构复杂带来的脆弱性;② 服务间通信带来的脆弱性(须处理消息传递过慢、局部失效);③ 服务管理复杂性带来的脆弱性(生产环境管理多个服务实例需全局统筹) |
1. RADIUS(远程认证拨号用户服务):应用最广泛的高安全级别 AAA 协议(认证 Authentication、授权 Authorization、审计 Accounting),高性能高可扩展。采用层次式架构三层组成:
| 层 | 职责 |
|---|---|
| 协议逻辑层 | 分发处理功能,相当于转发引擎 |
| 业务逻辑层 | 实现认证、授权、审计三种类型业务及服务进程间通信 |
| 数据逻辑层 | 统一的数据访问代理池,降低数据库依赖、减少数据库压力、增强数据库适应能力 |
2. 基于混合云的工业安全生产管理系统:混合云融合公有云和私有云——工厂内部的产品设计、数据共享、生产集成用私有云;公司总部与智能工厂间的业务管理、协调、统计分析用公有云。整个系统采用层次式架构四层:
| 层 | 组成 |
|---|---|
| 设备层 | 智能传感器、智能仪器仪表、工业机器人、其他生产设备 |
| 控制层 | SCADA(数据采集与监视控制系统)、DCS(分布式控制系统)、FCS(现场总线控制系统)、PLC(可编程控制器)、HMI(人机接口) |
| 设计/管理层 | MES(制造执行)、CAD/CAE/CAM、SCM、ERP、CRM、SRM、BI、PLM |
| 应用层 | 云平台信息处理:数据处理与管理、数据与行业应用结合(定制业务、协同业务、产品服务) |
需考虑的安全问题 5 方面:设备安全、网络安全、控制安全、应用安全、数据安全。