基于句法分析的安全信息流.pdf

1、人類已經(jīng)進(jìn)入信息社會(huì)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為信息的獲取、傳輸、處理、利用提供了越來越便捷的手段。由于網(wǎng)絡(luò)“黑客”與“入侵者”的活動(dòng)日益頻繁，使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的信息變得越來越不安全了。信息技術(shù)發(fā)展到今天，迫切要求發(fā)展信息安全技術(shù)。 為了確保端到端的安全，必須控制信息流。安全信息流是信息安全的重要分支之一。安全信息流的句法分析有兩類：一類是基于類型系統(tǒng)的方法；另一類是基于數(shù)據(jù)流分析的方法。 針對(duì)安全信息流目前研究的重點(diǎn)，本文在安全

2、信息流領(lǐng)域作了一定的研究工作。其主要研究工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下： Ⅰ.類型系統(tǒng)方法 1.在Volpano等人工作的基礎(chǔ)上，把其可靠性類型系統(tǒng)的核心語言擴(kuò)展到具有非確定語句的編程語言。在非確定語言的環(huán)境下，Volpano的可靠性類型系統(tǒng)不滿足不干擾。我們證明在非確定語言的環(huán)境下，類型系統(tǒng)滿足的是幾率不干擾。 2.在Volpano等人關(guān)于安全信息流的開創(chuàng)性工作之后，開發(fā)了許多安全信息流類型系統(tǒng)。然而，迄今為止尚未有類型系統(tǒng)

3、關(guān)注多維數(shù)組運(yùn)算的安全信息流。我們把數(shù)組作為第一級(jí)值，通過別名數(shù)組，多維數(shù)組可作為數(shù)組的數(shù)組。為了區(qū)分?jǐn)?shù)組和它的別名，我們引入了一個(gè)全新的二元存儲(chǔ)器模型，類型系統(tǒng)的可靠性通過不干擾得已證明。 3.基于語言的信息流安全策略通常形式化為不干擾，僅允許信息從低安全級(jí)流向高安全級(jí)。不干擾太嚴(yán)格，不能實(shí)用。實(shí)用程序中存在降級(jí)，降級(jí)指定信息從高安全級(jí)流向低安全級(jí)，同樣稱為消去保密性標(biāo)志。如果一個(gè)實(shí)用軟件被消去保密性標(biāo)志，就有理由接受某些信息

4、釋放。我們提出的降級(jí)策略在某些條件滿足時(shí)，通過一些運(yùn)算消去指定數(shù)據(jù)的保密性標(biāo)志。帶有策略(e)c:op→p標(biāo)志的數(shù)據(jù)必須在安全級(jí)(e)下處理，如果條件c為真，可以把運(yùn)算符op運(yùn)用于該數(shù)據(jù)。運(yùn)算的結(jié)果是帶有安全對(duì)策p的標(biāo)志。所有的安全降級(jí)策略都是強(qiáng)制的，因此，我們提出的安全策略框架在實(shí)用軟件中支持降級(jí)。在滿足某些前提條件時(shí)，每一步的降級(jí)都用一些運(yùn)算符表示。類型系統(tǒng)的可靠性用松弛無干擾得以保證。 Ⅱ.數(shù)據(jù)流分析的方法 假定信

5、息僅有低密級(jí)(L)和高密級(jí)(H)兩個(gè)安全級(jí)，且L＜H。程序中的每個(gè)變量x都綁定一個(gè)初始安全級(jí)，表示為x-。在數(shù)據(jù)流分析中，我們引入兩個(gè)表示符x↑和x↓，其中x↑表示存在從任意H變量到L變量x的信息流時(shí)，L變量x的密級(jí)升級(jí)；x↓表示存在從L變量到H變量x的信息流時(shí)，H變量x的密級(jí)降級(jí)。我們的研究表明：如果在給定的程序終止處，不存在密級(jí)已升級(jí)的變量，那么就能保證該程序是安全的。 Kyung-GooDoh和SeungCheolShin