Model Biba jest znaczącym filarem w dziedzinie bezpieczeństwa komputerowego. Model ten, nazwany na cześć jego wynalazcy Kennetha J. Biby, jest formalnym systemem zmiany stanu polityki bezpieczeństwa komputera, który koncentruje się na integralności danych. W odróżnieniu od innych modeli, które stawiają na poufność, Biba Model kładzie nacisk na zachowanie poprawności informacji i zapobieganie nieuprawnionej modyfikacji danych.
Powstanie i pierwsze wzmianki o modelu Biba
Model Biba został po raz pierwszy zaproponowany przez Kennetha J. Bibę w 1977 roku w jego artykule zatytułowanym „Rozważania dotyczące integralności bezpiecznych systemów komputerowych”. Model powstał w wyniku pracy Biby w Massachusetts Institute of Technology (MIT), gdzie zidentyfikował znaczenie integralności danych w bezpieczeństwie komputera.
Ten model bezpieczeństwa był przełomowy w momencie jego wprowadzenia, ponieważ stanowił przeciwwagę dla modelu Bella-LaPadula, który koncentruje się głównie na poufności danych. Z drugiej strony model Biba został zaprojektowany specjalnie do rozwiązywania problemów związanych z integralnością danych.
Zrozumienie modelu Biby
Model Biba to zbiór wytycznych lub zasad mających na celu ochronę integralności danych w systemie. Model opiera się na dwóch podstawowych zasadach: prostej właściwości integralności i *- (gwiazdce) właściwości integralności.
-
Prosta właściwość integralności: Właściwość ta, znana również jako zasada „zakazu odczytu”, stanowi, że podmiot na danym poziomie integralności nie może odczytać obiektu na niższym poziomie integralności. Zapobiega to zanieczyszczeniu danych o wyższej integralności przez niedokładne lub uszkodzone dane.
-
Właściwość integralności gwiazdy: Często określana jako zasada „zakazu zapisu”, ta właściwość zabrania podmiotowi na określonym poziomie integralności zapisywania do obiektu na wyższym poziomie integralności. Ta reguła zapobiega eskalacji uprawnień przez osobę poprzez zmianę danych o większej integralności.
Zasady te stanowią podstawę Modelu Biba, skupiającego się na zachowaniu integralności danych ponad poufnością i dostępnością.
Wewnętrzne działanie modelu Biba
W modelu Biba poziomy integralności są przypisane zarówno podmiotom (aktywnym podmiotom, takim jak użytkownicy lub procesy), jak i obiektom (istotom pasywnym, takim jak pliki lub katalogi). Te poziomy integralności służą do określenia, czy dany podmiot może uzyskać dostęp do określonego obiektu.
Ilekroć podmiot próbuje odczytać lub zapisać obiekt, Model Biba wykorzystuje swoje dwie zasady w celu ustalenia, czy operacja jest dozwolona. Model zapobiega przepływowi informacji z niższych do wyższych poziomów integralności, utrzymując w ten sposób integralność danych systemu.
Kluczowe cechy modelu Biba
Podstawowe cechy modelu Biba koncentrują się wokół nacisku na integralność danych i nieuznaniową kontrolę dostępu. Obejmują one:
-
Zachowanie integralności danych: Model Biba zaprojektowano tak, aby zapobiegać nieupoważnionym modyfikacjom danych, zapewniając, że informacje pozostaną prawidłowe i wiarygodne.
-
Zapobieganie nieautoryzowanej eskalacji uprawnień: Dzięki zasadzie „zakazu zapisywania” model Biba uniemożliwia podmiotom modyfikowanie danych w sposób, który mógłby zwiększyć ich uprawnienia systemowe.
-
Ochrona przed uszkodzeniem danych: Uniemożliwiając podmiotom odczyt danych o niższej integralności, model chroni dane o wyższej integralności przed potencjalnym zanieczyszczeniem.
Warianty modelu Biba
Model Biba ma trzy podstawowe implementacje:
-
Ścisła polityka uczciwości: Ta implementacja sztywno stosuje zarówno właściwości prostej, jak i integralności gwiazdy. To rygorystyczne egzekwowanie maksymalizuje integralność danych, ale może ograniczać użyteczność systemu.
-
Polityka dotycząca niskiego znaku wodnego: W tym bardziej elastycznym podejściu bieżący poziom integralności systemu można zredukować do poziomu najniższego obiektu, który odczytał podmiot. Takie podejście zwiększa użyteczność kosztem potencjalnego naruszenia integralności.
-
Polityka pierścieniowa: W tej implementacji system jest podzielony na pierścienie w oparciu o poziomy integralności. Użytkownicy mogą zapisywać na swoim pierścieniu lub pierścieniach jedynie poniżej ich bieżącego poziomu i mogą czytać z pierścienia i pierścieni nad nimi.
Każda implementacja oferuje kompromis pomiędzy ścisłą integralnością danych a użytecznością systemu, a wybór między nimi zależy od konkretnych potrzeb systemu.
Stosowanie modelu Biba: wyzwania i rozwiązania
Model Biba jest stosowany przede wszystkim w sytuacjach, w których integralność danych ma ogromne znaczenie. Można go używać w dowolnym środowisku komputerowym, w tym w tradycyjnych komputerach stacjonarnych, komputerach serwerowych i środowiskach chmurowych.
Jednakże, jak każdy model, model Biba wiąże się z szeregiem wyzwań. Na przykład ścisłe przestrzeganie integralności danych może ograniczyć użyteczność systemu lub uniemożliwić legalną modyfikację danych. Ponadto model Biba nie uwzględnia poufności ani dostępności danych, które w niektórych środowiskach mogą stanowić istotne problemy.
Rozwiązania tych problemów zazwyczaj obejmują użycie modelu Biba w połączeniu z innymi modelami lub elementami sterującymi, które eliminują jego ograniczenia. Na przykład model Clarka-Wilsona można stosować równolegle z modelem Biba, aby zapewnić odpowiednią poufność danych.
Porównanie modelu Biba z podobnymi modelami
Model Biba jest często porównywany do innych modeli zabezpieczeń, takich jak model Bella-LaPadula i model Clarka-Wilsona. Oto krótkie porównanie:
| Model | Główny cel | Zasada |
|---|---|---|
| Biba | Integralność danych | Żadnego czytania, żadnego zapisywania |
| Bell-LaPadula | Poufność danych | Żadnego zapisywania, żadnego odczytywania |
| Clarka-Wilsona | Integralność i poufność danych | Zasady certyfikacji i egzekwowania prawa |
Każdy model ma swoje mocne i słabe strony i często można je łączyć w celu zapewnienia kompleksowego bezpieczeństwa danych.
Perspektywy na przyszłość związane z modelem Biba
Oczekuje się, że wraz z rosnącą złożonością systemów cyfrowych i większym naciskiem na integralność danych wzrośnie znaczenie modelu Biba. W kontekście technologii rozproszonych rejestrów, takich jak blockchain, które zasadniczo opierają się na integralności danych, zasady modelu Biba mogą znaleźć nowe zastosowania.
Ponadto wraz z rosnącym przyjęciem Internetu rzeczy (IoT), w którym integralność danych urządzenia ma kluczowe znaczenie, zasady modelu Biba mogą służyć jako wskazówki dotyczące utrzymywania integralności danych w takich środowiskach.
Serwery proxy i model Biba
Serwery proxy pełnią przede wszystkim funkcję pośredników w przypadku żądań klientów poszukujących zasobów z innych serwerów, często mając do czynienia z poufnością danych. Mogą jednak również skorzystać z zasad Modelu Biba, zapewniając integralność danych, którymi się posługują.
Na przykład serwer proxy mógłby wdrożyć wariant modelu Biba, aby zapewnić, że dane zwracane klientowi nie zostaną naruszone podczas transmisji. Może to być szczególnie przydatne w scenariuszach, w których do buforowania danych używane są serwery proxy, ponieważ istotne jest utrzymanie integralności danych w pamięci podręcznej.
powiązane linki
Bardziej szczegółowe informacje na temat modelu Biba można znaleźć w następujących zasobach:
- „Zagadnienia dotyczące integralności bezpiecznych systemów komputerowych” – Artykuł oryginalny: Kenneth J. Biba
- Model Bibi – Wpis do glosariusza w Narodowym Instytucie Standardów i Technologii (NIST)
- Bezpieczeństwo komputera – Obszerny artykuł na temat bezpieczeństwa komputerów, w tym modelu Biba, w ScienceDirect.
