Модель Биба является важной основой в области компьютерной безопасности. Эта модель, названная в честь своего изобретателя Кеннета Дж. Бибы, представляет собой формальную систему перехода состояний политики компьютерной безопасности, ориентированную на целостность данных. В отличие от других моделей, которые отдают приоритет конфиденциальности, модель Biba делает упор на поддержании правильности информации и предотвращении несанкционированного изменения данных.
Возникновение и первые упоминания модели Биба
Модель Биба была впервые предложена Кеннетом Дж. Бибой в 1977 году в его статье «Аспекты целостности безопасных компьютерных систем». Модель стала результатом работы Бибы в Массачусетском технологическом институте (MIT), где он определил важность целостности данных в компьютерной безопасности.
Эта модель безопасности была новаторской на момент своего появления, поскольку она представляла собой противовес модели Белла-ЛаПадулы, которая в основном фокусируется на конфиденциальности данных. Модель Biba, с другой стороны, разработана специально для решения проблем целостности данных.
Понимание модели Биба
Модель Biba — это набор руководящих принципов или политик для защиты целостности данных в системе. Модель основана на двух фундаментальных принципах: простом свойстве целостности и свойстве целостности *- (звездочка).
-
Простое свойство целостности: Это свойство, также известное как правило «не читать вниз», предусматривает, что субъект на данном уровне целостности не может читать объект на более низком уровне целостности. Это предотвращает загрязнение данных более высокой целостности неточными или поврежденными данными.
-
Звездная целостность недвижимости: Это свойство, которое часто называют правилом «незаписывать», запрещает субъекту на определенном уровне целостности производить запись в объект на более высоком уровне целостности. Это правило помогает предотвратить повышение прав человека путем изменения данных с более высокой степенью целостности.
Эти принципы служат основой модели Biba, в которой основное внимание уделяется сохранению целостности данных, а не конфиденциальности или доступности.
Внутренняя работа модели Биба
В модели Biba уровни целостности назначаются как субъектам (активным объектам, таким как пользователи или процессы), так и объектам (пассивным объектам, таким как файлы или каталоги). Эти уровни целостности используются для определения того, может ли конкретный субъект получить доступ к определенному объекту.
Всякий раз, когда субъект пытается прочитать или записать объект, модель Биба использует два своих принципа, чтобы определить, разрешена ли операция. Модель предотвращает поток информации от более низких уровней целостности к более высоким, тем самым поддерживая целостность данных системы.
Ключевые особенности модели Биба
Основные особенности модели Биба заключаются в ее акценте на целостности данных и недискреционном контроле доступа. К ним относятся:
-
Сохранение целостности данных: Модель Biba предназначена для предотвращения несанкционированного изменения данных, гарантируя, что информация остается правильной и надежной.
-
Предотвращение несанкционированного повышения привилегий: благодаря правилу «не писать» модель Биба не позволяет субъектам изменять данные таким образом, чтобы это могло повысить их системные привилегии.
-
Защита от повреждения данных: Не позволяя субъектам читать данные с низкой достоверностью, модель защищает данные с более высокой достоверностью от потенциального загрязнения.
Варианты модели Биба
Модель Биба имеет три основные реализации:
-
Строгая политика честности: эта реализация жестко применяет как свойства простой, так и звездообразной целостности. Такое строгое соблюдение максимизирует целостность данных, но может ограничить удобство использования системы.
-
Политика низкого уровня: При таком более гибком подходе текущий уровень целостности системы может быть снижен до уровня самого низкого объекта, который прочитал субъект. Такой подход повышает удобство использования за счет потенциального нарушения целостности.
-
Политика звонка: В этой реализации система разделена на кольца в зависимости от уровней целостности. Пользователи могут писать только в свое кольцо или кольца ниже своего текущего уровня, а также могут читать со своего кольца и колец выше них.
Каждая реализация предлагает компромисс между строгой целостностью данных и удобством использования системы, и выбор между ними зависит от конкретных потребностей системы.
Применение модели Биба: проблемы и решения
Модель Биба в основном используется в ситуациях, когда целостность данных имеет первостепенное значение. Его можно использовать в любой вычислительной среде, включая традиционные настольные компьютеры, серверные вычисления и облачные среды.
Однако, как и любая модель, модель Биба имеет ряд проблем. Например, строгое соблюдение целостности данных может ограничить удобство использования системы или помешать законному изменению данных. Кроме того, модель Biba не обеспечивает конфиденциальность и доступность данных, что может стать серьезной проблемой в определенных средах.
Решения этих проблем обычно включают использование модели Биба в сочетании с другими моделями или элементами управления, которые устраняют ее ограничения. Например, модель Кларка-Уилсона можно использовать вместе с моделью Биба для обеспечения адекватной конфиденциальности данных.
Сравнение модели Бибы с похожими моделями
Модель Бибы часто сравнивают с другими моделями безопасности, такими как модель Белла-ЛаПадулы и модель Кларка-Уилсона. Вот краткое сравнение:
| Модель | Основное внимание | Принцип |
|---|---|---|
| Биба | Целостность данных | Не читать, не писать |
| Белл-ЛаПадула | Конфиденциальность данных | Не записывать, не читать |
| Кларк-Уилсон | Целостность и конфиденциальность данных | Правила сертификации и обеспечения соблюдения |
Каждая модель имеет свои сильные и слабые стороны, и часто их можно использовать в сочетании для обеспечения комплексной безопасности данных.
Будущие перспективы, связанные с моделью Биба
Ожидается, что с ростом сложности цифровых систем и повышенным вниманием к целостности данных актуальность модели Биба возрастет. В контексте технологий распределенного реестра, таких как блокчейн, которые фундаментально полагаются на целостность данных, принципы модели Биба могут найти новые применения.
Кроме того, с ростом распространения Интернета вещей (IoT), где целостность данных устройств имеет решающее значение, принципы модели Биба могут служить руководством для поддержания целостности данных в таких средах.
Прокси-серверы и модель Biba
Прокси-серверы в первую очередь функционируют как посредники для запросов от клиентов, ищущих ресурсы с других серверов, поэтому часто имеют дело с конфиденциальностью данных. Однако они также могут извлечь выгоду из принципов модели Биба для обеспечения целостности данных, с которыми они работают.
Например, прокси-сервер может реализовать вариант модели Биба, чтобы гарантировать, что данные, возвращаемые клиенту, не были подделаны во время передачи. Это может быть особенно полезно в сценариях, где для кэширования данных используются прокси-серверы, поскольку сохранение целостности кэшированных данных имеет важное значение.
Ссылки по теме
Для получения более подробной информации о модели Биба обратитесь к этим ресурсам:
- «Аспекты целостности безопасных компьютерных систем» - Оригинальная статья Кеннета Дж. Бибы.
- Модель Биба - Глоссарий Национального института стандартов и технологий (NIST)
- Компьютерная безопасность – Подробная статья о компьютерной безопасности, включая модель Биба, в ScienceDirect.
