【大学课件】操作系统的安全与保护
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第四章_操作系统和系统安全.pptx
主流操作系统
• Windows系列操作系统是微软公司在二十世纪九十年代研制成功的图形化工作界 面操作系统，俗称“视窗”。视窗操作系统可以在几种不同类型的平台上运行， 如个人电脑、服务器和嵌入式系统等等，其中在个人电脑的领域应用内最为普遍。
• Mac 操作系统运行于苹果Macintosh系列电脑上的操作系统。Mac OS是首个在 商用领域成功的图形用户界面操作系统。MAC OSX操作系统界面非常独特，突 出了形象的图标和人机对话。
大学计算机
Part Two
第二讲 图形用户界面
他采用图形窗口界面，用户对计算机的各种复杂操作只需通过点击鼠标就可以实 现。Microsoft Windows系列操作系统是在微软给IBM机器设计的MS-DOS的基 础上设计的图形操作系统。Windows系统，如Windows 2000、Windows XP皆 是创建于现代的Windows NT内核。NT内核是由OS/2和OpenVMS等系统上借 用来的。
大学计算机
操作系统的分类
• 网络操作系统 ：基于计算机网络，在各种计算机操作系统上按网络体系结构协议 标准开发的软件，包括网络管理、通信、安全、资源共享和各种网络应用。其目 标是相互通信及资源共享。其主要特点是与网络的硬件相结合来完成网络的通信 任务。
• 分布式操作系统：分布计算系统配置的操作系统，通过网络被连结大量的计算机， 可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享。由于分布计算机系统的资源分布于 系统的不同计算机上，操作系统对用户的资源需求不能像一般的操作系统那样等 待有资源时直接分配的简单做法而是要在系统的各台计算机上搜索，找到所需资 源后才可进行分配。
算是UNIX的孩子吧，他继承了UNIX的许多特性，还加入自己的一些新的功能。 有的linux有界面有的没有。而且Linux是开源的，免费的。谁都可以拿去做修改， 然后开发出有自己特色的操作系统。做的比较好的有：红旗，ubuntu，Fedora， Debian等。这些都可以装在台式机或笔记本上。也有相应的软件可以用，比如： QQ，IE等一些常用的软件。
第7章 操作系统的安全与保护
兰州理工大学计算机与通信学院
操作系统原理
Principle of Operating System
➢ 安全问题 ➢ 安全威胁 ➢ 安全目标 ➢ 操作系统安全
精品课程
兰州理工大学计算机与通信学院
操作系统原理
Principle of Operating System
精品课程
➢安全问题
计算机系统的安全问题大致可分为恶意性和意
兰州理工大学计算机与通信学院
操作系统原理
Principle of Operating System
精品课程
➢安全目标
一般来说，一个计算机系统的安全目标应包括如下几个方面：
⑴ 安全性
安全性是一个整体的概念，包含了系统的硬件安全、软件安
全、数据安全，也包含了系统的运行安全。
安全又分为外部安全和内部安全。外部安全包括：物理安全、
外性两种类型。所谓恶意性安全问题是指未经许
可对敏感信息的读取、破坏或使系统服务失效。
在网络化时代，这类问题占极大比例，可能会引
起金融上的损失、犯罪以及对个人或国家安全的
危害。所谓意外性安全问题是指由于硬件错误、
系统或软件错误以及自然灾害造成的安全问题。
这种意外性安全问题可能直接造成损失，也可能
为恶意破坏留下可乘之机。
业或军事间谍。
⑵恶意程序
恶意程序是指非法进入计算机系统并能给系统带来破坏和干扰
的一类程序。恶意程序包括病毒和蠕虫、逻辑炸弹、特洛伊木马
以及天窗等，一般我们把这些恶意程序都用病毒一词来代表。
⑶数据的意外受损
除了恶意入侵造成的威胁外，有价值的信息也会意外受损。造
成数据意外受损的原因有：自然灾害、意外故障、人为攻击。
操作系统安全概述(PPT-45张)
应用程序
应用程序
系统调用界面
文件子系统
字符 设备
高速缓存 块设备
进程 子系统
硬件控制
硬件
进程间通信 进程调度 存储管理 Nhomakorabea第八章 操作系统安全
Unix/Linux的安全机制
• 用户标识和身份鉴别 – 每个用户一个唯一的标识符(UID); – 系统给每个用户组也分配有一个唯一的标识符(GID); – 登录需要密码口令；
性”。 – 主目录 | 配置 | – 删除无用的.htr .ida .idq .printer .idc .stm .shtml等
终端服务安全
• 输入法漏洞造成的威胁
第八章 操作系统安全
第八章 操作系统安全
Windows2000的危险服务
• 剪贴簿查看器 • Messenger （Net send） • Remote Registry Service • Server (支持此计算机通过网络的文件、打印、和命
Windows 安全子系统第八章 操作系统安全
提供登陆接口
SSPI
提供真正的 用户校验
Winlogon GINA LSA
加载GINA， 监视认证顺序
加载认证包
Authentication Packages Security Account Management
Security Support Provider
Windows安全子系第八统章 操作系统安全
• 本地安全认证（Local Security Authority）：
它负责以下任务：
– 调用所有的认证包，检查在注册表 \HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\LSA下 AuthenticationPAckages下的值，并调用该DLL进行认证 （MSV_1.DLL）。在4.0版里，Windows NT会寻找 \HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\LSA 下所有存在的 SecurityPackages值并调用。
第7章 操作系统的安全与保护
精品课程
第7章 操作系统的安全与保护
7.1 安全 7.2 保护 7.3 入侵者 7.4 恶意软件 7.5 实例：Windows安全机制
2019年11月3日星期日
兰州理工大学计算机与通信学院
操作系统原理
Principle of Operating System
精品课程
操作系统中的进程必须加以保护，使其免受其他进程活动的
2019年11月3日星期日
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操作系统原理
Principle of Operating System
安全问题 安全威胁 安全目标 操作系统安全
精品课程
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操作系统原理
Principle of Operating System
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操作系统原理
Principle of Operating System
经
典
访问认证
计
算
进程
机
系
访问认证
访问认证
统
资源
的
进程
授
权
访问认证
访
问
2019年11月3日星期日
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精品课程
外部 内部 操作系统安 全
操作系统原理
Principle of Operating System
通用户的随意浏览、内部人员的窥视、尝试非法获取利益者、商
业或军事间谍。
⑵恶意程序
恶意程序是指非法进入计算机系统并能给系统带来破坏和干扰
的一类程序。恶意程序包括病毒和蠕虫、逻辑炸弹、特洛伊木马
操作系统的安全课件
内存泄露与越界访问防御
内存泄露检测
操作系统需提供内存泄露检测工具，帮助开发人员及时发现 和修复内存泄露问题。通过监测内存分配和释放情况，定位 泄露源头，防止长期运行导致的系统性能下降和崩溃。
越界访问防御
通过地址空间布局随机化（ASLR）和数据执行保护（DEP） 等技术，防止攻击者利用越界访问漏洞执行恶意代码。ASLR 随机化内存布局，增加攻击难度；DEP将数据和代码分离， 防止攻击者在数据区执行代码。
操作系统的安全课件
汇报人：文小库
2023-12-05
CONTENTS
• 引言 • 操作系统安全基础 • 身份管理与访问控制 • 内存保护与隔离技术 • 文件系统与数据保护 • 网络安全与防御措施 • 应用场景与安全实践
01
引言
操作系统的概念与分类
定义与功能
操作系统是计算机系统的核心软 件，负责管理硬件、软件资源， 并提供公共服务。
05
文件系统与数据保护
文件系统安全机制
01
02
03
访问控制
通过用户身份认证和权限 管理，限制对文件的访问 和操作。
文件加密
对文件进行加密处理，确 保文件内容在存储和传输 过程中不被泄露。
审计与监控
对文件系统的操作进行审 计和监控，及时发现和处 理异常事件。
数据加密与完整性保护
对称加密
采用相同的密钥进行加密 和解密，保证数据在传输 和存储过程中的机密性。
进程隔离与通信
进程隔离
通过操作系统提供的进程隔离机制，确保不同进程之间彼此独立运行，互不干 扰。每个进程拥有独立的内存空间和系统资源，防止恶意进程对其他进程进行 攻击。
进程间通信（IPC）
提供多种进程间通信机制（如管道、消息队列、共享内存等），实现不同进程 之间的数据交换和协作。IPC机制需确保通信的安全性，防止数据泄露和篡改。
操作系统的安全课件
企业网络安全需要关注网络隔离、访问控制、数据加密等关键技术，以确保企业内部网络的安全性和机密性。同时，企业应 定期进行安全审计和风险评估，及时发现和修复潜在的安全漏洞。
云端网络安全
随着云计算的普及，云端网络安全问题也日 益突出。操作系统安全在云端网络安全中扮 演着重要的角色，通过虚拟化技术、容器化 技术等手段，可以提供更加安全、可靠的计 算和存储服务。
云端网络安全需要关注数据加密、访问控制、 安全审计等方面，以确保云端数据的安全性 和完整性。同时，云服务提供商应加强安全 管理和技术防范，提高云端网络的整体安全
性。
移动设备网络安全
随着移动设备的普及，移动设备网络安全问题也日益 突出。操作系统安全是移动设备网络安全的关键环节， 通过实施安全策略、配置安全机制、防范恶意软件等 措施，可以保护移动设备免受攻击和数据泄和目标的不同，安 全扫描可以分为端口扫描、漏洞 扫描和恶意软件扫描等。
安全扫描过程
安全扫描的过程包括确定扫描目 标、选择扫描方法、执行扫描和 结果分析等步骤，需要具备丰富 的漏洞库和准确的扫描引擎。
虚拟专用网技术
虚拟专用网定义
虚拟专用网是一种用于实现远程访问和数据传输的安全技术，它通过加密和隧道技术来 保证数据传输的安全性和机密性。
ONE
KEEP VIEW
操作系统的安全
目 录
• 操作系统安全概述 • 操作系统安全机制 • 操作系统安全技术 • 操作系统安全应用 • 操作系统安全挑战与解决方案 • 未来操作系统安全展望
PART 01
操作系统安全概述
操作系统安全定义
操作系统安全是指通过采取一系列的 安全措施，保护操作系统免受未经授 权的访问、攻击和破坏，确保系统的 机密性、完整性和可用性。
云端网络安全
随着云计算的普及，云端网络安全问题也日 益突出。操作系统安全在云端网络安全中扮 演着重要的角色，通过虚拟化技术、容器化 技术等手段，可以提供更加安全、可靠的计 算和存储服务。
云端网络安全需要关注数据加密、访问控制、 安全审计等方面，以确保云端数据的安全性 和完整性。同时，云服务提供商应加强安全 管理和技术防范，提高云端网络的整体安全
性。
移动设备网络安全
随着移动设备的普及，移动设备网络安全问题也日益 突出。操作系统安全是移动设备网络安全的关键环节， 通过实施安全策略、配置安全机制、防范恶意软件等 措施，可以保护移动设备免受攻击和数据泄和目标的不同，安 全扫描可以分为端口扫描、漏洞 扫描和恶意软件扫描等。
安全扫描过程
安全扫描的过程包括确定扫描目 标、选择扫描方法、执行扫描和 结果分析等步骤，需要具备丰富 的漏洞库和准确的扫描引擎。
虚拟专用网技术
虚拟专用网定义
虚拟专用网是一种用于实现远程访问和数据传输的安全技术，它通过加密和隧道技术来 保证数据传输的安全性和机密性。
ONE
KEEP VIEW
操作系统的安全
目 录
• 操作系统安全概述 • 操作系统安全机制 • 操作系统安全技术 • 操作系统安全应用 • 操作系统安全挑战与解决方案 • 未来操作系统安全展望
PART 01
操作系统安全概述
操作系统安全定义
操作系统安全是指通过采取一系列的 安全措施，保护操作系统免受未经授 权的访问、攻击和破坏，确保系统的 机密性、完整性和可用性。
《操作系统安全技术》课件
保安全策略得到有效执行。
策略评估与调整
03
定期对安全策略进行评估，根据实际情况进行调整，以保持其
有效性和适应性。
安全漏洞防范
漏洞扫描与评估
定期对操作系统进行漏洞扫描和评估，发现潜在 的安全风险和漏洞。
及时修复漏洞
一旦发现漏洞，及时采取措施进行修复，避免被 攻击者利用。
安全补丁管理
建立安全补丁管理制度，及时更新操作系统和相 关软件的安全补丁。
操作系统安全涉及多个层面，包括物理层安全、运行层安全、数据层安全和应用 层安全等。
操作系统安全重要性
操作系统作为计算机系统的核 心软件，其安全性直接关系到 整个计算机系统的安全。
操作系统安全是网络安全的基 础，也是整个信息系统安全的 前提条件。
随着信息化技术的快速发展， 操作系统安全问题越来越突出 ，已经成为信息安全领域的重 要研究方向。
03
操作系统安全技术
加密技术
加密技术概述 加密技术是保障数据安全的重要 手段，通过将明文数据转换为密 文数据，以保护数据的机密性和 完整性。
加密管理 加密管理包括密钥管理、加密设 备的配置和管理等，是保证加密 技术有效实施的重要环节。
加密算法 常见的加密算法包括对称加密算 法（如AES、DES）和非对称加 密算法（如RSA），每种算法都 有其特点和适用场景。
操作系统安全发展历程
操作系统安全的发展历程可以追溯到计 算机诞生的初期，但真正意义上的操作 系统安全研究始于20世纪80年代。
随着计算机技术的不断发展，操作系统安全 面临的威胁和攻击手段也日益复杂和多样化 ，需要不断更新和完善安全防护技术。
目前，操作系统安全已经形成了较 为完善的理论体系和技术体系，包 括访问控制、入侵检测、漏洞扫描 、病毒防范等方面的技术。
第七讲-操作系统的安全PPT课件
2009© shilei@ 2020/2/15
可编辑
美国联邦准则（fc）
fc是对tcsec的升级，并引入了“保护轮廓”（pp） 的概念。每个轮廓都包括功能、开发保证和评价三部 分。fc充分吸取了itsec和ctcpec的优点，在美国的 政府、民间和商业领域得到广泛应用。
2009© shilei@ 2020/2/15
2009© shilei@ 2020/2/15
可编辑
tcsec 的b类安全等级
b类安全等级可分为b1、b2和b3三类。b类系统具有强制性保护功能。强制性保 护意味着如果用户没有与安全等级相连，系统就不会让用户存取对象。
b1系统满足下列要求：系统对网络控制下的每个对象都进行灵敏度标记；系统使 用灵敏度标记作为所有强迫访问控制的基础；系统在把导入的、非标记的对象放入 系统前标记它们；灵敏度标记必须准确地表示其所联系的对象的安全级别;当系统 管理员创建系统或者增加新的通信通道或i/o设备时，管理员必须指定每个通信通 道和i/o设备是单级还是多级，并且管理员只能手工改变指定;单级设备并不保持传 输信息的灵敏度级别;所有直接面向用户位置的输出（无论是虚拟的还是物理的） 都必须产生标记来指示关于输出对象的灵敏度;系统必须使用用户的口令或证明来 决定用户的安全访问级别;系统必须通过审计来记录未授权访问的企图。
可编辑
国际通用准则（cc）
cc是国际标准化组织统一现有多种准则的结果， 是目前最全面的评价准则。1996年6月，cc第一版发 布；1998年5月，cc第二版发布；1999年10月cc v2.1版发布，并且成为iso标准。cc的主要思想和框 架都取自itsec和fc，并充分突出了“保护轮廓”概 念。cc将评估过程划分为功能和保证两部分，评估等 级分为eal1、eal2、eal3、eal4、eal5、eal6和 eal7共七个等级。每一级均需评估7个功能类，分别 是配置管理、分发和操作、开发过程、指导文献、生 命期的技术支持、测试和脆弱性评估。
《操作系统安全讲》课件
安全管理的准则和方法
安全管理的实践案例
介绍安全管理的准则和方法，包 括制定安全方案、安全漏洞评估、 建立安全管理制度等。
介绍一些成功的安全管理案例， 包括网络攻防演练、安全培训等， 帮助学习者深入了解安全管理的 方法和技巧。
总结和展望
收获和反思
• 掌握了操作系统安全的 基本知识，对个人和机 构的安全防护提高了认
包括认证、加密、防火墙、
提供网络攻击手段和防御
工具，如Snort、Nessus等，
入侵防御等。
方法的详细介绍，如黑客
帮助学习者了解其原理和
攻击、僵尸网络、恶意软
用法。
件等。
操作系统文件安全
1
文件系统的结构和类型
介绍文件系统的组成和结构，包括 FAT、NTFS、ext等，帮助学习者了解不同文件 系统的特点。
包括操作系统漏洞、病毒、 木马、网络攻击等，这些问 题对个人和机构的安全都带 来了巨大威胁。
学习本课程的准备和要 求
学习本课程需要具备一定的 计算机基础知识，建议学习 者在Windows或者Linux平台 上进行。
操作系统安全基础
1
操作系统的组成和结构
主要介绍操作系统由哪些部分组成，每个部分的作用及其之间的关系。
• 建议学习者阅读相关书 籍和网站，扩展自己的 知识库，并定期参加安 全技术培训。
2
文件权限和访问控制
介绍文件系统的权限和访问控制，包括文件属性、NTFS权限、ACL等，帮助学习 者了解如何保护文件。
3
文件加密和解密技术
介绍文件加密和解密技术，包括对称加密、非对称加密等，帮助学习者了解如何 防止文件泄露。
操作系统安全管理
安全管理的重要性
介绍在信息化时代下，安全管理 的重要性和紧迫性，以及安全管 理存在的问题和挑战。
《操作系统安全》课件
身份验证机制
总结词 详细描述
总结词 详细描述
身份验证是操作系统安全的第一道防线，用于验证用户身份， 防止非法访问。
身份验证机制通过用户名、密码、指纹、虹膜等手段，对用户 进行身份识别和验证，确保只有合法的用户才能访问操作系统
。
多因素身份验证能够提高安全性，降低被破解的风险。
多因素身份验证除了用户名和密码外，还要求用户提供其他形 式的身份证明，如动态令牌、短信验证码等，以增加破解难度
。
访问控制机制
总结词
详细描述
总结词
详细描述
访问控制机制用于限制用户对 系统资源的访问权限，防止非 法操作。
访问控制机制根据用户的角色 和权限，对系统资源进行访问 控制，确保只有具有相应权限 的用户才能执行相应的操作。
强制访问控制机制能够防止潜 在的安全威胁，提高系统的安 全性。
强制访问控制机制不仅基于用 户的角色和权限进行访问控制 ，还对系统资源本身进行安全 标记和分类，确保只有符合安 全标记和分类的用户才能访问 相应的资源。
物联网环境下的操作系统安全挑战还包 括对设备的远程管理和控制，以及对设
备之间的通信安全保障。
另外，物联网环境下的操作系统安全挑 战还包括对设备的安全更新和维护，以 及防止设备被恶意利用进行网络攻击。
06
总结与展望
操作系统安全的重要性和挑战
操作系统安全的重要性
操作系统作为计算机系统的核心软件，其安全性直接关系到 整个系统的稳定性和数据的安全性。随着网络和信息技术的 快速发展，操作系统安全问题越来越突出，已经成为信息安 全领域的重要研究课题。
05
操作系统安全发展趋势与挑战
云计算环境下的操作系统安全挑战
云计算环境下的操作系统安全挑战主要 来自于虚拟化技术和多租户环境。由于 多个用户共享计算资源，因此需要确保 每个用户的安全隔离和数据隐私保护。
【大学课件】操作系统的安全与保护
编辑课件
钥匙和主存锁
PSW的其余部分 钥匙 0110
进程
主存锁 0110
块 1101
块 0101
块
0110 块
编辑课件
2)支持虚拟存储器的系统
❖虚存隔离技术 ❖分页虚拟存储管理 ❖分段虚拟存储管理 ❖段页式虚拟存储管理
编辑课件
Windows分页虚存管理
1)区分内核模式页面和用户模式页面：内核模 式页面仅在核心态执行时才可访问，且仅用于 系统的数据结构，用户只能通过适当的内核函 数方可对其访问；
第七章操作系统的安全与保护
编辑课件
第七章 操作系统的安全与保护
7.1 安全性概述 7.2 安全策略 7.3 安全模型 7.4 安全机制 7.5 安全操作系统设计和开发 7.6 Linux安全机制 7.7 Windows 2003安全机制
7.1 安全性概述
❖ 什么是计算机系统的安全性? ❖ 影响计算机系统安全性的因素 ? ❖ 安全性和可靠性 ❖ 操作系统安全性的主要内容
2)区分页面类型：Win32 API区分页面访问模式 -不可访问、只读、读写、只能执行、执行和读、 执行和读写。任何其他模式对页面的访问都会 造成违法；
3)进程地址空间页面状态：有三种-空闲、保留 和提交，被记录在对应页表项中。一个空闲页 面是指尚未分配给进程的无效页面，任何访问 试图都会产生无效页号错误；访问保留或提交 页面可能会造成不同编类辑课型件 的缺页中断处理。
❖ 执行(executive)态：执行操作系统系统调用，
❖ 监管(supervisor)态：执行操作系统其余系统
❖ 用户(user)态：执行应用程序，如编译、编辑、 链接等实用程序和各种应用程序。
编辑课件
3 I/O保护
钥匙和主存锁
PSW的其余部分 钥匙 0110
进程
主存锁 0110
块 1101
块 0101
块
0110 块
编辑课件
2)支持虚拟存储器的系统
❖虚存隔离技术 ❖分页虚拟存储管理 ❖分段虚拟存储管理 ❖段页式虚拟存储管理
编辑课件
Windows分页虚存管理
1)区分内核模式页面和用户模式页面：内核模 式页面仅在核心态执行时才可访问，且仅用于 系统的数据结构，用户只能通过适当的内核函 数方可对其访问；
第七章操作系统的安全与保护
编辑课件
第七章 操作系统的安全与保护
7.1 安全性概述 7.2 安全策略 7.3 安全模型 7.4 安全机制 7.5 安全操作系统设计和开发 7.6 Linux安全机制 7.7 Windows 2003安全机制
7.1 安全性概述
❖ 什么是计算机系统的安全性? ❖ 影响计算机系统安全性的因素 ? ❖ 安全性和可靠性 ❖ 操作系统安全性的主要内容
2)区分页面类型：Win32 API区分页面访问模式 -不可访问、只读、读写、只能执行、执行和读、 执行和读写。任何其他模式对页面的访问都会 造成违法；
3)进程地址空间页面状态：有三种-空闲、保留 和提交，被记录在对应页表项中。一个空闲页 面是指尚未分配给进程的无效页面，任何访问 试图都会产生无效页号错误；访问保留或提交 页面可能会造成不同编类辑课型件 的缺页中断处理。
❖ 执行(executive)态：执行操作系统系统调用，
❖ 监管(supervisor)态：执行操作系统其余系统
❖ 用户(user)态：执行应用程序，如编译、编辑、 链接等实用程序和各种应用程序。
编辑课件
3 I/O保护
操作系统的保护与安全课件
n 进程控制块PCB包含了进程的描述信息和控制信息。
操作系统的保护与安全
12
内存及地址保护
n 多道程序中的一个最明显的问题是防止一道程序在
存储和运行时影响到其他程序。操作系统可以在硬 件中有效使用硬保护机制进行存储器的安全保护。
n 现在最常用的是界址、界限寄存器、重定位、特征 位、分段、分页和段页式机制。
设置一个密码以让其他用户共享 PC 上的
一个目录。
操作系统的保护与安全
22
文件保护--访问控制列表
n 让访问依赖于用户的身份
n 每个文件或目录关联一个访问列表，
以给定每个用户名及其所允许的访问 类型。
操作系统的保护与安全
23
文件保护--访问控制列表
n 在 VMS 上实现 n 在 Unix 上为非通用的（存在许可系统以
操作系统的保护与安全
20
文件保护--访问类型
n 访问类型
n 读 – 从文件中读
n 写 – 对文件写或改写
n 执行 – 将文件装入内存并执行它。
n 添加 – 将新信息添加到文件尾部。
n 删除 – 删除文件并释放它所占据的空间。
n 列表清单 – 列出文件名称和属性。
n 其它操作，例如文件的复制是基于上面列出 的某些基本操作来实现的。
操作系统的保护与安全
21
文件保护--文件密码
n 每个文件关联一个密码
n 如果每个文件关联一个单独的密码，那 么需要多少密码呢？
n 为所有的文件用一个密码，那么一旦密 码被发现所有的文件都可以访问。
n TOPS-20 (for DEC’s PDP 机器) 允许用户 为目录而不是文件关联一个密码。
n MS Windows 文件共享 – 在网络环境中
操作系统的保护与安全
12
内存及地址保护
n 多道程序中的一个最明显的问题是防止一道程序在
存储和运行时影响到其他程序。操作系统可以在硬 件中有效使用硬保护机制进行存储器的安全保护。
n 现在最常用的是界址、界限寄存器、重定位、特征 位、分段、分页和段页式机制。
设置一个密码以让其他用户共享 PC 上的
一个目录。
操作系统的保护与安全
22
文件保护--访问控制列表
n 让访问依赖于用户的身份
n 每个文件或目录关联一个访问列表，
以给定每个用户名及其所允许的访问 类型。
操作系统的保护与安全
23
文件保护--访问控制列表
n 在 VMS 上实现 n 在 Unix 上为非通用的（存在许可系统以
操作系统的保护与安全
20
文件保护--访问类型
n 访问类型
n 读 – 从文件中读
n 写 – 对文件写或改写
n 执行 – 将文件装入内存并执行它。
n 添加 – 将新信息添加到文件尾部。
n 删除 – 删除文件并释放它所占据的空间。
n 列表清单 – 列出文件名称和属性。
n 其它操作，例如文件的复制是基于上面列出 的某些基本操作来实现的。
操作系统的保护与安全
21
文件保护--文件密码
n 每个文件关联一个密码
n 如果每个文件关联一个单独的密码，那 么需要多少密码呢？
n 为所有的文件用一个密码，那么一旦密 码被发现所有的文件都可以访问。
n TOPS-20 (for DEC’s PDP 机器) 允许用户 为目录而不是文件关联一个密码。
n MS Windows 文件共享 – 在网络环境中
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E
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C
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A
ppt课件
主体
客体 读
写
25
7.4 安全机制
7.4.1 硬件安全机制 7.4.2 认证机制 7.4.3 授权机制 7.4.4 加密机制 7.4.5 审计机制
ppt课件
26
7.4.1 硬件安全机制
1 主存保护 1)不支持虚拟主存的系统 (1)下界和上界寄存器法 (2)基址和限长寄存器法 (3)主存块的锁与进程的钥匙配 对法
1)安全策略： 2)安全模型： 3)安全机制：
ppt课件
3
操作系统面临的安全威胁
❖硬件 ❖软件 ❖数据 ❖网络和通信线路
ppt课件
4
7.2 安全策略
7.2.1 安全需求和安全策略 7.2.2 访问支持策略 7.2.3 访问控制策略
ppt课件
5
7.2.1 安全需求和安全策略
1 安全需求和策略 1)机密性 2)完整性 3)可记帐性 4)可用性
❖ 安全系统通过比较主、客体的相应
标记来决定是否授予一个主体对客
体的访问权限。ppt课件
18
7.3 安全模型
7.3.1 安全模型概述 7.3.2 几种安全模型简介
ppt课件
19
7.3.1 安全模型概述
❖什么是安全模型 ? ❖安全模型分类? ❖形式化开发途径 。 ❖非形式化开发途径 。
ppt课件
20
3 确切保证和连续保护
4 客体重用
5 隐蔽信道分析
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10
6 可信路径和可信恢复
用作身份标识和鉴别的三类信息
❖用户知道的信息 ❖用户拥有的东西 ❖用户的生物特征
ppt课件
11
7.2.3 访问控制策略
1访问控制属性(1) ❖ 与访问控制策略相关的因素有：
主体、客体和主客体属性 1)主体： 普通用户 信息属主 系统管理员
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6
安全策略
什么是安全策略：
用于授权使用其计算机及信息资源的规
则，即有关管理、保护、分配和发布系 统资源及敏感信息的规定和实施细则， 一个系统可有一个或多个安全策略，其 目的是使安全需求得到保障。
安全策略分成两类：
1)军事安全策略
2)商业安全策略
ppt课件
7
2 可信计算基(1)
所有系统调用 必须经过安全 检查
2)区分页面类型：Win32 API区分页面访问模式 -不可访问、只读、读写、只能执行、执行和读、 执行和读写。任何其他模式对页面的访问都会 造成违法；
ppt课件
16
2自主访问控制策略
❖自主访问控制策略 ❖自主访问控制工具 ❖自主访问控制策略的缺点
ppt课件
17
3强制访问控制策略
❖ 在强制访问控制机制下，系统内的 每个主体被赋予许可标记或访问标 记，以表示他对敏感性客体的访问 许可级别；
❖ 系统内的每个客体被赋予敏感性标 记，以反映该客体的安全级别。
应用 进程
用户空间
引用控制 数据库
引用监视程序
可信计算基 TCB
操作系统内核
资源
内核空间
引用监视程ppt课序件 工作原理
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可信计算基 (2)
❖安全功能模块TSF ❖安全功能策略TSP ❖TSF实现
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7.2.2 访问支持策略
❖ 访问支持策略的作用
1 标识与鉴别
1)用户标识
2)用户鉴别
2 可记帐性
❖客体属性 : (1)敏感性标记 (2)访问控制列表
❖外部状态 ❖数据内容和上下文环境
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4)用户与主体绑定
❖ 应用进程是固定为某特定用户服务的， 它在运行中代表该用户对客体资源进行 访问，其权限应与所代表的用户相同， 这一点可通过用户与主体绑定实现。
❖ 系统进程是动态地为所有用户提供服务 的，当应用进程进行系统调用时，它开 始执行内核函数，这时系统进程代表该 用户在执行，运行在核心态，拥有操作 系统权限。
状态机模型开发步骤
❖ 定义与安全有关的状态变量。 ❖ 定义安全状态需满足的条件。 ❖ 定义状态转移函数。 ❖ 证明转移函数能够维持安全状态。 ❖ 定义初始状态。 ❖ 依据安全状态的定义，证明初始状
态是安全的。
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7.3.2 几种安全模型简介
1 基于访问控制矩阵的安全模型 1)Lampson访问控制矩阵模型 2)Graham-Denning模型 3)Harrison-Ruzzo-Ullman模型 2 基于格的安全模型 1)Bell-LaPadula模型 2)D.Denning信息流模型
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访问控制属性(2)
2)客体： (1)一般客体， (2)设备客体， (3)特殊客体。
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访问控制属性(3)
3)主客体属性：属性又称敏感标记 ❖ 主体属性：
(1)用户ID/用户组ID (2)用户访问许可级别 (3)用户需知属性 (4)角色 (5)权能列表
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访问控制属性(4)
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钥匙和主存锁
PSW的其余部分 钥匙 0110
进程
主存锁 0110
块 1101
块 0101
块
0110 块ppt课件源自282)支持虚拟存储器的系统
❖虚存隔离技术 ❖分页虚拟存储管理 ❖分段虚拟存储管理 ❖段页式虚拟存储管理
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Windows分页虚存管理
1)区分内核模式页面和用户模式页面：内核模 式页面仅在核心态执行时才可访问，且仅用于 系统的数据结构，用户只能通过适当的内核函 数方可对其访问；
第七章操作系统的安全与保护
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第七章 操作系统的安全与保护
7.1 安全性概述 7.2 安全策略 7.3 安全模型 7.4 安全机制 7.5 安全操作系统设计和开发 7.6 Linux安全机制 7.7 Windows 2003安全机制
7.1 安全性概述
❖ 什么是计算机系统的安全性? ❖ 影响计算机系统安全性的因素 ? ❖ 安全性和可靠性 ❖ 操作系统安全性的主要内容
(2)*特性规则：主体对客体进行写访问的必要条
件是客体的安全级支配主体的安全级，即客体的
保密级别不小于主体的保密级别，客体的范畴集
包含主体的全部范畴，或者说主体只能向上写，
不能向下写。如中校可发消息给将军的信箱告知
情况，但反之不允许。ppt课件
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Bell-LaPadula多级安全模型
安全 等级
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BLP多级安全模型
❖什么是BLP模型? ❖BLP模型的安全策略?
1)自主安全策略 2)强制安全策略
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BLP模型两条基本规则
(1)简单安全规则：主体对客体进行读访问的必要 条件是主体的安全级支配客体的安全级，即主体 的安全级别不小于客体的保密级别，主体的范畴 集包含客体的全部范畴，或者说主体只能向下读， 不能向上读。如将军可阅读中校的文件，但反之 不允许。