На страже конфиденциальной информации

Защищенная операционная система МСВС 3.0

Андрей Тюлин, Дмитрий Ефанов, Игорь Жуков

Защищенная операционная система МСВС 3.0

МСВС 3.0 — защищенная многопользовательская многозадачная ОС с разделением времени, разработанная на основе Linux. Операционная система обеспечивает многоуровневую систему приоритетов с вытесняющей многозадачностью, виртуальную организацию памяти и полную сетевую поддержку; работает с многопроцессорными (SMP — symmetrical multiprocessing) и кластерными конфигурациями на платформах Intel, MIPS и SPARC. Особенность МСВС 3.0 — встроенные средства защиты от несанкционированного доступа, удовлетворяющие требованиям Руководящего документа Гостехкомиссии при Президенте РФ по классу 2 средств вычислительной техники [1]. Средства защиты включают мандатное управление доступом, списки контроля доступа, ролевую модель и развитые средства аудита (протоколирования событий).

Файловая система МСВС 3.0 поддерживает имена файлов длинной до 256 символов с возможностью создания русскоязычных имен файлов и каталогов, символьные ссылки, систему квот и списки прав доступа. Существует возможность монтирования файловых систем FAT и NTFS, а также ISO-9660 (компакт-диски). Механизм квотирования позволяет контролировать использование пользователями дискового пространства, количество запускаемых процессов и объем памяти, выделяемой каждому процессу. Система может быть настроена на выдачу предупреждений при приближении запрошенных пользователем ресурсов к заданной квоте.

В состав МСВС 3.0 входит графическая система на основе X Window. Для работы в графической среде поставляются два оконных менеджера: IceWM и KDE. Большинство программ в МСВС ориентировано на работу в графической среде, что создает благоприятные условия не только для работы пользователей, но также и для их перехода с ОС Windows на МСВС.

МСВС 3.0 поставляется в конфигурации, которая кроме ядра включает набор дополнительных программных продуктов. Сама операционная система используется как базовый элемент организации автоматизированных рабочих мест (АРМ) и построении автоматизированных систем. Дополнительное программное обеспечение может устанавливаться по выбору, и ориентировано на максимальную автоматизацию управления и администрирования домена, что позволяет уменьшить затраты на обслуживание АРМов и сконцентрироваться на выполнении пользователями их целевой задачи. Программа инсталляции позволяет установить ОС с загрузочного компакт-диска или по сети по протоколу FTP. Обычно сначала с дисков устанавливается и настраивается инсталляционный сервер, а затем по сети происходит инсталляция остальных компьютеров. Инсталляционный сервер в работающем домене выполняет задачу обновления и восстановления ПО на рабочих местах. Новая версия выкладывается только на сервере и затем происходит автоматическое обновление ПО на рабочих местах. При повреждении ПО на рабочих местах (например, при удалении файла программы или несовпадении контрольных сумм исполняемых или конфигурационных файлов), автоматически происходит повторная установка соответствующего ПО.

Рис. 1. Программа инсталляции ОС МСВС 3.0

При инсталляции администратору предлагается выбрать либо один из стандартных типов инсталляции, либо настраиваемую инсталляцию. Стандартные типы используются при установке на стандартные рабочие места и охватывают основные типовые варианты организации рабочих мест на базе ОС МСВС 3.0 (рис. 1). Каждый стандартный тип определяет набор инсталлируемых программных продуктов, конфигурацию диска, набор файловых систем и ряд системных настроек. Настраиваемая инсталляция позволяет явно задать все указанные характеристики конечной системы вплоть до выбора индивидуальных программных пакетов. При выборе настраиваемой инсталляции можно установить МСВС 3.0 на компьютер с уже установленной другой операционной системой (например, Windows NT).

В состав МСВС 3.0 входит единая система документации (ЕСД) с информацией о самых разных аспектах функционирования системы. ЕСД состоит из сервера документации и базы данных, содержащей тексты описаний, доступ к которым возможен через браузеры. При установке дополнительного программного обеспечения в базу данных ЕСД устанавливаются соответствующие справочные разделы. ЕСД может размещаться локально на каждом рабочем месте, либо в домене МСВС может быть выделен специальный сервер документации. Последний вариант полезно использовать в доменах МСВС большой размерности для экономии суммарного дискового пространства, упрощения процесса управления и обновления документации. Доступ к документации с остальных рабочих мест возможен через Web-браузер, поставляемый вместе с МСВС 3.0.

МСВС 3.0 русифицирована как в алфавитно-цифровом, так и в графическом режимах. Поддерживаются виртуальные терминалы, переключение между которыми осуществляется с помощью комбинации клавиш .

Ключевым моментом с точки зрения целостности системы является операция регистрации новых пользователей МСВС, когда определяются атрибуты пользователя, включая атрибуты безопасности, в соответствии с которыми система управления доступом будет в дальнейшем контролировать работу пользователя. Основу для мандатной модели составляет информация, вводимая при регистрации нового пользователя.

Рис. 2. Программа управления мандатным механизмом

Для реализации дискреционного управления доступом используются традиционные для Unix механизмы бит прав доступа и списков прав доступа (ACL — access control list). Оба механизма реализуются на уровне файловой системы МСВС 3.0 и служат для задания прав доступа к объектам файловой системы. Биты позволяют определять права для трех категорий пользователей (владелец, группа, остальные), однако, это не достаточно гибкий механизм и применяется при задании прав для большинства файлов ОС, одинаковым образом используемых основной частью пользователей. С помощью списков ACL можно задавать права на уровне отдельных пользователей и/или групп пользователей, и, тем самым, достичь существенной детализации в задании прав. Списки применяются при работе с файлами, для которых требуется, например, задать разные права доступа для нескольких определенных пользователей.

Рис. 3. Изменение атрибутов пользователя

Одним из существенных недостатков традиционных Unix-систем, с точки зрения безопасности, является наличие суперпользователя, имеющего самые широкие полномочия. Особенность МСВС 3.0 — децентрализация функций суперпользователя. Задача администрирования системы разделена на несколько частей, для выполнения которых существуют администраторы конфигурирования, безопасности и аудита. С точки зрения операционной системы эти администраторы являются обычными пользователями, которым предоставлена возможность запуска специальных административных программ и доступ к соответствующим конфигурационным файлам. Создание учетных записей системных администраторов происходит на этапе установки МСВС 3.0.

Каждый из администраторов отвечает за выполнение только своих задач, например, администратор конфигурирования управляет файловыми системами, сетевыми интерфейсами, настройкой системных служб и т.п. Администратор безопасности отвечает за политику безопасности и контролирует настройки системы, относящиеся к безопасности: минимальная длина пароля, количество неудачных попыток входа пользователя в систему и т.п. При этом протоколируются все события, имеющие отношение к безопасности, в том числе и действия администраторов. За управление аудитом отвечает администратор аудита, который может, например, «почистить» журналы аудита.

Децентрализация функций суперпользователя позволяет реализовать принцип «четырех глаз». Например, регистрация нового пользователя МСВС 3.0 выполняется в два этапа. Сначала администратор конфигурирования создает учетную запись для нового пользователя, а затем администратор безопасности регистрирует нового пользователя в базе данных системы защиты. Только после этого становится возможным вход нового пользователя в систему.

Для выполнения задач по администрированию в состав дистрибутива входит пакет «Средства администрирования», который включает программы по управлению пользователями, файлами, безопасностью, аудитом, общесистемными и сетевыми настройками.

Рис. 4. Программа управления файлами ОС МСВС 3.0

Первая задача, которая должна быть выполнена после установки МСВС 3.0, заключается в формировании администратором политики безопасности, реализуемой в данной организации. Одной из составляющих этой задачи является настройка механизма мандатного управления доступом. На рис. 2 показан вид программы управления мандатным механизмом, которая позволяет настроить множество мандатных атрибутов субъектов и объектов МСВС 3.0. В верхней части окна программы происходит настройка уровней безопасности, возможными значениями которых могут быть, например, «не конфиденциально» и «конфиденциально». В нижней части создается множество категорий, описывающих предметную область, к которой относится информация: «сотрудники» «технические средства» и т.п. Возможно создание надмножеств категорий (например, «Категория_1_2»), включающих в себя несколько отдельных категорий и других надмножеств. Работа с уровнями наиболее удобна при представлении их в десятичном виде, так как уровни имеют иерархическую организацию. В свою очередь, при работе с категориями удобно представление их в двоичном виде, так как категории — это не иерархическое множество.

На рис. 3 представлен вид одного из окон программы управления пользователями. Запуск этой программы возможен только администраторами конфигурирования и безопасности. При этом каждый из них может установить или изменить только те атрибуты пользователя, управление которыми входит в его компетенцию.

Рис. 5. Работа со списком прав доступа файла

На рис. 4 приведен пример окна программы управления файлами, позволяющего просматривать и изменять значения атрибутов файлов. Визуализация древовидной структуры файловой системы в левой части окна облегчает навигацию по ней и выбор нужного файла. В правой части показываются атрибуты выбранного файла, сгруппированные по своему функциональному назначению. Для каждой группы выделена отдельная закладка. В закладке «Основные» представлены такие традиционные для Unix атрибуты файла, как тип, размер, количество жестких ссылок, дискреционные атрибуты и временные метки. Особенностью файлов МСВС 3.0 является наличие мандатных атрибутов и расширение дискреционных атрибутов списком прав доступа. Мандатные атрибуты представлены в закладке «Мандатная метка». Для управления ACL файла выделена закладка «Права доступа». Причем, при выборе каталогов, для которых возможно создание ACL по умолчанию, активизируется закладка «Права доступа по умолчанию». На рис. 5 представлен вид окна работы с ACL файла. Возможно добавление как единичной записи для пользователя или группы, так и множества записей с одинаковыми правами доступа. Как и в случае предыдущей программы, запуск программы управления файлами возможен только администраторами конфигурирования и безопасности. Каждый из них может изменить только те атрибуты файла, управление которыми входит в его компетенцию.

16.11.2001г