信息安全可信软件和恶意软件防范.pptx

第6章可信软件和恶意软件防范6.1程序安全程序构成了一个计算机系统的很多部分(操作系统、设备驱动程序、网络基础设施、数据库管理系统和其他应用程序，甚至网页上的可执行命令)，因此多种形式保护程序是计算机安全的核心。程序安全除了包括程序的完整性、可用性、保密性外，还包括了程序的运行安全性。众所周知，来自系统外部的恶意攻击的主要目标是计算机系统，其直接的重点目标是信息和数据，以及包含、记录和存储这些信息数据的程序(软件)。程序的丢失、篡改、窃取、非法复制、滥用等对系统造成的后果是灾难性的，对社会造成的影响是严重的和深远的。随着计算机网络、通信和信息处理的推广普及，随着各种计算机系统趋于开放式结构，系统连接技术和协议公开化，计算机(尤其是微型计算机)逐步进入社会各个环节，形成一个社会各方与专业领域融合的大环境，计算机恶意程序通过各种途径(直接施放、网络通信、远程访问、电子邮件、电子广告、软件交流等)传播蔓延的机会越来越多，最终必然威胁到系统，进而威胁到系统中的数据和程序的安全。各种大型软件、专用软件(如统计、地理、气象、能源、航空、航天、军事、金融财务等软件)的使用，大型数据库的联网开放，都使得数据和程序的重要性及地位日益重要，使得对程序的依赖性日益严重。程序中一个小的纰漏、一种不完善的功能、一次细微的疏忽，都可能对系统造成极大的影响。6.1.1程序安全的概念当我们说一个程序是安全的，它的含义是指，对程序能实现期望的机密性、完整性和可用性的信任程度。所谓信任问题，是指假设提供一个已完成的程序，例如一个商业软件包，如何来确定它的安全性或者说如何以最安全的方式使用它？答案是采用独立的、第三方的评估。一般而言，开发者把错误的数量和种类作为产品质量的依据。我们经常谈论软件中的“bug”，根据不同的上下文，所对应的意思也不同。它可以是需求说明时的一个错误，一段代码中的语法错误，或是一个导致系统崩溃的因素。IEEE推荐了一个标准术语来描述软件中的“bug”。当一个人在从事软件活动的过程中犯错误时，我们称之为过失(error)。过失可能会在计算机程序中导致一个错误(fault)，或者一个不正确的步骤、命令、过程或数据定义。例如，一个设计者可能误解需求，从而创建一个不符合分析员和用户要求的设计。一次失效(failure)就是对系统要求行为的一次违反。在系统发布之前或之后，或在测试过程中，或在运行和维护过程中都能发现失效。早期的计算机安全工作建立在“查找错误并打补丁”(penetrateandpatch)的模式上。分析专家在该模式下寻找错误，并给错误打上补丁。一些顶尖的测试团队尝试各种方法使系统崩溃以测试系统的安全性。这种测试被认为是安全“证明”；如果系统经受住了攻击的考验，就认为是安全的。遗憾的是，这种证明经常成为反面例子，因为系统中隐藏的错误往往不止一个。为了解决这些不断发现的错误，人们迅速开发了许多补丁以修复安全问题，然而，大多数补丁并未起多少作用。相反，它们使系统变得更不安全，因为它们引入了新的错误，其原因有三个：(1)修补指定问题的压力使得人们仅仅关注错误本身，而不是与之相关的上下文环境。特别是分析专家仅专心于研究导致失效的直接原因，而忽视设计或需求方面的原因。(2)修补一个问题时常导致其他地方的失败，或者说补丁仅仅解决一个地方的问题，而没有解决相关地方的问题。(3)打补丁可能会影响系统的功能和性能，所以补丁不能适当地修补系统错误。由于“查找错误并打补丁”模式的不完善，人们不得不考虑其他方法来保证代码满足安全需求。其中一个方法就是对比系统需求和系统行为。也就是说，为了理解程序的安全性，可以检查程序的行为是否符合设计者或用户的需求。程序安全缺陷(programsecurityflaw)是指由于程序的脆弱点而引起的不恰当的程序行为。一个缺陷可以是一个错误或是失效，而脆弱点经常用来描述某一类缺陷，诸如缓冲区溢出。脆弱点和缺陷是起因和影响的关系。例如，一个特洛伊木马被注入到一段代码中，就是一个利用了程序脆弱点的缺陷，然而用户可能还没有发现木马的恶意行为。因此，必须从内部和外部两方面处理程序的安全缺陷，不仅要找出失效的原因，也要找出初始的原因。此外，仅仅识别这些问题是不够的，还必须确定怎样避免由其引发的灾难。可惜的是，我们还没有技术来消除或解决所有的程序安全缺陷。Gasser指出，安全根本上就是困难的，安全时常与有效性和性能相冲突，而且错误的安全解决方案会阻碍安全编程的真实进展。如今，影响计算机程序安全的因素太多，几乎不可能建立起一个绝对安全保密的信息系统。我们一方面要加强人为因素的控制，如制定相关法律、法规，加强管理；另一方面，加强技术措施的应用，如系统软件安全保密、通信网络安全保密、数据库系统与软件的安全保密等。尽管如此，通过了解什么会出错以及怎样