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【2018hit计算机学院系统安全】实验三：完整性访问控制系统设计与实现.docx

发布时间：2022-06-13 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.03M 资料格式：docx 举报 版权申诉
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    计算机学院系统安全 实验三 完整性访问控制系统设计与实现
    一、实验内容 （1） 设计完整性访问控制系统，实现系统，并满足某商业公司的完整性 访问控制需求。 （2） 编制实验报告，给出系统安全策略文档、系统设计报告，源代码、 实现过程说明，及心得体会。 （3） 给出应用系统的安全策略文档。 提供交互界面，能够完成录入、查询等功能。 满足责任分离原则。 保存审计日志。 遵循 Clark-Wilson 模型，定义应用系统的完整性限制条件。 遵循 Clark-Wilson 模型的证明规则和实施规则，并在设计报告中有 所体现。 二、实验设计 1.1 为商业公司设计系统，提出该应用系统的安全策略： 设计对象: 一家公司预定货物，然后付款。 设计流程: 1.采购员先做一张供应订单，并把订单同时发给供货方和收货部门。 2.供货方将货物运到收货部门。接受员检查货物，确保收到货物的种类 和数量是正确的，然后在运货单上签字。送货单和原始订单再交给会计部门。 3.供货方将发票送到会计部门。会计人员将发票同原始订单进行校对（校 对价格和其他条款）并将发票同送货单进行校对（校对数量和品种），然后 开支票给供货方。 安全策略: 模型考虑如下几点： 1）主体必须被识别和认证 2）客体只能通过规定的程序进行操作 3）主体只能执行规定的程序 4）必须维护正确的审计日志 5）系统必须被证明能够正确工作
    Clark 和 Wilson 用受约束数据项（constrained data item）来表达他 们的策略，受约束数据项由转变程序（transformation procedure）进行处 理。转变程序就像一个监控器，对特定种类的数据项执行特定的操作；只有 转变程序才能对这些数据项进行操作。转变程序通过确认这些操作已经执行 来维持数据项的完成性。Clark 和 Wilson 将这个策略定义为访问三元组 (access triple):，通过他将转变程序、一 个或多个受约束数据项以及用户识别结合起来，其中用户是指已经被授权且 事务程序的方式操作数据项的人。Clark-Wilson 策略的目标是使内部数据与 其外部（用户）期望保持一致。 流程运作的顺序非常重要。 接受员在没有接受到与订单相符的货物之前是不能签署送货单的（因为 这样就等于允许供货方随便把他们想卖出去的任何货物卖给收货方），而会 计人员在收到一份与实际收到货物相匹配的订单和送货单之前，也不能够开 支票（因为如果我们没有订购某种货物，或者没有收到我们订购的货物，就 不应该付款给供货方）。而且，在大多数实例中，订单和送货单都需要某个 被授权的人员来签订。委任专人按顺序准确执行以上步骤，就构成了一个良 构事务。 实施规则： 从而流程有如下转移关系： 完成订单的从无到有过程。 完成订单的消息分发通知到商人和接收者 完成商品的寄送 校对商品的数目名称。 完成商品的确认收货。 获取 reciever 的签字确认收货。 商人收钱，会计收到账单。 获取原始订单。 获取签字数据。
    会计校对后签发支票。 证明和验证： 1. 过程中责任分离，1）主体必须被识别和认证 2）客体只能通过规定 的程序进行操作 3）主体只能执行规定的程序。 这里必须使用这个操作平台进行数据输入输出，不可超越平台。 2. 必须维护正确的审计日志 每一步操作都有对应的日志输出。 3. 系统必须被证明能够正确工作 对系统进行主要功能的测试后，发现没有 bug； 对边界进行测试，发现没有 bug。 每一个条件转移都有处理。 完整性： 是指信息在传输、交换、存储和处理过程中，保持信息不被破坏或修改、 不丢失和信息未经授权不能改变的特性，也是最基本的安全特征。 这里每个角色进行操作过程中，都有一个记录。订单以及其他信息除了 系统规定的流程外是不可以访问的，从而保证了信息未经授权是不可修改的。 订单的删除和生成都是授权和收到限制的。 这里只有 buyguy 可以下单，其他人对原始订单是不可操作的，只可以进 行查看。而收货单只有收货人可以操作，只有他能给出证明，其他人只能查 看。 1.2 责任分离 每个人都有自己专门的职责，整个交易由公司的三个人负责，实现了责 任的分离，每一步都责任明确。 责任分离还包括了信息部分，如下 1.3 所述。 1.3 信息查询 Buyguy：可以查询自己下的单，对自己下的单负责。 Businessman 可以查询不同的 buyguy 下单的自己的品名，对自己负责的 商品进行售卖。 Reciever 只可以查询 businessman 发过来的货物的下单时间，数量来进 行具体查询，如果全部相符，就可以签收（有这个订单，且送货的数目一样）； 否则拒绝签收。他不可以签收没有申请的接收请求。请求了才可以接收。 Calculator 可以查询 businessman 发过来的收据的订单和原始订单。必 须已知这个订单的所有信息才可以进行查询。否则，假如查无此单，不给开 支票。会计是不允许私自开支票的。只有会计获得了订单的全部信息，才可 以开相应的支票。 这样避免了他们去看公司的全部交易信息，只可以看少量的必须由他们进 行处理的交易信息。 1.4 应用系统的完整性限制条件 用户自定义完整性指针对某一具体关系数据库的约束条件，它反映某一具 体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。 例如某个属性必须取唯一值，某个非主属性也不能取空值，某个属性的取 值范围在 0-100 之间等。 这里在实现时，必须要输入所有信息，才可以进行下单，接收货物，开张 支票等等工作。
    1.5 保存审计日志 所有的操作都保存到 memo 中， 每个数据库有对应的列表。 1.6 效果展示 1. 建立用户和密码数据库： 2. 建立用户和用户类型数据库，进行关联。如上图。 3. BuyGuy 们下单。 完成订单的从无到有过程。 完成订单的消息分发通知到商人和接收者 Buguy：Jaman 对 order 数据库进行写操作，并记录该操作于 memo 之中。 Buyguy：Jaman 查询下单结果。能看到自己下的订单。
    这里让另一个 BuyGuy 用户：BuyGuy 去进行操作， 可以看到，BuyGuy 只能看到自己的订单，尽管 Jaman 也下了订单。从而实现 了数据分离，每个出货员只能看到自己下的订单和订单情况。 4. Businessman 们发货： 商人 sheshe 只能看到自己公司被下单了：看不到订货公司的其他情况。
    完成商品的寄送
    商家记录自己的发送货物情况。 商人 water 能查到 water： 商人 apple 能查到 apple。 如果数量和品名，金额对不上，送货肯定是失败的：
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