基于無干擾的隱通道搜索優(yōu)化、容量度量及限制.pdf

1、隨著國家、社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的依賴程度日益增長(zhǎng)，信息安全問題越來越重要。訪問控制機(jī)制是保護(hù)信息機(jī)密性、完整性的重要手段，但即使實(shí)施了強(qiáng)制訪問控制機(jī)制的安全系統(tǒng)中仍然會(huì)發(fā)生高安全級(jí)信息向低安全級(jí)用戶泄漏的隱通道問題，對(duì)于這類問題主要通過信息流控制來解決。
　　 無干擾模型是應(yīng)用廣泛的基于信息流控制的模型，無干擾分析法是建立在此基礎(chǔ)之上的隱通道搜索方法，但用此方法進(jìn)行隱通道分析時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到系統(tǒng)狀態(tài)空間爆炸的問題，且目前只能定性

2、地分析隱通道，不能為隱通道的限制提供定量的依據(jù)。針對(duì)上述問題，本文的主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 (1)隱通道搜索中狀態(tài)空間的優(yōu)化。針對(duì)傳統(tǒng)無干擾分析法分析隱通道時(shí)遇到的系統(tǒng)狀態(tài)空間爆炸的問題，提出一種影響核抽象方法，該方法通過識(shí)別、剔除不必要的變量和單步狀態(tài)轉(zhuǎn)換，從而使系統(tǒng)需要進(jìn)行無干擾驗(yàn)證的狀態(tài)空間得到精簡(jiǎn)，同時(shí)證明在無干擾安全屬性的滿足性上，精簡(jiǎn)后的系統(tǒng)與原系統(tǒng)是等價(jià)的。并將此方法運(yùn)用到IMP程序的無干擾驗(yàn)證狀態(tài)空間的簡(jiǎn)化上，

3、驗(yàn)證了該方法的可行性和實(shí)用性。最后將此方法進(jìn)行了擴(kuò)展，使其能夠分析非傳遞無干擾。
　　 (2)基于信息熵的隱通道能力分析。針對(duì)目前無干擾分析法只能定性分析隱通道的問題，提出基于信息熵的隱通道能力計(jì)算方法。該方法將系統(tǒng)視為狀態(tài)機(jī)，對(duì)其進(jìn)行影響核抽象后，對(duì)得到的系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換序列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而得到系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的分布特性(概率分布)，進(jìn)一步推導(dǎo)出隱通道能力表達(dá)公式。使用該方法可以對(duì)隱通道能力進(jìn)行定量分析，同時(shí)還可以分析隱通道能力的影響因

4、素。
　　 (3)采用容量指標(biāo)的隱通道限制方法。在隱通道能力分析的基礎(chǔ)上，加入信道傳輸過程中的時(shí)間因素，提出一種采用容量指標(biāo)的隱通道限制方法。根據(jù)該方法，針對(duì)普遍存在于多級(jí)安全數(shù)據(jù)庫中的一類隱通道問題，提取信道關(guān)鍵因素，將信道傳輸特性抽象為Z信道模型，確保了基于該模型之上的信道度量和限制運(yùn)算的準(zhǔn)確性，同時(shí)提出信道的容量度量方法和限制參數(shù)的計(jì)算方法，以滿足系統(tǒng)性能和安全性的要求。
　　 本文所提出的理論使得隱通道的無干擾分