软件工程-基础课程-操作系统_操作系统安全与保护.docx

PAGE1

PAGE1

操作系统安全基础

1操作系统安全的重要性

在数字化时代，操作系统作为计算机系统的核心，其安全性直接关系到用户数据的保护、隐私的维护以及系统的稳定运行。随着网络攻击手段的不断进化，如病毒、木马、恶意软件、网络钓鱼等，操作系统的安全防护变得尤为重要。一旦操作系统被攻破，攻击者可能获取敏感信息、控制用户设备、破坏系统功能，甚至对整个网络造成威胁。因此，理解操作系统安全的重要性，掌握其防护措施，是每个IT从业者和用户的基本需求。

2操作系统安全的基本概念

2.1用户权限管理

用户权限管理是操作系统安全的核心机制之一。通过定义不同用户或进程的权限，操作系统可以控制对系统资源的访问。例如，Linux系统中的权限管理基于用户ID（UID）和组ID（GID），通过设置文件和目录的权限位（读、写、执行）来限制访问。下面是一个简单的示例，展示如何在Linux中使用chmod命令修改文件权限：

#修改文件test.txt的权限，使所有者具有读写执行权限，组用户和其他用户只有读和执行权限

chmod755test.txt

2.2访问控制列表（ACL）

访问控制列表（ACL）是一种更精细的权限管理方式，允许为特定用户或组设置不同的访问权限。在Linux系统中，可以使用setfacl命令来设置ACL。例如，下面的命令将允许用户alice读取test.txt文件：

#设置用户alice对test.txt的读权限

setfacl-mu:alice:rtest.txt

2.3安全模型

安全模型是描述操作系统安全策略和机制的理论框架。常见的安全模型包括：

Bell-LaPadula模型：主要用于军事和政府机构，强调信息的机密性，不允许信息从高安全级别流向低安全级别。

Biba模型：关注信息的完整性，防止低安全级别的信息污染高安全级别的信息。

ChineseWall模型：适用于商业环境，确保用户在访问敏感信息前，必须先声明与该信息无利益冲突。

2.4安全内核

安全内核是操作系统中负责执行安全策略的部分，它控制着所有对系统资源的访问。安全内核的设计和实现是操作系统安全的关键，它必须能够抵御各种攻击，确保系统的安全性和稳定性。

3操作系统安全的历史发展

操作系统安全的发展经历了多个阶段，从最初的简单权限管理，到后来的复杂安全模型和机制，再到现代的多层防护体系。以下是操作系统安全发展的一些重要里程碑：

1970年代：Unix系统引入了基本的用户权限管理，这是操作系统安全的早期实践。

1980年代：随着网络的普及，操作系统开始关注网络通信的安全，引入了防火墙和加密技术。

1990年代：安全模型和理论开始在操作系统中得到应用，如Bell-LaPadula模型和Biba模型。

2000年代至今：操作系统安全进入了一个新的阶段，包括沙箱技术、虚拟化、入侵检测系统（IDS）和入侵防御系统（IPS）等，形成了一个多层次、全方位的安全防护体系。

随着技术的不断进步和安全威胁的不断演变，操作系统安全的理论和实践也在不断发展和完善。未来，操作系统安全将更加注重人工智能、机器学习等新技术的应用，以应对更加复杂和隐蔽的网络攻击。

以上内容详细介绍了操作系统安全的基础知识，包括其重要性、基本概念（用户权限管理、访问控制列表、安全模型、安全内核）以及历史发展。通过理解和掌握这些知识，可以更好地保护操作系统免受各种安全威胁。#操作系统安全模型

在深入操作系统安全模型之前，我们首先需要理解访问控制的基本概念。访问控制是操作系统安全的核心，它定义了用户或进程对系统资源的访问权限。操作系统安全模型通过不同的策略和机制来实现访问控制，以保护系统资源免受未授权访问和操作。

4自主访问控制模型(DAC)

4.1原理

自主访问控制模型允许资源的所有者自主地决定谁可以访问资源，以及可以进行何种类型的访问。在DAC模型中，每个资源都有一个访问控制列表（AccessControlList,ACL），该列表定义了哪些用户或进程可以访问资源，以及他们可以执行的操作（如读、写、执行等）。

4.2内容

资源所有者：拥有对资源的完全控制权，可以修改资源的访问控制列表。

访问控制列表：记录了每个用户或进程对资源的访问权限。

权限设置：所有者可以设置用户的访问权限，如读、写、执行等。

4.3示例

假设我们有一个文件系统，其中包含一个文件secret.txt。文件的所有者是用户alice，她希望允许用户bob读取文件，但不允许他修改或删除文件。在自主访问控制模型下，alice可以设置文件的ACL如下：

#文件系统模拟

classFileSystem:

def__init__(self):

self.files={