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数据库隐通道安全防护策略研究

作　者: 张子谦
导　师: 秦小麟
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 隐通道数据库安全形式化推导可计算性安全模型安全策略进程指针
分类号: TP309
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 21次
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内容摘要

美国国防部的TCSES准则和ISO的CC标准都对隐通道做出了明确规定,即数据库要通过B2或EAL5级以上的安全认证,必须通过不同强度的隐通道分析。隐通道的分析可以分为三部分:定义,搜索和消除。隐通道的研究在经历了八、九十年代的繁荣期后,现有隐通道研究聚焦于操作系统(OS)安全层面,在数据库隐通道安全防护方面的研究,尚在起步阶段。同时,近些年隐通道的研究趋向缓慢,一个重要的原因是基础研究与应用研究的脱节,基于数学工具的研究手段在应用领域研究工作中难以快速发展。所以在数据库隐通道安全防护领域研究中,需要建立起基于数据库隐通道的形式化定义、基于形式化推导的数据库隐通道搜索策略和数据库隐通道消除策略。本文的主要工作如下:(1)数据隐通道可计算性研究。通过对现有OS领域隐通道研究分析,根据数据库安全的特点,区别性的给出数据库隐通道的形式化定义、特征分类、代数系统和相关威胁率计算。(2)数据库典型隐通道的构建立和可行性论证。对数据库隐通道的特征进行归纳论证,通过一个不可判定性的证明,论证在现有OS体系结构中,数据库隐通道产生的必然性,可行性和危害性。并通过形式化推导和可计算性推导,描述现有数据库隐通道实例。(3)基于可计算性研究的数据隐通道搜索策略。通过可计算性研究,提出数据库隐通道搜索方式及其分类。分析了数据库隐通道搜索方面面临的问题,并通过相关证明,给出了在搜索过程中的不可判定性。(4)数据库隐通道消除策略以及相关应用研究。提出了数据库隐通道的消除方法,并做了相关性能对比。对于部分无法获知的数据库隐通道,给出了基于进程的数据库隐通道消除方法,并给出了具体实现。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-18
  1.1 研究背景  10-13
    1.1.1 数据库安全的概念  10-12
    1.1.2 传统隐通道的概念  12
    1.1.3 传统隐通道的分类  12-13
  1.2 国内外研究现状  13-16
    1.2.1 现有数据库安全漏洞  13-15
    1.2.2 数据库安全标准  15
    1.2.3 操作系统隐通道研究进展  15-16
  1.3 本文的选题和依据  16-17
  1.4 本文主要工作  17
  1.5 本文组织结构  17-18
第二章数据库隐通道分析  18-28
  2.1 数据库隐通道定义  18-20
    2.1.1 操作系统隐通道与数据库隐通道的异同  18-20
    2.1.2 数据库隐通道的定义  20
  2.2 数据库隐通道机理分析  20-26
    2.2.1 现有数据库安全策略  20-23
    2.2.2 现有数据库安全模型  23-25
    2.2.3 现有数据库安全存取控制模型的缺陷  25-26
  2.3 数据库隐通道分类  26-27
    2.3.1 传统隐通道分类的局限  26
    2.3.2 基于数据库安全策略的隐通道分类方法  26-27
  2.4 本章小结  27-28
第三章基于形式语言的数据库隐通道可计算性研究  28-37
  3.1 数据库隐通道形式化定义  28-32
    3.1.1 信息传导相关要素的形式化定义  28-29
    3.1.2 数据库隐通道元形式化定义  29-30
    3.1.3 数据库隐通道元依赖关系  30-31
    3.1.4 数据库隐通道形式化定义  31-32
  3.2 基于形式语言的数据库隐通道可计算属性  32-34
    3.2.1 数据库隐通道的可计算属性  32-33
    3.2.2 数据库隐通道代数系统的定义  33-34
    3.2.3 数据库隐通道代数系统的运算法则  34
  3.3 数据库隐通道存在最小条件  34-35
  3.4 本章小结  35-37
第四章基于可计算性的数据库隐通道的构建  37-47
  4.1 数据库隐通道构建及可行性论证  37-38
  4.2 数据库隐通道构建原理及形式化描述  38-41
    4.2.1 基于系统进程的数据库隐通道构建原理  38-39
    4.2.2 基于系统进程的数据库隐通道形式化描述  39-41
  4.3 数据库隐通道构建实例  41-43
  4.4 基于可计算性的数据库隐通道审计  43-46
    4.4.1 数据库隐通道审计量化指标  43
    4.4.2 数据库隐通道威胁度的计算  43-44
    4.4.3 数据库隐通道威胁率的计算  44-45
    4.4.4 等效隐通道  45
    4.4.5 数据库隐通道审计IA（Integrated Audit）标准  45-46
    4.4.6 数据库隐通道审计的局限性  46
  4.5 本章小结  46-47
第五章基于可计算性的数据库隐通道的消除策略  47-56
  5.1 数据库隐通道搜索策略  47-49
    5.1.1 基于可计算性研究的数据库隐通道搜索方式及其分类  47
    5.1.2 数据库隐通道搜索面临的问题  47-49
  5.2 基于可计算性的数据库隐通道消除方法  49-52
    5.2.1 可搜索的数据库隐通道的消除方法分析  49-51
    5.2.2 无法搜索的数据库隐通道的消除方法分析  51-52
  5.3 基于系统进程的数据库隐通道消除方法  52-54
    5.3.1 数据库隐通道消除模块构建  52-53
    5.3.2 数据库隐通道消除模块算法  53-54
  5.4 本章小结  54-56
第六章总结  56-58
  6.1 工作总结  56-57
  6.2 研究展望  57-58
参考文献  58-61
致谢  61-62
在学期间研究成果及发表的学术论文  62

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