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多级安全网络中安全标记绑定关键技术研究

多级安全网络中安全标记绑定关键技术研究

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作者：冯瑜解放军信息工程大学

学位级别：硕士

多级安全是等级保护的理论基础,三级信息系统安全建设的核心要素是基于安全标记的强制访问控制。安全标记作为多级安全实施的重要依据,需要与保护对象实施安全可靠的绑定关系,并防止标记的假冒与篡改。然而现有的安全标记绑定技术中,应... 详细信息

多级安全是等级保护的理论基础,三级信息系统安全建设的核心要素是基于安全标记的强制访问控制。安全标记作为多级安全实施的重要依据,需要与保护对象实施安全可靠的绑定关系,并防止标记的假冒与篡改。然而现有的安全标记绑定技术中,应用级数据客体绑定面临着数据结构多样化而导致的标记实施难问题,网络级数据流具有隐式绑定与数据流实时控制的安全需求,给安全标记绑定技术研究带来了新挑战。本文面向多级安全网络中应用级数据客体和网络级数据流,进行安全标记绑定技术研究,主要工作包括:1.针对应用级数据客体与网络级数据流对安全标记的需求,构建了面向多级安全网络的一体化安全标记框架,解决了安全标记生成、验证、绑定与继承问题。框架形式化描述了基本元素、约束规则和标记功能等与安全标记实施相关的要素;定义了支持强制访问控制策略和标签例外策略的标记格式;通过数据客体到数据流的标记继承,实现了应用级与网络级安全标记的有效传递;设计了框架基本域、标记域和功能域联动的框架结构,增强了标记的适用性与灵活性。2.针对应用级数据客体结构多样、标记绑定不统一的问题,提出了一种基于XML的多类型数据客体与安全标记统一化绑定技术。设计了基于客体逻辑多级分割的XML转换方法,将客体转换成由多级别数据单元组成,结构良好的树形客体XML文档,实现了文档、图像等多类型数据客体的一致性转换;通过定义标记语法结构和约束规则,设计了基于遍历的安全标记绑定算法和基于剪枝的客体视图生成算法,实现了安全标记与数据客体统一的、细粒度的绑定。3.针对现有网络级数据流显式安全标记绑定方法存在的针对性攻击等安全问题,提出了基于包时隙均值(Average of inter-packet delay,AIPD)的数据流与安全标记隐式绑定方法。首先引入汉明码差错控制机制对安全标记进行纠错编码,提高了安全标记绑定方案的准确率;然后设计了数据流包间隔时延(inter-packet delay,IPD)的随机分组方式,计算安全标记载体AIPD,通过AIPD的差值控制,实现了标记信息的数据流嵌入;最后根据绑定规则调制分组内各数据包延迟时间,使其达到预期的AIPD值,实现了安全标记与数据流的绑定。最后通过分析和实验验证了绑定方法的有效性。4.设计并实现了基于安全标记的多级安全网络强制访问控制原型系统,实现了本文提出的安全标记绑定技术,结合基于安全标记的强制访问控制策略,实现了应用级数据客体细粒度访问控制,以及网络级数据流实时控制,为开展三级安全应用建设提供支撑。

关键词：多级安全网络安全标记绑定可扩展标记语言细粒度包时隙均值隐式流标记

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