Clark-Wilson model

1. Clark-Wilson model David Clark e David Wilson 1987 Prof. Stefano Bistarelli

2. Modelli sulla sicurezzaFOCUS: integrità e confidenzialità • Confidenzialità: protezione dei dati da utenti non autorizzati, concerne anche la possibilità che utenti autorizzati passino le informazioni a utenti non autorizzati Ambiente militare • Integrità: richiede che i dati siano protetti da invalide modifiche, cancellazioni o inserzioni. • I vincoli d’integrità sono regole che definiscono lo stato corretto di un db e che ne mantengono la correttezza anche durante le operazioni (integrità delle transazioni) Ambiente commerciale Clark-Wilson

3. Minimo di sicurezza richiesto da un IS • Integrità: i vincoli d’integrità esistono per proteggere IS da maligni o accidentali modifiche dei dati.Le regole possono essere definite su stati statici del db o su transazioni (es. prima di poter effettuare un modifica) • Identificazione,autenticazione: prima di accedere a un sistema ogni utente deve essere identificato e autenticato per mantenerne traccia e per dargli l’accesso • Autorizzazioni(controllo accessi): una serie di regole per definire chi può eseguire quali tipi di operazioni su quali dati

4. Clark-Wilson Integrity Model Clark-Wilson identifica 2 meccanismi principali per rafforzare l’integrità e il controllo degli accessi: • Le transazioni ben formate (WFT)che preservano l’integrità dei dati e prevengono che utenti li manipolino arbitrariamente Una transazione ben formata è costituita da una serie di operazioni che muovono il sistema da uno stato consistente a un altro stato consistente. Moderni sistemi informativi mantengono log che registrano le operazioni e gli utenti che le eseguono in modo che possano essere scoperte eventuali modifiche. • Il modello richiede che le esecuzioni delle WFT siano memorizzate in modo da poterle riprendere per revisioni seguenti o per ricreare lo stato originale (log).

5. Definire le caratteristiche di una transazione ben formata è un lavoro manuale eseguito da un security officer che è l’unico che può specificare il set di procedure che possono modificare certi CDI. Transazioni ben formate

6. 2. Il principio della separazione dei compiti Un’operazione completa se eseguita da una sola persona è più attaccabile da frodi. Il principio della “separazione dei compiti” richiede di dividere l’operazione in sottoparti che devono essere eseguite da persone differenti. In questo caso per completare un’operazione illegale tutte le persone coinvolte dovrebbero cospirare insieme per attuare la frode. Il certificatore di una transazione e colui che la esegue devono essere persone differenti. Le transazioni ben formate sono associate con gli utenti secondo tale principio, gli utenti non possono, in nessun caso, alterare le associate liste di accessi.

7. Caratteristiche essenziali • Identificazione e autenticazione degli utenti è essenziale • Assicurare che specifici dati possano essere manipolati da uno specifico set di procedure che a loro volta possono essere eseguite solo da utenti autorizzati • Mantenere log con programmi, nomi degli utenti e dati • Meccanismi di protezione non possono essere cambiati (staticità) • Il securityofficer è responsabile degli assegnamenti • Sono importanti le regole di sicurezza, non possiamo affidarci a un firewall perchè non ci protegge da modifiche non valide compiute da utenti autorizzati; dobbiamo incorporare la sicurezza nel IS

8. Il modello formaleSet di dati • CDI: è un set di “constrained data item”, gli elementi del modello che devono essere protetti, sono dati soggetti al controllo d’integrità. Esempio banca: CDI = saldo dei conti • UDI: è un set di “unconstrained data item”, sono dati non soggetti ai vincoli d’integrità. • I dati non possono appartenere ad entrambe le classi

9. Due tipi di procedure:1.Integrity verification procedures • IVP: set di “integrity verification procedures” Funzioni che verificano se un determinato set di dati “CDI” soddisfa determinati vincoli di integrita’ • I vincoli d’integrità sono implementati come vincoli nel linguaggio SQL • Es. Per la banca un vincolo d’integrità sarà: (depositi di oggi)+(saldo di chiusura di ieri) -(prelievi di oggi)= (saldo di chiusura di oggi)

10. 2.Transform procedures • TP: set di “transform procedures” Ogni procedura di trasformazione è una funzione da un set di CDI a un set di CDI. Nota: se l’originale set di CDI soddisfa un determinato IVP allora anche il set trasformato di CDI lo soddisferà • TP sono, quindi, “procedure ben formate” • Es. banca: • Depositi • Prelievi • Trasferimenti di denaro, etc

11. Transazioni e Utenti • IVP hanno verificato se il sistema in passato fosse in uno stato consistente, TP assicurano che lo sarà in futuro • Una tipica transazione nel db è composta da TP, di cui alcune trasformano UDI in CDI e altri aggiornano CDI. • Le transazioni devono anche implementare IVP • UserID: sono i nomi del set di utenti abilitati ad utilizzare il sistema • C’è bisogno di specificare il set delle procedure e gli utenti associati e il sistema deve assicurare che questi utenti devono eseguire solo quelle procedure; quindi c’è bisogno nel sistema di un servizio di autenticazione degli utenti

12. Nel caso debbano entrare nel sistema degli UDI questi devono essere processati solo da WFT per risultare CDI

13. Certification rules(1):assicurano che i dati nel sistema siano validi • C1: tutte le IVP devono assicurare che tutti i CDI siano in uno stato valido al momento in cui l’IVP è eseguito • C2: tutte le TP devono essere certificate per essere valide. Per ogni TP e ogni set di CDI che esso può manipolare, il “security officer” deve specificare una relazione che sarà del tipo: (TPi(CDIa,CDIb,CDIc,…)) La lista di CDI definisce un set di argomenti per i quali il TP è stato certificato. Un TP può manipolare in modo errato un CDI se non è certificato a lavorare con questo.

14. Enforcement rules (1):prevengono modifiche di CDI in modo non conforme a IVP • E1: il sistema deve mantenere una lista di relazioni specificate nella regola C2 e deve assicurare che la manipolazione di CDI possa avvenire solo da certi TP, come specificato nelle relazioni • E2: il sistema deve mantenere anche una lista di relazioni del tipo: (userID,TPi,(CDIa,CDIb,CDIc,..)) Il sistema deve assicurare che solo le esecuzioni descritte in una delle relazioni possano essere eseguite. Questa tripla definisce una relazione “permessa”. Il TP deve accedere a questi CDI dietro richiesta dell’utente associato

15. Enforcement rules • E3: il sistema deve autenticare l’identità di ogni utente che vuole eseguire una TP Nota: gli utenti non autenticati possono manipolare gli UDI, perché l’autorizzazione non è richiesta prima dell’uso del sistema ma prima della manipolazione dei CDI • E4: solo gli agenti che hanno il permesso di certificare le entità possono modificare la lista di entità associate ad altre entità, specificatamente quelle associate con TP.

16. Regola E3

17. Enforcement rules

18. Certification properties (2) • C3: la relazione “permessa” deve supportare il principio della separazione dei compiti. La relazione “permessa” deve essere certificata. • C4: Tutti i TP devono aggiungere sufficienti informazioni al CDI per poter ricostruire l’operazione. Questo CDI è il log Il logging è essenziale all’auditing (processo di analisi del sistema per determinare quali azioni debbano essere eseguite e chi le deve eseguire) il logging è alla base dell’auditing, ma mentre il logging è interno al sistema, l’auditing è esterno e l’auditing è essenziale all’integrità. Nessun TP può sovrascrivere un log. • C5: TP che prendono un UDI come valore in input devono eseguire solo valide trasformazioni, dovrà trasformarlo in un CDI o respingerlo.

19. Limite principale del modello Clark-Wilson: staticità • Relazioni autorizzazioni statiche • Statica separazione dei compiti • Autorizzazione sono centralizzate in un amministratore della sicurezza

20. Bibliografia • Secure database development and the Clark- Wilson security model • Xiaocheng Ge, Fiona Polack, Règine Laleau • A comparison of commercial and military computer security policies • David Clark and David Wilson • Consideration of the chinese wall and the Clark-Wilson security policy in the internet environment • Prof. Gustaff Neumann • DBMS • Enciclopedia Wikipedia