分布式环境下的安全策略关键技术研究

论文摘要

分布式系统安全是当前信息安全领域的一个重点研究方向。分布式系统安全策略一般是由各应用系统分散管理,存在多样性和复杂性等问题,不能很好的满足信息安全对整体性、协同性管理的要求。如何构建一个高效的、协同的、统一的安全策略机制,提高系统整体安全管理能力,是信息系统建设中的重要任务之一。本文对分布式系统安全策略的若干关键问题进行了研究,主要包括：分布式安全策略框架和表示方法、分布式安全策略生成方法、分布式安全策略调度和集成方法、分布式安全策略实施和管理方法。首先,结合IETF策略框架和COSO参考模型,提出了一种分布式系统安全策略框架和一种基于风险的控制模型,通过将风险关键因素量化,发现主要风险,实现风险控制；通过将安全策略关键要素定义,给出了一种基于XML的安全策略表示方法,从形式化上描述了安全控制的过程,使得安全策略更具有通用性、易理解和形式简单等特点。其次,结合在IPSec环境下生成安全策略为例,阐述了其存在的问题。通过引入策略引擎模型,改进了安全策略的实现方式。在此基础上,将机器学习理论引入IPSec策略生成方式,提出了一种基于λ-ID3决策树的安全策略生成模型和实现算法。通过引入关键因子λ改进了ID3算法,区分了不同属性之间的关系和重要程度,克服了决策树生成取值偏向等缺点,较好的解决了安全策略动态生成的问题。第三,通过增加前置预处理装置改进了任务调度方法,实现了系统对服务请求的动态调度预处理,在满足任务对QoS要求的同时,又能有效的提高系统对任务调度的处理能力；通过引入信息集成模块,改进了分布式安全策略集成方法,实现了安全策略服务、接口、参数的统一和协同管理,减小了应用间的耦合度,提高了安全策略管理的可维护性和安全性。最后,本文提出了一种安全策略集中化部署方式,将原先分散在各应用系统的安全策略进行统一管理,发挥了集中化管理的效率,满足了当前分布式环境下对信息安全整体性、协同性管理的需求；通过安全策略具体实施案例,构建了集中化安全策略体系框架和功能架构,并给出了安全策略实施和管理建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 论文中主要缩略语
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 分布式系统安全现状
• 1.2.1 计算机安全
• 1.2.2 分布式系统安全研究现状
• 1.3 分布式系统安全策略研究现状
• 1.4 主要研究内容和论文结构安排
• 1.4.1 主要研究内容
• 1.4.2 论文结构
• 第2章 分布式安全策略框架及表示方法
• 2.1 安全策略框架
• 2.1.1 IETF策略框架
• 2.1.2 分布式系统安全策略框架模型
• 2.2 访问控制模型
• 2.2.1 自主访问控制模型
• 2.2.2 强制访问控制模型
• 2.2.3 基于角色的访问控制模型
• 2.3 一种基于风险的控制模型
• 2.3.1 风险框架
• 2.3.2 安全管理过程
• 2.3.3 基于风险的访问控制模型
• 2.4 安全策略表示方法
• 2.4.1 Ponder
• 2.4.2 PDL
• 2.4.3 SPL
• 2.4.4. 统一建模语言
• 2.5 基于XML的安全策略表示方法
• 2.5.1 XML技术
• 2.5.2 安全策略要素及表示方法
• 2.6 小结
• 第3章 分布式安全策略生成方法
• 3.1 IPSEC体系介绍
• 3.1.1 IPSec体系框架
• 3.1.2 IPSec相关技术规范
• 3.2 传统IPSEC安全策略实现方式
• 3.2.1 实现方式
• 3.2.2 存在问题
• 3.3 改进的安全策略实现方式
• 3.3.1 引入策略引擎
• 3.3.2 ID3算法
• 3.3.3 一种改进的λ-ID3安全策略生成模型
• 3.3.4 试验和分析
• 3.4 小结
• 第4章 分布式安全策略调度和集成方法
• 4.1 一般调度模型算法
• 4.1.1 基于排队论的调度方式
• 4.1.2 基于蚁群算法的调度方式
• 4.2 一种基于前置预处理装置的调度方法
• 4.2.1 基于前置预处理装置的调度算法
• 4.2.2 试验和分析
• 4.3 一般集成模式
• 4.3.1 集成适配器模式
• 4.3.2 集成消息器模式
• 4.3.3 流程控制器模式
• 4.4 一种基于信息集成装置的集成方法
• 4.4.1 基于信息装置的集成模式
• 4.4.2 集成信息轻量调用处理模式
• 4.5 小结
• 第5章 分布式安全策略实施和管理方法
• 5.1 集中化安全策略管理体系
• 5.1.1 制定集中化管理体系
• 5.1.2 梳理安全策略核心流程
• 5.1.3 集中化安全策略管理系统架构
• 5.2 安全策略管理系统实施
• 5.2.1 安全策略管理需求框架
• 5.2.2 安全策略建设方案
• 5.3 安全策略管理方法
• 5.4 小结
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读博士学位期间所发表的学术论文
• 1 发表论文情况
• 2 申请专利情况
• 致谢