EDBS-Referat - Schutz fur Dateien

EDBS-Referat

Schutz für Dateien

1. Schutz für Dateien

In einem Mehrbenutzer-System ist nicht nur der Zugang zum System zu schützen, da auch der Benutzer erwartet, daß seine Dateien vor Zugriffen durch andere legitimer Benutzer geschützt werden. Er erwartet auch Ausnahmen, wie zum Beispiel das gemeinsame Benutzen von bestimmten Dateien mehrerer User. Die möglichen Beziehungen der Benutzer zueinander bilden den Ausgangspunkt für den Wunsch nach entsprechend anpaßbaren Zugriffsrechten, die auch nach der Art der Verwendung abgestuft sein sollen. Typische Konstellationen dabei sind etwa das Programmierer-Team oder die Lehrer-Schüler-Gruppe.

Zugriffs-Kategorien und Losungswörter

Ein einfaches Verfahren des Zugriffschutzes besteht darin, daß der Benutzer Dateien entweder als 'privat' oder als 'öffentlich' klassifizieren kann. Bei einer Verfeinerung des Verfahrens kann bei privaten Dateien gewissen Benutzern explizit der Zugang zu Dateien gestattet werden und bei öffentlichen Dateien einzelne Benutzer gezielt vom Zugriff ausgeschlossen werden. Dieses System ist viel zu umständlich und reicht in der Praxis nicht aus.

Eine andere Technik besteht in der Vergabe von Losungswörtern für einzelne Dateien. Vorteilhaft wäre es, wenn vom System her noch je nach Art des Zugriffes (Lesen, Schreiben, Hinzufügen, Löschen) ein eigenes Losungswort eingegeben werden kann.

Durch eine Losungswortvergabe entstehen jedoch auch einige Nachteile:

Der Benutzer muß sich eine Reihe von Losungswörtern merken

Ein Lösungswort kann schnell weitergesagt werden

Soll ein Benutzer von einer Datei ausgeschlossen werden, so muß das Losungswort geändert werden und den anderen Benutzern das neue Losungswort mitgeteilt werden.

Das Losungswort kann auch meist in einem Programm auftreten das auf die geschützte Datei zugreifen kann. Gibt es von diesem Programm Listen, so ist es leicht möglich das Losungswort  herauszufinden.

Verschlüsseln

Ein ganz anders geartetes Verfahren, das zusätzlich zu allen übrigen Methoden angewendet werden kann, ist das Verschlüsseln der gespeicherten Daten. Selbst wenn ein Unbefugter sich der Daten bemächtigen kann, bleibt noch immer das Problem, den Code zu knacken. Moderne Verschlüsselungstechniken machen dieses Problem für Amateure unlösbar und selbst für Spezialisten mit allen Hilfsmitteln nahezu aussichtslos. Zugriffe zu den Daten erfordern allerdings zusätzliche Codierungs- und Decodierungsschritte.

Schutzcodes

In Betriebssystemen, die Benutzer in Benutzer-Gruppen zusammenfassen (z.B. VAX/VMS oder UNIX), lassen sich Files einfach und effektiv mit Schutzcodes (File permission, Protection code) absichern. Solche Schutzcodes berücksichtigen zwei Kriterien:

das Verhältnis des Eigentümers der Datei zum zugreifenden Benutzer

die gewünschte Zugriffsart

Ein Benutzer, der auf eine Datei zugreifen möchte, kann zum Eigentümer in einem der vier folgenden Verhältnisse stehen:

System:

Der Benutzer gehört einer besonders privilegierten Gruppe von Benutzern an.

Owner:

Der Benutzer ist gleichzeitig der Eigentümer.

Group:

Der Benutzer ist ein Mitglied der Gruppe des Besitzers, aber nicht der Besitzer selbst.

World:

Der Benutzer gehört keiner der zuvor genannten Gruppen an.

Bei der Zugriffsart werden (in VAX/VMS) folgende Möglichkeiten unterschieden:

Execute:     Ausführen einer Programmdatei

Read: Lesen

Write: Schreiben

Delete: Löschen

Dem Besitzer einer Datei wird in bezug auf seine eigenen Dateien noch ein weiteres Recht eingeräumt, nämlich das Recht zum Setzen der Schutzcodes (Control). Ein Eigentümer kann sich den Zugang zu seinen eigenen Daten also nicht entgültig sperren, da er sich die fehlenden Berechtigungen immer wieder zurückholen kann.

Schutzcodes können auch für Dateiverzeichnisse verwendet werden. Da die Berechtigung 'Ausführen' sinnlos ist, erhält die Execute-Berechtigung eine andere Bedeutung (Der Benutzer kann nur auf die Dateien zugreifen, die er genau kennt).

In VMS gibt es keine Unterscheidung, ob die Datei gelesen wird oder als Programm ausgeführt werden kann. Unter UNIX sind beide Zustände unabhängig. Weiters gibt es unter UNIX keine eigene

Delete-Berechtigung, da mit der Write-Berechtigung ein Link in einem Verzeichnis gelöscht werden kann. Es gibt jedoch eine Lücke in der Absicherung der Datei, denn wenn ein Benutzer in einem Verzeichnis die Read- und Write-Berechtigung hat, so kann er die Datei einfach umbenennen.

Sinnvoll ist es, daß der Eigentümer sich selbst das Löschen oder Überschreiben verbieten kann, damit er nicht irrtümlich seine Daten zerstört.

Schutzcodes haben zweifellos den Vorteil, mit geringem Aufwand umfassenden Schutz bieten zu können.

2. Schutz für beliebige Objekte im System

Dateien sind nicht die einzigen schutzwürdigen Objekte im System. Ganz allgemein lassen sich in einem Betriebssystem Objekte identifizieren, auf die nicht jeder Benutzer jede beliebige mögliche Operation anwenden darf. So kann das Schutz-Konzept für Dateien beispielsweise auf Geräte, Datenträger oder Spool-Warteschlangen ausgedehnt werden.

Domänen

Die Rechte eines Prozesses in einem bestimmten Augenblick seiner Ausführung können durch eine Aufstellung der Rechte, die der Prozeß in bezug auf alle Objekte im System besitzt, vollständig beschrieben werden. Für eine solche Aufstellung, in der jeder Eintrag aus der Bezeichnung des Objekts und der Menge der zulässigen Operationen besteht, hat sich die Bezeichnung Domäne (Domain) eingebürgert.

Unter bestimmten, vom jeweiligen Betriebssystem abhängigen Umständen, kann ein Prozeß in eine andere Domäne eintreten, also seine Berechtigungen ändern. Beispiel dafür sind:

Der Eintritt eines Prozesses in den Betriebssystemkern

Der Kern besitzt eine Domäne mit maximalen Rechten.

Der Wechsel der Benutzergruppe

Unter UNIX kann ein Benutzer mehrerer Gruppen gleichzeitig angehören.

Der Aufruf eines Programms mit Domänenwechsel

Unter UNIX kann ein Benutzer ein Programm bei seiner Ausführung in eine bestimmte Domäne, nämlich die des Eigentümers der Datei, eintreten lassen.

Alle Domänen eines Systems können als große, schwach besetzte Matrix dargestellt werden (Abb.2.1). Diese Form eignet sich natürlich nicht zur Implementierung, deshalb wird die Matrix entweder zeilenweise (= Liste von Berechtigungen 'Capability') oder spaltenweise (= Zugriffskontroll-Liste 'Access control list') aufgeteilt. Um dieses Konzept benutzen zu können, wird die Domäne im System als Objekt aufgefaßt.

Zu 1.3:

Ein Benutzer, der auf eine Datei zugreifen möchte, kann zum Eigentümer in einem der vier folgenden Verhältnisse stehen:

System:

Der Benutzer gehört einer besonders privilegierten Gruppe von Benutzern an.

Owner:

Der Benutzer ist gleichzeitig der Eigentümer.

Group:

Der Benutzer ist ein Mitglied der Gruppe des Besitzers, aber nicht der Besitzer selbst.

World:

Der Benutzer gehört keiner der zuvor genannten Gruppen an.

Bei der Zugriffsart werden (in VAX/VMS) folgende Möglichkeiten unterschieden:

Execute:     Ausführen einer Programmdatei

Read: Lesen

Write: Schreiben

Delete: Löschen

Andern einer Datei, mittels der Read- & Write-Berechtigung, in einem Verzeichnis

VMS$ rename [good]file.dat [evil]x.y

Nachträgliches Andern der Berechtigung einer Datei

VMS$ SET PROTECTION=(OWNER=RWE, GROUP=RE, WORLD=R) XYZ.DAT

Zu 2.1:

Kontrollfragen

Welche Nachteile hat die Losungswortvergabe?

Der Benutzer muß sich eine Reihe von Losungswörtern merken

Ein Lösungswort kann schnell weitergesagt werden

Soll ein Benutzer von einer Datei ausgeschlossen werden, so muß das Losungswort geändert werden und den anderen Benutzern das neue Losungswort mitgeteilt werden.

Das Losungswort kann auch meist in einem Programm auftreten das auf die geschützte Datei zugreifen kann. Gibt es von diesem Programm Listen, so ist es möglich das Losungswort leichter herauszufinden.

Welchen Sinn hat das Verschlüsseln von Daten?

Der Sinn des Verschlüsselns besteht darin, daß Daten nicht ohneweiteres von unbefugten Personen gelesen werden können. Zugriffe zu den Daten erfordern Codierungs- und

Decodierungsschritte.

Welche Möglichkeiten der Zugriffsart können in VAX/VMS unterschieden werden?

Execute:     Ausführen einer Programmdatei

Read: Lesen

Write: Schreiben

Delete: Löschen