專利名稱：基于信息密級標(biāo)識的多級域防護(hù)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種基于信息密級標(biāo)識的多級域防護(hù)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
社會的信息化，給大家?guī)肀憬莸耐瑫r，也帶來了眾多安全威脅。出于安全考慮，涉密網(wǎng)絡(luò)通常按照不同的密級進(jìn)行安全域劃分，按照國家要求，必須采取可靠技術(shù)，嚴(yán)禁高密級信息流向低密級域。而在企業(yè)內(nèi)網(wǎng)中所涉及的眾多商業(yè)機(jī)密，也需要控制在最小的知悉范圍，防止信息泄露?；诿芗墭?biāo)識的安全域管理和信息流向控制是解決該問題的方向與關(guān)鍵。目前在多級安全域領(lǐng)域，尚無完善的技術(shù)可以完美解決該問題，但在可信計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)安全以及文件加密等相關(guān)領(lǐng)域獲采用了文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動技術(shù)來保障數(shù)據(jù)安全。例如，一申請?zhí)枮?00610096441. 1，名稱為“一種計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)安全防護(hù)方法”的中國發(fā)明專利就公開了一種利用微軟內(nèi)核操作系統(tǒng)的驅(qū)動框架，采用改進(jìn)型文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動技術(shù)，將文件過濾驅(qū)動模塊嵌入到I/o管理器和文件系統(tǒng)驅(qū)動層模塊之間，通過電子鑰匙中的密鑰和用戶登錄密碼來確認(rèn)登錄用戶的合法性，然后I/o管理器將數(shù)據(jù)包傳輸?shù)轿募^濾驅(qū)動模塊，進(jìn)行加解密認(rèn)證處理，再轉(zhuǎn)交到文件系統(tǒng)驅(qū)動層模塊，從而實(shí)現(xiàn)對于合法用戶完全透明的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)安全防護(hù)。缺點(diǎn)1:該發(fā)明單純的應(yīng)用于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)安全保護(hù)，無法實(shí)現(xiàn)細(xì)粒度控制，沒有實(shí)現(xiàn)對不同密級的信息分級保護(hù)，造成只要有電子鑰匙的用戶均能訪問各種級別的涉密信
肩、O缺點(diǎn)2 :沒有實(shí)現(xiàn)對信息在多級安全域流通過程中的信息監(jiān)控、攔截，更沒有提供實(shí)時監(jiān)控報(bào)警裝置，來防止信息泄露。缺點(diǎn)3 :沒有實(shí)現(xiàn)用戶行為的審計(jì)，對于信息泄露事故，將無法進(jìn)行審計(jì)，從而無法實(shí)現(xiàn)責(zé)任制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服了上述缺陷，提供一種基于信息密級標(biāo)識的多級域防護(hù)方法及系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的有益效果在于基于包括創(chuàng)建者標(biāo)識、文件標(biāo)識及域安全級別標(biāo)識的密級標(biāo)識實(shí)現(xiàn)對涉密文件的動態(tài)加密/解密，從而實(shí)現(xiàn)合法用戶的細(xì)粒度訪問，解決不同密級的信息從生成-訪問-流通-銷毀這一系列過程中所存在的信息泄露威脅。


下面結(jié)合附圖詳述本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)圖1為本發(fā)明的體系框架以及組成模塊；
圖2為本發(fā)明的通過認(rèn)證用戶創(chuàng)建密文的具體流程示意圖；圖3為本發(fā)明的用戶訪問密文的具體流程示意圖；圖4為本發(fā)明的密文流通控制的具體流程示意圖。
具體實(shí)施例方式為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。本發(fā)明提供了一種基于信息密級標(biāo)識的多級域防護(hù)方法，通過在內(nèi)核操作系統(tǒng)的驅(qū)動框架的I/o管理器與文件驅(qū)動系統(tǒng)層之間嵌入文件系統(tǒng)過濾層以執(zhí)行包括，通過認(rèn)證用戶創(chuàng)建密文包括在收到寫的I/O請求包的請求后，向文件系統(tǒng)驅(qū)動層發(fā)送寫的I/O請求包(IRP-1/0 Request Pcaket)的請求，從而在待加密文件的中(例如通常最方便的是在文件頭)加入密級標(biāo)識(最佳的是一個擁有固定長度的密級標(biāo)識)再通過加密算法加密后將其以密文形式保存在物理磁盤上的步驟，本步驟實(shí)現(xiàn)了動態(tài)透明加密。上述加密算法包括在密級標(biāo)識中，密級標(biāo)識還應(yīng)當(dāng)至少包括有創(chuàng)建者標(biāo)識、文件標(biāo)識及域安全級別標(biāo)識，所述域安全級別標(biāo)識與創(chuàng)建用戶自身所在域相對應(yīng)，所述創(chuàng)建者標(biāo)識與創(chuàng)建用戶自身的權(quán)限級別相對應(yīng)。上述創(chuàng)建者標(biāo)識以創(chuàng)建時間命名，如此的好處是使得創(chuàng)建者標(biāo)識在作為文件標(biāo)識的同時也明確了文件的創(chuàng)建時間。 最佳的,密級標(biāo)識包括文件標(biāo)識(ID標(biāo)識)、創(chuàng)建者標(biāo)識、修改者標(biāo)識、最后讀取者標(biāo)識，權(quán)限信息標(biāo)識、域安全級別標(biāo)識、加密算法、文件長度(L)。對應(yīng)的，若用戶成功訪問涉密文件，在訪問后用戶端會對密級標(biāo)識中的最后讀取者標(biāo)識進(jìn)行更新，更新為當(dāng)前訪問的用戶，以便后續(xù)用戶行為審計(jì)時監(jiān)控。用戶訪問密文用戶要訪問密文時，文件系統(tǒng)過濾層主動提取待訪問密文的密級標(biāo)識與訪問用戶的權(quán)限比較，從而判斷用戶是否具有瀏覽該文件的權(quán)限，以便決定是否往文件系統(tǒng)驅(qū)動層發(fā)送IRP來完成涉密信息的讀取與解密，當(dāng)且僅當(dāng)密級標(biāo)識與訪問用戶的權(quán)限匹配時向數(shù)據(jù)文件系統(tǒng)驅(qū)動層發(fā)送讀的I/O請求包的請求讀取密文然后解密的步驟。最佳的，上述加密算法采用密鑰加密，所述創(chuàng)建密文與訪問密文中的加密、解密的密鑰由服務(wù)端分發(fā)。如上所述，本發(fā)明利用微軟內(nèi)核操作系統(tǒng)的驅(qū)動框架，嵌入文件系統(tǒng)過濾層，設(shè)置在服務(wù)端的密鑰管理，結(jié)合訪問控制策略，構(gòu)造成一個信息控制引擎，實(shí)現(xiàn)涉密信息的動態(tài)透明加解密與細(xì)粒度訪問控制，并保證了涉密信息一旦離開該平臺，將因缺失密鑰管理模塊而無法被明文打開?？梢?，信息控制引擎是整個防護(hù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。密文流通控制，包括多級域信息流向控制，當(dāng)密文在多級域中流通時，通過劫持密文然后根據(jù)訪問策略比較密文的密級標(biāo)識中的域安全級別標(biāo)識是否高于當(dāng)前流通域，高于則對密文執(zhí)行攔截，否則對密文執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)/放行的步驟；同級域信息流向控制，當(dāng)密文在同一級域中流通時，通過劫持密文然后根據(jù)訪問策略比較密文的密級標(biāo)識中的創(chuàng)建者標(biāo)識是否高于接收用戶，高于則對密文執(zhí)行攔截，否則對密文執(zhí)行放行/轉(zhuǎn)發(fā)的步驟。最佳的，密文流通控制在安全網(wǎng)關(guān)的截獲下實(shí)現(xiàn)控制。由此，若是使用者通過U盤等外部接口，移走密文，如果是在離開該系統(tǒng)的機(jī)子上運(yùn)行，將由于沒由服務(wù)端分發(fā)的密鑰而無法打開。如果是拷到別的域或者是拷到同一個域的機(jī)子，由于在解密過程中，會對域級別與信息密級標(biāo)識進(jìn)行判斷，從而造成不符合要求的人打開失敗。用戶行為審計(jì)，包括根據(jù)密文的密級標(biāo)識中文件標(biāo)識為身份標(biāo)識進(jìn)行用戶行為的日志審計(jì)與危險(xiǎn)操作下發(fā)出報(bào)警的步驟，做到責(zé)任可追查及實(shí)時監(jiān)控。在整個過程中，用戶行為審計(jì)會通過關(guān)聯(lián)文件標(biāo)識(ID標(biāo)識)進(jìn)行跟蹤，當(dāng)用戶發(fā)
生讀、寫、修改、流通等操作時候，寫入服務(wù)端審計(jì)數(shù)據(jù)庫，對會產(chǎn)生信息泄露的操作進(jìn)行報(bào)
m
目O如圖1為上述方法得以執(zhí)行的一種系統(tǒng)實(shí)體架構(gòu)示意圖，本發(fā)明適用于C/S架構(gòu)，通過SSL安全通道連接用戶端與服務(wù)端，實(shí)現(xiàn)涉密文件的細(xì)粒度訪問以及安全域管理與信息流向控制，各模塊功能如下利用自檢掃描系統(tǒng)，在域管理模塊進(jìn)行計(jì)算機(jī)、設(shè)備的識別，綁定IP/MAC，界面化展示整個區(qū)域網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、PC、服務(wù)器及相關(guān)設(shè)備，是整個域管理的基礎(chǔ)，將劃分不同安全級別的域給予形象的展示。用戶認(rèn)證模塊，在用戶注冊時，管理員根據(jù)最小化原則，賦予某一級別權(quán)限，包括絕密、機(jī)密、秘密、敏感、公開；在用戶登錄時，通過頁面重定向，強(qiáng)制用戶通過SSL安全機(jī)制實(shí)現(xiàn)握手認(rèn)證，建立通信安全通道。在已認(rèn)證用戶讀取涉密信息時，就可以根據(jù)該用戶權(quán)限，實(shí)現(xiàn)細(xì)粒度訪問。信息控制引擎，利用Windows內(nèi)核的驅(qū)動框架，采用改進(jìn)型文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動技術(shù)，在I/O管理器與文件驅(qū)動系統(tǒng)層之間嵌入文件系統(tǒng)過濾層，通過文件系統(tǒng)過濾層將密級標(biāo)識附加于信息頭部，并對讀寫過程中的驅(qū)動層之間傳遞的IRP數(shù)據(jù)包進(jìn)行截獲與過濾等相應(yīng)操作，結(jié)合服務(wù)端的密鑰管理模塊，實(shí)現(xiàn)動態(tài)透明加解密。用戶創(chuàng)建文件或被確認(rèn)對該文件有讀權(quán)限時，系統(tǒng)在內(nèi)核層創(chuàng)建信息密級標(biāo)識鏈表用來關(guān)聯(lián)權(quán)限，提高讀取效率。日志審計(jì)模塊，密級標(biāo)識中的文件標(biāo)識(ID)作為涉密信息的唯一身份標(biāo)識，系統(tǒng)通過關(guān)聯(lián)ID，實(shí)現(xiàn)對信息從生成-訪問-流通-銷毀這一系列過程進(jìn)行跟蹤，形成日志記錄，并對用戶的違規(guī)操作進(jìn)行彈框報(bào)警，達(dá)到實(shí)時監(jiān)控與責(zé)任追求的目的。密鑰管理模塊內(nèi)核是通過多個IRP讀寫命令來完成對文件的讀寫，由于每次讀寫信息的加解密操作都不可以改變信息長度，因此需要采用對稱加密算法，而加\解密所需要的密鑰就是通過服務(wù)端的密鑰管理模塊來獲取。該系統(tǒng)可以支持多種加密算法，用戶可以根據(jù)自己的需要，在策略配置時，選擇相應(yīng)的加密算法。實(shí)施例上述通過認(rèn)證用戶創(chuàng)建密文,參見圖2,在一個實(shí)施例中可具體包括步驟Al)、通過頁面重定向(是一種普通的強(qiáng)制認(rèn)證的方式)，強(qiáng)制用戶通過SSL安全機(jī)制實(shí)現(xiàn)握手認(rèn)證，建立通信安全通道，連接服務(wù)端；
A2)、用戶端應(yīng)用程序(用戶用于打開涉密信息的應(yīng)用軟件，例如word)調(diào)用操作系統(tǒng)讀寫信息函數(shù)(如CreateFile函數(shù)，即是windows框架里的讀寫信息時候要調(diào)用到的函數(shù))向I/O管理器發(fā)送IRP_MJ_WRITE寫請求；A3)、I/0管理器提取進(jìn)程名稱、存儲路徑、開始地址、數(shù)據(jù)長度、待存儲數(shù)據(jù)等構(gòu)造寫請求對應(yīng)的I/O請求包(IRP)，并將該IRP發(fā)送到文件系統(tǒng)過濾層；A4)、文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動層收到數(shù)據(jù)包后，主動向文件系統(tǒng)驅(qū)動層發(fā)送一次IRP寫請求，請求在待加密文件的文件頭加入密級標(biāo)識，同時在本地對應(yīng)用戶創(chuàng)建密級標(biāo)識鏈表用于保存上述密級標(biāo)識，并其更新至服務(wù)端，根據(jù)密級標(biāo)識中的加密算法完成加密；本步驟中，由于要將正常的寫過程先掛起，再由文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動層完成添加密級標(biāo)識的過程，所以文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動層收到數(shù)據(jù)包后，需要主動的向文件系統(tǒng)驅(qū)動層發(fā)送一次IRP寫請求。A5)、文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動層將添加了密級標(biāo)識，并聯(lián)合服務(wù)端完成的加密后的IRP數(shù)據(jù)包發(fā)送給文件驅(qū)動系統(tǒng)，并最終該帶有密級標(biāo)識的涉密信息以密文形式保存(例如寫入物理磁盤保存)。而用戶訪問密文的實(shí)施例則參見圖3，具體包括步驟BI)、通過頁面重定向，強(qiáng)制用戶通過SSL安全機(jī)制實(shí)現(xiàn)握手認(rèn)證，建立通信安全通道，連接服務(wù)端；B2)、用戶端應(yīng)用程序調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)核組建提供的函數(shù)接口向I/O管理器發(fā)送RP_MJ_READ讀請求；B3)、I/O管理器提取進(jìn)程名稱、存儲路徑、開始地址、數(shù)據(jù)長度等構(gòu)造讀請求對應(yīng)的IRP，并將該IRP發(fā)送到文件系統(tǒng)過濾層，等待讀取返回的密文；B4)、過濾驅(qū)動層向文件系統(tǒng)驅(qū)動層發(fā)送密級標(biāo)識讀取指令(IRP_QUERY_INF0),獲取本次訪問密文的密級標(biāo)識；B5)、將密級標(biāo)識中的文件標(biāo)識與用戶的密級標(biāo)識鏈表對比，若密級標(biāo)識鏈表中已有，則繼續(xù)步驟，若無，則進(jìn)行權(quán)限的對比，若創(chuàng)建者標(biāo)識高于接收用戶權(quán)限則返回錯誤，否則將此密文更新到密級標(biāo)識鏈表并同步到服務(wù)端然后繼續(xù)步驟；B6)、文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動層將IRP發(fā)送給文件系統(tǒng)過濾層；B7)、文件系統(tǒng)驅(qū)動層接收到數(shù)據(jù)后將本次訪問密文讀出并返回給文件系統(tǒng)過濾層；B8 )、文件系統(tǒng)過濾層接收到返回的密文后，按照密級標(biāo)識中的加密算法解密，并將解密后的數(shù)據(jù)傳給I/o管理器；B9)、I/O管理器將該數(shù)據(jù)傳給用戶端應(yīng)用程序接口，完成讀請求。涉密機(jī)構(gòu)或企業(yè)內(nèi)網(wǎng)，出于保密需求，都會根據(jù)自身需要劃分不同級別的安全域，并根據(jù)最小化原則，賦予用戶不同的角色以及對應(yīng)的權(quán)限。因此，參見圖4，對于密文流通控制中，特別是多級域信息流向控制的訪問策略可以進(jìn)一步包括步驟Cl)、比較密文的密級標(biāo)識中的域安全級別標(biāo)識與當(dāng)前流通域的安全級別高低，高則執(zhí)行攔截，否則繼續(xù)步驟；C2)、判斷接收用戶是否是擁有訪問該密文的權(quán)限，是則繼續(xù)步驟，否則返回錯
C3 )、對密文執(zhí)行放行/轉(zhuǎn)發(fā)。通過對創(chuàng)建者級別、域安全級別、信息秘密級別(文件標(biāo)識)進(jìn)行細(xì)分，輔以如上所述的訪問控制策略，通過信息控制引擎與服務(wù)端，實(shí)現(xiàn)對涉密信息的細(xì)粒度訪問，杜絕涉密信息由高密級域流向低密級域。本發(fā)明還提供了一種基于信息密級標(biāo)識的多級域防護(hù)的系統(tǒng)，通過在內(nèi)核操作系統(tǒng)的驅(qū)動框架的I/o管理器與文件驅(qū)動系統(tǒng)層之間嵌入文件系統(tǒng)過濾層，文件系統(tǒng)過濾層包括通過認(rèn)證用戶創(chuàng)建密文模塊，用于在收到寫的I/O請求包請求后，向文件系統(tǒng)驅(qū)動層發(fā)送寫的I/o請求包請求，從而在待加密文件中加入密級標(biāo)識再通過加密算法加密后將其以密文形式保存；上述加密算法包括在密級標(biāo)識中，密級標(biāo)識還包括有創(chuàng)建者標(biāo)識、文件標(biāo)識及域安全級別標(biāo)識，所述域安全級別標(biāo)識與創(chuàng)建用戶自身所在域相對應(yīng)，所述創(chuàng)建者標(biāo)識與創(chuàng)建用戶自身的權(quán)限級別相對應(yīng)；用戶訪問密文模塊，包括主動提取待訪問密文的密級標(biāo)識與訪問用戶的權(quán)限比較，僅當(dāng)密級標(biāo)識與訪問用戶的權(quán)限匹配時向數(shù)據(jù)文件系統(tǒng)驅(qū)動層發(fā)送讀的I/o請求包請求讀取密文然后解密；密文流通控制模塊，包括，多級域信息流向控制單元，用于當(dāng)密文在多級域中流通時，通過劫持密文然后根據(jù)訪問策略中的比較密文的密級標(biāo)識中的域安全級別標(biāo)識是否高于當(dāng)前流通域，高于則對密文執(zhí)行攔截，否則對密文執(zhí)行放行/轉(zhuǎn)發(fā)；同級域信息流向控制單元，用于當(dāng)密文在同一級域中流通時，通過劫持密文然后根據(jù)訪問策略比較密文的密級標(biāo)識中的創(chuàng)建者標(biāo)識是否高于接收用戶，是則對密文執(zhí)行攔截，否則對密文執(zhí)行放行/轉(zhuǎn)發(fā)；用戶行為審計(jì)模塊，用于根據(jù)密文的密級標(biāo)識中文件標(biāo)識為身份標(biāo)識進(jìn)行用戶行為的日志審計(jì)與危險(xiǎn)操作下發(fā)出報(bào)警。較佳的，上述通過認(rèn)證用戶創(chuàng)建密文模塊具體包括通信連接單元，用于通過頁面重定向，強(qiáng)制用戶通過SSL安全機(jī)制實(shí)現(xiàn)握手認(rèn)證，建立通信安全通道，連接服務(wù)端然后轉(zhuǎn)到寫請求單元；寫請求單元，用于當(dāng)用戶端應(yīng)用程序調(diào)用操作系統(tǒng)讀寫信息函數(shù)向I/O管理器發(fā)送寫請求；寫請求反饋單元，用于當(dāng)收到寫請求單元的寫請求后，I/O管理器提取進(jìn)程名稱、存儲路徑、開始地址、數(shù)據(jù)長度、待存儲數(shù)據(jù)等構(gòu)造寫請求對應(yīng)的I/O請求包，并將該I/O請求包發(fā)送到文件系統(tǒng)過濾層；密文創(chuàng)建單元，用于文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動層收到數(shù)據(jù)包后，主動向文件系統(tǒng)驅(qū)動層發(fā)送一次I/o請求包的寫請求，請求在待加密文件的文件頭加入密級標(biāo)識，同時對應(yīng)用戶創(chuàng)建密級標(biāo)識鏈表用于保存上述密級標(biāo)識，并其更新至服務(wù)端，根據(jù)密級標(biāo)識中的加密算法完成加密；密文處理單元，用于當(dāng)密文創(chuàng)建單元完成加密后，文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動層將加密后的IRP數(shù)據(jù)包發(fā)送給文件驅(qū)動系統(tǒng)，并最終該帶有密級標(biāo)識的涉密信息以密文形式保存。
較佳的，上述用戶訪問密文模塊具體包括通信連接單元，用于通過頁面重定向，強(qiáng)制用戶通過SSL安全機(jī)制實(shí)現(xiàn)握手認(rèn)證，建立通信安全通道，連接服務(wù)端然后轉(zhuǎn)到讀請求單元；讀請求單元，用于當(dāng)用戶端應(yīng)用程序調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)核組建提供的函數(shù)接口向I/O管理器發(fā)送讀請求；讀反饋單元，用于當(dāng)收到讀請求單元的讀請求后嗎，I/O管理器提取進(jìn)程名稱、存儲路徑、開始地址、數(shù)據(jù)長度等構(gòu)造讀請求對應(yīng)的I/O請求包，并將該I/O請求包發(fā)送到文件系統(tǒng)過濾層，等待讀取返回的密文然后轉(zhuǎn)至密級標(biāo)識獲取單元；密級標(biāo)識獲取單元，用于過濾驅(qū)動層向文件系統(tǒng)驅(qū)動層發(fā)送密級標(biāo)識讀取指令，獲取本次訪問密文的密級標(biāo)識；密級識別單元，用于在密級標(biāo)識獲取單元獲取密文的密級標(biāo)識后，將密級標(biāo)識中的文件標(biāo)識與用戶的密級標(biāo)識鏈表對比，若密級標(biāo)識鏈表中已有，則繼續(xù)步驟，若無，則進(jìn)行權(quán)限的對比，若創(chuàng)建者標(biāo)識高于接收用戶權(quán)限則返回錯誤，否則將此密文更新到密級標(biāo)識鏈表并同步到服務(wù)端然后轉(zhuǎn)到文件系統(tǒng)過濾層請求單元；文件系統(tǒng)過濾層請求單元，用于文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動層將I/O請求包發(fā)送給文件系統(tǒng)過濾層；文件系統(tǒng)過濾層響應(yīng)單元，用于在收到文件系統(tǒng)過濾層請求單元的I/O請求包后，文件系統(tǒng)驅(qū)動層將本次訪問密文讀出并返回給文件系統(tǒng)過濾層；I/O管理器請求單元，用于在文件系統(tǒng)過濾層反饋單元返回密文后，文件系統(tǒng)過濾層接收到返回的密文，按照密級標(biāo)識中的加密算法解密，并將解密后的數(shù)據(jù)傳給I/o管理器；I/O管理器響應(yīng)單元，用于在I/O管理器請求單元解密密文后，由I/O管理器將該數(shù)據(jù)傳給用戶端應(yīng)用程序接口，完成讀請求。最佳的，上述系統(tǒng)中各模塊、單元之間鎖采用的加密算法采用密鑰加密，所述創(chuàng)建密文與訪問密文中的加密、解密的密鑰由服務(wù)端分發(fā)。綜上所述，對應(yīng)背景技術(shù)所述的現(xiàn)有技術(shù)的3項(xiàng)不足，本發(fā)明的有益效果在于1、針對第一個缺陷，本發(fā)明采用的技術(shù)是文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動層收到數(shù)據(jù)包后，主動向文件系統(tǒng)驅(qū)動層發(fā)送一次IRP寫請求，請求在文件頭加入固定長度的密級標(biāo)識，由于密級標(biāo)識中包含有秘密級別，根據(jù)創(chuàng)建用戶的級別默認(rèn)自動賦予對應(yīng)的信息密級，從而實(shí)現(xiàn)了信息密級細(xì)粒度劃分，再根據(jù)之前描述的讀與流通流程，就可以實(shí)現(xiàn)細(xì)粒度訪問，克服背景技術(shù)里不能實(shí)現(xiàn)細(xì)粒度劃分與細(xì)粒度訪問的缺陷。2、針對第二個缺陷，如前所述，由于密級標(biāo)識至少中包含有三個標(biāo)識，分別是密級標(biāo)識、域安全級別、創(chuàng)建者標(biāo)識。在服務(wù)端，管理員根據(jù)工作需要結(jié)合最小化原則賦予用戶權(quán)限，產(chǎn)生創(chuàng)建者標(biāo)識以及其所在域；企業(yè)或涉密機(jī)構(gòu)根據(jù)安全級別不同進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分并，在域管理模塊中通過自掃描系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)形象化展示并用二進(jìn)制標(biāo)識域的安全級別；密級標(biāo)識是通過文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動層添加進(jìn)去，里面包含文件標(biāo)識、創(chuàng)建者標(biāo)識、修改者標(biāo)識、最后讀取者標(biāo)識，權(quán)限信息標(biāo)識、域安全級別標(biāo)識、加密算法、文件長度。當(dāng)對文件信息進(jìn)行操作，包括創(chuàng)建、讀取、修改、流通，都會導(dǎo)致密級標(biāo)識的更新(主要指的是密級標(biāo)識中最后讀取者標(biāo)識)，將這更新的內(nèi)容同步到服務(wù)端審計(jì)數(shù)據(jù)庫，就能達(dá)到信息跟蹤的目的。對比密級標(biāo)識、域安全級別、創(chuàng)建者標(biāo)識，當(dāng)出現(xiàn)可能造成信息泄露的操作發(fā)生時候，既進(jìn)行了無權(quán)限操作，將該操作通過密集標(biāo)識更新到審計(jì)數(shù)據(jù)庫，同時彈出報(bào)警警告。3、針對第三個缺陷，由于本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了信息從生成-訪問-流通-銷毀這一系列過程的全過程跟蹤標(biāo)識，并記錄到審計(jì)數(shù)據(jù)庫中，因此在出現(xiàn)安全事故時候，可以導(dǎo)出審查，做到責(zé)任追究。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于信息密級標(biāo)識的多級域防護(hù)方法，其特征在于通過在內(nèi)核操作系統(tǒng)的驅(qū)動框架的I/o管理器與文件驅(qū)動系統(tǒng)層之間嵌入文件系統(tǒng)過濾層以執(zhí)行包括， 通過認(rèn)證用戶創(chuàng)建密文， 包括在收到寫的I/o請求包請求后，向文件系統(tǒng)驅(qū)動層發(fā)送寫的I/O請求包請求，從而在待加密文件中加入密級標(biāo)識再通過加密算法加密后將其以密文形式保存的步驟；其中，所述密級標(biāo)識包括有創(chuàng)建者標(biāo)識、文件標(biāo)識及域安全級別標(biāo)識，所述域安全級別標(biāo)識與創(chuàng)建用戶所在域相對應(yīng)，所述創(chuàng)建者標(biāo)識與創(chuàng)建用戶的權(quán)限級別相對應(yīng)； 用戶訪問密文，包括， 主動提取待訪問密文的密級標(biāo)識與訪問用戶的權(quán)限比較，僅當(dāng)密級標(biāo)識與訪問用戶的權(quán)限匹配時向數(shù)據(jù)文件系統(tǒng)驅(qū)動層發(fā)送讀的I/o請求包請求讀取密文然后解密的步驟；密文流通控制，包括， 多級域信息流向控制，當(dāng)密文在多級域中流通時，通過劫持密文然后根據(jù)訪問策略比較密文的密級標(biāo)識中的域安全級別標(biāo)識是否高于當(dāng)前流通域，高于則對密文執(zhí)行攔截，否則對密文執(zhí)行放行/轉(zhuǎn)發(fā)的步驟； 同級域信息流向控制，當(dāng)密文在同一級域中流通時，通過劫持密文然后根據(jù)訪問策略比較密文的密級標(biāo)識中的創(chuàng)建者標(biāo)識是否高于接收用戶，是則對密文執(zhí)行攔截，否則對密文執(zhí)行放行/轉(zhuǎn)發(fā)的步驟； 用戶行為審計(jì)，包括， 根據(jù)密文的密級標(biāo)識中文件標(biāo)識為身份標(biāo)識進(jìn)行用戶行為的日志審計(jì)與危險(xiǎn)操作下發(fā)出報(bào)警的步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的基于信息密級標(biāo)識的多級域防護(hù)方法，其特征在于所述通過認(rèn)證用戶創(chuàng)建密文具體包括步驟， Al)、通過頁面重定向，強(qiáng)制用戶通過SSL安全機(jī)制實(shí)現(xiàn)握手認(rèn)證，建立通信安全通道，連接服務(wù)端； A2)、用戶端調(diào)用操作系統(tǒng)讀寫信息函數(shù)向I/O管理器發(fā)送寫請求； A3)、I/0管理器提取進(jìn)程名稱、存儲路徑、開始地址、數(shù)據(jù)長度、待存儲數(shù)據(jù)等構(gòu)造寫請求對應(yīng)的I/O請求包，并將該I/O請求包發(fā)送到文件系統(tǒng)過濾層； A4)、文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動層收到數(shù)據(jù)包后，主動向文件系統(tǒng)驅(qū)動層發(fā)送一次I/O請求包的寫請求，請求在待加密文件的文件頭加入密級標(biāo)識，同時對應(yīng)用戶創(chuàng)建密級標(biāo)識鏈表用于保存上述密級標(biāo)識，并將密級標(biāo)識鏈表更新至服務(wù)端，根據(jù)密級標(biāo)識中的加密算法完成加密； A5)、文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動層將加密后的IRP數(shù)據(jù)包發(fā)送給文件驅(qū)動系統(tǒng)，并最終該帶有密級標(biāo)識的涉密信息以密文形式保存。
3.如權(quán)利要求2所述的基于信息密級標(biāo)識的多級域防護(hù)方法，其特征在于所述用戶訪問密文具體包括步驟， BI)、通過頁面重定向，強(qiáng)制用戶通過SSL安全機(jī)制實(shí)現(xiàn)握手認(rèn)證，建立通信安全通道，連接服務(wù)端； B2)、用戶端應(yīng)用程序調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)核組建提供的函數(shù)接口向I/O管理器發(fā)送讀請求； B3)、I/O管理器提取進(jìn)程名稱、存儲路徑、開始地址、數(shù)據(jù)長度等構(gòu)造讀請求對應(yīng)的I/O請求包，并將該I/O請求包發(fā)送到文件系統(tǒng)過濾層，等待讀取返回的密文； B4)、過濾驅(qū)動層向文件系統(tǒng)驅(qū)動層發(fā)送密級標(biāo)識讀取指令，獲取本次訪問密文的密級標(biāo)識； B5)、將密級標(biāo)識中的文件標(biāo)識與用戶的密級標(biāo)識鏈表對比，若密級標(biāo)識鏈表中已有，則繼續(xù)步驟，若無，則進(jìn)行權(quán)限的對比，若創(chuàng)建者標(biāo)識高于接收用戶權(quán)限則返回錯誤，否則將此密文更新到密級標(biāo)識鏈表并同步到服務(wù)端然后繼續(xù)步驟； B6)、文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動層將I/O請求包發(fā)送給文件系統(tǒng)過濾層； B7 )、文件系統(tǒng)驅(qū)動層接收到數(shù)據(jù)后將本次訪問密文讀出并返回給文件系統(tǒng)過濾層； B8)、文件系統(tǒng)過濾層接收到返回的密文后，按照密級標(biāo)識中的加密算法解密，并將解密后的數(shù)據(jù)傳給I/O管理器； B9)、I/O管理器將解密后的數(shù)據(jù)傳給用戶端應(yīng)用程序接口，完成讀請求。
4.如權(quán)利要求1所述的基于信息密級標(biāo)識的多級域防護(hù)方法，其特征在于所述密文流通控制中多級域信息流向控制進(jìn)一步包括步驟， Cl)、比較密文的密級標(biāo)識中的域安全級別標(biāo)識與當(dāng)前流通域的安全級別高低，高則執(zhí)行攔截，否則繼續(xù)步驟； C2)、判斷接收用戶是否是擁有訪問該密文的權(quán)限，是則繼續(xù)步驟，否則返回錯誤； C3)、對密文執(zhí)行放行/轉(zhuǎn)發(fā)。
5.如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的基于信息密級標(biāo)識的多級域防護(hù)方法，其特征在于所述加密算法采用密鑰加密，所述創(chuàng)建密文與訪問密文中的加密、解密的密鑰由服務(wù)端分發(fā)。
6.一種基于信息密級標(biāo)識的多級域防護(hù)的系統(tǒng)，其特征在于通過在內(nèi)核操作系統(tǒng)的驅(qū)動框架的I/O管理器與文件驅(qū)動系統(tǒng)層之間嵌入文件系統(tǒng)過濾層，文件系統(tǒng)過濾層包括 通過認(rèn)證用戶創(chuàng)建密文模塊，用于在收到寫的I/o請求包請求后，向文件系統(tǒng)驅(qū)動層發(fā)送寫的I/o請求包請求，從而在待加密文件中加入密級標(biāo)識再通過加密算法加密后將其以密文形式保存； 上述加密算法包括在密級標(biāo)識中，密級標(biāo)識還包括有創(chuàng)建者標(biāo)識、文件標(biāo)識及域安全級別標(biāo)識，所述域安全級別標(biāo)識與創(chuàng)建用戶所在域相對應(yīng)，所述創(chuàng)建者標(biāo)識與創(chuàng)建用戶的權(quán)限級別相對應(yīng)； 用戶訪問密文模塊，包括主動提取待訪問密文的密級標(biāo)識與訪問用戶的權(quán)限比較，僅當(dāng)密級標(biāo)識與訪問用戶的權(quán)限匹配時向數(shù)據(jù)文件系統(tǒng)驅(qū)動層發(fā)送讀的I/o請求包請求讀取密文然后解密； 密文流通控制模塊，包括， 多級域信息流向控制單元，用于當(dāng)密文在多級域中流通時，通過劫持密文然后根據(jù)訪問策略中的比較密文的密級標(biāo)識中的域安全級別標(biāo)識是否高于當(dāng)前流通域，高于則對密文執(zhí)行攔截，否則對密文執(zhí)行放行/轉(zhuǎn)發(fā)； 同級域信息流向控制單元，用于當(dāng)密文在同一級域中流通時，通過劫持密文然后根據(jù)訪問策略比較密文的密級標(biāo)識中的創(chuàng)建者標(biāo)識是否高于接收用戶，是則對密文執(zhí)行攔截，否則對密文執(zhí)行放行/轉(zhuǎn)發(fā)；用戶行為審計(jì)模塊，用于根據(jù)密文的密級標(biāo)識中文件標(biāo)識為身份標(biāo)識進(jìn)行用戶行為的日志審計(jì)與危險(xiǎn)操作下發(fā)出報(bào)警。
7.如權(quán)利要求6所述的基于信息密級標(biāo)識的多級域防護(hù)的系統(tǒng)，其特征在于所述通過認(rèn)證用戶創(chuàng)建密文模塊具體包括， 通信連接單元，用于通過頁面重定向，強(qiáng)制用戶通過SSL安全機(jī)制實(shí)現(xiàn)握手認(rèn)證，建立通信安全通道，連接服務(wù)端然后轉(zhuǎn)到寫請求單元； 寫請求單元，用于當(dāng)用戶端調(diào)用操作系統(tǒng)讀寫信息函數(shù)向I/O管理器發(fā)送寫請求； 寫請求反饋單元，用于當(dāng)收到寫請求單元的寫請求后，I/O管理器提取進(jìn)程名稱、存儲路徑、開始地址、數(shù)據(jù)長度、待存儲數(shù)據(jù)等構(gòu)造寫請求對應(yīng)的I/O請求包，并將該I/O請求包發(fā)送到文件系統(tǒng)過濾層； 密文創(chuàng)建單元，用于文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動層收到數(shù)據(jù)包后，主動向文件系統(tǒng)驅(qū)動層發(fā)送一次I/o請求包的寫請求，請求在待加密文件的文件頭加入密級標(biāo)識，同時對應(yīng)用戶創(chuàng)建密級標(biāo)識鏈表用于保存上述密級標(biāo)識，并將密級標(biāo)識鏈表更新至服務(wù)端，根據(jù)密級標(biāo)識中的加密算法完成加密； 密文處理單元，用于當(dāng)密文創(chuàng)建單元完成加密后，文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動層將加密后的IRP數(shù)據(jù)包發(fā)送給文件驅(qū)動系統(tǒng)，并最終該帶有密級標(biāo)識的涉密信息以密文形式保存。
8.如權(quán)利要求6所述的基于信息密級標(biāo)識的多級域防護(hù)的系統(tǒng)，其特征在于所述用戶訪問密文模塊具體包括， 通信連接單元，用于通過頁面重定向，強(qiáng)制用戶通過SSL安全機(jī)制實(shí)現(xiàn)握手認(rèn)證，建立通信安全通道，連接服務(wù)端然后轉(zhuǎn)到讀請求單元； 讀請求單元，用于當(dāng)用戶端應(yīng)用程序調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)核組建提供的函數(shù)接口向I/O管理器發(fā)送讀請求； 讀反饋單元，用于當(dāng)收到讀請求單元的讀請求后嗎，I/O管理器提取進(jìn)程名稱、存儲路徑、開始地址、數(shù)據(jù)長度等構(gòu)造讀請求對應(yīng)的I/O請求包，并將該I/O請求包發(fā)送到文件系統(tǒng)過濾層，等待讀取返回的密文然后轉(zhuǎn)至密級標(biāo)識獲取單元； 密級標(biāo)識獲取單元，用于過濾驅(qū)動層向文件系統(tǒng)驅(qū)動層發(fā)送密級標(biāo)識讀取指令，獲取本次訪問密文的密級標(biāo)識； 密級識別單元，用于在密級標(biāo)識獲取單元獲取密文的密級標(biāo)識后，將密級標(biāo)識中的文件標(biāo)識與用戶的密級標(biāo)識鏈表對比，若密級標(biāo)識鏈表中已有，則繼續(xù)步驟，若無，則進(jìn)行權(quán)限的對比，若創(chuàng)建者標(biāo)識高于接收用戶權(quán)限則返回錯誤，否則將此密文更新到密級標(biāo)識鏈表并同步到服務(wù)端然后轉(zhuǎn)到文件系統(tǒng)過濾層請求單元； 文件系統(tǒng)過濾層請求單元，用于文件系統(tǒng)過濾驅(qū)動層將I/o請求包發(fā)送給文件系統(tǒng)過濾層； 文件系統(tǒng)過濾層響應(yīng)單元，用于在收到文件系統(tǒng)過濾層請求單元的I/o請求包后，文件系統(tǒng)驅(qū)動層將本次訪問密文讀出并返回給文件系統(tǒng)過濾層； I/o管理器請求單元，用于在文件系統(tǒng)過濾層反饋單元返回密文后，文件系統(tǒng)過濾層接收到返回的密文，按照密級標(biāo)識中的加密算法解密，并將解密后的數(shù)據(jù)傳給I/o管理器；I/O管理器響應(yīng)單元，用于在I/O管理器請求單元解密密文后，由I/O管理器將解密后的數(shù)據(jù)傳給用戶端應(yīng)用程序接口，完成讀請求。
9.如權(quán)利要求6-8任意一項(xiàng)所述的基于信息密級標(biāo)識的多級域防護(hù)的系統(tǒng)，其特征在于所述加密算法采用密鑰加密，所述創(chuàng)建密文與訪問密文中的加密、解密的密鑰由服務(wù)端分發(fā)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于信息密級標(biāo)識的多級域防護(hù)方法及系統(tǒng)，通過基于包括創(chuàng)建者標(biāo)識、文件標(biāo)識及域安全級別標(biāo)識的密級標(biāo)識實(shí)現(xiàn)對涉密文件的動態(tài)加密/解密，從而實(shí)現(xiàn)合法用戶的細(xì)粒度訪問，解決不同密級的信息從生成-訪問-流通-銷毀這一系列過程中所存在的信息泄露威脅。
文檔編號G06F21/62GK102999732SQ20121048307
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者林文美, 繆品章, 翁鯤鵬, 王美, 方演 申請人:富春通信股份有限公司