Файл: Опорный конспект.doc

Найважливіше питання, що виникає при реалізації принципу "розділяй і володарюй", – як, власне кажучи, розділяти. Згадуваний вище структурний підхід спирається на алгоритмічну декомпозицію, коли виділяються функціональні елементи системи. Основна проблема структурного підходу полягає в тому, що він незастосовний на ранніх етапах аналізу і моделювання наочної області, коли до алгоритмів і функцій справа ще не дійшла. Потрібен підхід "широкого спектру", що не має такого концептуального розриву з аналізованими системами і застосовний на всіх етапах розробки і реалізації складних систем. Ми постараємося показати, що об’єктно-орієнтований підхід задовольняє таким вимогам.

2.2 Основні поняття об’єктно-орієнтованого підходу

Об’єктно-орієнтований підхід використовує об’єктну декомпозицію, тобто поведінка системи описується в термінах взаємодії об’єктів.

Що ж розуміється під об’єктом і які інші основоположні поняття даного підходу?

Перш за все, введемо поняття класу. Клас – це абстракція безлічі єств реального миру, з’єднаних спільністю структури і поведінки.

Об’єкт – це елемент класу, тобто абстракція певного єства.

Підкреслимо, що об’єкти активні, у них є не тільки внутрішня структура, але і поведінка, яка описується так званими методами об’єкту. Наприклад, може бути визначений клас "користувач", що характеризує "користувача взагалі", тобто асоційовані з користувачами дані і їх поведінка (методи). Після цього може бути створений об’єкт "користувач Іванов" з відповідною конкретизацією даних і, можливо, методів.

До активності об’єктів ми ще повернемося.

Наступну групу найважливіших понять об’єктного підходу складають інкапсуляція, спадкоємство і поліморфізм.

Основним інструментом боротьби з складністю в об’єктно-орієнтованому підході є Основним інструментом боротьби з складністю в об’єктно-орієнтованому підході є інкапсуляція - заховання реалізації об’єктів (їх внутрішньої структури і деталей реалізації методів) з наданням зовні тільки строго певних інтерфейсів.

Поняття "поліморфізм" може потрактувати як здатність об’єкту належати більш ніж одному класу. Введення цього поняття відображає необхідність дивитися на об’єкти під різними точками зору, виділяти при побудові абстракцій різні аспекти єств модельованої наочної області, не порушуючи при цьому цілісності об’єкту. (Строго кажучи, існують і інші види поліморфізму, такі як перевантаження і параметричний поліморфізм, але нас вони зараз не цікавлять.)

Спадкоємство означає побудову нових класів на основі існуючих з можливістю додавання або перевизначення даних і методів. Спадкоємство є важливим інструментом боротьби з розмноженням єств без необхідності. Загальна інформація не дублюється, указується тільки те, що міняється. При цьому клас-нащадок пам’ятає про свої "корені".

Дуже важливо і те, що спадкоємство і поліморфізм в сукупності наділюють об’єктно-орієнтовану систему здібністю до відносно безболісної еволюції. Засоби інформаційної безпеки доводиться постійно модифікувати і обновляти, і якщо не можна зробити так, щоб це було економічно вигідно, ІБ з інструменту захисту перетворюється на тягар.

Ми ще повернемося до механізму спадкоємства при розгляді ролевого управління доступом. Поповнимо розглянутий вище класичний набір понять об’єктно-орієнтованого підходу ще двома поняттями: грані об’єкту і рівня деталізації.

Об’єкти реального миру володіють, як правило, декількома відносно незалежними характеристиками. Стосовно об’єктної моделі називатимемо такі характеристики гранями. Ми вже стикалися з трьома основними гранями ІБ - доступністю, цілісністю і конфіденційністю. Поняття грані дозволяє більш природно, ніж поліморфізм, дивитися на об’єкти з різних точок зору і будувати різнопланові абстракції.

Поняття рівня деталізації важливе не тільки для візуалізації об’єктів, але і для систематичного розгляду складних систем, представлених в ієрархічному вигляді. Саме по собі воно дуже просте: якщо черговий рівень ієрархії розглядається з рівнем деталізації n > 0, то наступний - з рівнем (n - 1). Об’єкт з рівнем деталізації 0 вважається атомарним.

Поняття рівня деталізації показу дозволяє розглядати ієрархії з потенційно нескінченною висотою, варіювати деталізацію як об’єктів в цілому, так і їх граней.

Вельми поширеною конкретизацією об’єктно-орієнтованого підходу є компонентні об’єктні середовища, до числа яких належить, наприклад, JavaBeans. Тут з’являється два нові важливі поняття: компонент і контейнер.

неформально компонент можна визначити як багато разів використовується об’єкт, що допускає обробку в графічному інструментальному оточенні і збереження в довготривалій пам’яті.

Контейнери можуть включати безліч компонентів, утворюючи загальний контекст взаємодії з іншими компонентами і з оточенням. Контейнери можуть виступати в ролі компонентів інших контейнерів.

Компонентні об’єктні середовища володіють всіма достоїнствами, властивими об’єктно-орієнтованому підходу:

• інкапсуляція об’єктних компонентів приховує складність реалізації, роблячи видимим інтерфейс, що тільки надається зовні;

• спадкоємство дозволяє розвивати створені раніше компоненти, не порушуючи цілісність об’єктної оболонки;

• поліморфізм по суті дає можливість групувати об’єкти, характеристики яких з деякої точки зору можна вважати схожими.

Поняття ж компоненту і контейнера необхідні нам тому, що з їх допомогою ми можемо природним чином представити ІС, що захищається, і самі захисні засоби. Зокрема, контейнер може визначати межі контрольованої зони (задавати так званий "периметр безпеки").

На цьому ми завершуємо опис основних понять об’єктно-орієнтованого підходу.

2.3 Вживання об’єктно-орієнтованого підходу до розгляду систем, що захищаються

Спробуємо застосувати об’єктно-орієнтований підхід до питань інформаційної безпеки.

Проблема забезпечення інформаційної безпеки - комплексна, захищати доводиться складні системи, і самі захисні засоби теж складні, тому нам знадобляться всі введені поняття. Почнемо з поняття грані.

Фактично три грані вже були введено: це доступність, цілісність і конфіденційність. Їх можна розглядати відносно незалежно, і вважається, що якщо всі вони забезпечені, то забезпечена і ІБ в цілому (тобто суб’єктам інформаційних відносин не буде завданий неприйнятного збитку).

Таким чином, ми структурували нашу мету. Тепер потрібно структурувати засоби її досягнення. Введемо наступні грані:

• законодавчі заходи забезпечення інформаційної безпеки;

• адміністративні заходи (накази і інші дії керівництва організацій, пов’язаних з інформаційними системами, що захищаються);

• процедурні заходи (заходи безпеки, орієнтовані на людей);

• програмно-технічні заходи.

В подальшій частині курсу ми пояснимо докладніше, що розуміється під кожною з виділених граней. Тут же відзначимо, що, у принципі, їх можна розглядати і як результат варіювання рівня деталізації (з цієї причини ми вживатимемо словосполучення "законодавчий рівень", "процедурний рівень" і т.п.). Закони і нормативні акти орієнтовані на всіх суб’єктів інформаційних відносин незалежно від їх організаційної приналежності (це можуть бути як юридичні, так і фізичні особи) в межах країни (міжнародні конвенції мають навіть більш широку область дії), адміністративні заходи - на всіх суб’єктів в межах організації, процедурні - на окремих людей (або невеликі категорії суб’єктів), програмно-технічні - на устаткування і програмне забезпечення. При такому трактуванні в переході з рівня на рівень можна угледіти вживання спадкоємства (кожний наступний рівень не відміняє, а доповнює попередній), а також поліморфізму (суб’єкти виступають відразу в декількох іпостасях - наприклад, як ініціатори адміністративних заходів і як звичайні користувачі, зобов’язані цим заходам підкорятися).

Очевидно, для всіх виділених, відносно незалежних граней діє принцип інкапсуляції (це і значить, що грані "відносно незалежні"). Більш того, ці дві сукупності граней можна назвати ортогональними, оскільки для фіксованої грані в одній сукупності (наприклад, доступності) грані в іншій сукупності повинні пробігати всю безліч можливих значень (потрібно розглянути законодавчі, адміністративні, процедурні і програмно-технічні заходи). Ортогональних совокупностей не повинне бути багато; думається, двох совокупностей з числом елементів, відповідно, 3 і 4 вже достатньо, оскільки вони дають 12 комбінацій.

Продемонструємо тепер, якомога розглядати ІС, що захищається, варіюючи рівень деталізації.

Хай інтереси суб’єктів інформаційних відносин концентруються навкруги ІС якійсь організації, що має свій в розпорядженні два виробничі майданчики, на кожній з яких є сервери, обслуговуючі своїх і зовнішніх користувачів, а також користувачі, потребуючі у внутрішніх і зовнішніх сервісах, що територіально рознесли. Один з майданчиків обладнаний зовнішнім підключенням (тобто має вихід в Internet).

При погляді з нульовим рівнем деталізації ми побачимо лише те, що у організації є інформаційна система (див. рис. 1).

Рисунок 1. ІС при розгляді з рівнем деталізації 0.

Подібна точка зору може показатися неспроможною, але це не так. Вже тут необхідно врахувати закони, застосовні до організацій, що мають свій в розпорядженні інформаційні системи. Можливо, яку-небудь інформацію не можна берегти і обробляти на комп’ютерах, якщо ІС не була аттестована на відповідність певним вимогам. На адміністративному рівні можуть бути декларовані цілі, ради яких створювалася ІС, загальні правила закупівель, упровадження нових компонентів, експлуатації і т.п. На процедурному рівні потрібно визначити вимоги до фізичної безпеки ІС і шляху їх виконання, правила протипожежної безпеки і т.п. На програмно-технічному рівні можуть бути визначені переважні апаратно-програмні платформи і т.п.

По яких критеріях проводити декомпозицію ІС - в значній мірі справа смаку. Вважатимемо, що на першому рівні деталізації робляться видимими сервіси і користувачі, точніше, розділення на клієнтську і серверну частину (рис. 2).

Рисунок 2. ІС при розгляді з рівнем деталізації 1.

На цьому рівні слід сформулювати вимоги до сервісів (до самої їх наявності, до доступності, цілісності і конфіденційності інформаційних послуг, що надаються), висловити способи виконання цих вимог, визначити загальні правила поведінки користувачів, необхідний рівень їх попередньої підготовки, методи контролю їх поведінки, порядок заохочення і покарання і т.п. Можуть бути сформульовані вимоги і переваги по відношенню до серверних і клієнтських платформ.

На другому рівні деталізації ми побачимо наступне (див. рис. 3).