Fundamentos de Sistemas Operativos:
      Protección y Seguridad

            Eduardo Gómez
Definición / Distinción

             Protección                                 Seguridad

                                         Concepto      mas       amplio  que
Articulado por el Sistema Operativo.     “protección”, aspectos externo al
                                         sistema operativo y la maquina.
“Se refiere a un mecanismo para
controlar el acceso de los programas,    Impedir el acceso no autorizado que
procesos o usuarios a los recursos       podría dar pie a la destrucción o
definidos      por   un      sistema.”   alteración     involuntaria  o    mal
[Silbertschatz]                          intencionada de los datos, código o el
                                         sistema en si.
Es de orientación interna
                                         Es de orientación externa
Establece mecanismos (como)
                                         Establece las políticas (qué)
Protección

Objetivos de la protección:
• Proteger a los procesos de otros procesos.
• A los procesos del SOp. De los de usuario.
• Procesos de Usuarios de otros usuarios.
• Asegurar que solo los procesos que hayan obtenido
  autorización debida puedan operar con los recursos
• “Asegurar que cada componente activo de un
  programa en un sistema use los recursos sólo en forma
  congruente, con las políticas expresas para el uso de
  tales recursos” [Silbertchatz, p.598]
¿Cómo se protege al sistema?


                                    Los objetos tienen un
“Un sistema de computación
                                   nombre único y realizan
es una colección de procesos
                                      operaciones bien
         y objetos”
                                          definidas
     Objetos de hardware o
  software, cpu, archivos, progr
      amas, impresora, etc.
Dominio de Protección

     Dominio 1
                                       P

                                     Necesidad     Un dominio es una
           Objeto A                  de conocer    colección de objetos y
            (Leer,                                 derechos de acceso
           Escribir)                               (capacidad para
                                                   ejecutar una operación
                                                   con un objeto)
                                   Dominio 2

“Cada dominio define
un conjunto de                          Objeto A
objetos y los tipos de                   (Leer)
operaciones que se
pueden invocar para
cada objeto”
Dominios de Protección

Dominios Estáticos                  Dominios Dinámicos
Si el conjunto de recursos de que   El proceso se conmuta entre
dispone un proceso no cambia        dominios de protección
durante su existencia.
                                    Facilita que el proceso acceda a lo
Se podría violar el principio de    mínimo necesario (necesidad de
necesidad de conocer.               conocer)

                                    Se crea un nuevo dominio o se
                                    modifica el dominio
Matriz de Acceso
Modelo de visualización abstracta
    Objeto
                        A              B          C              D
   Dominio

        1             Leer                                  Conmutar


        2                            Leer


        3                           Ejecutar   Escribir

                      Leer
        4
                     Escribir
                                                Acceso(dominio, objeto)
¿Cómo implementar la matriz de acceso?
 Tabla Global.
    Es la implantación mas sencilla.
    [Dominio | Objeto | Conjunto de Derechos]
    La tabla es muy grande.
 Listas de Acceso para Objetos.
    Las columnas (de la matriz) se transforman en una lista.
    Cada objeto con su lista. <Dominio, Conjunto de Derechos>
 Listas de Capacidades para Dominios.
    Al dominio se le asigna una lista de objetos junto con las operaciones que
       se le permiten a ese objeto.
    Dominio[Proceso solicita Operación Objeto(capacidad)].
    La lista esta asociada a un dominio, pero el proceso no puede acceder a
       esta.
 Cerradura y Llave.
    Objeto=Cerradura
    Dominio=Llave
Seguridad


                  Confidencialidad




                  Requisitos
                     de
                  Seguridad

Disponibilidad                       Integridad
Seguridad

            •Interrupción
            •Intercepción
 Tipos de   •Alteración
Amenazas    •Invención
Niveles de Seguridad




          Humano



           Sistema
          Operativo



 Físico               Red
Tipos de Amenazas a la Seguridad
Validación de Usuarios
Los usuarios de un sistema deben ser validados o autentificados, por lo general
 se utiliza una contraseña.

  Vulnerabilidad de la contraseñas:
  • Mantenerla en secreto
  • Se pueden adivinar (ingeniería social, fuerza bruta)

   Soluciones:
   • Encriptación de Contraseña
   • Contraseñas de un solo uso
Amenazas por Programas
 Programas escritos para abusar de los privilegios de otros usuarios.

Caballos de Troya.
• Permite que programas escritos por usuarios sean ejecutados por otros
   usuarios
TrapDor (Puerta Secreta).
• Permite la identificación de un usuario evitando los procedimientos normales.
Bomba Lógica.
• Genera un incidente de seguridad bajo ciertas circunstancias.
Desbordamiento.
• Explotan algún bug o error en un programa atacando los buffer de forma que
   colapsen
Amenazas al Sistema
Proceso que genera otros procesos abusando del sistema operativo y
los archivos de usuario

 Gusanos.
 • Diseñados para auto propagarse por lo general a través de red o en
    almacenamiento externo por medio del sector de arranque
 Virus
 • Fragmento de código embebido en un programa legitimo
 • Especifico para arquitecturas o sistemas, se aprovechan a veces de bugs
 • Habitualmente se distribuyen en macros
Intrusos (Hackers)

• Intrusos externos a la organización se basan en distintas
  técnicas sociales o técnicas para obtener acceso al sistema
  con fines nocivos o no.

• Acceden a los sistemas aprovechando vulnerabilidades del
  sistema, ya sea del propio sistema operativo o también a
  través software servidor o por medio de la construcción de
  gusanos, etc. de, por lo general de forma remota.
Formas de Protección
Cifrado.
• Técnica que transforma un mensaje en otro ilegible.
    • Por sustitución: Modificando para del texto por otro.
         • Mono alfabéticos: Cambia carácter por otro símbolo
         • Monofónicos: Sustituye una letra por un código asociado
         • Poli alfabéticos: Cambian un carácter en función de sus posición.
    • Por Permutación o Trasposición: Reordenan la estructura del objeto.
• Utilizan Claves, que son un patrón de cifrado y descifrado.
• Los algoritmos se diferencian en:
    • Simétricos o de clave privada:
         • Función de descifrado inversa de cifrado.
         • Emisor y receptor comparten la misma clave.
         • Problema de distribución de claves.
    • Asimétricos o de clave publica:
         • Claves distintas para cifrar publica y descifrar secreta.
         • Cualquiera puede cifrar.
         • Solo el propietario de la clave de descifrado puede hacerlo
Técnicas de Administración de Seguridad

  Vigilancia de Amenazas
  • El sistema busca patrones de actividad sospechosa
  Bitácora de Auditoria
  • Registros de actividades y eventos para después rastrear fallas
  Exploración periódica (preventiva)
  • Busca agujeros o vulnerabilidades de sistema
       • Contraseñas cortas
       • Protecciones inapropiadas
       • Programas no autorizados.
       • Etc.
Proteccion y Seguridad en los Sistemas Operativos

Proteccion y Seguridad en los Sistemas Operativos

  • 2.
    Fundamentos de SistemasOperativos: Protección y Seguridad Eduardo Gómez
  • 3.
    Definición / Distinción Protección Seguridad Concepto mas amplio que Articulado por el Sistema Operativo. “protección”, aspectos externo al sistema operativo y la maquina. “Se refiere a un mecanismo para controlar el acceso de los programas, Impedir el acceso no autorizado que procesos o usuarios a los recursos podría dar pie a la destrucción o definidos por un sistema.” alteración involuntaria o mal [Silbertschatz] intencionada de los datos, código o el sistema en si. Es de orientación interna Es de orientación externa Establece mecanismos (como) Establece las políticas (qué)
  • 4.
    Protección Objetivos de laprotección: • Proteger a los procesos de otros procesos. • A los procesos del SOp. De los de usuario. • Procesos de Usuarios de otros usuarios. • Asegurar que solo los procesos que hayan obtenido autorización debida puedan operar con los recursos • “Asegurar que cada componente activo de un programa en un sistema use los recursos sólo en forma congruente, con las políticas expresas para el uso de tales recursos” [Silbertchatz, p.598]
  • 5.
    ¿Cómo se protegeal sistema? Los objetos tienen un “Un sistema de computación nombre único y realizan es una colección de procesos operaciones bien y objetos” definidas Objetos de hardware o software, cpu, archivos, progr amas, impresora, etc.
  • 6.
    Dominio de Protección Dominio 1 P Necesidad Un dominio es una Objeto A de conocer colección de objetos y (Leer, derechos de acceso Escribir) (capacidad para ejecutar una operación con un objeto) Dominio 2 “Cada dominio define un conjunto de Objeto A objetos y los tipos de (Leer) operaciones que se pueden invocar para cada objeto”
  • 7.
    Dominios de Protección DominiosEstáticos Dominios Dinámicos Si el conjunto de recursos de que El proceso se conmuta entre dispone un proceso no cambia dominios de protección durante su existencia. Facilita que el proceso acceda a lo Se podría violar el principio de mínimo necesario (necesidad de necesidad de conocer. conocer) Se crea un nuevo dominio o se modifica el dominio
  • 8.
    Matriz de Acceso Modelode visualización abstracta Objeto A B C D Dominio 1 Leer Conmutar 2 Leer 3 Ejecutar Escribir Leer 4 Escribir Acceso(dominio, objeto)
  • 9.
    ¿Cómo implementar lamatriz de acceso?  Tabla Global.  Es la implantación mas sencilla.  [Dominio | Objeto | Conjunto de Derechos]  La tabla es muy grande.  Listas de Acceso para Objetos.  Las columnas (de la matriz) se transforman en una lista.  Cada objeto con su lista. <Dominio, Conjunto de Derechos>  Listas de Capacidades para Dominios.  Al dominio se le asigna una lista de objetos junto con las operaciones que se le permiten a ese objeto.  Dominio[Proceso solicita Operación Objeto(capacidad)].  La lista esta asociada a un dominio, pero el proceso no puede acceder a esta.  Cerradura y Llave.  Objeto=Cerradura  Dominio=Llave
  • 10.
    Seguridad Confidencialidad Requisitos de Seguridad Disponibilidad Integridad
  • 11.
    Seguridad •Interrupción •Intercepción Tipos de •Alteración Amenazas •Invención
  • 12.
    Niveles de Seguridad Humano Sistema Operativo Físico Red
  • 13.
    Tipos de Amenazasa la Seguridad
  • 14.
    Validación de Usuarios Losusuarios de un sistema deben ser validados o autentificados, por lo general se utiliza una contraseña. Vulnerabilidad de la contraseñas: • Mantenerla en secreto • Se pueden adivinar (ingeniería social, fuerza bruta) Soluciones: • Encriptación de Contraseña • Contraseñas de un solo uso
  • 15.
    Amenazas por Programas Programas escritos para abusar de los privilegios de otros usuarios. Caballos de Troya. • Permite que programas escritos por usuarios sean ejecutados por otros usuarios TrapDor (Puerta Secreta). • Permite la identificación de un usuario evitando los procedimientos normales. Bomba Lógica. • Genera un incidente de seguridad bajo ciertas circunstancias. Desbordamiento. • Explotan algún bug o error en un programa atacando los buffer de forma que colapsen
  • 16.
    Amenazas al Sistema Procesoque genera otros procesos abusando del sistema operativo y los archivos de usuario Gusanos. • Diseñados para auto propagarse por lo general a través de red o en almacenamiento externo por medio del sector de arranque Virus • Fragmento de código embebido en un programa legitimo • Especifico para arquitecturas o sistemas, se aprovechan a veces de bugs • Habitualmente se distribuyen en macros
  • 17.
    Intrusos (Hackers) • Intrusosexternos a la organización se basan en distintas técnicas sociales o técnicas para obtener acceso al sistema con fines nocivos o no. • Acceden a los sistemas aprovechando vulnerabilidades del sistema, ya sea del propio sistema operativo o también a través software servidor o por medio de la construcción de gusanos, etc. de, por lo general de forma remota.
  • 18.
    Formas de Protección Cifrado. •Técnica que transforma un mensaje en otro ilegible. • Por sustitución: Modificando para del texto por otro. • Mono alfabéticos: Cambia carácter por otro símbolo • Monofónicos: Sustituye una letra por un código asociado • Poli alfabéticos: Cambian un carácter en función de sus posición. • Por Permutación o Trasposición: Reordenan la estructura del objeto. • Utilizan Claves, que son un patrón de cifrado y descifrado. • Los algoritmos se diferencian en: • Simétricos o de clave privada: • Función de descifrado inversa de cifrado. • Emisor y receptor comparten la misma clave. • Problema de distribución de claves. • Asimétricos o de clave publica: • Claves distintas para cifrar publica y descifrar secreta. • Cualquiera puede cifrar. • Solo el propietario de la clave de descifrado puede hacerlo
  • 19.
    Técnicas de Administraciónde Seguridad Vigilancia de Amenazas • El sistema busca patrones de actividad sospechosa Bitácora de Auditoria • Registros de actividades y eventos para después rastrear fallas Exploración periódica (preventiva) • Busca agujeros o vulnerabilidades de sistema • Contraseñas cortas • Protecciones inapropiadas • Programas no autorizados. • Etc.