一、緒論
(一)研究背景與意義
煙草行業(yè)作為經(jīng)濟的重要組成部分,實現(xiàn)了經(jīng)濟效益的連年增長。與此同時,煙草行業(yè)也在不斷推進信息化建設(shè),信息系統(tǒng)涵蓋了生產(chǎn)、銷售、管理等諸多環(huán)節(jié),其中存儲著大量涉及行業(yè)運營、消費者信息、商業(yè)機密等重要數(shù)據(jù)。然而,隨著信息化應(yīng)用的日益廣泛,信息系統(tǒng)中存儲的數(shù)據(jù)量不斷加大,網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜,信息集成共享也更加廣泛,煙草行業(yè)信息安全面臨著諸多嚴峻挑戰(zhàn)。
一方面,內(nèi)部可能存在保密工作不到位、管理出現(xiàn)漏洞等情況,導(dǎo)致系統(tǒng)遭到破壞、數(shù)據(jù)丟失;另一方面,外部黑客攻擊、病毒侵入、垃圾郵件等威脅也防不勝防,這些都可能造成信息的泄露、更改或破壞,進而影響煙草行業(yè)的正常運營以及穩(wěn)定發(fā)展。
在此背景下,Bell-Lapadula 模型和 Biba 模型的應(yīng)用具有重要意義。Bell-Lapadula 模型側(cè)重于維護系統(tǒng)的保密性,通過明確的規(guī)則限制主體對客體的訪問,能夠有效防止低級別主體訪問高級別機密信息,避免信息泄露風(fēng)險,保障煙草行業(yè)中諸如新品研發(fā)計劃、營銷策略等敏感商業(yè)信息的安全。而 Biba 模型聚焦于數(shù)據(jù)完整性保護,通過相應(yīng)規(guī)則防止低完整性主體將信息傳遞給高完整性主體,可確保煙草行業(yè)生產(chǎn)、銷售等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的準確性和完整性,避免如產(chǎn)量數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)被篡改而影響決策制定。二者應(yīng)用于煙草行業(yè),有助于構(gòu)建更為穩(wěn)固可靠的信息安全防護體系,保障行業(yè)數(shù)據(jù)安全,促進煙草行業(yè)在穩(wěn)定、安全的環(huán)境下持續(xù)健康發(fā)展。
(二)研究目的與方法
本研究旨在深入且全面地剖析 Bell-Lapadula 模型和 Biba 模型在煙草行業(yè)的具體應(yīng)用情況。首先,詳細探究這兩種模型如何與煙草行業(yè)的業(yè)務(wù)流程及信息系統(tǒng)特點相契合,了解它們在實際應(yīng)用中是怎樣發(fā)揮保障信息安全的作用,包括在不同業(yè)務(wù)板塊(如煙草生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)管理、銷售渠道中的客戶信息保護、專賣管理中的執(zhí)法數(shù)據(jù)保密等)對信息保密性與完整性的具體維護機制。
其次,分析兩種模型應(yīng)用于煙草行業(yè)所展現(xiàn)出的優(yōu)勢,例如在防止信息泄露、確保數(shù)據(jù)準確可靠方面相較于傳統(tǒng)安全措施的突出效果,以及對提升行業(yè)整體信息安全管理水平、增強應(yīng)對內(nèi)外部安全威脅能力等方面的積極影響。同時,也會探討其存在的局限性,像可能在面對復(fù)雜多變的業(yè)務(wù)需求或動態(tài)的信息環(huán)境時所暴露出的靈活性不足等問題。
為達成上述研究目的,本研究將采用多種研究方法。一是文獻研究法,廣泛查閱國內(nèi)外關(guān)于信息安全模型、煙草行業(yè)信息化建設(shè)以及二者結(jié)合應(yīng)用的相關(guān)學(xué)術(shù)文獻、行業(yè)報告、政策文件等資料,深入梳理 Bell-Lapadula 模型和 Biba 模型的理論基礎(chǔ)、發(fā)展歷程、應(yīng)用案例等內(nèi)容,同時掌握煙草行業(yè)信息安全現(xiàn)狀及需求,為本研究提供堅實的理論依據(jù)和背景參考。二是案例分析法,選取煙草行業(yè)內(nèi)具有代表性的企業(yè)或具體項目作為案例,深入考察它們在應(yīng)用 Bell-Lapadula 模型和 Biba 模型過程中的實踐經(jīng)驗、遇到的問題以及解決措施等情況,通過實際案例剖析來直觀展現(xiàn)模型的應(yīng)用效果和實際價值,進而總結(jié)出一般性的規(guī)律和應(yīng)用建議,為更多煙草企業(yè)提供借鑒。
(三)研究范圍與限制
本研究聚焦于煙草行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的主要業(yè)務(wù)板塊和核心流程中的信息安全應(yīng)用情況,涵蓋煙草種植環(huán)節(jié)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理(例如種植面積、品種信息、病蟲害防治數(shù)據(jù)等),工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)計劃、工藝配方、質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)等信息安全保障,煙草銷售環(huán)節(jié)中涉及的客戶信息、銷售渠道數(shù)據(jù)、市場需求分析數(shù)據(jù)的安全防護,以及專賣管理環(huán)節(jié)的執(zhí)法數(shù)據(jù)、許可證審批信息等內(nèi)容。
不過,在研究過程中也存在一定限制。一方面,由于煙草行業(yè)部分數(shù)據(jù)涉及商業(yè)機密,獲取詳細、全面且準確的數(shù)據(jù)存在一定難度,這可能會影響對模型應(yīng)用實際效果分析的精準性和深度。部分企業(yè)出于保密考慮,不愿完全公開其信息安全管理中關(guān)于模型應(yīng)用的具體參數(shù)、配置情況等關(guān)鍵信息,使得研究難以獲取最一手、最詳實的內(nèi)部資料。另一方面,信息安全領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展迅速,Bell-Lapadula 模型和 Biba 模型在實際應(yīng)用中的情況也處于動態(tài)變化之中,本研究雖力求緊跟行業(yè)發(fā)展前沿,但可能受限于研究周期,無法涵蓋所有最新的應(yīng)用場景和技術(shù)變化情況。
二、Bell-Lapadula 模型與 Biba 模型理論基礎(chǔ)
(一)Bell-Lapadula 模型概述
Bell-Lapadula 模型(以下簡稱 BLP 模型)是在 1973 年由 D.Bell 和 J.LaPadula 提出并加以完善的。其設(shè)計初衷是為了解決軍方系統(tǒng)的安全問題,特別是針對具有密級劃分信息的訪問控制問題。它是第一個運用比較完整的形式化方法對系統(tǒng)安全進行嚴格證明的數(shù)學(xué)模型,在計算機系統(tǒng)的安全描述方面應(yīng)用廣泛。
從模型定義的集合來看,主要包含以下幾個方面:
主體集合:主體指的是用戶或代表用戶的進程,是能使信息流動的實體,用表示。
客體集合:客體涵蓋了文件、程序、存貯器段等,甚至主體也可看作特殊的客體,記為。
密級集合:主體或客體的密級集合用表示,元素之間呈全序關(guān)系,例如常見的密級有公開(Unclassified)、受限(Restricted)、保密(Confidential)、秘密(Secret)、頂級機密(Top Secret)等,且滿足。
部門或類別集合:用表示,用于進一步區(qū)分主體或客體所屬的不同領(lǐng)域等情況。
訪問屬性集:包含只讀(r)、讀寫(w)、執(zhí)行(e)、添加(只寫,a)、控制(c)等不同訪問權(quán)限,記為。
請求元素集:像 get(得到)、give(賦予)、release(釋放)、rescind(撤銷)、change(改變客體的安全級)、create(創(chuàng)建客體)、delete(刪除客體)等操作請求元素,記為。
判斷集(結(jié)果集):包含 yes(請求被執(zhí)行)、no(請求被拒絕)、error(系統(tǒng)出錯,有多個規(guī)則適合于這一請求)、?(請求出錯,規(guī)則不適用于這一請求),用表示。
訪問矩陣集:元素是一的矩陣,的元素,用于表示在當前狀態(tài)下主體對客體所擁有的訪問權(quán)限。
系統(tǒng)狀態(tài)可以用這樣的狀態(tài)集合來表示,狀態(tài)用有序三元組呈現(xiàn),其中,是當前訪問集;是訪問矩陣;,和分別表示主體的密級和部門集,和分別表示客體的密級和部門集。
BLP 模型具有幾個重要的安全特性:
簡單安全特性(Simple Security Property):主體對客體進行讀訪問的必要條件是主體的安全級別不小于客體的安全級別,并且主體的范疇集合必須包含客體的全部范疇,也就是主體只能讀取屬于自己類別或包含自己類別的客體,即所謂的 “向下讀”。例如,若主體的安全許可為保密級別,那么它不能讀取絕密級別的數(shù)據(jù),該特性有助于防止高安全級別的信息流向低安全級別的主體,保障信息的機密性。
* 特性(Star Property):主體對客體進行寫訪問的必要條件是客體的安全級別必須支配主體的安全級別,且客體的范疇集合要包含主體的全部范疇,意味著主體只能向?qū)儆谧约侯悇e或包含自己類別的客體寫入數(shù)據(jù),即 “向上寫”。這確保了只有經(jīng)過授權(quán)的主體才能在適當?shù)募墑e寫入數(shù)據(jù),防止非授權(quán)信息的向上流動和擴散。
BLP 模型的基本安全策略是 “下讀上寫”,即主體可以讀安全級別比它低或相等的客體,也可以寫安全級別比它高或相等的客體。通過將信息安全劃分為多個級別,每個級別配以唯一的標識符,以此確保高級別用戶不能讀取低級別用戶的數(shù)據(jù),從而有效地保護了數(shù)據(jù)的機密性。
(二)Biba 模型概述
Biba 模型是由 K.J.Biba 在 1977 年提出的完整性訪問控制模型,也是一種強制訪問控制模型。其提出主要是為了解決應(yīng)用程序數(shù)據(jù)的完整性問題,側(cè)重于防止數(shù)據(jù)從低完整性級別流向高完整性級別,與關(guān)注保密性的 BLP 模型有所不同,它的訪問控制是建立在完整性級別之上的,并不關(guān)心信息保密性的安全級別。
Biba 模型同樣利用主體、客體和完整性級別來描述安全策略要求,其中主體是指訪問數(shù)據(jù)的用戶或程序,客體是指被訪問的數(shù)據(jù)或資源,完整性級別則用于體現(xiàn)數(shù)據(jù)的重要性以及對數(shù)據(jù)完整性的需求,高完整性級別表示數(shù)據(jù)更為重要,低完整性級別表示數(shù)據(jù)的重要性相對較低。
Biba 模型具備三個主要的安全特性:
簡單完整性公理:主體對客體進行修改訪問的必要條件是主體的完整性級別不小于客體的完整性級別,并且主體的范疇集合包含客體的全部范疇,即主體不能向下讀,可以理解為能向上讀。例如,高完整性級別的主體不能從低完整性級別的客體處讀取數(shù)據(jù),以此防止低完整性數(shù)據(jù)對高完整性主體產(chǎn)生影響,保障數(shù)據(jù)的源頭質(zhì)量。
* 特性:主體的完整性級別小于客體的完整性級別時,主體不能修改客體,也就是主體不能向上寫,可以理解為能向下寫。該特性防止了低完整性級別的主體去篡改高完整性級別的數(shù)據(jù),避免重要數(shù)據(jù)被低質(zhì)量的數(shù)據(jù)破壞。
調(diào)用特性:主體的完整性級別小于另一個主體的完整性級別時,不能調(diào)用另一個主體。這能防止低完整性的主體去調(diào)用高完整性主體的程序或服務(wù),避免可能出現(xiàn)的錯誤調(diào)用或者惡意利用情況。
通過這些規(guī)則,Biba 模型構(gòu)建起了保障數(shù)據(jù)完整性的核心機制,確保系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)在流動和使用過程中,始終遵循從高完整性到低完整性的合理方向,防止不符合要求的數(shù)據(jù)對高完整性數(shù)據(jù)造成破壞,從而保證整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準確性和一致性。
(三)兩模型對比分析
關(guān)注重點差異:
BLP 模型:側(cè)重于保密性,旨在防止非授權(quán)信息的擴散,核心是通過 “下讀上寫” 等規(guī)則,嚴格限制主體對不同密級客體的訪問,確保高級別機密信息不會被低級別主體獲取,重點保護信息的機密性,像是軍事、政府等對信息保密要求極高的領(lǐng)域,該模型應(yīng)用意義重大。
Biba 模型:聚焦于數(shù)據(jù)完整性,關(guān)注的是數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)流轉(zhuǎn)過程中的準確性和一致性,運用如簡單完整性公理等規(guī)則,防止低完整性級別的數(shù)據(jù)流入高完整性級別,避免數(shù)據(jù)被未授權(quán)修改或破壞,在如金融、醫(yī)療等對數(shù)據(jù)準確性要求嚴苛的行業(yè)應(yīng)用廣泛。
訪問控制規(guī)則區(qū)別:
BLP 模型:其簡單安全特性規(guī)定主體只能讀安全級別比自身低或相等的客體(向下讀),* 特性要求主體只能寫安全級別比自身高或相等的客體(向上寫)。例如,在一個采用 BLP 模型的軍事文件管理系統(tǒng)中,秘密級別的人員可以查看公開和秘密級別的文件(向下讀),但只能向秘密、機密、絕密級別文件寫入內(nèi)容(向上寫)。
Biba 模型:簡單完整性公理限制主體不能向下讀,* 特性使得主體不能向上寫,調(diào)用特性約束低完整性主體不能調(diào)用高完整性主體。比如在一個軟件項目開發(fā)的管理系統(tǒng)應(yīng)用 Biba 模型時,高完整性的核心代碼模塊所在主體,不會去讀取低完整性的測試代碼主體中的數(shù)據(jù)(不能向下讀),低完整性的外部插件主體也無法修改高完整性的核心模塊數(shù)據(jù)(不能向上寫)。
適用場景不同:
BLP 模型:適用于對信息保密性要求優(yōu)先的場景,比如國防軍事系統(tǒng)中涉及國家機密文件的存儲、訪問控制,還有政府部門的一些敏感政策文件、情報資料等管理場景,需要嚴格把控信息的知悉范圍,防止泄密。
Biba 模型:更契合對數(shù)據(jù)完整性要求極高的場合,像金融交易系統(tǒng)中,客戶的賬戶余額、交易記錄等數(shù)據(jù)不容許被錯誤修改或被低質(zhì)量的數(shù)據(jù)影響;醫(yī)療信息系統(tǒng)里,患者的病歷、診斷結(jié)果等關(guān)鍵數(shù)據(jù)也需要保證其完整性,防止被惡意篡改或者因低完整性數(shù)據(jù)混入而出現(xiàn)錯誤。
從互補性來看,在很多復(fù)雜的信息系統(tǒng)中,保密性和完整性往往都需要兼顧,BLP 模型和 Biba 模型可以相互配合使用。例如在一個大型企業(yè)的綜合信息管理系統(tǒng)中,對于涉及企業(yè)核心技術(shù)研發(fā)計劃等機密內(nèi)容,可以采用 BLP 模型保障其保密性;而對于生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的產(chǎn)量數(shù)據(jù)、質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)等,運用 Biba 模型確保其完整性,從而構(gòu)建起一個更為全面、穩(wěn)固的信息安全防護體系。
二者的差異性也較為明顯,在規(guī)則設(shè)定、應(yīng)用目標等方面截然不同,這就要求在實際應(yīng)用時,要根據(jù)具體的信息安全需求、業(yè)務(wù)特點等因素,合理選擇單獨使用或者聯(lián)合運用這兩個模型來保障信息安全。
三、煙草行業(yè)信息安全需求分析
(一)煙草行業(yè)數(shù)據(jù)特點
煙草行業(yè)在生產(chǎn)、銷售、倉儲等多個環(huán)節(jié)會產(chǎn)生類型豐富的數(shù)據(jù),且具備獨特的數(shù)據(jù)特點。
在生產(chǎn)環(huán)節(jié),會涉及如煙草種植的種植面積、品種信息、病蟲害防治數(shù)據(jù),工業(yè)生產(chǎn)中的生產(chǎn)計劃、工藝配方以及質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)往往具有較高的敏感性,例如工藝配方屬于企業(yè)的核心商業(yè)機密,關(guān)乎產(chǎn)品的獨特品質(zhì)與市場競爭力,一旦泄露可能導(dǎo)致競爭對手模仿,使企業(yè)失去優(yōu)勢。而質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)也反映了產(chǎn)品是否符合相關(guān)標準,若被篡改會影響對產(chǎn)品質(zhì)量的準確判斷,其數(shù)據(jù)量級依據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模大小而定,大型煙草企業(yè)的此類數(shù)據(jù)量往往較為龐大。
銷售環(huán)節(jié)包含客戶信息、銷售渠道數(shù)據(jù)以及市場需求分析數(shù)據(jù)等。客戶信息涵蓋了消費者的個人基本情況、購買偏好等內(nèi)容,屬于隱私信息,需嚴格保密,其數(shù)據(jù)量級會隨著客戶群體的擴大而不斷增加。銷售渠道數(shù)據(jù)則涉及不同地區(qū)的經(jīng)銷商、銷售網(wǎng)絡(luò)布局等商業(yè)機密內(nèi)容,對企業(yè)的市場掌控至關(guān)重要,數(shù)據(jù)量級取決于企業(yè)銷售覆蓋范圍的廣度和深度。市場需求分析數(shù)據(jù)是企業(yè)制定營銷策略的重要依據(jù),其準確性影響著企業(yè)的市場反應(yīng)能力,數(shù)據(jù)量也會隨著市場調(diào)研的不斷深入而增多。
倉儲環(huán)節(jié)主要涉及庫存數(shù)量、倉儲位置、貨物出入庫記錄等數(shù)據(jù)。庫存數(shù)量反映了企業(yè)的產(chǎn)品儲備情況,對于合理安排生產(chǎn)與銷售具有關(guān)鍵作用,倉儲位置也屬于企業(yè)內(nèi)部管理的重要信息,貨物出入庫記錄則關(guān)乎產(chǎn)品的流向追蹤與賬目核對,這些數(shù)據(jù)量級同樣與企業(yè)的業(yè)務(wù)規(guī)模相關(guān),且數(shù)據(jù)的敏感性在于其反映了企業(yè)的實際運營狀態(tài),一旦被不法分子獲取,可能被利用進行不正當競爭或擾亂企業(yè)正常的倉儲物流秩序。
總體而言,煙草行業(yè)的數(shù)據(jù)敏感性程度較高,大量數(shù)據(jù)都涉及商業(yè)機密或者消費者隱私等重要方面,并且隨著行業(yè)不斷發(fā)展,數(shù)據(jù)量級也處于持續(xù)增長的態(tài)勢,這對數(shù)據(jù)的安全管理提出了更高要求。
(二)面臨的安全威脅
內(nèi)部安全威脅
煙草行業(yè)在信息化過程中,內(nèi)部存在多方面的安全威脅。一方面,員工違規(guī)操作是較為常見的問題。部分員工可能由于安全意識淡薄,比如隨意使用未經(jīng)許可的移動存儲設(shè)備在企業(yè)內(nèi)部電腦上拷貝數(shù)據(jù),容易將病毒帶入企業(yè)信息系統(tǒng),同時也可能在不經(jīng)意間造成內(nèi)部數(shù)據(jù)泄露,像將含有客戶信息的文件發(fā)送給外部無關(guān)人員等情況。還有些員工可能因工作疏忽,在離職或崗位調(diào)動時未妥善交接數(shù)據(jù)權(quán)限,導(dǎo)致后續(xù)的數(shù)據(jù)管理出現(xiàn)混亂,增加數(shù)據(jù)丟失或被不當訪問的風(fēng)險。
另一方面,企業(yè)內(nèi)部的管理漏洞也不容忽視。例如權(quán)限管理不嚴格,一些員工可能獲得了超出其崗位需求的高權(quán)限,能夠訪問和操作本不應(yīng)涉及的敏感數(shù)據(jù),這就為數(shù)據(jù)安全埋下隱患。還有內(nèi)部的信息系統(tǒng)維護不到位,缺乏定期的安全檢查與漏洞修復(fù),使得系統(tǒng)本身存在安全弱點,容易被內(nèi)部別有用心的人員利用,從而威脅到企業(yè)數(shù)據(jù)安全。
外部安全威脅
從外部來看,網(wǎng)絡(luò)攻擊是煙草行業(yè)面臨的嚴峻挑戰(zhàn)之一。黑客可能會出于各種目的,如竊取商業(yè)機密、破壞企業(yè)運營等,對煙草企業(yè)的信息系統(tǒng)發(fā)起攻擊,常見的有利用系統(tǒng)漏洞進行入侵,植入惡意軟件、木馬程序等,進而獲取企業(yè)核心數(shù)據(jù),或者干擾系統(tǒng)正常運行,導(dǎo)致生產(chǎn)、銷售等環(huán)節(jié)出現(xiàn)中斷,影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。
惡意竊取也是外部威脅的重要方面。競爭對手或者不法分子可能會試圖通過網(wǎng)絡(luò)嗅探、社會工程學(xué)攻擊等手段,獲取煙草企業(yè)的商業(yè)機密數(shù)據(jù),例如新品研發(fā)計劃、營銷策略等關(guān)鍵信息,以此來搶占市場先機或者謀取不正當利益。另外,隨著信息化程度的加深,煙草行業(yè)信息系統(tǒng)面臨的外部攻擊面不斷擴大,網(wǎng)絡(luò)釣魚郵件、分布式拒絕服務(wù)攻擊(DDoS)等形式多樣的攻擊手段層出不窮,進一步加劇了外部安全威脅的復(fù)雜性和嚴峻性,也凸顯了保障數(shù)據(jù)安全的緊迫性。
(三)安全需求歸納
基于上述對煙草行業(yè)數(shù)據(jù)特點以及面臨的安全威脅分析,其在信息安全方面有著多方面的需求。
在保密性方面,需要確保煙草行業(yè)涉及的各類商業(yè)機密數(shù)據(jù),如工藝配方、銷售渠道信息、新品研發(fā)計劃等,嚴格限制在授權(quán)范圍內(nèi)訪問,防止內(nèi)部員工的不當泄露以及外部的惡意竊取。要通過合理的訪問控制機制,讓不同層級、不同崗位的人員只能獲取與其工作相關(guān)且符合其權(quán)限的數(shù)據(jù),杜絕高級別機密信息流向低級別主體,保障企業(yè)在市場競爭中的核心優(yōu)勢不被侵犯。
對于完整性而言,無論是生產(chǎn)環(huán)節(jié)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)、質(zhì)量檢測數(shù)據(jù),還是銷售環(huán)節(jié)的客戶信息、市場需求分析數(shù)據(jù)等,都必須保證其在整個生命周期內(nèi)的準確性和一致性。要防止數(shù)據(jù)在存儲、傳輸、使用過程中被篡改或者因低完整性的數(shù)據(jù)混入而遭到破壞,確保企業(yè)依據(jù)準確的數(shù)據(jù)進行生產(chǎn)安排、營銷策略制定等決策活動,維持企業(yè)運營的正常秩序。
可用性同樣重要,煙草行業(yè)的信息系統(tǒng)需保證在需要時能夠正常提供服務(wù),例如生產(chǎn)線上的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)、銷售端的訂單處理系統(tǒng)等,要避免因內(nèi)部故障或者外部攻擊導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓,使相關(guān)業(yè)務(wù)無法開展。要具備完善的備份恢復(fù)機制、應(yīng)急響應(yīng)機制,確保在遭遇突發(fā)情況時能夠快速恢復(fù)系統(tǒng)運行,減少對企業(yè)生產(chǎn)、銷售等環(huán)節(jié)的影響,保障企業(yè)業(yè)務(wù)的連續(xù)性。
這些信息安全需求是后續(xù)探討 Bell-Lapadula 模型和 Biba 模型在煙草行業(yè)應(yīng)用的重要基礎(chǔ),通過合理應(yīng)用相應(yīng)模型,有望滿足上述需求,構(gòu)建起更為可靠的信息安全防護體系。
四、Bell-Lapadula 模型在煙草行業(yè)的應(yīng)用
(一)應(yīng)用場景列舉
在煙草行業(yè)中,Bell-Lapadula 模型有著諸多適用的應(yīng)用場景,以下為具體說明:
研發(fā)部門
煙草行業(yè)的研發(fā)部門承載著新產(chǎn)品開發(fā)的重任,例如新品煙草的配方研發(fā)工作。新品配方堪稱企業(yè)的核心機密,關(guān)乎著產(chǎn)品能否在市場上脫穎而出以及企業(yè)未來的市場份額與經(jīng)濟效益。在此場景下,Bell-Lapadula 模型能夠發(fā)揮關(guān)鍵作用。研發(fā)團隊成員依據(jù)其在項目中的職責(zé)、權(quán)限以及對配方信息知悉的必要程度,被劃分為不同的安全級別主體。比如,負責(zé)核心配方調(diào)制的高級研究員處于較高安全級別,而參與基礎(chǔ)輔助性實驗的初級人員則處于相對較低安全級別。
對于承載配方信息的各類文件、實驗數(shù)據(jù)記錄等客體,同樣依據(jù)其機密程度進行密級劃分。像完整的核心配方文檔屬于絕密級客體,而一些初步的成分測試數(shù)據(jù)可能屬于機密級客體。借助 Bell-Lapadula 模型的簡單安全特性,低級別主體(如初級人員)無法讀取高級別客體(如核心配方文檔),嚴格限制了機密信息的知悉范圍,避免了配方信息被無關(guān)人員獲取而導(dǎo)致泄露風(fēng)險。同時,依據(jù) * 特性,高級別主體(如高級研究員)可以向更高級別或者同等密級的客體(如向核心配方完善記錄文檔)寫入經(jīng)過驗證的數(shù)據(jù),保障了研發(fā)過程中數(shù)據(jù)更新的安全性與規(guī)范性,從整體上保護了新產(chǎn)品配方等機密信息。
管理決策層
管理決策層需要處理大量涉及企業(yè)戰(zhàn)略、敏感決策等重要文件,這些文件一旦泄露,可能會使企業(yè)在市場競爭中陷入被動。例如,有關(guān)企業(yè)下一年度的新品投放計劃、重大投資決策以及與供應(yīng)商的關(guān)鍵合作策略等文件。在這個場景中,運用 Bell-Lapadula 模型,將不同層級的管理人員設(shè)定為不同安全級別的主體,比如企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)處于頂級安全級別,部門經(jīng)理處于中級安全級別,基層主管處于較低安全級別。
相應(yīng)地,各類決策文件按照重要性和機密程度劃分為不同密級客體,像涉及企業(yè)長遠發(fā)展戰(zhàn)略的文件為絕密級,部門階段性工作計劃為機密級?;谀P偷囊?guī)則,基層主管只能訪問與其工作直接相關(guān)的低密級客體(如所在部門的常規(guī)業(yè)務(wù)執(zhí)行文件),無法查看高級別機密文件,防止了敏感信息在企業(yè)內(nèi)部過度擴散。而高層領(lǐng)導(dǎo)則可依據(jù)需要,對高級別決策文件進行查看和根據(jù)授權(quán)向相應(yīng)密級客體寫入審批意見等操作,保障了管理決策過程中信息的保密性以及決策流程的有序性,限制了敏感決策文件訪問權(quán)限,使重要信息牢牢把控在合適層級人員手中。
(二)實際案例剖析
以某大型煙草企業(yè) A 為例,該企業(yè)在信息安全建設(shè)過程中引入了 Bell-Lapadula 模型,取得了顯著成效。
首先,在主體和客體的安全級別劃分方面,企業(yè)針對內(nèi)部員工,依據(jù)崗位職能、職責(zé)范圍以及對信息的需求程度,將主體劃分為五個不同安全級別,從低到高依次為普通員工級、基層管理級、中層管理級、高層管理級以及核心決策級。例如,普通員工級主體主要涵蓋生產(chǎn)線上的操作工人、倉庫管理員等,他們僅需知曉和操作與本職工作緊密相關(guān)的基本生產(chǎn)數(shù)據(jù)、庫存記錄等;而核心決策級主體則是企業(yè)的董事長、總經(jīng)理等高層領(lǐng)導(dǎo),他們需要掌握涉及企業(yè)整體戰(zhàn)略、重大投資以及核心商業(yè)機密等信息。
對于客體,企業(yè)按照信息的機密性和重要性,劃分了公開、內(nèi)部、機密、絕密四個密級。像企業(yè)對外發(fā)布的一般性宣傳資料屬于公開級客體,內(nèi)部的工作流程手冊、部門規(guī)章制度等劃分為內(nèi)部級客體,涉及新品研發(fā)階段性成果、銷售渠道布局調(diào)整計劃等歸為機密級客體,而完整的核心工藝配方、未來五年戰(zhàn)略規(guī)劃等則屬于絕密級客體。
在訪問權(quán)限設(shè)置上,依據(jù) Bell-Lapadula 模型的規(guī)則,普通員工級主體僅擁有對公開級和部分內(nèi)部級客體的只讀權(quán)限,例如可以查看企業(yè)內(nèi)部的通知公告、本崗位的操作規(guī)范文件等,但無法對機密級及以上客體進行任何訪問操作?;鶎庸芾砑壷黧w除了享有普通員工級的權(quán)限外,還可對部分機密級客體擁有只讀權(quán)限,便于了解所在部門相關(guān)工作涉及的重要信息。中層管理級主體能夠讀取機密級客體以及向機密級和絕密級客體進行符合授權(quán)的寫入操作,例如向涉及本部門業(yè)務(wù)的戰(zhàn)略執(zhí)行計劃文件中添加工作進展情況等內(nèi)容。高層管理級主體可以讀取絕密級客體,并在經(jīng)過嚴格審批流程后對絕密級客體進行相應(yīng)更新操作。核心決策級主體則擁有對所有級別客體的全面讀寫及控制權(quán)限,確保能從全局把控企業(yè)信息并做出決策。
在安全規(guī)則制定方面,企業(yè)制定了詳細的訪問控制流程和審批機制。例如,當某中層管理人員需要訪問絕密級的重要市場調(diào)研報告時,需先向上級領(lǐng)導(dǎo)提交訪問申請,說明訪問目的、預(yù)計使用方式等信息,經(jīng)過高層管理級和核心決策級主體的層層審批通過后,方可獲得限時的只讀權(quán)限進行查看,且系統(tǒng)會記錄整個訪問過程,便于后續(xù)審計與追蹤。
通過 Bell-Lapadula 模型的應(yīng)用,企業(yè) A 在實際運營中有效避免了多起可能的信息泄露事件,保障了如新品研發(fā)過程中的配方信息安全,以及管理決策過程中敏感文件的保密性,使企業(yè)在激烈的市場競爭中能夠穩(wěn)固保持自身的核心優(yōu)勢,同時也為企業(yè)內(nèi)部信息的規(guī)范化管理提供了有力支撐,提升了整體信息安全管理水平。
(三)應(yīng)用優(yōu)勢與局限
應(yīng)用優(yōu)勢
防止機密信息泄露:煙草行業(yè)存在大量如新品配方、銷售渠道布局、營銷策略等機密信息,Bell-Lapadula 模型通過嚴格的 “下讀上寫” 規(guī)則,依據(jù)主體和客體的安全級別及范疇進行訪問控制。低級別主體無法隨意訪問高級別機密信息,從根本上杜絕了因內(nèi)部權(quán)限管理混亂或者外部非法獲取導(dǎo)致的信息泄露風(fēng)險,有力保障了企業(yè)核心機密的安全性,維持企業(yè)在市場中的競爭優(yōu)勢。
符合行業(yè)層級管理特點:煙草企業(yè)內(nèi)部有著清晰的層級結(jié)構(gòu),從基層員工到高層管理者,不同層級所負責(zé)的工作內(nèi)容以及對信息的需求和知悉范圍各不相同。Bell-Lapadula 模型能夠很好地與之契合,將這種層級關(guān)系映射為主體的安全級別差異,對不同密級的信息進行精準管控,使信息在合適的層級范圍內(nèi)流轉(zhuǎn)和使用,既保障了工作開展所需的信息支持,又避免了信息的無序擴散,有助于提升企業(yè)內(nèi)部管理效率和信息管理的規(guī)范化程度。
應(yīng)用局限
靈活性不足:煙草行業(yè)的業(yè)務(wù)并非一成不變,隨著市場環(huán)境變化、新產(chǎn)品研發(fā)推進以及營銷策略調(diào)整等,信息的重要性和訪問需求也會動態(tài)變化。然而,Bell-Lapadula 模型一旦設(shè)定好主體和客體的安全級別以及訪問規(guī)則,更改相對復(fù)雜,難以快速適應(yīng)這種頻繁變化的業(yè)務(wù)需求。例如,當企業(yè)臨時組建跨部門項目團隊來攻克某項新技術(shù)難題時,團隊成員來自不同安全級別崗位,如何靈活調(diào)整其對相關(guān)研發(fā)資料的訪問權(quán)限,模型在應(yīng)對這類情況時顯得不夠靈活。
性能開銷:在大型煙草企業(yè)中,信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量龐大、用戶眾多且業(yè)務(wù)流程復(fù)雜,實施 Bell-Lapadula 模型需要對每次的訪問請求進行嚴格的規(guī)則校驗、安全級別比對等操作,這會在一定程度上增加系統(tǒng)的運算負擔(dān),消耗更多的系統(tǒng)資源,影響信息系統(tǒng)的整體運行效率。尤其是在業(yè)務(wù)高峰期,大量的訪問請求同時出現(xiàn)時,可能會出現(xiàn)系統(tǒng)響應(yīng)延遲等問題,對企業(yè)正常的生產(chǎn)、銷售等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的信息交互及時性產(chǎn)生一定干擾。
五、Biba 模型在煙草行業(yè)的應(yīng)用
(一)應(yīng)用場景列舉
質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)管理
在煙草行業(yè)的質(zhì)量檢測環(huán)節(jié),會產(chǎn)生海量關(guān)乎產(chǎn)品品質(zhì)的數(shù)據(jù),例如煙草原料的各項理化指標數(shù)據(jù)、成品煙的焦油含量、一氧化碳含量等檢測結(jié)果。這些數(shù)據(jù)的準確性和完整性對于把控產(chǎn)品質(zhì)量、符合國家標準以及滿足消費者健康需求至關(guān)重要。
Biba 模型在此場景下可發(fā)揮關(guān)鍵作用。以某煙草生產(chǎn)車間為例,質(zhì)量檢測設(shè)備作為產(chǎn)生數(shù)據(jù)的主體,其被設(shè)定為較高完整性級別,因為它們輸出的數(shù)據(jù)是直接反映產(chǎn)品實際質(zhì)量狀況的 “源頭” 信息。而負責(zé)收集、整理和分析這些數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢測人員所使用的辦公電腦系統(tǒng)等可視為相對低完整性級別的主體。依據(jù) Biba 模型的簡單完整性公理,低完整性級別的辦公電腦系統(tǒng)主體不能從高完整性級別的檢測設(shè)備主體處讀取不符合其自身完整性級別的數(shù)據(jù),這就防止了數(shù)據(jù)在獲取源頭被惡意篡改或者錯誤傳遞,保障了質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)從產(chǎn)生之初就是可靠的。
同時,在后續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié),比如要將車間檢測數(shù)據(jù)匯總上傳至企業(yè)的質(zhì)量管控中心數(shù)據(jù)庫(可視為高完整性的客體),那些低完整性的臨時存儲介質(zhì)或者傳輸鏈路等主體,無法對高完整性的管控中心數(shù)據(jù)庫進行不符合規(guī)則的寫入操作,避免了低質(zhì)量、可能被篡改的數(shù)據(jù)混入高完整性的核心質(zhì)量數(shù)據(jù)存儲庫中,從而確保整個質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)鏈條上的數(shù)據(jù)完整性,為后續(xù)的產(chǎn)品質(zhì)量追溯、問題排查以及改進措施制定提供了準確可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
供應(yīng)鏈信息維護
煙草行業(yè)的供應(yīng)鏈涵蓋了從煙草種植、原料采購、生產(chǎn)加工到倉儲物流以及銷售等多個環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生大量信息,像種植戶提供的煙草原料品質(zhì)信息、供應(yīng)商的供貨批次與數(shù)量詳情、物流運輸過程中的貨物狀態(tài)與位置信息以及銷售端的產(chǎn)品出入庫數(shù)據(jù)等。這些上下游信息的完整性對于保障整個供應(yīng)鏈的順暢運作、合理安排生產(chǎn)計劃以及及時響應(yīng)市場需求起著關(guān)鍵作用。
運用 Biba 模型,可將煙草企業(yè)的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)中,處于核心管控地位的總數(shù)據(jù)庫設(shè)定為高完整性級別主體,因為它需要匯總并處理來自各個環(huán)節(jié)準確無誤的信息,以做出合理的資源調(diào)配、生產(chǎn)調(diào)度等決策。而各個環(huán)節(jié)的信息錄入終端、基層業(yè)務(wù)系統(tǒng)等可視為低完整性級別主體。根據(jù) Biba 模型的規(guī)則,低完整性級別的信息錄入終端主體不能向高完整性級別的總數(shù)據(jù)庫主體寫入不符合其完整性要求的數(shù)據(jù),比如物流運輸環(huán)節(jié)的工作人員若想篡改運輸時長、貨物損耗等實際數(shù)據(jù)并上傳至總數(shù)據(jù)庫是不被允許的,這樣就防止了低完整性、可能存在錯誤或者惡意篡改的數(shù)據(jù)進入核心數(shù)據(jù)庫,保證了整個供應(yīng)鏈信息的完整性,使得企業(yè)能依據(jù)準確完整的信息實現(xiàn)上下游的高效協(xié)同,優(yōu)化庫存管理、降低運營成本等。
(二)實際案例剖析
以國內(nèi)某知名煙草企業(yè) B 為例,該企業(yè)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)十分注重數(shù)據(jù)完整性的保障,特別是在涉及產(chǎn)品質(zhì)量把控以及生產(chǎn)流程銜接的關(guān)鍵數(shù)據(jù)管理方面,引入了 Biba 模型并取得了良好成效。
在該企業(yè)的生產(chǎn)線上,分布著多個用于實時監(jiān)測生產(chǎn)參數(shù)的傳感器,比如溫度傳感器、濕度傳感器以及物料流量傳感器等,這些傳感器作為產(chǎn)生數(shù)據(jù)的主體,依據(jù)其數(shù)據(jù)對生產(chǎn)過程的重要性以及準確性要求,被賦予了高完整性級別。因為這些傳感器所采集的數(shù)據(jù)將直接影響后續(xù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的調(diào)控以及產(chǎn)品質(zhì)量的判定。而與之相連的車間數(shù)據(jù)采集終端,其主要負責(zé)收集各個傳感器的數(shù)據(jù)并進行初步的整合與簡單處理,被設(shè)定為相對低完整性級別主體。
按照 Biba 模型的簡單完整性公理,車間數(shù)據(jù)采集終端這個低完整性級別主體不能從高完整性級別的傳感器處讀取不符合規(guī)則的數(shù)據(jù),確保了數(shù)據(jù)在源頭采集時的真實性和準確性。例如,若某個溫度傳感器出現(xiàn)故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)異常(完整性受損),那么數(shù)據(jù)采集終端會依據(jù)模型規(guī)則拒絕接收該異常數(shù)據(jù),避免了錯誤數(shù)據(jù)進入后續(xù)流程。
進一步,車間數(shù)據(jù)采集終端需要將整合好的數(shù)據(jù)傳輸至企業(yè)的生產(chǎn)管理中心數(shù)據(jù)庫,此數(shù)據(jù)庫作為整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中用于存儲核心數(shù)據(jù)、指導(dǎo)生產(chǎn)計劃調(diào)整以及質(zhì)量追溯的關(guān)鍵客體,被設(shè)定為高完整性級別。根據(jù) Biba 模型的 * 特性,數(shù)據(jù)采集終端這個低完整性級別主體不能向上修改(寫入)生產(chǎn)管理中心數(shù)據(jù)庫中的高完整性數(shù)據(jù),除非經(jīng)過嚴格的數(shù)據(jù)驗證和符合模型規(guī)則的授權(quán)流程。這就有效防止了在數(shù)據(jù)傳輸過程中,因網(wǎng)絡(luò)故障、人為惡意篡改等因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)完整性破壞。
在實際運行過程中,曾有一次車間網(wǎng)絡(luò)受到不明干擾,部分數(shù)據(jù)采集終端出現(xiàn)短暫的數(shù)據(jù)波動情況,但由于 Biba 模型的防護,那些不符合高完整性要求的數(shù)據(jù)都被攔截在生產(chǎn)管理中心數(shù)據(jù)庫之外,沒有對后續(xù)的生產(chǎn)計劃制定、質(zhì)量把控等關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程造成影響,保障了企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的可靠準確,維持了整個生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程的順暢進行,也凸顯了 Biba 模型在保障煙草企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)完整性方面的實際價值。
(三)應(yīng)用優(yōu)勢與局限
應(yīng)用優(yōu)勢
確保數(shù)據(jù)質(zhì)量:煙草行業(yè)的各類決策,無論是生產(chǎn)計劃調(diào)整、新品投放還是市場策略制定等,都高度依賴準確完整的數(shù)據(jù)。Biba 模型聚焦于數(shù)據(jù)完整性保護,通過限制低完整性數(shù)據(jù)流入高完整性環(huán)節(jié),從源頭上避免了數(shù)據(jù)被篡改、錯誤混入等情況的發(fā)生。例如在質(zhì)量檢測環(huán)節(jié)防止檢測數(shù)據(jù)被隨意更改,在供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)杜絕虛假的庫存、運輸?shù)刃畔⑦M入核心管理系統(tǒng),從而為企業(yè)提供了高質(zhì)量的數(shù)據(jù)支撐,使得決策層能夠依據(jù)可靠的數(shù)據(jù)做出精準的判斷和合理的規(guī)劃,提升企業(yè)整體運營效率和市場競爭力。
維護業(yè)務(wù)連貫性:在煙草行業(yè)復(fù)雜的業(yè)務(wù)流程中,各個環(huán)節(jié)相互關(guān)聯(lián)、相互影響,數(shù)據(jù)在其中起到了穿針引線的關(guān)鍵作用。Biba 模型保障了數(shù)據(jù)在不同環(huán)節(jié)、不同主體之間流轉(zhuǎn)時的完整性,使得上下游業(yè)務(wù)能夠順暢銜接。比如在生產(chǎn)與銷售環(huán)節(jié)的銜接上,準確的生產(chǎn)產(chǎn)量數(shù)據(jù)、產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)能夠完整無誤地傳遞至銷售端,銷售端依據(jù)這些數(shù)據(jù)合理安排庫存調(diào)配、制定銷售策略等,避免了因數(shù)據(jù)錯誤導(dǎo)致的業(yè)務(wù)停滯、資源浪費等問題,維持了整個業(yè)務(wù)鏈條的連貫性,保障企業(yè)能夠穩(wěn)定有序地開展各項經(jīng)營活動。
應(yīng)用局限
保密性兼顧不足:Biba 模型主要關(guān)注的是數(shù)據(jù)完整性,其規(guī)則設(shè)計圍繞防止低完整性數(shù)據(jù)對高完整性數(shù)據(jù)的破壞,對于數(shù)據(jù)的保密性考慮相對欠缺。而煙草行業(yè)中存在大量如新品研發(fā)計劃、核心工藝配方等機密信息,僅依靠 Biba 模型無法有效防止這些敏感信息被未授權(quán)的主體訪問和泄露。例如,在一個應(yīng)用了 Biba 模型的生產(chǎn)管理系統(tǒng)中,雖然能保證生產(chǎn)數(shù)據(jù)的完整性,但可能無法阻止內(nèi)部低權(quán)限人員通過其他途徑獲取到新品研發(fā)相關(guān)的高機密信息,企業(yè)還需搭配其他保密性相關(guān)的安全措施來彌補這一不足。
復(fù)雜業(yè)務(wù)場景適配性欠佳:煙草行業(yè)隨著市場發(fā)展和業(yè)務(wù)拓展,會出現(xiàn)一些復(fù)雜的業(yè)務(wù)場景,如跨部門合作項目、多元化業(yè)務(wù)融合等情況。在這些場景下,數(shù)據(jù)的完整性需求變得更加復(fù)雜,涉及多個不同類型主體和客體之間的數(shù)據(jù)交互,且不同主體對于數(shù)據(jù)完整性的界定和要求也不盡相同。Biba 模型相對固定的規(guī)則在應(yīng)對這類復(fù)雜多變的業(yè)務(wù)場景時,可能難以做到靈活適配,需要花費較大的人力、物力進行定制化調(diào)整和優(yōu)化,才能滿足特定場景下的數(shù)據(jù)完整性保障需求,否則容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)管理漏洞,影響企業(yè)業(yè)務(wù)開展。
六、Bell-Lapadula 模型與 Biba 模型結(jié)合應(yīng)用探討
(一)結(jié)合應(yīng)用的必要性
煙草行業(yè)作為國民經(jīng)濟中實行專賣專營體制的重要組成部分,在信息化建設(shè)不斷推進的過程中,信息系統(tǒng)涵蓋了生產(chǎn)、銷售、管理等諸多關(guān)鍵環(huán)節(jié),其中存儲著大量涉及行業(yè)運營、消費者信息、商業(yè)機密等重要數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的安全與否直接關(guān)系到煙草行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展以及市場競爭力。
一方面,從保密性角度來看,煙草行業(yè)存在如新品研發(fā)計劃、核心工藝配方、銷售渠道布局等眾多高度機密的信息,這些信息一旦泄露給競爭對手或不法分子,可能會使企業(yè)在市場競爭中陷入極為被動的局面,甚至遭受巨大的經(jīng)濟損失。例如,新品研發(fā)計劃若提前被泄露,競爭對手可能提前推出類似產(chǎn)品搶占市場份額;核心工藝配方若被竊取,企業(yè)產(chǎn)品獨特的品質(zhì)優(yōu)勢將不復(fù)存在。所以保障數(shù)據(jù)的保密性,嚴格限制機密信息在授權(quán)范圍內(nèi)訪問,是煙草行業(yè)信 息安全的重要需求之一。
另一方面,對于數(shù)據(jù)完整性也有著極高要求。在生產(chǎn)環(huán)節(jié),產(chǎn)量數(shù)據(jù)、質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)等必須準確無誤,任何數(shù)據(jù)的篡改都可能影響生產(chǎn)計劃的合理安排以及產(chǎn)品是否符合相關(guān)標準的判定;銷售環(huán)節(jié)中客戶信息、市場需求分析數(shù)據(jù)的完整性關(guān)乎營銷策略制定的科學(xué)性與準確性,若數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤或被惡意破壞,企業(yè)將難以做出精準的市場決策,影響運營效率和效益。
而 Bell-Lapadula 模型側(cè)重于保障數(shù)據(jù)的保密性,通過明確的規(guī)則限制主體對客體的訪問,能夠有效防止低級別主體訪問高級別機密信息,避免信息泄露風(fēng)險。Biba 模型聚焦于維護數(shù)據(jù)完整性,可確保數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)流轉(zhuǎn)過程中遵循從高完整性到低完整性的合理方向,防止低完整性數(shù)據(jù)對高完整性數(shù)據(jù)造成破壞,避免數(shù)據(jù)被未授權(quán)修改或破壞。
因此,鑒于煙草行業(yè)既需要防止機密信息泄露,又要確保數(shù)據(jù)在各環(huán)節(jié)流轉(zhuǎn)時的完整性,單獨使用某一個模型無法全面滿足信息安全需求,將 Bell-Lapadula 模型和 Biba 模型結(jié)合應(yīng)用具有重要的必要性,能夠構(gòu)建起更為穩(wěn)固可靠的信息安全防護體系,助力煙草行業(yè)在安全的環(huán)境下持續(xù)健康發(fā)展。
(二)結(jié)合應(yīng)用方式與策略
在煙草行業(yè)的信息系統(tǒng)架構(gòu)中,實現(xiàn) Bell-Lapadula 模型與 Biba 模型的有效結(jié)合應(yīng)用,需要綜合考慮多方面因素,采取合理的設(shè)置與協(xié)同策略。
首先,對于主體和客體需設(shè)置多重標簽。主體方面,不僅要依據(jù)員工在企業(yè)內(nèi)部的層級(如普通員工、基層管理人員、中層管理人員、高層管理人員等)以及崗位職能賦予相應(yīng)的保密級別,例如高層管理人員可能對應(yīng)高保密級別,因為他們能夠接觸到如企業(yè)長遠發(fā)展戰(zhàn)略等絕密信息;同時還要根據(jù)主體在數(shù)據(jù)產(chǎn)生、處理、傳遞等流程中對數(shù)據(jù)完整性影響的程度確定其完整性級別,像負責(zé)核心數(shù)據(jù)錄入且有嚴格審核機制的崗位主體可設(shè)定為高完整性級別。
客體同樣如此,針對各類數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)庫等客體,按照其包含信息的機密程度劃分保密級別,比如完整的核心工藝配方文件屬于絕密級客體,一般性的企業(yè)內(nèi)部通知公告可歸為公開級客體;并且依據(jù)數(shù)據(jù)的準確性、重要性以及對整體業(yè)務(wù)影響的程度來確定完整性級別,像生產(chǎn)線上實時監(jiān)測設(shè)備采集的關(guān)鍵生產(chǎn)參數(shù)數(shù)據(jù)可設(shè)定為高完整性級別,僅供特定高完整性主體訪問和處理,而一些臨時用于數(shù)據(jù)備份且經(jīng)過后續(xù)驗證才能使用的文件則可設(shè)為低完整性級別。
其次,協(xié)同制定訪問控制策略至關(guān)重要?;趦煞N模型的規(guī)則,在訪問控制時要同時滿足保密性和完整性要求。例如,當一個主體(如某中級研發(fā)人員)想要訪問一個客體(如某新品研發(fā)階段的實驗數(shù)據(jù)文件)時,從保密性角度,依據(jù) Bell-Lapadula 模型的簡單安全特性,該主體的保密級別必須不小于客體的保密級別才能進行讀操作,防止其獲取超出權(quán)限的機密信息;從完整性角度,按照 Biba 模型的簡單完整性公理,主體的完整性級別也不能低于客體的完整性級別才能進行讀取,以此保障讀取到的數(shù)據(jù)是符合其所在環(huán)節(jié)對數(shù)據(jù)質(zhì)量要求的,避免低質(zhì)量數(shù)據(jù)影響后續(xù)研發(fā)判斷。
在寫操作方面,若主體(如基層銷售數(shù)據(jù)錄入人員)要向客體(如企業(yè)銷售數(shù)據(jù)庫)寫入數(shù)據(jù),根據(jù) Bell-Lapadula 模型的特性,客體的保密級別要支配主體的保密級別,確保機密信息只能向合適級別流動;同時依據(jù) Biba 模型的特性,主體的完整性級別要小于等于客體的完整性級別,防止低完整性的數(shù)據(jù)破壞高完整性的數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。
此外,還需要建立完善的安全審計與動態(tài)調(diào)整機制。通過安全審計記錄主體對客體的所有訪問操作,便于及時發(fā)現(xiàn)是否存在違反保密性或完整性規(guī)則的異常訪問行為,并進行追溯和分析原因。同時,由于煙草行業(yè)業(yè)務(wù)會隨市場變化等因素動態(tài)變化,要定期對主體和客體的保密級別、完整性級別以及訪問控制策略進行評估和調(diào)整,以適應(yīng)新的業(yè)務(wù)需求和信息安全形勢,確保兩模型結(jié)合應(yīng)用的有效性和適應(yīng)性。
(三)綜合應(yīng)用案例展示
以某大型綜合性煙草企業(yè)為例,該企業(yè)業(yè)務(wù)涵蓋了煙草種植、生產(chǎn)加工、銷售以及倉儲物流等全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié),在信息安全建設(shè)過程中,綜合運用了 Bell-Lapadula 模型和 Biba 模型,取得了顯著的應(yīng)用成效。
在主體和客體的標記設(shè)置上,企業(yè)將主體分為多個層級與類別。例如,在研發(fā)部門,核心研發(fā)專家作為主體被賦予了高保密級別和高完整性級別,因為他們掌握著新品研發(fā)的核心技術(shù)和關(guān)鍵數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)的保密性和完整性要求都極高;而參與輔助實驗的初級技術(shù)人員則處于相對較低的保密級別和中等完整性級別,他們主要負責(zé)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集等工作,接觸的信息機密性相對較低,但也需要保證所收集數(shù)據(jù)的準確性。對于客體,承載新品研發(fā)核心配方的文件庫被設(shè)定為絕密級保密級別和高完整性級別,是企業(yè)的核心機密資產(chǎn)且不容許任何錯誤或低質(zhì)量數(shù)據(jù)混入;而一般性的研發(fā)過程記錄文檔,保密級別設(shè)為機密級,完整性級別設(shè)為中等,其重要性和對數(shù)據(jù)質(zhì)量要求稍低一些。
在訪問控制策略方面,嚴格按照結(jié)合后的規(guī)則執(zhí)行。比如,當核心研發(fā)專家需要參考之前階段的實驗記錄文檔(客體)時,從保密性上,其高保密級別滿足讀取機密級文檔的要求;從完整性上,其高完整性級別也符合對中等完整性級別文檔的讀取條件,從而可以正常進行讀取操作,獲取所需數(shù)據(jù)用于后續(xù)研發(fā)參考。而當基層銷售數(shù)據(jù)錄入人員要將新收集的市場銷售數(shù)據(jù)寫入企業(yè)銷售數(shù)據(jù)庫(客體)時,從保密性看,數(shù)據(jù)庫的保密級別高于錄入人員的保密級別,符合 Bell-Lapadula 模型 “上寫” 規(guī)則;從完整性角度,數(shù)據(jù)庫作為高完整性的客體,會對錄入數(shù)據(jù)進行驗證等操作,確保低完整性主體不會將錯誤或不符合要求的數(shù)據(jù)寫入,滿足 Biba 模型的相關(guān)規(guī)則,保障了數(shù)據(jù)在流入核心數(shù)據(jù)庫時的質(zhì)量和保密性。
通過這樣的綜合應(yīng)用,企業(yè)整體信息安全水平得到了極大提升。以往頻繁出現(xiàn)的因人為疏忽導(dǎo)致的機密信息可能泄露風(fēng)險大大降低,如不同層級人員對敏感文件的訪問都在嚴格管控之下,不會出現(xiàn)低級別員工誤操作訪問到絕密級信息的情況;同時,數(shù)據(jù)在各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)流轉(zhuǎn)過程中的完整性也得到有效保障,像生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)、銷售環(huán)節(jié)的客戶訂單數(shù)據(jù)等都能準確無誤地在相應(yīng)系統(tǒng)中傳遞和使用,避免了因數(shù)據(jù)被篡改或混入低質(zhì)量數(shù)據(jù)而導(dǎo)致的業(yè)務(wù)決策失誤。
從業(yè)務(wù)風(fēng)險角度來看,企業(yè)因信息安全問題引發(fā)的潛在損失明顯減少,產(chǎn)品研發(fā)能夠按計劃順利推進,不用擔(dān)心核心技術(shù)被竊取;銷售策略制定也更為精準,依靠準確完整的市場數(shù)據(jù)把握市場動態(tài),提升了市場競爭力,使得企業(yè)在復(fù)雜多變的市場環(huán)境中能夠穩(wěn)定、健康地持續(xù)發(fā)展,充分彰顯了 Bell-Lapadula 模型和 Biba 模型結(jié)合應(yīng)用在煙草行業(yè)信息安全保障中的重要價值。
七、煙草行業(yè)應(yīng)用兩模型的挑戰(zhàn)與應(yīng)對措施
(一)面臨的挑戰(zhàn)
1. 人員理解與操作方面
煙草行業(yè)的工作人員構(gòu)成較為復(fù)雜,涵蓋了從生產(chǎn)一線員工到高層管理人員等多個層級,且不同崗位人員專業(yè)背景差異較大。對于 Bell-Lapadula 模型和 Biba 模型這種專業(yè)性較強的信息安全模型,很多人員在理解上存在困難。例如,一線生產(chǎn)員工可能只熟悉具體的生產(chǎn)操作流程,對于模型中涉及的主體、客體、安全級別、完整性級別等概念很難快速掌握,不清楚自己在信息訪問和操作過程中應(yīng)遵循怎樣的規(guī)則。
而管理人員雖具備一定管理知識,但可能缺乏信息安全專業(yè)素養(yǎng),在依據(jù)模型進行權(quán)限分配、訪問審批等操作時,容易出現(xiàn)誤判或執(zhí)行不到位的情況。同時,在實際工作中,人員的流動性也會帶來問題,新入職員工需要花費大量時間學(xué)習(xí)和適應(yīng)基于這兩個模型構(gòu)建的信息安全體系,期間可能因操作不熟練而出現(xiàn)違反安全規(guī)則的行為,影響信息安全。
2. 系統(tǒng)兼容性方面
煙草行業(yè)現(xiàn)有的信息系統(tǒng)往往是經(jīng)過多年建設(shè)逐步完善起來的,可能集成了不同時期、不同供應(yīng)商開發(fā)的各類子系統(tǒng),存在系統(tǒng)架構(gòu)多樣化、技術(shù)標準不統(tǒng)一等情況。而 Bell-Lapadula 模型和 Biba 模型在應(yīng)用時,需要與這些既有系統(tǒng)進行深度融合,可能面臨兼容性挑戰(zhàn)。
例如,部分老舊的生產(chǎn)管理系統(tǒng)可能采用的是過時的操作系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫,無法直接支持模型所需的安全機制配置;一些銷售端的業(yè)務(wù)系統(tǒng),其數(shù)據(jù)接口格式與模型要求的數(shù)據(jù)交互格式不一致,導(dǎo)致數(shù)據(jù)在傳遞過程中出現(xiàn)錯誤或者無法順利傳輸,影響模型對信息安全的保障效果。另外,不同子系統(tǒng)間的通信協(xié)議差異也可能使模型的訪問控制規(guī)則難以在整個信息系統(tǒng)中連貫、準確地執(zhí)行,出現(xiàn)安全管控的漏洞。
3. 安全規(guī)則動態(tài)調(diào)整方面
煙草行業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展受到市場需求變化、政策法規(guī)調(diào)整以及技術(shù)創(chuàng)新等多因素影響,信息的重要性、敏感性以及訪問需求處于動態(tài)變化之中。比如,隨著消費者對健康關(guān)注度的提升,煙草企業(yè)可能加大對低焦油、低危害煙草產(chǎn)品的研發(fā)力度,相應(yīng)的新品研發(fā)過程中的信息保密級別和數(shù)據(jù)完整性要求會發(fā)生改變;又或者在拓展新市場時,銷售渠道數(shù)據(jù)的安全規(guī)則需要相應(yīng)調(diào)整。
然而,Bell-Lapadula 模型和 Biba 模型一旦部署實施,其安全規(guī)則的調(diào)整相對復(fù)雜。對主體和客體的安全級別、完整性級別重新定義以及訪問控制策略的修改,涉及到多個環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)和大量系統(tǒng)配置的更新,很難做到及時、精準地適應(yīng)業(yè)務(wù)的動態(tài)變化,容易出現(xiàn)規(guī)則與實際需求脫節(jié)的情況,使得信息安全保障出現(xiàn)滯后性問題。
(二)應(yīng)對措施建議
1. 加強員工培訓(xùn)
針對不同崗位人員制定分層級、分專業(yè)的培訓(xùn)計劃。對于一線員工,采用通俗易懂、結(jié)合實際工作場景的方式講解模型的基本概念和與他們?nèi)粘2僮飨嚓P(guān)的安全規(guī)則,例如通過簡單案例展示在生產(chǎn)數(shù)據(jù)錄入、查看時如何遵循模型要求,避免違規(guī)訪問行為。
對管理人員,則側(cè)重于培訓(xùn)其依據(jù)模型進行權(quán)限管理、訪問審批等實際操作技能以及如何從整體上把控信息安全風(fēng)險,可邀請信息安全專家進行專項講座,并開展模擬演練,提升其應(yīng)對復(fù)雜信息安全問題的能力。同時,建立完善的員工培訓(xùn)檔案,記錄培訓(xùn)情況和考核結(jié)果,對于新入職員工要求其在規(guī)定時間內(nèi)通過相關(guān)培訓(xùn)考核才能正式上崗,確保全體員工都能熟練掌握并遵循基于兩模型的信息安全規(guī)范。
2. 優(yōu)化信息系統(tǒng)
對煙草行業(yè)現(xiàn)有的信息系統(tǒng)進行全面梳理和整合,統(tǒng)一技術(shù)標準和數(shù)據(jù)格式。對于老舊且難以兼容模型安全機制的子系統(tǒng),有計劃地進行升級改造或者替換,逐步建立起架構(gòu)統(tǒng)一、兼容性良好的信息系統(tǒng)平臺。
在系統(tǒng)集成過程中,加強與模型供應(yīng)商或?qū)I(yè)信息安全技術(shù)團隊的合作,依據(jù)模型要求定制開發(fā)數(shù)據(jù)接口和通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊,確保數(shù)據(jù)在不同子系統(tǒng)間能夠準確、順暢地交互,使模型的訪問控制規(guī)則能夠無縫覆蓋整個信息系統(tǒng)。同時,建立系統(tǒng)兼容性測試機制,在每次系統(tǒng)更新或新功能上線前,進行嚴格的兼容性測試,及時發(fā)現(xiàn)并解決可能出現(xiàn)的兼容性問題,保障信息系統(tǒng)與 Bell-Lapadula 模型和 Biba 模型的良好適配。
3. 建立靈活的安全管理機制
設(shè)立專門的信息安全管理團隊,負責(zé)實時監(jiān)測煙草行業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展動態(tài)以及內(nèi)外部環(huán)境變化對信息安全的影響,定期評估現(xiàn)有安全規(guī)則與實際業(yè)務(wù)需求的契合度。根據(jù)評估結(jié)果,及時發(fā)起對 Bell-Lapadula 模型和 Biba 模型中主體和客體的安全級別、完整性級別以及訪問控制策略的調(diào)整流程。
在調(diào)整過程中,制定詳細的變更計劃,明確各環(huán)節(jié)的責(zé)任人、時間節(jié)點以及回滾機制,確保調(diào)整過程有序、可控,盡量減少對正常業(yè)務(wù)的影響。同時,利用自動化的安全配置管理工具,實現(xiàn)部分規(guī)則調(diào)整的自動化操作,提高調(diào)整效率和準確性。此外,加強與行業(yè)內(nèi)其他企業(yè)的信息安全經(jīng)驗交流,借鑒先進的動態(tài)安全管理實踐案例,不斷完善自身的靈活安全管理機制,使信息安全保障能夠緊密跟隨煙草行業(yè)業(yè)務(wù)變化的步伐。
八、結(jié)論與展望
(一)研究結(jié)論
通過對 Bell-Lapadula 模型和 Biba 模型在煙草行業(yè)應(yīng)用的深入探討與分析,可以得出以下核心研究結(jié)論:
整體應(yīng)用情況方面,Bell-Lapadula 模型與 Biba 模型在煙草行業(yè)多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)均有著適配的應(yīng)用場景。Bell-Lapadula 模型側(cè)重于保密性保障,在煙草行業(yè)的研發(fā)部門、管理決策層等場景中,通過劃分主體與客體的安全級別,嚴格限制了機密信息的訪問范圍,防止低級別主體獲取高級別機密信息,有效避免了如新品研發(fā)計劃、核心工藝配方等關(guān)鍵商業(yè)機密的泄露風(fēng)險。例如在大型煙草企業(yè)的實際應(yīng)用案例中,依據(jù)該模型設(shè)置不同層級主體對相應(yīng)密級客體的訪問權(quán)限,規(guī)范了信息流轉(zhuǎn)秩序。
Biba 模型聚焦于數(shù)據(jù)完整性維護,在質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)管理、供應(yīng)鏈信息維護等環(huán)節(jié)發(fā)揮重要作用。它通過限定數(shù)據(jù)在不同完整性級別主體與客體間的合理流轉(zhuǎn)方向,防止低完整性數(shù)據(jù)混入高完整性數(shù)據(jù)中,確保了煙草生產(chǎn)環(huán)節(jié)質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)的準確性以及供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)信息的可靠,為企業(yè)依據(jù)準確數(shù)據(jù)進行生產(chǎn)安排、資源調(diào)配等決策提供了有力支撐,像在相關(guān)企業(yè)案例中,有效攔截了異常數(shù)據(jù)進入核心數(shù)據(jù)庫,保障了業(yè)務(wù)流程的順暢進行。
在應(yīng)用效果上,兩模型單獨應(yīng)用時均能在各自側(cè)重的信息安全維度為煙草行業(yè)帶來積極影響。Bell-Lapadula 模型契合煙草企業(yè)層級管理特點,保障了信息在合適范圍內(nèi)傳播,提升內(nèi)部管理效率;Biba 模型保障了數(shù)據(jù)質(zhì)量,維護了業(yè)務(wù)連貫性,助力企業(yè)各環(huán)節(jié)高效協(xié)同開展經(jīng)營活動。
然而,兩模型在應(yīng)用中也存在一些問題。Bell-Lapadula 模型靈活性不足,面對煙草行業(yè)動態(tài)變化的業(yè)務(wù)需求,如臨時跨部門項目開展時,難以快速調(diào)整主體訪問權(quán)限;且在大型企業(yè)復(fù)雜的信息系統(tǒng)環(huán)境下,其規(guī)則校驗等操作會增加性能開銷,影響系統(tǒng)響應(yīng)效率。Biba 模型則對數(shù)據(jù)保密性兼顧不夠,無法有效防止機密信息被未授權(quán)訪問,在復(fù)雜業(yè)務(wù)場景下適配性欠佳,應(yīng)對跨部門合作等多變業(yè)務(wù)場景時,需耗費較多資源進行定制化調(diào)整以滿足數(shù)據(jù)完整性保障需求。
綜合來看,將 Bell-Lapadula 模型與 Biba 模型結(jié)合應(yīng)用具有重要價值與必要性,通過合理設(shè)置主體和客體的多重標簽、協(xié)同制定訪問控制策略以及建立安全審計與動態(tài)調(diào)整機制等方式,能夠構(gòu)建更為穩(wěn)固可靠的信息安全防護體系,全面滿足煙草行業(yè)對保密性與完整性的雙重要求,提升整體信息安全水平,降低業(yè)務(wù)風(fēng)險,促進煙草行業(yè)在安全環(huán)境下持續(xù)健康發(fā)展。
(二)未來展望
展望未來,煙草行業(yè)在信息安全領(lǐng)域進一步優(yōu)化應(yīng)用 Bell-Lapadula 模型和 Biba 模型有著諸多值得探索與實踐的方向。
在優(yōu)化信息安全體系方面,首先應(yīng)持續(xù)加強員工培訓(xùn)力度,鑒于人員理解與操作存在的挑戰(zhàn),需不斷深化分層級、分專業(yè)的培訓(xùn)模式,結(jié)合新興的培訓(xùn)技術(shù)手段,如線上虛擬仿真培訓(xùn)、即時互動式案例教學(xué)等,讓不同崗位人員更深入理解模型內(nèi)涵及操作規(guī)范,提高全員信息安全素養(yǎng)與合規(guī)操作能力,降低因人為因素導(dǎo)致的信息安全風(fēng)險。
同時,要進一步優(yōu)化信息系統(tǒng)架構(gòu),隨著技術(shù)發(fā)展持續(xù)整合現(xiàn)有系統(tǒng),引入更先進的兼容性技術(shù)框架,例如采用微服務(wù)架構(gòu)理念對系統(tǒng)進行模塊化改造,增強與兩模型的適配性,提升系統(tǒng)整體兼容性和數(shù)據(jù)交互的高效性、準確性,確保模型的安全機制能在復(fù)雜多樣的信息系統(tǒng)環(huán)境中穩(wěn)定、順暢運行。
在拓展兩模型應(yīng)用深度廣度上,煙草行業(yè)應(yīng)結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù),深化模型應(yīng)用場景。例如利用大數(shù)據(jù)分析挖掘技術(shù),精準評估數(shù)據(jù)在不同業(yè)務(wù)場景下的保密性和完整性需求變化,進而更合理地動態(tài)調(diào)整模型中主體和客體的相關(guān)級別及訪問控制策略;借助人工智能算法實現(xiàn)部分訪問控制決策的自動化智能化判斷,提高信息安全管理效率。此外,探索在煙草行業(yè)新興業(yè)務(wù)領(lǐng)域,如電子煙研發(fā)生產(chǎn)、煙草文化數(shù)字化傳播等環(huán)節(jié)應(yīng)用兩模型,拓展其保障范圍,以應(yīng)對新業(yè)務(wù)帶來的信息安全挑戰(zhàn)。
面對不斷變化的安全威脅,需建立更為敏銳、靈活的安全威脅監(jiān)測與響應(yīng)機制。實時跟蹤網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域新出現(xiàn)的攻擊手段、風(fēng)險趨勢,利用威脅情報平臺等工具及時獲取外部威脅信息,提前做好防范準備。同時,基于行業(yè)內(nèi)信息共享與協(xié)同合作,共同研究應(yīng)對新型安全威脅的策略與措施,及時更新完善兩模型結(jié)合應(yīng)用的安全規(guī)則,
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