6.4. Implantación de Matrices de Acceso
Los derechos de acceso definen que acceso tienen varios sujetos sobre varios objetos. Los sujetos acceden a los objetos. Los objetos son entidades que contienen información.
Los objetos pueden ser:
- Concretos:
Ej.: discos, cintas, procesadores, almacenamiento, etc.
- Abstractos:
Ej.: estructuras de datos, de procesos, etc.
Los objetos están protegidos contra los
sujetos. Las autorizaciones a un sistema se conceden a los sujetos.
Los sujetos pueden ser varios tipos de entidades:
Ej.: usuarios, procesos, programas, otras entidades, etc.
Los derechos de acceso más comunes son:
- Acceso de lectura.
- Acceso de escritura.
- Acceso de ejecución.
Una forma de implementación es mediante una matriz de control de acceso con:
- Filas para los sujetos.
- Columnas para los objetos.
- Celdas de la matriz para los derechos de acceso que un usuario tiene a un objeto.
- Una matriz de control de acceso debe ser muy celosamente protegida por el S. O.
- Dominios de protección
Un sistema de cómputos contiene muchos objetos que necesitan protección. Estos objetos pueden ser el hardware, la CPU, los segmentos de memoria, terminales, unidades de disco o impresoras; o bien ser del software, como los proceso, archivos, bases de datos o semáforos.
Cada objeto tiene un único nombre mediante el cual se la
hace referencia y un conjunto de operaciones que se pueden realizar en el. READ
y WRITE son operaciones adecuadas para un archivo; UP y DOWN tiene sentido en
un semáforo.
Una pregunta importante es la forma en que el sistema lleva
un registro de los objetos que pertenecen a un dominio dado. Al menos una teoría,
uno puede imaginar una enorme matriz, en la que los renglones son los dominios
y las columnas son los objetos. Cada cuadro contiene los derechos
correspondientes al objeto en ese dominio. Con esta matriz y el número de
dominio activo, el sistema puede determinar si se permite el acceso de cierta
forma a un objeto dado desde un domino especifico.
Un dominio es un conjunto de parejas (objeto, derechos):
- Cada pareja determina:
- Un objeto.
- Un subconjunto de las operaciones que se pueden llevar a cabo en él.
Un derecho es el permiso para realizar alguna de las operaciones. Es posible que un objeto se encuentre en varios dominios con “distintos” derechos en cada dominio.
Un proceso se ejecuta en alguno de los dominios
de protección:
- Existe una colección de objetos a los que puede tener acceso.
- Cada objeto tiene cierto conjunto de derechos.
Los procesos pueden alternar entre los dominios durante la ejecución. Una llamada al S. O. provoca una alternancia de dominio. En algunos S. O. los dominios se llaman anillos.
Una forma en la que el S. O. lleva un registro de los
objetos que pertenecen a cada dominio es mediante una matriz:
- Los renglones son los dominios.
- Las columnas son los objetos.
Cada elemento de la matriz contiene los derechos correspondientes al objeto en ese dominio, por ej.: leer, escribir, ejecutar.
Matriz
de acceso.
El modelo de protección del sistema se puede ver en forma
abstracta como una matriz, la matriz de acceso.
Una matriz de acceso es una representación abstracta del
concepto de dominio de protección.
Este modelo fue propuesto por Lampson, como una descripción
generalizada de mecanismos de protección en sistemas operativos. Es el modelo más
utilizado, del que existen numerosas variaciones, especialmente en su implementación.
Los elementos básicos del modelo son los siguientes:
- Sujeto: Una entidad capaz de acceder a los objetos. En general, el concepto de sujeto es equiparable con el de proceso. Cualquier usuario o aplicación consigue acceder en realidad a un objeto por medio de un proceso que representa al usuario o a la aplicación.
- Objeto: Cualquier cosa cuyo acceso debe controlarse. Como ejemplo se incluyen los archivos, partes de archivos, programas y segmentos de memoria.
- Derecho de acceso: la manera en que un sujeto accede a un objeto. Como ejemplo están Leer, Escribir y Ejecutar.
El modelo considera un conjunto de recursos, denominados
objetos, cuyo acceso debe ser controlado y un conjunto de sujetos que acceden a
dichos objetos. Existe también un conjunto de permisos de acceso que especifica
los diferentes permisos que los sujetos pueden tener sobre los objetos
(normalmente lectura, escritura, etc., aunque pueden ser diferentes, en
general, dependiendo de las operaciones que puedan realizarse con el objeto).
De este modo podemos definir tres operaciones:
Copiar derechos de acceso de una celda a
otra dentro de la misma columna. Consiste en pasar el derecho de acceso a un
objeto de un Dominio que lo tiene, a otro donde originalmente no lo tenía. Se señala
con un asterisco (*).
- Copia ilimitada con propagación del propio derecho de copia.
- Copia limitada sin propagación.
- Movimiento de derecho.
- Dueño. Un proceso ejecutándose en un dominio que tiene derecho de “dueño” sobre un objeto, puede repartir cualquier derecho de acceso sobre cualquier dominio para dicho objeto.
- Control. Opera solo sobre dominios. Ejercer el control sobre un dominio implica que se puede quitar cualquier derecho sobre una fila de dominio.
- La MA también ha de ser protegida.
Un modelo de protección puede ser visto abstractamente como
una matriz, llamada matriz de derecho. Los renglones de la matriz representan
dominios y las columnas representan objetos. Cada entrada en la matriz contiene
un conjunto de derechos de acceso. Dado que los objetos son definidos
explícitamente por la columna, se puede omitir el nombre del objeto en el
derecho de acceso. La entrada "Matriz[i, j]" define el conjunto de
operaciones que un proceso ejecutándose en el dominio "Dj" puede
realizar sobre el objeto "Oj".
Es una representación abstracta del concepto de dominio de protección.
Matriz con:
- Tantas columnas como objetos / recursos.
- Tantas filas como dominios.
Las celdas contienen los accesos: son los derechos de
acceso que tienen los procesos
que se ejecutan en ese dominio sobre el correspondiente objeto.
El mecanismo de protección es la matriz, junto con todos
los elementos que se han de añadir para que se cumplan de manera efectiva todas
las restricciones de acceso a los objetos.
- La política consiste en decidir cómo rellenar las distintas celdas de la matriz.
- La MA permite implementar operaciones de cambio de domino.
El objeto sobre el que trabajamos es el Dominio aparecen
tantas columnas como dominios en el sistema.
La operación es la conmutación de un dominio a otro.
- Implementación de la Matriz de Acceso
Tabla Global Sencilla. Se almacena una lista de ternas
{<dominio, objeto, permisos>...}.
Como el número de objetos y dominios es posiblemente muy
grande, se debería guardar en memoria virtual.
Lista de acceso para objetos (ACL)
Se expresa la MA por columnas {<dominio,
permisos>,...}. Se descartan las entradas vacías.
Se puede crear una lista de permisos por defecto para hacer
más fácil su uso.
Dado que cada vez que se va a usar un objeto hay que
comprobar si hay o no permiso para hacerlo, es lógico poner la ACL allí donde
estén descritos los atributos del objeto.
Asocia a cada objeto una lista ordenada con:
- Todos los dominios que pueden tener acceso al objeto.
- La forma de dicho acceso (ej.: lectura (r), grabación (w), ejecución (x)).
Una forma de implementar las ACL consiste en:
Asignar tres bits (r, w, x) para cada archivo, para:
- El propietario, el grupo del propietario y los demás usuarios.
- Permite prohibir accesos antes permitidos.
Lista de Capacidades
Se expresa la MA por filas. Cada dominio tiene una lista de
la forma {<objeto, permisos>,...}
Para identificar el objeto se usa o bien su nombre lógico,
o un puntero a él (la estructura de datos que le describe); a esta dirección se
la llama capacidad.
Solo se podrá realizar la operación M sobre el objeto O si
se dispone de la capacidad (puntero) al objeto.
Mecanismo de Cerradura-Llave
Cada objeto tiene una lista de patrones llamados cerradura.
Cada dominio tiene una lista de patrones llamados claves. Un proceso que
se ejecuta en un dominio solo tendrá acceso a un objeto si el dominio contiene
una llave que coincida con una de las cerraduras.
Comparación.
La tabla global es una matriz dispersa, es ineficiente para su almacenamiento. ACL → Cuando se accede a un objeto es fácil determinar si hay o no permiso para usarlo. Capacidades → Las ACL están distribuidas, es difícil saber cuáles son los derechos de acceso para un proceso, cosa que si se puede hacer con la lista de capacidades.
Comentarios
Publicar un comentario