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对网站系统安全的需求分析.doc
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2021-11-15
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对网站系统安全的需求分析.doc
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网站系统安全的需求分析
本文从数据安全和业务逻辑安全两个角度对应用系统的安全进行需求分析 ,
主要包括保密性需求、完整性需求、可用性需求三部分;随后对业务逻辑安全
需求进行了分析,包括身份认证、访问控制、交易重复提交控制、异步交易处
理、交易数据不可否认性、监控与审计等几个方面;最后还分析了系统中一些
其它的安全需求。
2.1 数据安全需求
2.1.1 数据保密性需求
数据保密性要求数据只能由授权实体存取和识别,防止非授权泄露。从目
前国内应用的安全案例统计数据来看,数据保密性是最易受到攻击的一个方面,
通常表现为客户端发生的数据泄密,包括用户的基本信息、账户信息、登录信
息等的泄露。在应用系统中,数据保密性需求通常主要体现在以下几个方面:
A.客户端与系统交互时输入的各类密码:包括系统登录密码、转账密码、
凭证查询密码、凭证交易密码等必须加密传输及存放,这些密码在应用系统中
只能以密文的方式存在,其明文形式能且只能由其合法主体能够识别。
以网银系统为例,在网银系统中,通常存有四种密码:系统登录密码、网
银转账密码、柜面交易密码及一次性密码。系统登录密码用来认证当前登录者
为指定登录名的合法用户,网银用户的登录密码和网银转账密码由用户在柜面
开户时指定,用户在首次登录网银系统时,系统必须强制用户修改初始密码,
通常要求长度不得少于六位数,且不能是类似于 111111、1234567、9876543 等
的简单数字序列,系统将进行检查。
网银转账密码是指网银系统为巩固用户资金安全,在涉及资金变动的交易
中对用户身份进行了再认证,要求用户输入预设的密码,网银交易密码仅针对
个人用户使用,企业用户没有网银交易密码。建立多重密码机制,将登录密码
与网银转账密码分开管理,有利于加强密码的安全性。由于用户在使用网银时
每次都必须先提供登录密码,故登录密码暴露的机会较多,安全性相对较弱;
但登录网银的用户并不是每次都会操作账户资金的,所以专门设定网银转账密
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码可加强账户的安全性。网银转账密码在网银开户时设定,网银用户在系统中
作转账支付、理财、代缴费等资金变动类交易时使用。
柜面交易密码是指用户在银行柜面办理储蓄时,针对储蓄凭证(如卡折、
存单等)而设的密码。柜面交易密码常用于 POS 系统支付时、ATM 取款时、
凭证柜面取款时,柜面交易密码一个明显的特征是它目前只能是六位的数字,
这是由于目前柜面密码输入设备的限制而造成的。柜面交易密码与上述的网银
转账密码的区别在于:网银转账密码和系统登录密码都产生于网银系统,储存
在网银系统中,仅限网银系统中认证使用;而柜面交易密码产生于银行柜台,
可以在外围渠道如 ATM、电话银行、自助终端上修改,它保存在银行核心系统
中,供外围各个渠道系统共同使用。另外网银转账密码可以有非数字字符组成,
而柜面交易密码只能是六位的数字。网银中使用到柜面交易密码的交易包括:
网银开户、加挂账户。
一次性密码由用户的智能卡、令牌卡产生,或由动态密码系统产生通过短
信方式发送到用户注册的手机上。一次性密码的作用与网银转账密码相同,适
用的场合也相同。一次性密码在农商行网银系统中是可选的安全服务,用户需
到柜面办理开通手续才能使用,没有开通一次性密码服务的用户必须设定网银
交易密码,开通一次性密码服务的用户则无需设定网银交易密码,要求网银系
统自动判断并提示用户在某个交易中是要输入网银交易密码还是提示一次性密
码。
B.应用系统与其它系统进行数据交换时在特定安全需求下需进行端对端
的加解密处理。这里的数据加密主要是为了防止交易数据被银行内部人士截取
利用,具体通讯加密方案参照应用系统的特定需求。
2.1.2 数据完整性需求
数据完整性要求防止非授权实体对数据进行非法修改。用户在跟应用系统
进行交互时,其输入设备如键盘、鼠标等有可能被木马程序侦听,输入的数据
遭到截取修改后被提交到应用系统中,如原本用户准备向 A 账户转一笔资金在
交易数据遭到修改后就被转到 B 账户中了。同样的威胁还存在于交易数据的传
输过程中,如在用户向应用系统提交的网络传输过程中或应用系统跟第三方等
其它系统的通讯过程中,另外存储在应用系统数据库中的数据也有可能遭到非
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法修改,如 SQL 注入攻击等。
2.1.3 数据可用性需求
数据可用性要求数据对于授权实体是有效、可用的,保证授权实体对数据
的合法存取权利。
对数据可用性最典型的攻击就是拒绝式攻击(DoS)和分布式拒绝攻击,
两者都是通过大量并发的恶意请求来占用系统资源,致使合法用户无法正常访
问目标系统,如 SYN Flood 攻击等,将会直接导致其他用户无法登录系统。另
外,应用登录机器人对用户的密码进行穷举攻击也会严重影响系统的可用性。
2.2 业务逻辑安全需求
业务逻辑安全主要是为了保护应用系统的业务逻辑按照特定的规则和流程
被存取及处理。
2.2.1 身份认证需求
身份认证就是确定某个个体身份的过程。系统通过身份认证过程以识别个
体的用户身份,确保个体为所宣称的身份。应用系统中身份认证可分为单向身
份认证和双向身份认证,单向身份认证是指应用系统对用户进行认证,而双向
身份认证则指应用系统和用户进行互相认证,双向身份认证可有效防止“网络钓
鱼”等假网站对真正系统的冒充。
应用服务器采用数字证书,向客户端提供身份认证,数字证书要求由权威、
独立、公正的第三方机构颁发;系统为客户端提供两种可选身份认证方案,服
务器端对客户端进行多重身份认证,要求充分考虑到客户端安全问题。将客户
端用户身份认证与账户身份认证分开进行,在用户登录系统时,采用单点用户
身份认证,在用户提交更新类、管理类交易请求时,再次对用户的操作进行认
证或对用户身份进行二次认证,以确保用户信息安全。
2.2.2 访问控制需求
访问控制规定了主体对客体访问的限制,并在身份识别的基础上,根据身
份对提出资源访问的请求加以控制。访问控制是应用系统中的核心安全策略,
它的主要任务是保证应用系统资源不被非法访问。主体、客体和主体对客体操
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作的权限构成访问控制机制的三要素。访问控制策略可以划分为自主访问控制、
强制访问控制和基于角色的访问控制三种。
2.2.3 交易重复提交控制需求
交易重复提交就是同一个交易被多次提交给应用系统。查询类的交易被重
复提交将会无故占用更多的系统资源,而管理类或金融类的交易被重复提交后,
后果则会严重的多,譬如一笔转账交易被提交两次则将导致用户的账户被转出
两笔相同额的资金,显然用户只想转出一笔。交易被重复提交可能是无意的,
也有可能是故意的:
A.用户的误操作。在 B/S 结构中,从客户端来看,服务器端对客户端的
响应总有一定的延迟,这在某些交易处理上体现的更为明显,特别是那些涉及
多个系统交互、远程访问、数据库全表扫描、页面数据签名等交易,这种延迟
通常都会在 5 至 7 秒以上。这时用户有可能在页面已提交的情况下,再次点击
了提交按钮,这时将会造成交易被重复提交。
B.被提交的交易数据有可能被拿来作重放攻击。
应用系统必须对管理类和金融类交易提交的次数进行控制,这种控制即要
有效的杜绝用户的误操作,还不能影响用户正常情况下对某个交易的多次提交。
比如说:当某个用户在 10 秒内提交了两笔相同的转账业务,则系统必须对此进
行控制;另一方面,当用户在第一笔转账业务完成后,再作另一笔数据相同的
转账时,则系统不能对此进行误控制。这里判断的依据就是交易重复提交的控
制因子 a,当交易提交的间隔小于 a 时,系统认为这是重复提交,提交间隔大于
a 的则不作处理,控制因子的大小由应用系统业务人员决定,系统应可对其进
行配置化管理。
2.2.4 异步交易处理需求
所谓异步交易就是指那些录入与提交不是同时完成的交易,这里的同时是
指客户端在录入交易数据与提交交易的过程中,应用系统服务器端并没有对录
入的数据进行持久化保存,而异步交易在系统处理过程中,录入与提交时间上
发生在两个相分离的阶段,在两阶段之间,应用系统对录入的数据进行了持久
化保存。
由于异步交易是被系统分两阶段受理的,这就涉及到以下三个方面的问题:
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A.录入与提交的关系管理。
B.如何保证提交的数据就是用户当初录入的数据。
C.如何记录交易在两阶段的日志状态。
录入与提交的关系定义不当将会导致交易录入与提交被同时完成而违反了
业务处理流程,录入的数据被系统保存后有可能遭到非法篡改,非异步交易执
行后的日志状态不会被更新而异步交易在提交后日志状态将会被更新。
应用系统中需要定义成异步的交易通常有以下两类:
需要授权的交易。出于业务管理和业务安全方面的考虑,大部分管理
类和金融类的交易都需要经过一定的授权流程后方能被提交。
部分定时交易,如预约转账等。预约一笔在周三转账的预约转账有可
能是周一被录入的,用户在录入后,预约转账的数据将被网银系统保
存直到周三这笔转账才会真正发生。
应用系统必须定义简单、清晰、易维护的录入与提交关系模型,保证被保
存的录入数据不会被非法篡改,同时要求异步交易的日志状态是明确的,不应
出现录入与提交相矛盾的日志状态。
2.2.5 交易数据不可否认性需求
交易数据不可否认性是指应用系统的客户不能否认其所签名的数据,客户
对交易数据的签名是通过应用系统使用客户的数字证书来完成的。数字证书的
应用为交易数据不可否认性提供了技术支持,而电子签名法的颁布为交易数据
不可否认性提供了法律基础。
在应用系统中通常要求对所有管理类与金融类的交易进行数字签名,以防
客户事后对交易或交易数据的抵赖。应用系统需同时保存客户录入的原始数据
和签名后的数据,保存期限依业务部门的具体要求而定。考虑到系统性能和对
用户的响应问题,应用系统可只签与交易有关的关键数据,支付类的交易只对
付款人账号、付款金额、收款人姓名、收款人账号、收款人开户行五个字段进
行数字签名就可以了。
2.2.6 监控与审计需求
安全级别要求高的应用系统应提供对系统进行实时监控的功能,监控的内
容包括系统当前登录的用户、用户类型、用户正在访问的交易、用户登录的 IP
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收藏哲173
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