A secure, constraint-aware role-based access control interoperation framework

With the growing needs for and the benefits of sharing resources and information among different organizations, an interoperation framework that automatically integrates policies to facilitate such cross-domain sharing in a secure way is becoming increasingly important. To avoid security breaches, such policies must enforce the policy constraints of the individual domains. Such constraints may include temporal constraints that limit the times when the users can access the resources, and separation of duty (SoD) constraints. Existing interoperation solutions do not address such cross-domain temporal access control and SoDs requirements. In this paper, we propose a role-based framework to facilitate secure interoperation among multiple domains by ensuring the enforcement of temporal and SoD constraints of individual domains. To support interoperation, we do not modify the internal policies, as most of the current approaches do. We present experimental results to demonstrate our proposed framework is effective and easily realizable. © 2011 IEEE

Enforcing privacy via access control and data perturbation.

With the increasing availability of large collections of personal and sensitive information to a wide range of user communities, services should take more responsibility for data privacy when disseminating information, which requires data sharing control. In most cases, data are stored in a repository at the site of the domain server, which takes full responsibility for their management. The data can be provided to known recipients, or published without restriction on recipients. To ensure that such data is used without breaching privacy, proper access control models and privacy protection methods are needed. This thesis presents an approach to protect personal and sensitive information that is stored on one or more data servers. There are three main privacy requirements that need to be considered when designing a system for privacy-preserving data access. The first requirement is privacy-aware access control. In traditional privacy-aware contexts, built-in conditions or granular access control are used to assign user privileges at a fine-grained level. Very frequently, users and their privileges are diverse. Hence, it is necessary to deploy proper access control on both subject and object servers that impose the conditions on carrying out user operations. This thesis defines a dual privacy-aware access control model, consisting of a subject server that manages user privileges and an object server that deals with granular data. Both servers extract user operations and server conditions from the original requests and convert them to privacy labels that contain access control attributes. In cross-domain cases, traditional solutions adopt roaming tables to support multiple-domain access. However, building roaming tables for all domains is costly and maintaining these tables can become an issue. Furthermore, when roaming occurs, the party responsible for multi-domain data management has to be clearly identified. In this thesis, a roaming adjustment mechanism is presented for both subject and object servers. By defining such a dual server control model and request process flow, the responsibility for data administration can be properly managed. The second requirement is the consideration of access purpose, namely why the subject requests access to the object and how the subject is going to use the object. The existing solutions overlook the different interpretations of purposes in distinct domains. This thesis proposes a privilege-oriented, purpose-based method that enhances the privacy-aware access control model mentioned in the previous paragraph. It includes a component that interprets the subject's intention and the conditions imposed by the servers on operations; and a component that caters for object types and object owner's intention. The third requirement is maintaining data utility while protecting privacy when data are shared without restriction on recipients. Most existing approaches achieve a high level of privacy at the expense of data usability. To the best of our knowledge, there is no solution that is able to keep both. This thesis combines data privacy protection with data utility by building a framework that defines a privacy protection process flow. It also includes two data privacy protection algorithms that are based on Chebyshev polynomials and fractal sequences, respectively. Experiments show that the both algorithms are resistant to two main data privacy attacks, but with little loss of accuracy

Small TCBs of policy-controlled operating systems

IT Systeme mit qualitativ hohen Sicherheitsanforderungen verwenden zur Beschreibung, Analyse und Implementierung ihrer Sicherheitseigenschaften zunehmend problemspezifische Sicherheitspolitiken, welche ein wesentlicher Bestandteil der Trusted Computing Base (TCB) eines IT Systems sind. Aus diesem Grund sind die Korrektheit und Unumgehbarkeit der Implementierung einer TCB entscheidend, um die geforderten Sicherheitseigenschaften eines Systems herzustellen, zu wahren und zu garantieren. Viele der heutigen Betriebssysteme zeigen, welche Herausforderung die Realisierung von Sicherheitspolitiken darstellt; seit mehr als 40 Jahren unterstützen sie wahlfreie identitätsbasierte Zugriffssteuerungspolitiken nur rudimentär. Dies führt dazu, dass große Teile der Sicherheitspolitiken von Anwendersoftware durch die Anwendungen selbst implementiert werden. Infolge dessen sind die TCBs heutiger Betriebssysteme groß, heterogen und verteilt, so dass die exakte Bestimmung ihres Funktionsumfangs sehr aufwendig ist. Im Ergebnis sind die wesentlichen Eigenschaften von TCBs - Korrektheit, Robustheit und Unumgehbarkeit - nur schwer erreichbar. Dies hat zur Entwicklung von Politik gesteuerten Betriebssystemen geführt, die alle Sicherheitspolitiken eines Betriebssystems und seiner Anwendungen zentral zusammenfassen, indem sie Kernabstraktionen für Sicherheitspolitiken und Politiklaufzeitumgebungen anbieten. Aktuelle Politik gesteuerte Betriebssysteme basieren auf monolithischen Architekturen, was dazu führt, dass ihre Komponenten zur Durchsetzung ihrer Politiken im Betriebssystemkern verteilt sind. Weiterhin verfolgen sie das Ziel, ein möglichst breites Spektrum an Sicherheitspolitiken zu unterstützen. Dies hat zur Folge, dass ihre Laufzeitkomponenten für Politikentscheidung und -durchsetzung universal sind. Im Ergebnis sind ihre TCB-Implementierungen groß und komplex, so dass der TCB- Funktionsumfang nur schwer identifiziert werden kann und wesentliche Eigenschaften von TCBs nur mit erhöhtem Aufwand erreichbar sind. Diese Dissertation verfolgt einen Ansatz, der die TCBs Politik gesteuerter Betriebssysteme systematisch entwickelt. Die Idee ist, das Laufzeitsystem für Sicherheitspolitiken so maßzuschneidern, dass nur die Politiken unterstützt werden, die tatsächlich in einer TCB vorhanden sind. Dabei wird der Funktionsumfang einer TCB durch kausale Abhängigkeiten zwischen Sicherheitspolitiken und TCB-Funktionen bestimmt. Das Ergebnis sind kausale TCBs, die nur diejenigen Funktionen enthalten, die zum Durchsetzen und zum Schutz der vorhandenen Sicherheitspolitiken notwendig sind. Die präzise Identifikation von TCB-Funktionen erlaubt, die Implementierung der TCB-Funktionen von nicht-vertrauenswürdigen Systemkomponenten zu isolieren. Dadurch legen kausale TCBs die Grundlage für TCB-Implementierungen, deren Größe und Komplexität eine Analyse und Verifikation bezüglich ihrer Korrektheit und Unumgehbarkeit ermöglichen. Kausale TCBs haben ein breites Anwendungsspektrum - von eingebetteten Systemen über Politik gesteuerte Betriebssysteme bis hin zu Datenbankmanagementsystemen in großen Informationssystemen.Policy-controlled operating systems provide a policy decision and enforcement environment to protect and enforce their security policies. The trusted computing base (TCB) of these systems are large and complex, and their functional perimeter can hardly be precisely identified. As a result, a TCB's correctness and tamper-proofness are hard to ensure in its implementation. This dissertation develops a TCB engineering method for policy-controlled operating systems that tailors the policy decision and enforcement environment to support only those policies that are actually present in a TCB. A TCB's functional perimeter is identified by exploiting causal dependencies between policies and TCB functions, which results in causal TCBs that contain exactly those functions that are necessary to establish, enforce, and protect their policies. The precise identification of a TCB's functional perimeter allows for implementing a TCB in a safe environment that indeed can be isolated from untrusted system components. Thereby, causal TCB engineering sets the course for implementations whose size and complexity pave the way for analyzing and verifying a TCB's correctness and tamper-proofness.Auch im Buchhandel erhältlich: Small TCBs of policy-controlled operating systems / Anja Pölck Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2014. - xiii, 249 S. ISBN 978-3-86360-090-7 Preis: 24,40