基于python语言的BIBA模型图形界面实现
一、实验目的：
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- 查阅资料，了解biba安全模型的相关知识 +
- 通过编程实现基于biba模型的完整性访问控制，进一步掌握biba模型的规则 +
- 使用python语言实现，熟练pyqt的图形界面设计方法 +
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二、实验环境：
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- 操作系统：Windows10 +
- 工具版本：python3.7，pyqt5 +
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三、实验原理：
1. 什么是安全模型
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- 系统的元素
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+具有行为能力的主体
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不具有行为能力的客体
+ - 系统的操作行为
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+可以执行的命令：读、写、执行
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+ - 对系统行为的约束方式
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+对行为的控制策略
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+ - 模型从抽象层次规定了系统行为和约束行为的方式 +
- 模型往往用状态来表示
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+系统行为所依赖的环境
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行为对系统产生的效果2. biba完整性模型：
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- 完整性威胁问题
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+完整性的威胁就是一个子系统在初始时刻认为不正常的修改行为；
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来源：内部&外部；
类型：直接&间接
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+ - 完整性威胁问题
| 外部的直接 | +外部的间接 | +内部的直接 | +内部的间接 | +
|---|---|---|---|
| 外部系统恶意地篡改另一个系统的数据或程序 | +一个外部系统插入恶意的子程序 | +修改自己的代码 | +修改自己的指针 | +
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- biba模型的完整性定义
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+完整性级别高的实体对完整性低的实体具有完全的支配性，反之如果一个实体对另一个实体具有完全的控制权，说明前者完整性级别更高，这里的实体既可以是主体也可以是客体。
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完整性级别和可信度有密切的关系，完整级别越高，意味着可信度越高。
+ - biba模型的规则 +
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- 对于写和执行操作，有如下规则：
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+写规则控制
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当且仅当主体S的完整性级别大于或等于客体O的完整性级别时，主体S可以写客体O,一般称之为上写。
执行操作控制
当且仅当主体S2的完整性级别高于或等于S1,主体S1可以执行主体S2。
+ - 关于读操作，有不同的控制策略：
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+低水标模型
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任意主体可以读任意完整性级别的客体，但是如果主体读完整性级别比自己低的客体时，主体的完整性级别将为客体完整性级别，否则，主体的完整性级别保持不变。
环模型
不管完整性级别如何，任何主体都可以读任何客体
严格完整性模型
这个模型对读操作是根据主客体的完整性级别严格控制的，即只有完整性级别低或相等的主体才可以读完整性级别高的客体，称为下读
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一般都是指毕巴严格完整性模型，总结来说是上写、下读
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四、实验内容：
1. 用户登录实现
核对用户输入的账户密码与存储的是否匹配
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- 从用户输入框获取账户和密码 +
- 检查输入信息是否合法（为空） +
- 从password.txt中获取，并保存在列表listFromLine中 +
- 检查输入的账户是否存在 +
- 若存在，检查对应的密码是否正确 +
若正确，判断是管理员还是普通用户，并跳转相应的界面
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44def checkPass(self):
nameIn = self.lineEdit.text()
passwdIn = self.lineEdit_2.text()
md5 = hashlib.md5()
md5.update(passwdIn.encode("utf-8"))
passwdIn = md5.hexdigest()
if (nameIn == '') or (passwdIn == ''):
QMessageBox.warning(self,
"警告",
"账号和密码不能为空",
QMessageBox.Yes)
self.lineEdit.setFocus()
print(nameIn, passwdIn)
fr = open('./etc/passwd.txt')
arrayofLines = fr.readlines()
numberofLines = len(arrayofLines)
for line in arrayofLines:
line = line.strip()
listFromLine = line.split(':')
name = listFromLine[0]
if name == nameIn:
numberofLines = -1
passwd = listFromLine[1]
if passwd == passwdIn:
group = listFromLine[2]
print("\n登录成功!\n")
if name == 'root':
print('root登录')
rootUI.show()
MainWindow.close()
else:
urName = nameIn
mainUI.lineEdit.setText(urName)
mainUI.lineEdit_2.setText(group)
mainUI.show()
MainWindow.close()
else:
QMessageBox.warning(self,
"警告",
"密码错误！",
QMessageBox.Yes)
self.lineEdit.setFocus()
fr.close()
return 0
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2. 管理员功能实现
管理员可以对用户进行增、删、查的操作
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增加用户的实现
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+- 获取管理员输入的用户名、密码和用户等级
+- 将明文密码转换为md5值
+- 判断输入的账户是否已经存在以及是否为空
+- 如果没有问题，将其存入passwd.txt的末尾
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1 | def adduser(self): |
查询已有用户的实现
++从passwd.txt中逐行读出
+
1 | def readuser(self): |
删除用户的实现
++从passwd.txt中逐行读出用户名，并与待删除用户比较，如果相同，则删除该行
+
1 | def rmuser(self): |
+
3. 普通用户功能实现
普通用户可以完成对合法权限文件的读取、增加内容（上写下读）以及创建文件的操作
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读取文件内容
++双击文件名
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获取选中文件和当前用户的完整性级别
如果用户的级别低于文件，则读取文件内容
1 | def readfile(self): |
增加文件内容
++双击文件名
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获取选中文件和当前用户的完整性级别
如果用户的级别高于文件，则写入文件内容
1 | def writefile(self): |
创建文件
++获取当前用户名和输入的文件名
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在当前路径下创建名为用户名的文件
并对新创建的文件与用户等级建立字典，新文件路径为key，用户等级为value
这个字典方便读写时判断等级高低
1 | def touchfile(self): |
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