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|---|---|---|---|---|---|---|
| 利用python实现BIBA模型 | 2018-11-16 15:35:27 |
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理论学习 |
基于python语言的BIBA模型图形界面实现
实验目的：
- 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
实验环境：
- 操作系统：Windows10
- 工具版本：python3.7，pyqt5
实验原理：
什么是安全模型
- 系统的元素
具有行为能力的主体
不具有行为能力的客体
- 系统的操作行为
可以执行的命令：读、写、执行
- 对系统行为的约束方式
对行为的控制策略
- 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
系统行为所依赖的环境
行为对系统产生的效果
biba完整性模型：
- 完整性威胁问题
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；
来源：内部&外部；
类型：直接&间接
| 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 |
- biba模型的完整性定义
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。
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
- 对于写和执行操作，有如下规则：
写规则控制 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：
低水标模型
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
一般都是指毕巴严格完整性模型，总结来说是上写、下读
实验内容：
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
-
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
def 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
管理员功能实现
管理员可以对用户进行增、删、查的操作
增加用户的实现
- 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
def adduser(self):
print('开始添加')
name = self.lineEdit_4.text()
passwd = self.lineEdit_6.text()
md5 = hashlib.md5()
md5.update(passwd.encode("utf-8"))
passwd = md5.hexdigest()
group = self.comboBox.currentText()
self.name = name
if self.euxit():
if name == '' or passwd == '':
QMessageBox.warning(self,
"警告",
"账号和密码不能为空",
QMessageBox.Yes)
self.lineEdit.setFocus()
else:
cur_path = os.getcwd()
filename = cur_path + '/etc/passwd.txt'
fi = open(filename, 'r+')
str = name + ':' + passwd + ':' + group + '\n'
print('成功增加用户' + str + '\n')
fi.seek(0, 2)
fi.write(str)
fi.close()
else:
QMessageBox.warning(self,
"警告",
"用户已存在",
QMessageBox.Yes)
self.lineEdit.setFocus()
查询已有用户的实现
从passwd.txt中逐行读出
def readuser(self):
print('readuser')
cur_path = os.getcwd()
filename = cur_path + '/etc/passwd.txt'
fo = open(filename)
arrayofLines = fo.readlines()
names = ''
for line in arrayofLines:
line = line.strip()
listFromLine = line.split(':')
names = names + listFromLine[0] + '\n'
self.textEdit.setPlaceholderText(names)
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
def rmuser(self):
print(1)
cur_path = os.getcwd()
filename = cur_path + '/etc/passwd.txt'
rmName = self.lineEdit.text()
with open(filename, 'r',encoding="utf-8") as r:
lines = r.readlines()
lenl = len(lines)
with open(filename, 'w',encoding="utf-8") as w:
for line in lines:
l = line.strip()
listFromLine = l.split(':')
if rmName == listFromLine[0]:
print('删除用户' + rmName)
continue
if line == '\n':
print('find换行')
line = ''
w.write(line)
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
读取文件内容
双击文件名
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
def readfile(self):
dict = self.getGrade()
fgrade = str(dict[self.file_path])
ugrade = self.lineEdit_2.text()
if ugrade >= fgrade:
print(ugrade+ ' 正在读取 '+fgrade)
filename = self.file_path
print(filename)
fr = open(filename)
lines = ''
arrayofLines = fr.readlines()
for line in arrayofLines:
lines += line
self.textEdit.setText(lines)
print('读取成功\n')
else:
QMessageBox.warning(self,
"警告",
"您的用户等级太高",
QMessageBox.Yes)
self.lineEdit.setFocus()
增加文件内容
双击文件名
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
def writefile(self):
dict = self.getGrade()
fgrade = dict[self.file_path]
ugrade = self.lineEdit_2.text()
print(ugrade + ' 正在写入 ' + fgrade)
if ugrade <= fgrade:
filename = self.file_path
str = self.textEdit.toPlainText()
print(str)
fo = open(filename, 'r+')
fo.seek(0, 2)
fo.write(str)
else:
QMessageBox.warning(self,
"警告",
"您的用户等级太低",
QMessageBox.Yes)
self.lineEdit.setFocus()
创建文件
获取当前用户名和输入的文件名
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
def touchfile(self):
urName = self.lineEdit.text()
filename = self.lineEdit_4.text()
cur_path = os.getcwd()
new_path = os.path.join(cur_path + '/file', urName)
print(urName)
if os.path.exists(new_path) == False:
os.mkdir(new_path)
os.chdir(new_path)
fr = open(filename, 'w')
key = (new_path + '/' + filename).replace('\\', '/')
fr.close()
os.chdir(cur_path)
fa = open('./etc/ac.txt', 'r')
a = fa.read()
if a == '':
dict = {}
else:
dict = eval(a)
dict[key] = self.lineEdit_2.text()
fr = open('./etc/ac.txt', 'w')
fr.write(str(dict))
fr.close()
fa.close()