4、安全策略从定性到定量执行的探索

安全策略从定性到定量执行的探索

1. 引言

在当今的计算机科学领域，系统安全是至关重要的研究课题。随着互联网上信息和敏感数据的流通量不断增加，以及共享信息的设备种类日益丰富，人们面临着前所未有的安全挑战。如今，智能手机成为人们日常生活的必备工具，然而，用户群体的扩大和平均技能水平的参差不齐，使得安全问题更加严峻。智能手机的多功能性，既用于工作又用于娱乐，进一步增加了个人隐私泄露的风险。

为了确保计算机和个人设备的安全性，保护信息的保密性、完整性和隐私性，开发有效的安全策略执行机制变得刻不容缓。过去的研究主要集中在定性执行方面，即寻找“良好”的执行机制来满足安全策略。然而，我们现在面临着更具挑战性的问题——定量执行，即根据成本、精度等定量标准，为安全策略和目标找到“最佳”的执行机制。

定量执行一方面可以看作是在众多良好执行机制中寻找最优解的优化问题；另一方面，当不存在适用于所有目标行为的良好执行机制时，它可以作为一种权衡安全与可用性的方法，以找到尽可能好的执行机制。以下是在安全策略执行中可以考虑的一些定量因素：
- 执行成本：并非所有的安全机制和决策都是免费的，需要考虑实施成本。
- 不确定性：实际系统中存在许多不确定因素，必须在执行过程中加以考虑。
- 优化：仅仅定义“良好”的执行机制是不够的，我们希望找到“最佳”的机制。

2. 执行安全策略

2.1 执行机制和安全自动机

执行机制的作用是监控目标系统，一旦检测到即将违反安全策略的执行，就会终止该执行。执行监控（EM）类包括安全内核、参考监视器以及其他基于操作系统和硬件的执行机制。

安全自动机是一个三元组 (Q,