martes, 18 de noviembre de 2014

6.2 Funciones del Sistema de Proteccion

FUNCIONES DE UN SISTEMA DE PROTECCIÓN.
Dado que los sistemas de computo se han venido haciendo cada vez más sofisticados en sus aplicaciones, la necesidad de proteger su integridad, también ha crecido. Los aspectos principales de protección en un Sistema Operativo son:
1. Protección de los procesos del sistema contra los procesos de usuario.
2. Protección de los procesos de usuario contra los de otros procesos de usuario.
3. Protección de Memoria.
4. Protección de los dispositivos.
Funciones de un sistema de protección.
Dado que los sistemas de cómputo se han venido haciendo cada vez más sofisticados en sus aplicaciones, la necesidad de proteger su integridad, también ha crecido. Los aspectos principales de protección en un Sistema Operativo son:
1. Protección de los procesos del sistema contra los procesos de usuario.
2. Protección de los procesos de usuario contra los de otros procesos de usuario.
3. Protección de Memoria.
4. Protección de los dispositivos.

Protección = Control de empleo de la información + Recursos



FUNCIONES:
 Las funciones de un sistema de protección son asegurar la independencia entre objetos que lógicamente son independientes y la de asegurar el control de acceso a la información y puede ser control asociado al tipo de información o puede ser el control asociado al usuario que solicita el acceso.
 Todos los mecanismos dirigidos a asegurar el sistema informático, siendo el propio sistema el que controla dichos mecanismos,  se engloban en lo que podemos denominar seguridad interna.
• Seguridad del procesador
 Los mecanismos de protección de procesador son:
• Estados protegidos (kernel) o no protegidos (usuarios).
• Reloj hardware para evitar el bloqueo del procesador.


• Seguridad de la memoria
 Se trata de mecanismos para evitar que un usuario acceda la información. Entre ellos citaremos dos:
• Estado protegido y no protegido del procesador.
 Además se emplean para la memoria métodos como el de utilizar un bit de paridad o el checksum.
Bit de paridad. Consiste en añadir un bit a cada octeto o palabra que se transmita para con él conseguir que la suma de unos sea par (paridad par) o impar (paridad impar). Con este método se detectan errores al variar un bit o un número impar de ellos sin que se detecten variaciones de un número par de bits.
• Si se prevé que los daños esperados en una transmisión no sean de un bit en un octeto o palabra, sino en una secuencia de ellos, se puede utilizar un algoritmo que permita realizar una suma denominada suma de chequeo (checksum) y aplicar el método denominado de redundancia cíclica durante la transmisión, de tal forma que al terminar éste se repite con el destino el mismo algoritmo de suma, comprobándose si el valor final de la suma es el mismo.



• Seguridad de los archivos
 La finalidad principal de las computadoras es el del tratamiento de la información que se almacena permanentemente en los archivos. La pérdida o alteración no deseada de la información causa trastornos irreparables en algunos casos. Por eso es necesario tomar medidas de seguridad que se deben enfocar desde dos aspectos diferentes: La disponibilidad y la privacidad de los archivos.
1) Disponibilidad de los archivos
Un archivo debe tener la información prevista y estar disponible en el momento que un usuario la necesite. Se debe de tener presente la necesidad de asegurar las circunstancias y se deben realizar las siguientes acciones:
.Copias de seguridad (Backup). Consiste en que cada cierto tiempo (hora, día, semana ...) se realice una copia del contenido de los archivos, de forma que si se destruyen éstos, es posible la recuperación de los datos a partir de la última de las copias. La operación de realizar las copias y la recuperación a partir de las mismas, se realizan por medio de programas de utilidad del sistema operativo.


 


Archivos log. Se usan en sistemas de tiempo compartido, con muchos usuarios trabajando simultáneamente, en estos sistemas se recurre a archivos auxiliares donde se registran todas las operaciones que realiza un usuario sobre sus archivos, almacenándose la nueva información o aquella que difiere de la ya existente.
Estos archivos reciben el nombre de archivos log y son tratados por utilidades del sistema operativo conjuntamente con las copias de seguridad para los procesos de recuperación. Esta segunda técnica permite asegurar la consistencia del contenido de los archivos ante caídas inesperadas del sistema, evitando que una información se quede a medias de escribir.
 Para solucionar problemas de consistencia, algunos sistemas no dan la operación de escritura por realizada hasta que no se refleja en el log, y esto se hace una vez confirmada la escritura en el disco. Al volver a arrancar, el sistema inspecciona el log buscando operaciones iniciadas y no acabadas, finalizándolas antes de permitir de nuevo el trabajo de los usuarios.





2) Privacidad de los archivos
 Los archivos se deben proteger de posibles accesos no deseados, el sistema de protección debe permitir acceso de forma controlada, según reglas definidas y con las siguiente autorización:
*  Cada usuario, al comenzar la sesión en un sistema tras su identificación, tiene asignado por el sistema de protección un dominio compuesto de una serie de recursos y de operaciones permitidas, por ejemplo, una serie de archivos a los que acceden, no teniendo permitido el acceso al resto de archivos.
 En general, los sistemas operativos almacenan la información relativa a los dominios en los que se denomina matriz de dominios, cuyas filas indican los dominios existentes y las columnas los recursos. Cada elemento de la matriz indica el derecho a utilizar el recurso correspondiente en el dominio.


6.1 Proteccion

Concepto

La protección es un mecanismo control de acceso de los programas, procesos o usuarios al sistema o recursos.
Hay importantes razones para proveer proteccion. La mas obvia es la necesidad de prevenirse de violaciones intencionales de acceso por un usuario.
Otras de importancia son, la necesidad de asegurar que cada componente de un programa, use solo los recursos del sistema de acuerdo con las políticas fijadas para el uso de esos recursos.

Un recurso desprotegido no puede defenderse contra el uso no autorizado o de un usuario incompetente. Los sistemas orientados a la proteccion proveen maneras de distinguir entre uso autorizado y desautorizado.

Objetivo
Inicialmente proteccion del SO frente a usuarios poco confiables.
 
Protección:
control para que cada componente activo de un proceso solo pueda acceder a los recursos especificados, y solo en forma congruente con la política establecida.
  La mejora de la proteccion implica también una mejora de la seguridad.

Las políticas de uso se establecen:
v Por el hardware.
v  Por el administrador / SO.
v  Por el usuario propietario del recurso.

 Principio de separación entre mecanismo y política:
  Mecanismo → con que elementos (hardware y/o software) se realiza la proteccion.
v  Politica → es el conjunto de decisiones que se toman para especificar como se usan esos elementos de proteccion.
 
La politica puede variar:
v  dependiendo de la aplicación,
v  a lo largo del tiempo.
v  La proteccion no solo es cuestión del administrador, sino también del usuario.
 El sistema de proteccion debe:
v  distinguir entre usos autorizados y no-autorizados.
v  especificar el tipo de control de acceso impuesto.
v  proveer medios para el aseguramiento de la proteccion

5.8 Mecanismos de recuperación en casos de fallos

udebido a que los archivos se mantienen tanto en memoria principal como en el disco, debemos asegurarnos de que un fallo del sistema no de por resultado la perdida de datos o inconsistencia en los mismos.
La destrucción de la información, ya sea accidental o intencional, es una realidad y tiene distintas causas
:


Fallas de hardware y de software.
Fenómenos meteorológicos atmosféricos.
Fallas en el suministro de energía.

Una técnica muy usada para asegurar la disponibilidad de los datos es realizar respaldos periódicos:
Hacer con regularidad una o más copias de los archivos y colocarlas en lugar seguro.
Todas las actualizaciones realizadas luego del último respaldo pueden perderse.
Otra técnica es pasar todas las transacciones a un archivo, copiándolas en otro disco:
Genera una redundancia que puede ser costosa.
En caso de fallas en el disco principal, puede reconstruirse todo el trabajo perdido si el disco de reserva no se dañó también.
También existe la posibilidad del respaldo incremental :
Durante una sesión de trabajo los archivos modificados quedan marcados.
Cuando un usuario se retira del sistema (deja de trabajar), un proceso del sistema efectúa el respaldo de los archivos marcados.
Se debe tener presente que es muy difícil garantizar una seguridad absoluta de los archivos.

5.7 Modelo Jerarquico



El directorio contiene un conjunto de datos por cada archivo referenciado.




Una posibilidad es que el directorio contenga por cada archivo referenciado:
El nombre.
Sus atributos.
Las direcciones en disco donde se almacenan los datos.



uAl abrir un archivo el S. O.:
uBusca en su directorio el nombre del archivo.
uExtrae los atributos y direcciones en disco.
uGraba esta información en una tabla de memoria real.
uTodas las referencias subsecuentes al archivo utilizarán la información de la memoria principal.
u
uEl número y organización de directorios varía de sistema en sistema:
uDirectorio único: el sistema tiene un solo directorio con todos los archivos de todos los usuarios (ver Figura 5.7.3).
uUn directorio por usuario: el sistema habilita un solo directorio por cada usuario (ver Figura 5.7.4).
uUn árbol de directorios por usuario: el sistema permite que cada usuario tenga tantos directorios como necesite, respetando una jerarquía general 

5.6 Manejo de Espacio en memoria secundaria

uLa diferencia de la memoria principal de la memoria secundaria , auxiliar, masiva, externa no es tan veloz pero tiene gran capacidad para almacenar información en dispositivos tales como discos, cintas magnéticas, discos ópticos. frecuentemente los datos y programas se graban en la memoria secundaria , de esta forma, cuando se ejecuta varias veces un programa o se utilicen repetidamente unos datos, no es necesario darlos de nuevo a través del dispositivo de entrada.
En la memoria secundaria un archivo consta de un conjunto de bloques (correspondiente a la cantidad de información que se transfiere físicamente en cada operación de acceso (lectura o escritura).
el sistema operativo o sistema de gestión de archivos es el encargado de la asignación de bloques a archivos, de lo que surgen dos cuestiones, en primer lugar, debe asignarle el espacio de memoria secundaria a los archivos y, en segundo lugar, es necesario guardar constancia del espacio disponible para asignar.




Ejemplos de memoria secundaria



5.5 Mecanismos de acceso en los archivos

Existen varios mecanismos para acceder los archivos: directorios, descriptores de archivos, mecanismos de control de acceso y procedimientos para abrir y cerrar archivos.
uDescriptores de archivos.
El descriptor de archivos o bloque de control de archivos es un bloque de control que contiene información que el sistema necesita para administrar un archivo. es una estructura muy dependiente del sistema. puede incluir la siguiente información:
uNombre simbólico del archivo.
uLocalización del archivo en el almacenamiento secundario.
uOrganización del archivo (método de organización y acceso).

uTipo de dispositivo.
uel descriptor de archivos 

Es controlado por el sistema de archivos ; el usuario puede no hacer referencia directa a él. A cada uno de los archivos se le asigna un descriptor el cual contendrá toda la información que necesitará el sistema de archivos para ejecutar con él los comandos que se le soliciten. el descriptor se mantendrá en memoria principal desde que el archivo es abierto hasta que sea cerrado, y debe tener al menos la siguiente información, identificación del archivo, lugar de almacenamiento, información del modo de acceso.

uidentificación del archivo. consiste de dos partes que es el nombre simbólico que es el que le da el usuario y un identificador interno que es asignado por el sistema operativo (número). lugar de almacenamiento así como el tamaño del archivo. modo de acceso. se debe indicar en forma explícita quien puede accesar el archivo y conque derecho.


5.4 Organización Lógica y Física

use refiere a las diferentes maneras en las que puede ser organizada la información de los archivos, así como las diferentes maneras en que ésta puede ser accesada. Dado que hay 2 niveles de visión de los archivos (físico y lógico), se puede hablar también de 2 aspectos de organización de archivos: organización de archivos lógicos y de archivos físicos.


Ejemplo de una organización de datos

archivos fisicos. 

Contempla la administración de archivos desde la perspectiva física, particularmente la organización del almacenamiento en disco a nivel de pistas y sectores.
Este tipo de organización muestra a su vez, 2 aspectos importantes: métodos de asignación de espacio libre y asignación de espacio de almacenamiento del archivo.
una forma de organización de un sistema de archivos puede ser la siguiente:
Se utiliza una “raíz ” para indicar en qué parte del disco comienza el “directorio raíz ” .
El “directorio raíz ” apunta a los “directorios de usuarios”.
Un “directorio de usuario” contiene una entrada para cada uno de los archivos del usuario.
Cada entrada de archivo apunta al lugar del disco donde está almacenado el archivo referenciado.
en sistemas de archivo “jerárquicos” el nombre del sistema para un archivo suele estar formado como el “nombre de la trayectoria” del directorio raíz al archivo.
organización lógica.
La mayoría de las computadoras organizan los archivos en jerarquías llamadas carpetas,directorios catálogos .(el concepto es el mismo independientemente de la terminología usada.) cada carpeta puede contener un número arbitrario de archivos, y también puede contener otras carpetas. las otras carpetas pueden contener todavía más archivos y carpetas, y así sucesivamente, construyéndose un estructura en árbol en la que una «carpeta raíz»