مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب) 

مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب) 

3. IIDPS
در این بخش، در ابتدا چارچوب IIDPS را معرفی کرده و مولفه های IIDPS را به تفصیل تشریح می نماییم. دو الگوریتم نیز برای تولید یک فایل عادت کاربر و شناسایی یک متجاوز داخلی ارائه می شوند

A. چارچوب سیستم
همان طور که در شکل 1 نشان داده شده، IIDPS متشکل از یک ناظر و فیلتر SC ، یک سرور کاوش، یک سرور شناسایی، یک شبکه ی محاسباتی محلی و سه مخزن است. لازم به ذکر است که این مخازن، فایل های ثبت وقایع کاربر، پروفایل های کاربر و پروفایل متهاجم هستند. فیلتر و ناظر SC به عنوان یک ماژول قابل بارگذاری قرار داده شده در هسته ی سیستم در نظر گرفته شده است و SCs هایی که به هسته ارسال شده اند را جمع آوری کرده و به شکل (uid,pid,SC) در سیستم محافظت شده ذخیره می نماید. Uid، pid و SC به ترتیب ID کاربر، پردازش ID و SC c بوسیله ی کاربر اساسی ارسال شده است ( ). همچنین ورودی های کاربر را در فایل ثبت وقایع کاربر که فایلی برای نگهداری SCs های ارسالی از طرف کاربرِ دنبال کننده ی ترتیب ارسال شده اش است، ذخیرهمی نماید. سرور کاوش، داده ی ثبت وقایع را با روش های داده کاوی تحلیل می کند تا عادات استفاده از کامپیوتر کاربر را به عنوان الگوهای رفتار کاربر شناسایی نماید. سرور شناسایی، الگوهای رفتارهای کاربران را با الگوهای SC که در پروفایل متهاجم جمع شده اند (الگوهای تهاجم) و الگوهای جمع شده در پروفایل کاربر مقایسه می کند تا به ترتیب رفتارهای مخرب را شناسایی کرده و بهنگام مشخص کند که مهاجم واقعی کیست. هنگامی که یک تهاجم شناسایی می شود، سرور شناسایی به فیلتر و ناظر SC اعلام می کند تا کار بر را از سیستم حفاظت شده مجزا کند. هدف این کار جلوگیری از مهاجم است تا پیوسته به سیستم حمله نکند.
هر دو سرور شناسایی و کاوش روی شبکه ی کحاسباتی محلی راه اندازی می شوند تا سرعت شناسایی برخط IIDPS و کاوش را افزایش داده و قابلیت های کاوش و شناسایی ان را تقویت نماید. اگر یک کاربر با استفاده از الگوی ورود به سیستم فرد دیگری، به سیستم وارد شده باشد، IIDPS با محاسبه ی امتیازت تشابه بین ورودی های کنونی کاربر (SCs) و الگوهای رفتار ذخیره شده در پروفایل های کاربرِ کاربران مختلف، تشخیص می دهد که کاربر اساسی چه کسی است. SCs جمع آوری شده در لیست SC کلاس محدود به عنوان مولفه ی کلیدیِ فیلتر و ناظر SC، SCs هستند که برای استفاده شدن بوسیله ی کلاس ها/ گروه ها ی محتلفی از کاربران در سیستم اساسی ممنوع گردیده اند. برای مثال یک منشی نمی تواند از برخی از مزایای خاص SCs بهره ببرد بنابراین، دستوراتی که این SCs را تولید می کند، برای استفاده ی منشی ها ممنوع خواهد شد.

B. فیلتر و ناظر SC
SC در حقیقت یک واسط بین کاربرد کاربر و خدمات ایجاد شده بوسیله ی هسته است. به طور کلی، مقدار بسیار زیادی از SCs در زمان اجرای کار (برای مثال یک فعالیت یا پردازش) تولید می شوند. برای مثال، زمانی که یک کاربر رمز عبور خود را بوسیله ی ارائه کردن یک دستور برنامه ی واسط “رمز عبور” به سیستم در حال کار لینوکس تغییر داده باشد، تا 2916 SCs از جمله بازکردن ()، بستن ()، خواندن()، نوشتن() و غیره تولید می شود. بنابراین، نظارت همه ی SCs به طور همزمان برای یک سیستم دشوار است، خصوصا در زمانی که کاربران زیادی برنامه هایشان را اجرا می کنند. به عنوان یک نتیجه، نیاز داریم تا برخی از SCs های ایمنی که مکررا استفاده می شوند را فیلتر کنیم.
برای فهمیدن این مسئله که کدام SCs ، موارد تولید شده ی معمولی بوسیله ی دستور برنامه ی رابط می باشند، مدل استاتیکِ تناوب شرط-تناوب معکوس سند (TF-IDF) استفاده می شود تا اهمیت SCs جداشده ای که در فایل ثبت وقایع کاربر جمع شده اند را تحلیل نماید. رابطه ی بین یک شرط و یک سند در حوزه ی بازیابی اطلاعات همانند رابطه ی بین Sctiو دستور (برای مثال j که ti را تولید می کند) است. تناوب شرط (TF) به کار گرفته شده برای اندازه گیری وزن تناوب یک SC تولید شده بوسیله ی j به صورت زیر تعریف می شود:

که تعداد دفعاتی است که ti در زمان اجرای j ارسال می شود، h تعداد SCs مختلفِ تولید شده در زمان اجرای j است و مقسوم علیه تعداد دفعاتی که همه ی این SCs ارسال می شوند را جمع می کند. تناوب معکوس سند (IDF)، معیار اهمیت ti در میان همه ی دستورات برنامه ی رابط در نظر گرفته شده، به صورت زیر تعریف می شود
که (عدد اصلی D) تعداد کل دستورات برنامه ی واسط در مجموعه ی در نظر گرفته شده است و مجموعه ی دستورات برنامه ی رابط dj می باشد که در طول اجرایش در هر عضو ti تولید می کند. وزن TD-IDF برای ti که بوسیله ی j تولید می شود به صورت زیر تعریف می گردد.
در واقع، وزن TF-IDF به عنوان یکی از روش های وزن دهی در داده کاوی و حوزه های بازیابی اطلاعات، متناسب با تعداد دفعاتی که یک SC در فایل ثبت وقایع کاربر ظاهر می شود، افزایش می یابد و درواقع می تواند اهمیت SC مشخصی را نشان دهد..
جدول 1 چهار دستور برنامه ی واسط متشکل از chmod، kill، date و rm و SC هایی که تولید کرده اند می باشد را لیست می کند. SC close(19) که در ردیف chmod ظاهر می شود، این موضوع که SC close() در زمانی که chmod اجرا می شود، برای مجموعا 19 دفعه تکرار می گردد را ارائه می کند.
بنابراین، وزن TF برای close() با استفاده از (1) درجایی که تعداد کل دفعاتی که SCs در هنگام اجرای chmod تولید می شود، 94 است، برابر با می باشد. وزن TF برای SC kill() در زمان اجرای دستور kill برابر با است.
وزن های IDF برای open() و unlinkat() براساس جدول 1 و (2) به ترتیب برابر با و هستند، از آنجایی که مورد دوم تنها بوسیله ی دستور rm تولید می شود به معنای در میان چهار دستور است، unlinkat() یک ارائه دهنده ی SC ی rm است و open() بوسیله ی هر چهار دستور مطرح می گردد، این مسئله نشان می دهد که این دستور هیچ کدام از این چهار دستور را ارائه نمی کند. وزن TF-IDF برای SCs باقی مانده می تواند در روشی مشابه محاسبه گردد.
همه ی داده های جمع آوری شده در IIDPS، بوسیله ی یک ابزار داده کاوی تحلیل می شوند (تحلیلگر iData) که قابلیت پیشبینی شدن کلاس و پیش بینی پذیری کلاس دو پارامتر استفاده شده در آن هستند. این دو پارامتر به ترتیب برای ارزیابی کلاس داخلی و وزن های کلاس داخلیِ یک ویژگی در کلاس هایی با ویژگی طبقه بندی شده استفاده می شوند. در ادامه، قابلیت پیش بینی شدن کلاس در تعریف 1 و پیش بینی پذیری کلاس در معادله ی 2 تعریف می شوند.
تعریف 1 (قابلیت پیش بینی شدن کلاس): با توجه به کلاس C و ویژگی مطلق A با به عنوان مقادیر کاندید آن، امتیاز قابلیت پیش بینی شدنِ کلاس C روی A برابر است با vi، که بوسیله ی علامت گذاری شده، به عنوان درصدی تعریف می شود که مقدار A در C به اندازه ی آن vi است. مجموع امتیازات قابلیت پیش بینی شدن برای ویژگی A روی همه ی مقادیر کاندید آن در C برابر با 1 است که در آن نمونه ای از C با A=vi می باشد. امتیاز قابلیت پیش بینی شدنِ ti با توجه به SC ti و دستور j، درصدی را اندازه می گیرد که به همراه آن می باشد و Q در آن مجموعه ای از SCs تولید شده در زمان اجرای j است. (به یاد داشته باشید که دیگر دستورات نیز می توانند ti را در زمان اجرایشان تولید کنند). امتیاز قابلیت پیش بینی پذیری ti (بوسیله ی p(ti) علامت گذاری شده) که اجرای j را شناسایی می کند، این معیار را محقق می نماید: .

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

خرید ترجمه با فرمت ورد

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

آزمایش ما: مرور کلی
برای اطمینان یابی از اینکه کاربران درایوهایی که روی زمین پیدا می کنند به ابزار متصل می کنند، آزموایش سطح کلان انجام دادیم که در آن حدود 300 فلش درایو در محوطه دانشگاه ایلینویس در فضای اربانا-چمپین انداختیم. در این هجوم، فایل های مورد انتظار را در درایو با فایل های اچ.تی.ام.ال جایگزین نمودیم که حاوی تصویر نهادینه در سرور مرکزی بود که به ما اجازه می داد پیگیری کنیم که درایو به کجا متصل شده است. پی بردیم که کاربران تا 98 درصد درایوها را برداشتند و 45 درصد درایوها به رایانه متصل شدند. به علاوه حمله بسیار آنی بود به طوری که اولین درایو یافت شده ظرف شش دقیقه پس از زمان انداختن به ابزار متصل گردید. مغایر با عقیده عمومی، ظاهر درایو این احتمال را افزایش نداد که فرد آن را به رایانه خود متصل سازد. در عوض، کاربران همه انواع درایو ها را به ابزار متصل نمودند مگر اینکه روش تعیین محل صاحب آن وجود نداشت که نشان می داد بسیاری از شرکت کنندگان انگیزه از خود گذشتگی داشتند. به هر حال، هر چند برخی کاربران ابتدا درایو را با انگیزه از خود گذشتگی متصل نمودند، حدود نیمی از انها تحت تثیر کنجکاوی واقع شده و ابتدا فیل های فریبنده را از جمله عکس های مسافرت، را باز کردند قبل از اینکه سعی کنند صاحب درایو را بیابیند. برای درک بهتر انگیزه کاربران، این انتخاب را برای کاربران پیشنهاد دادیم که نظرسنجی کوتاهی را کامل کنند هنگامی که درایو را متصل نمودند. اکثر انها بیان داشتند که درایو را متصل نمودند تا صاحب آن را بیابند یا اینکه از سر کنجکاوی بوده است هر چند عده کمی اقرار نمودند که برنامه ریزی کرده بودند که درایو را نزد خود نگه دارند. دانشجویان و کارکنان که درایو را متصل کرده بودند، چندان سواد رایانه ای نداشتند و تفاوت عمده ای با هم نظیران خود نداشتند. هنگامی که تحریک شدند، 68 درصد از شرکت کنندگان بیان نمودند که آنها هنگام اتصال درایو هیچ گونه احتیاطی به خرج ندادند. از افرادی که این کار را کردند، 16 درصد درایو را با نرم افزار انتی ویروس خود اسکن کردند و 8 درصد معتقد بودند که سیستم عامل یا نرم افزار امنیت از آنها محافظت خواهد نمود. در پایان، چند نفر از شرکت کنندگان که احتیاط کردند این کار را به طور ناکارامد انجام دادند و اکثر آنها به هیج وجه احتیاط نکردند.
ما از هیئت بازبینی موسسه ای دانشگاه ایلینیوس تاییدیه را دریافت نموده و صحه گذاشتیم و با سهامداران عمده (واحدهای فناوری اطلاعات، قانونی و ایمنی عمومی) ضمن طراحی آزمایش رو به رو شدیم. ما به طور خودکار هر نوع کد را روی سیستم شرکت کنندگان اجرا نکردیم و فقط توانستیم داده ها را جمع آوری کنیم اگر شرکت کنندگان روی فایل های فلش درایو دو بار کلیک می کردند. از شرکت کنندگان اطلاعاتی کسب گردید و فرصت کشیدن درایو را به آنها دادیم.

آیا درایوهای یو.اس.بی هنوز تهدید آفرین اند؟
بسیاری از ویندوزهای مایکروسافت دیگر به طور خودکار کدهای دلخواه را اجرا نمی کنند، هنگامی که درایو یو.اس.بی متصل می گردد که بسیاری از حملات سنتی مبتنی بر یو.اس.بی را از بین می برد. به هر حال، اتصال یو .اس.بی درایو هنوز خطر عمده ای به بار می آورد. سه گروه جامع حملات موثر یو.اس.بی وجود دارد :مهندسی اجتماعی، کلاه برداری و تخریب اطلاعات.
ساده ترین نوع حمله مهندسی اجتماعی بوده که در ان درایو هر نوع کد اتصالی را اجرا نمی کند اما در عوض کاربر نهایی را فریب می دهد که فایل درایو یو .اس.بی را باز کند. فایل های روی درایو می توانند حاوی اسب تروجان یا محتوی اچ.تی.ام.ال بوده که تلاش دارند به اسناد محرمانه دست یابند. ساده ترین نوع حمله از جانب درایورها به دو دلیل اتفاق می افتد: مهاجم می تواند از درایو های خریداری شده از فروشگاه استفاده کند و حمله متکی بر یافتن آسیب پذیری های سیستم عامل نباشد. به هر حال، اعتبار آنها نیز در حد مینیمم بوده و بسیار به چشم می آیند چون متکی بر کاربر نهایی اند که فایل ها را باز کند بدون اینکه شک و تردیدی داشته باشد. متاسفانه همانطور که در زیر توصیف می کنیم، بسیاری از کاربران فایل ها را در درایو بدون هر نوع عکس العمل باز می کنند.
حمله پیچیده تر نوع متفاوتی از ابزار یو.اس.بی به نام فلش درایو طراحی می کند. در حالی که درایو یو.اس.بی نمی توانند به طور خودکار کد را اجرا کنند، ابزارهای رابط انسانی یو.اس.بی از جمله صفحه کلید و مووس نیاز به تایید و صحه گذاری کاربر ندارند. این بدان معناست که اگر ابزار یو.اس.بی خود را به عنوان صفحه کلید شناسایی کند، آن می تواند بلافاصله ضربات کلیدی مخربی القا کند که دستگاه را به مخاطره می افکند. این حمله دشوارتر از حمله مهندسی اجتماعی ساده پیاده سازی می شود چون نیاز به
پیکربندی ابزار سطح پایین برای جوله نمایی ابزار رابط انسان دارد تا به طور فیزیکی ابزار را به عنوان درایو یو.اس.بی درست کند و نوسانات سیستم عامل را کنترل کند.
به هر حال این مسئله به طور قابل ملاحظه با دسترسی اخیر خرده کنترل گرهای مبتنی بر آردونیو راحت تر شده است که توسعه سطح پایین را میسر می گردانند. شکل 1 خرده کنترل گر طراحی شده تینزی را نشان می دهد که پوسته وارون در ویندوز و سیستم عامل مک دارند و دستورات باش یا پاورشل مورد نیاز را در پس زمینه «تایپ می کند». ابزارهای خارج از قفسه این نوع همچنین در دسترس هستند، هر چند آنها به طور عمده هزینه آنها بیش از درایوهای یو.اس.بی خریداری شده در فروشگاه است. هنوز شدت این روش بیشتر از حمله مهندسی اجتماعی است اما می تواند به راحتی از سوی هکر حرفه ای انجام گردد.
پیچیده ترین نوع حمله یو.اس.بی موردی است که در آن ابزار یو.اس.بی آسیب پذیری معروف در سیستم عامل میزبان یا سخت افزار را هدف قرار می دهد. این هجوم های «سرسخت» به دشوار قابل تشخیص بوده و اغلب نیاز به اجراء وقت گیر دارند که آنها را در اکثر محیط ها قابل استفاده می گرداند. به هر حال، اگر مهاجم بتواند به هجوم سرسخت دست یابد، محافظت دربرابر این هجوم به طور باورنکردنی دشوار است. خط مشی های سیستم عامل را می توان از کار انداخت و محافظت کمی وجود دارد که مدیران می توانند فراتر از اختلال در بخش های یو.اس.بی در پیش گیرند.
هر یک از سه هجوم دارای معایب و مزایای خود اند. اجرای حملات مهندسی اجتماعی جزئی بوده اما متکی بر کنجاوی کاربر اند. از طرفی دیگر، حملات شدید، به دشوار قابل تشخیص بوده اما محافظت عمده در برابر آنها تقریبا غیر ممکن است. ابزارهای کلاهبرداری رابط انسان به مخاطره منطقی دست می یابند؛ آنها را می توان با مواد در دسترس راحت درست کرد و نیاز به تعامل کاربر ندارند پس از اینکه ابزار متصل گردید.

بخشی از مقاله انگلیسی:

Our Experiment: An Overview

To measure whether users will connect drives they find on the ground, we conducted a large-scale experiment in which we dropped nearly 300 flash drives around the University of Illinois at Urbana-Champaign campus.2 In the a ack, we replaced expected files on the drive with HTML files that contained an embedded image hosted on a central server, allowing us to track when the drive was connected without automatically executing any code. We found that users picked up 98 percent of the drives, and 45 percent of the drives were connected to a computer. Furthermore, the a ack was expeditious, with the first drive being connected within six minutes from when it was dropped. Contrary to popular belief, the appearance of a drive didn’t increase the likelihood that someone would connect it to their computer. Instead, users connected all types of drives unless there were other means of locating the owner— indicating that many participants were altruistically motivated. However, although users initially connected the drive with altruistic intentions, nearly half were overcome with curiosity, first opening intriguing files—such as vacation photos—before trying to find the drive’s owner. To better understand users’ motivations, we offered participants the option to complete a short survey when they connected the drive. Most stated that they connected the drive to locate its owner or out of curiosity, although a handful also admitted that they had planned to keep the drive. The students and staff who connected the drives weren’t computer illiterate and weren’t significantly different from their peers. When prompted, 68 percent of the participants stated that they took no precautions when connecting the drive. For those who did, 16 percent scanned the drive with their antivirus software and 8 percent believed that their OS or security software would protect them. In the end, all but a handful of the participants who took precautions did so ineffectively, and the majority took no precautions at all. We submitted and received approval from the University of Illinois Institutional Review Board and met with key stakeholders (IT, legal, and public safety departments) while developing the experiment. We didn’t automatically execute any code on participants’ systems, and we were only able to collect data if participants double-clicked files on the flash drives. Participants were debriefed and provided with an opportunity to withdraw.

Are USB Drives Still a Threat?

Microsoft Windows no longer automatically executes arbitrary code when a USB drive is connected,3 which defeats many traditional USB-based attacks.4,5 However, connecting a USB drive still poses significant risk. There are three broad categories of effective USB attacks: social engineering, spoofing, and zero-day. The simplest type of attack is social engineering, in which the drive doesn’t execute any code on connection but instead tricks the end user into opening a file on the USB drive. The files on the drive can contain a Trojan horse or can simply be HTML content that attempts to phish for credentials. These are the easiest type of attack drives to create for two reasons: an attacker can use store-bought drives, and the attack doesn’t rely on finding OS vulnerabilities. However, they’re also the least reliable and most conspicuous because they rely on the end user to open files without becoming suspicious. Unfortunately, as we describe below, many users will open the files on a drive without any prompting. A more complex attack disguises a different type of USB device as a flash drive. While USB drives can no longer automatically execute code, USB human interface devices (HIDs)—such as keyboards and mice—don’t require user confirmation. This means that if a USB device identifies itself as a keyboard, it can immediately inject malicious keystrokes that compromise the machine. This attack is more difficult to deploy than a simple social engineering one, because it requires configuring a low-level device to emulate an HID, physically disguising the device as a USB drive, and handling OS variations. However, this has been made considerably easier by the recent availability of Arduino-based microcontrollers that facilitate low-level development. Figure 1 shows a disguised Teensy microcontroller that will open a reverse shell in Windows and Mac OS by “typing” out the requisite BASH or PowerShell commands in the background. Off-the-shelf devices of this type are also available, although they cost significantly more than store-bought USB drives. The bar is still higher than a social engineering attack but can be accomplished easily by a determined hacker.6 The most complex type of USB-based attack is one in which the USB device exploits a known vulnerability in the host OS or hardware. Such “zero-day” attacks are difficult to find and expensive to purchase, and frequently require time-consuming implementation, which makes them unlikely to be used in most settings. However, if an attacker can acquire a zero-day, such an attack is incredibly difficult to protect against: OS policies can be bypassed, and there’s little protection that administrators can take beyond disabling USB ports altogether. Each of the three attacks has its set of advantages and disadvantages. Social engineering attacks are trivial to implement but rely on user curiosity. On the other extreme, zero-day attacks are difficult to acquire but nearly impossible to centrally protect against. HID spoofing devices achieve a reasonable compromise: they can be built using readily available materials and don’t require user interaction after the device has been plugged in.

رایانش ابری: فناوری ، مسائل امنیتی و راه‌ حل ها

مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب)

F2140

هایپروایزر گونه2 در اکثر حلقه حافظه ویژه 0 اجرا می‌شود که در آن سیستم‌های عامل مهمان یا VMها برای حلقه‌های حافظه‌ی بالاتر مانند 1 اجرا می‌شود [8]. و VMM به عنوان میزبان سیستم‌عامل برای سایر سیستم‌های عامل مهمان عمل می‌کند و منابع CPU، حافظه، هارد دیسک و پهنای باند را به هر VM تخصیص می‌دهد. اگرچه برای دستیابی به نرم‌افزاری منحصر مجازی‌سازی، نیاز به تغییر در کد‌های سیستم‌عامل داریم. این امکان که به عنوان فرا‌ ‌مجازی‌سازی (paravirtualization) شناخته می‌شود، تنها در سیستم‌های منبع باز امکان پذیر است. امکان دیگر برگردان باینری یا پچ کردن است و می‌توان آن را بر روی سایر سیستم‌ عامل‌های اختصاصی که کدهای آن در دسترس نیستند اعمال نمود.
نرم‌افزار منحصر مجازی‌سازی دارای چندین معایب است از جمله ناصافی حلقه‌های خافظه و خرابی سیستم‌عامل مهمان که به دلیل بازسازی ناقص مفهوم رخ می‌دهد، برای موارد بیشتر می‌توان به [8] مراجعه کرد. بنابراین پشتیبانی مجازی‌سازی سخت‌افزاری مانند عملیات ریشه‌ای و عملیات غیر‌ریشه‌ای، مشکل نرم‌افزار منحصر مجازی‌سازی را حل می‌کند. در این سناریو VMM و سیستم‌عامل مهمان یا VM هر دو بر روی حلقه‌های حافظه مورد نظر خود اجرا می‌شوند. اما کنترل آن همچنان بر عهده VMM باقی می‌ماند و توسط عملیاتی در سطح ریشه در مقابل VM اجرا می‌شود که VM در سطح غیر ریشه‌ای عمل می‌کند. بدین شکل نیازی به فرا مجازی سازی یا برگردان باینری (پتچ کردن) وجود ندارد و سیستم عامل مهمان به شکل محصولی نرم‌افزاری با تولید انبوه مورد استفاده قرار بگیرد.
گونه 1 یا هایپروایزر ماشین لخت/فلز لخت Bare Machine/Metal )) بر خلاف گونه 2 به شکل مستقیم بر روی سخت‌افزار اجرا می‌شود. این گونه سبب فراهم‌سازی محیطی سخت‌افزاری برای سایر سیستم‌عامل‌های مهمانی می‌شود که در بالای آن‌ها اجرا می‌شود. آن‌ها معمولا به شکل یک سیستم‌عامل هستند و دارای اجزایی هستند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم: هسته (بوت و حافظه و مدیر زمان‌بندی) بخش غیر حافظه‌ای (مدیر باس، رابط ورودی خروجی، شبیه‌سازی پردازنده‌ها، و ترجمه بلاک کد در حال اجرا) و بخش مدیریت (پیکربندی، ورود به سیستم، و مدیریت پچ داغ) است [7].
در لایه بالاتر، مفهوم معماری سرویس گرا (SOA) نقشی حیاتی دارد. سرویس‌های رایانش ابری در قالب وب‌سرویس‌هایی ارائه شده است و از استانداردهای صنعتی همچون زبان توصیفی وب سرویس‌ها (WSDL)، پروتکل ساده دسترسی به شی (SOAP)، و شرح جهانی، کشف و ادغام (UDDI)[9] پیروی می‌کند. در داخل ابر این سرویس‌ها می‌توانند از طریق SOA هماهنگ و مدیریت شوند. به طور مشابهی در سمت سرویس‌گیرنده برای بهبود عملکرد برنامه‌‌های غنی اینترنتی (RIA) سمت سرویس‌گیرنده بر روی مرورگرهای وب یا موارد دیگر یکپارچه شده است. و این RIAها از AJAX [10] استفاده می‌کنند. با برنامه‌های کاربردی تحت وب AJAX می‌توانیم داده‌ها را از سوی سرورها به صورت یکپارچه بازیابی کنیم و هیچ‌گونه تاثیری هم بر تصویر فعلی کاربر نخواهیم گذاشت. شبکه نیز یک موجودیت مهم است که سبب فراهم‌سازی لینک بین تولید‌کننده ابر و مصرف‌کننده مانندLAN/WAN WLAN، ماهواره، شبکه‌های موبایل 3G یا 4G و سایر موارد می‌شود. شکل 1 اجزای مختلف مهم فناوری‌ رایانش ابری را نشان می‌دهد.
 همچنین چند نهادی که در پارادیم رایانش ابری دخالت دارند همچون ارائه‌دهنده‌های خدمات ابری (CSP1)، تولید‌کنندگان خدمات ابری (CSP2)، مصرف‌کننده خدمات ابری (CSC) و ارائه‌دهندگان مراکز داده (DCP) را نشان می‌دهد. این شکل همچنین نشان‌دهنده برخی از مثال‌های خدمات در خوشه‌های مختلفی از SaaS، PaaS و IaaS است [1]. همچنین لینک های ارتباطی مختلف بین تولید‌کنندگان ابر و مصرف‌کنندگان را نشان می‌دهد. CSP1، 2CSP و DCP می‌تواند یک سازمان واحد مانند Google و DCP باشد که در داخل ابر قرار دارند. یا ابر میتواند از DCP های خارجی با یا بدون DCP داخلی استفاده کند. عوامل دیگر نیز مانند واسطه‌ها، مشاوره‌ها، سازمان‌های استاندارد صنعتی و سازمان های دولتی در میان سایر موارد حضور دارند که در مدل مفهومی مرجع، مؤسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) نشان داده شده است.[12] 3. مسائل امنیتی رایانش ابری
رایانش ابری را می‌توان به عنوان نقطه اوجی برای تمامی مجموعه‌های مختلف فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) دانست که اجزای تشکیل‌دهنده آن در کنار یکدیگر کار می‌کنند. در یک مورد ساده زمانی که خرید یک صابون یک دلاری از طریق یک برنامه تحت وب که بر روی محیط ابر اجرا شده است، یک دستگاه موبایل از زیرساخت‌های گسترده و جهانی ICT به ارزش تریلیون دلار استفاده خواهد کرد. این تراکنش ساده از صدها سرور عبور خواهد کرد مانند سرورهای مسیریابی اینترنتی، سرورهای پایگاه داده، سرورهای شبکه‌های موبایل، سرورهای وب، سرورهای برنامه‌های کاربردی، سرورهای ابر و سایر موارد. به طور مشابهی، از طریق حضور مجازی سازمان‌های متعدد مانند سازمان تولید، سازنده ابر، ارائه‌دهنده ابر، سازمان‌مالی و غیره، عبور می‌کند. در عین حال این تراکنش ساده در معرض بسیاری از تهدیدات موجود در زیرساخت های گسترده فیزیکی یا مجازی ICT از طرف مهاجمان مخرب و بیگانه ها قرار دارد.چندین مطالعه در مورد کارهای پیشین وجود دارد که به شناسایی تهدیدات امنیتی در پارادیم رایانش ابری پرداختند. برخی از مطالعات مانند [13]-[20] که از محدوده 2009 الی 2016 بوده است انتخاب گشته است تا به بررسی نگرانی‌های امنیتی بپردازیم. مطالعه [13] سعی در دسته‌بندی این مشکلات بر اساس مدل‌های خدمات ابری دارد (SaaS, PaaS و IaaS). به طور مشابهی [14] نگرانی‌های امنیتی را بر اساس فناوری طبقه‌بندی کرده است (ارتباط و معماری) و مسائل کسب و کار (جنبه‌های مفهومی و حقوقی) بررسی کرده است. در حالیکه مطالعه [15] این تهدیدات را در ابعاد مختلفی از رایانش ابری ارائه کرده است. مطالعه [16] مسائل امنیتی را ارائه کرده است که باید در سطح توافق‌نامه‌های سطح خدمات در نظر گرفته شود. همچنین بر روی تهدیدات امنیتی مرتبط با نقاط دسترسی مختلف مانند سرور، اینترنت و پایگاه داده تاکید داشته است. علاوه بر این بر روی حفظ حریم خصوصی داده‌ها و امنیت دسترسی به برنامه‌ها نیز تاکید داشته است.
با نگاهی بر اهمیت رایانش ابری، سازمان‌های مختلفی مانند NIST، دستورالعمل‌هایی را برای اخذ رایانش ابری صادر کردند. این دستورات مسائل امنیتی را به 9 دسته طبقه‌بندی کرده است [17]. مشابه با سایر سازمان‌های مهم مانند سازمان متحد اروپا برای امنیت شبکه و اطلاعات (ENISA) بینش‌هایی را برای SMEها در مورد مسائل مرتبط با ریسک‌های شبکه و اطلاعاتی فراهم کرده است و این پیش از اتخاذ رایانش ابری است [18]. آخرین و مهم‌ترین نکته، اتحاد امنیت ابری (CSA) یکی از برترین گروه هایی است که بر روی تهدیدات امنیتی فعالیت می‌کند و اخیرا 12 مورد از تهدیدات خائنانه ابری را بر اساس نظرسنجی از کارشناسان این صنعت منتشر کرده است [19].
همانطور که وب سرویس‌ها و SOA بخش جدایی ناپذیر از ارکستر ابر هستند، امنیتی در این حوزه نیز از اهمیت زیادی برخوردار است. پروژه امنیت برنامه‌های کاربردی تحت وب باز (OWASP) اقدام به انتشار مهم‌ترین خطرات امنیتی برنامه‌های تحت وب از سال 2003 کرده است. از زمان عرضه آن از سال 2013 لیست‌های 10 مورد برتر از بیش‌از 500000 آسیب‌پذیری در صدر سازمان‌ها و هزاران برنامه کاربردی را منتظر کرده است [20]. بررسی این مطالعات نشان می‌دهد که محدوده مسائل امنیتی رایانش ابری از یک سو شامل منابع فیزیکی ICT، اینترنت، برنامه‌های تحت وب، و دسترسی به داده و حفظ حریم شخصی، مراکز داده‌ها و از سویی دیگر مجازی‌سازی و معماری ابر، استقرار ابر و مدل‌های خدمات، و توافقنامه سطح سرویس است. ماهیت دسته اول مربوط به زیرساخت‌های سنتی ICT است و دسته دوم بیشتر مربوط به حوزه رایانش ابری است.
علاوه بر این برای درک گستره وسیعی از مسائل امنیتی، مهم است که علم‌رده‌بندی منطقی و ساده داشته باشیم. در این مقاله این ‌علم‌رده‌بندی بر اساس تحلیل محتوای ساده و تمایز آن‌ها از رایانش ابری صورت می‌گیرد. جدول 1 طبقه‌بندی یا ‌علم‌رده‌بندی مسائل امنیتی را در داخل حوزه‌های متمایز و زیردامنه‌ها ارائه می‌دهد. این طبقه‌بندی به عنوان راهنمایی در زمینه حفاظت و حل مشکلات امنیتی عمل می‌کند. پنج حوزه مانند مجازی‌سازی سیستم، برنامه‌نویسی برنامه‌های کاربردی، داده، شبکه و ارتباطات و کسب و کار و مسائل امنیتی وجود دارد. هر کدام از این پنج حوزه دارای زیردامنه‌های بیشتری مانند محیط میزبان و محیط، برنامه‌های تحت وب و SOA، مسائل مرتبط با ذخیره‌سازی و خطرات آن، اینترنت، درون ابر، مدیریت هویت و کنترل دسترسی، و موافقت‌نامه‌های سطح خدمات، طرز اداره، و ارائه‌دهندگان خدمات و واسطه ها است. علاوه بر این موارد نگرانی‌های امنیتی مرتبط را در داخل دامنه‌ها و زیر دامنه‌های مختلفی نگاشت می‌کند. بنابراین تهدید امنیتی فردی به راحتی می‌تواند در داخل نهادهای مسئول ردیابی و حل شود.

مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب) 

مرورگر های محبوب، مانند گوگل کروم، موزیلا فایرفاکس و اپرا، از استاندارد های ذخیره سازیِ وب برای ذخیره ی داده ها در حافظه ی نهان بهره می برند. ذخیره سازی وب را می توان به عنوان بخشی از HTML5 معرفی کرد که توسط اتحادیه ی (کنسرسیوم) جهانی وب(W3C) استاندارد سازی شده است. ذخیره سازی وب شامل دو بخش عمده می شود: ذخیره سازی محلی و جلسه ی ذخیره سازی، که به ترتیب رفتار مشابهی مانند کوکی های ماندگار و جلسه ی کوکی ها از خودشان نشان می دهند. جلسه ی ذخیره سازی تا باز شدنِ صفحه ی وب، منابعِ وب را ذخیره می کند. در موردِ ذخیره سازی محلی، تا زمانی که مرورگر بسته است، حافظه ی نهان تولید شده بر روی دستگاه ها باقی می ماند]55[.
در هر دو محیطِ کامپیوتر های شخصی و دستگاه های تلفن همراه، ذخیره سازی وب امنیت بیشتری نسبت به حافظه ی نهان مرورگر بومی دارد. با توجه به W3C، ذخیره سازی وب اگر به درستی اجرا شود، می تواند برای ذخیره ی اطلاعات حساس کاربر استفاده شود]55[.در دستگاه های اندروید، ذخیره سازی وب معمولا از حافظه ی داخلی دستگاه استفاده می کند(مانند داده/داده/ نام بسته/ فهرست راهنما(دایرکتوری)). بنابراین، این موارد ذخیره شده در حافظه ی نهان نمی توانند به غیر از برنامه مالک توسط هیچ کاربر و برنامه ی دیگری مورد دسترسی قرار گیرند.
با این حال، ذخیره سازی وب توسط حجم حافظه ی نهان محدود می شود. برای استفاده ی عمومی، W3C توصیه می کند که از حجم ذخیره سازی 5مگابیت در هر وب سایت استفاده شود، اما این حجم می تواند در هنگام اجرا بر روی دستگاه های تلفن همراه کاهش یابد. مرورگر های سبک معمولا برای بهبود سرعت بارگذاریِ مرورگر بر روی حافظه های نهان بزرگتر تکیه می کنند. بنابراین، این مرورگر ها اغلب مقدار زیادی از داده های حافظه ی نهانِ خارج از ذخیره سازی وب را در ذخیره سازیِ خارجی انبار می کنند(مانند کارتِ SD).
در دستگاه های اندروید، حافظه ی داخلی به طور کلی برای داده های برنامه، امنیت ذخیره سازیِ محلی بیشتری در نظر گرفته است، چرا که، به طور پیش فرض، داده های ذخیره شده تنها می توانند توسط برنامه ی خالق مورد دسترسی یا تغییر قرار گیرند. در مقایسه، هر گونه منابعِ ذخیره شده در ذخیره سازیِ خارجی توسط هر برنامه ای که اجازه ی READ_EXTERNAL_STORAGE را دارد، می توانند مورد دسترسی، تغییر یا حذف قرار گیرد]16[.

3. کار مربوطه
امنیت وب(نرم افزار) دارای تحقیقات متمرکزی در چندین سال بوده است]40[. مرورگرهای رایانه های شخصی، لپ تاپ ها و دستگاه های تلفن همراه، قوانین اساسی برای بارگذاری صفحات وب و ارتباط با سرورها را به اشتراک می گذارند. بنابراین، متون موجود در مورد امنیت مرورگر تمایل به تمرکز بر روی مرورگر های “سنتی” دارد (برای رایانه های شخصی و لپ تاپ ها)، و همچنین تمرکز بر روی امنیت شبکه های دیگر و یا بر روی تشخیص وب سایت های مخرب است(نگاه کنید به ]18،19،21،24،50[).
در سال 2014، Wadka، Misha و Dixit یک “سیستم پاسخ” را ارائه دادند که روشِ کار آن نظارت بر روی جلوگیری از نشت اطلاعات از مرورگر است]53[. “سیستم پاسخ” یک رابط بین برنامه ی مرورگر و هسته ی سیستم عامل(لینوکس) است، که در طول اجرایِ روندِ مرورگر استناد می کند. محققان یک لایه ی میانی بین هسته و لایه ی برنامه پیشنهاد کردند که “سیستم پاسخ” را کنترل می کند و اطلاعات شخصی که در طول مرور به بیرون درز پیدا می کند را فیلتر می کند.
Virvilis و همکارانش] 52[ تاثیراتِ روش فیلترینگِ لیست سیاه در مرورگر ها را ارزیابی کردند که برای جلوگیریِ کاربران از دیدن صفحه های وب مخرب طراحی شده است. در تحقیق مرتبطی دیگر، Amrutkar و همکارانش] 2[ یک مدل تهدید را ارائه کردند، که این مدل امکان کشف ضعف های معماری بر روی دستگاه های تلفن همراه و مرورگرها را امکان پذیر می کند. محققین مسیر های حمله، مانند نمایش بالونی، جعل درخواست میان وبگاهی(CSRF) و سرقت از طریق کلیک کردن(ClickJacking) را نشان دادند، که می توانند برای فیشینگ یا به طور مستقیم برای سرقت اطلاعات از دستگاه های کاربران استفاده شوند(جدول2).
اخیرا در سال 2015، Amrutkar، Traynor و van Oorschot ]3[ شاخص های امنیتیِ(بر اساس دستورالعمل امنیتیِ W3C-]46[) مورد استفاده در مرورگر های محبوب تلفن همراه را ارزیابی می کنند. برای مثال، آنها این مسئله را بررسی می کنند که آیا مرورگر، هویت صاحب سایت و صادرکننده گواهی نامه را تعیین می کنند یا نه! و همچنین اینکه آیا مرورگر از فیلترِ URL ضد فیشینگ استفاده می کند یا نه! خلاصه ای از این تحقیق برای گوگل کروم و موزیلا فایرفاکس در جدول 4 ارائه شده است.
مطالعات قبلی، حافظه ی نهان را به عنوان یک مسیر بالقوه به سازش حریم خصوصی کاربر بر روی ارتباطات مرورگر شناخته است]47،6،8[. به عنوان مثال، Bernstein ]7[نشان داد که یک مهاجم می تواند رفتارهای مرورِ وبِ کاربر را توسط محاسبه ی زمان بارگذاریِ محتوا شناسایی کند. از آن زمان، چندین راه حل برای کاهش چنین حمله هایی پیشنهاد شده است]28،30،37[.
مطالعات موجود به طور کلی بر روی حفاظت از اطلاعات کاربران در حالی که آنها داده های خود را در طول شبکه منتقل می کنند، متمرکز است. با توجه به محبوبیت دستگاه های تلفن همراه، مرورگر ها به طور فزاینده ای مورد هدفِ مجرمان سایبری هستند که به دنبال بهره برداری از مسائل امنیتی ذاتی، مانند بهره برداری از مجوز کاربر و مجوز فایل هستند. به عنوان مثال، Hay ]22[ نشان داد که چگونه نقص های امنیتی مرورگرِ Opera میتواند توسط مهاجم برای دزدیدن اطلاعات شخصی کاربر با بهره برداری از مجوز فایل از حافظه ی نهانِ مرورگرِ Opera مورد سوء استفاده قرار بگیرد.
Jia و همکارانش ]26[قدرت امنیتیِ حافظه ی نهان مرورگرِ 5 کامپیوتر و 15 تلفن همراه را مورد ارزیابی قرار دادند تا تعیین کنند که آنها در معرضِ خطرِ مسمومیتِ حافظه ی نهان مرورگر(BCP) در یک مرد در وسط حمله(MITM) هستند یا نه! محققین نتیجه گرفتند که هر 5 مرورگر کامپیوتر و اغلب مرورگر های تلفن همراهِ مورد بررسی در این تحقیق در معرضِ چنین خطری هستند. در کار مربوطه، Jia و همکارانش]27 [یک روش برای شناساییِ موقعیت جغرافیایی کاربر تلفن همراه(مانند کشور، شهرستان و محله) توسط خرناس در حافظه ی نهان مرورگر و اندازه گیری زمان مورد نیازِ حافظه ی نهان مرورگر ارائه کردند. یک رویکرد مشابه توسط Liang و همکارانش]32[ ارائه شده است، که نشان دهنده ی تاریخچه ی مرورِ کاربر است که می تواند با استفاده از زمانی که حمله بیش از حافظه ی مرورگر است ربوده شود.

امنیت ذخیره سازی در اندروید نیز اخیرا مورد توجه محققین بوده. در سال 2015، برای مثال، Liu و همکارانش ]34[ بر روی رفتار های ذخیره سازی داده های برنامه ی اندروید مطالعه کرده اند. آنها داده های ذخیره شده توسط برنامه های ارتباطیِ محبوب را مورد بررسی قرار دادند(مانند ویبو، فیسبوک، اینستاگرام، لاین، اسکایپ و وایبر) برای اینکه تعیین کنند چه مقدار از داده های خصوصی کاربران از این برنامه ها بدون آگاهیِ کاربران توسط مهاجم قابل دزدین است. این مطالعه همچنین نشان می دهد که امنیت اطلاعات خصوصی کاربران وابسته به این است که آیا طراحِ برنامه این اطلاعات را حساس یا غیر حساس تعیین کرده است. داده هایی توسط طراحِ برنامه غیر حساس در نظر گرفته خواهد شد که به منظور اشتراک در حافظه ی ذخیره سازیِ خارجی ذخیره شده باشد، که در دسترس دیگر کاربران هم قرار می گیرد. با این حال، هیچ تعریف یکسانی برای داده های حساس و غیر حساس وجود ندارد. این مسئله نشان دهنده ی این است که در بعضی موارد، شماره تلفن، لیست تماس و دیگر اطلاعات خصوصیِ کاربر به دست آمده از فایل های عمومی به اشتراک گذاشته شده توسط کاربر است.

مقاله انگلیسی رایگان

ترجمه فارسی رایگان 

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

چکیده:
برنامه های کاربردی اینترنت بسیار سریع در حال رشد و پیشرفت می باشند. با توجه به پیشرفت تکنولوژی، ایمن ترین روش انتقال داده ها در اینترنت، تبدیل شدن به عملکردی پرسشی می باشد. افراد مزاحم داده ها را هک می کنند و از آن ها برای اهداف خود استفاده می نمایند. برای جلوگیری از این اقدامات نامناسب، از رمزنگاری برای تضمین امنیت پیام های مخفی و ایمن استفاده می شود.
1. مقدمه:
حجم داده ها در حال افزایش است و پیچیدگی آن ها نیز در حال رشد می باشد. بیش از 93% از تمامی داده ها، دیجیال می باشند. مقدار اطلاعاتی که سالانه وارد دنیای دیجیتال می شوند، حدودا برابر با 988 EB است. دنیای دیجیتال از ابتدای سال 2010 تا پایان سال 2020، تا 50 برابر رشد خواهد داشت. اطلاعات متعددی از منابعی مانند کتاب، کتاب های الکترونیکی، تصاویرف روزنامه ها و مجلات، مطالب تحقیقاتی، اسناد دولتی، پایگاه داده ها، و … گرداوری شده اند. از اینرو، به امنیت این منابع و برنامه ها نیاز می باشد. امنیت داده ها یکی از عوامل مهم یک سازمان، برای حفظ اطلاعات از رقابت های مختلف سازمانی می باشد. این کار به تضمین حریم خصوصی اطلاعات شخصی کاربران از دسترسی سایر افراد کمک می کند. زمان و انتقال ایمن داده ها همیشه یکی از جنبه های مهم برای تمامی سازمان ها بوده است. امنیت سیستم در دو حالت رده بندی شده است که در شکل زیر نشان داده شده است.
الف: اهداف رمزنگاری:
رمزنگاری چند هدف دارد. این اهداف را می توان به طور همزمان در یک برنامه به دست آورد، و یا تنها به یکی از آن ها دسترسی پیدا کرد. این اهداف عبارتند از:
1. احراز هویت: برای اثبات هویت شخصی آن ها.
2. محرمانه: این مورد تضمین می دهد که هیچ کس، به جز کسی که رمز را می داند، نمی تواند پیام دریافتی را متوجه شود.
3. ترکیب داده ها: دریافت کننده، پیامی دریافت می کند که تغییر نیافته و یا اخطاری از منشاء خود نمی باشد.
4. انکارناپذیری: ثابت می کند که، فرستنده این پیام را ارسال کرده است، و پیغام توسط فرد خاصی دریافت شده است، بنابراین، گیرنده نمی تواند ادعا کند که پیغام ارسال نشده است.
5. کنترل دسترسی: که فرآیند جلوگیری از استفاده ی غیرمجاز از منابع می باشد.
ب: الگوی کلی و مفاهیم بنیادی:
رمز: زمینه ی مربوط به رمزگذاری و رمزگشایی که با این نام شناخته می شود.
رمزگذاری: این مورد، انتقال داده های خواندنی و قابل درک به حالت دیگری است که نمی توان برای امنیت داده ها آن ها را درک کرد.
رمزگشا: فردی است که متخصص تجزیه و تحلیل و شکستن کدها می باشد.
بخشی از مقاله انگلیسی:

Abstract

Internet applications are increased and growing at very fast. Owing towards the technological development, secured way of data transmission over the internet is becoming a questioning task. Intruders hack the data and use it for their beneficial purpose. To avoid these undesirable acts, cryptography is used to ensure security of the covert and secure message. Although encrypted data is difficult to decipher, it is relatively easy to detect. Strong encryption algorithms and proper key management techniques for the systems will helps in achieving confidentiality, authentication and integrity of data. In this research work various encryption (symmetric and asymmetric) algorithms have been studied. Literature Survey has been carried out for cryptography by incorporating key papers related to data encryption based on performance metrics (Security and Time constraints). From this, the observation and future work has been identified.

I. INTRODUCTION

The volume of data is exploding and complexity of data is growing. Above 93% of all data is born digital. The amount of information added annually to the digital universe was about 988 EB (almost 1ZB). The digital universe will have 50 fold growths from beginning of 2010 to the end of 2020. The various information are collected from the sources like books, eBooks, images, journals, research publications, government documents, databases, etc. So, there is a need for securing these sources and applications. Data security is one of the essential components of an organization to keep the information safe from various organization competitors. It will help to ensure the privacy of user personal information from others who are accessing. Time and securely transmission of data is always an important aspect for all organizations. Security of the system is classified in two main types as shown in Fig.1 below.  Cryptography plays a major role in protecting the secret information in various applications. Information security is one of an important area of research under cryptography. The applications such as e-banking, ecommerce, medical databases, e-mail, and some more, all of them require the exchange of private confidential information. Military secret message is used to protect the National Security in military application. These are some of the applications involved. Cryptography and steganography are closely related concepts. Cryptography is secret writing and steganography is about hidden writing. Watermarking is other data hiding method similar to steganography. 

A. Cryptography goals Cryptography has some goals. These goals can be either achieve all at the same time in one application, or only one of them in one application. These goals are: 1. Authentication: To prove their own identities. Example: Login access. 2. Confidentiality: This ensures that nobody can understand the received message except the one who has the decipher key. 3. Data Integrity: The receiver receives message which has not been modified or altered from its original form. 4. Non-Repudiation: Prove that the sender sent this message, and the message was received by the specified person, so the recipient cannot claim that the message was not sent [20]. 5. Access Control: Process of preventing an unauthorized use of resources. This goal controls who can have access to the resources, if one can access, under which restrictions and conditions the access can be occurred, and what is the permission level of a given access.

B. General Model and Fundamental Concepts Cryptology: The field of both cryptography and cryptanalysis is called cryptology [20]. Cryptography: It is the transformation of readable and understandable data into another form which cannot be understood in order to secure data. A cryptography is a Greek word. “Kryptos” means hidden, and “graphikos” which means writing. Crypto Analyst (Cryptanalyst): A person who is an expert in analyzing and breaking codes.Computer security: A set of tools are used to protect any data from intruders/hackers, theft, corruption, or natural disaster while allowing these data to be available to the users at the same time. One example of these tools is the Kaspersky antivirus program [20]. Network security: It refers to any activity designed with some goals like integrity, confidentiality and protecting the data during their transmission on a network. Information security: It is about how to prevent attacks, and to detect attacks on information-based systems [20]. Fig.2 explains about the general model for cryptography. Plaintext: Original text message which has to be encrypted. Cipher text: Encrypted text message. Key: It is a word or value that is used for encrypting the plain text or decrypts the cipher text [20]. Encryption: The method of converting the data into other coded form with the help of key Decryption: A method of transforming the encrypted data to the original form with the help of key. Section 2 discusses the literature survey. Section 3 introduces the cryptographic types. Section 4 discusses the observations. Section 5 & 6 will be future direction and conclusion.

مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب) 

با در نظر گرفتن تمام این چالش ها و به واسطه تحلیل سناریوهای ابری و بین ابری (جینت، 2010؛ جیسرز،2010؛ ان جی او و همکاران،2011، 2012) ؛ و همچنین پژوهش های مرتبط به کنترل دسترسی برای رایانش ابری (آمازون، 2013؛ برنال برناب و همکاران،2012؛ بسنکورت و همکاران، 2007؛ کالرو و همکاران، 2010؛گویال و همکاران،2006؛ جین و همکاران، 2014؛ ساهای و واتر، 2005، 2005؛ تانگ و همکاران، 2013) ، ما به معرفی روش کنترل دسترسی ویژگی محور چندمستاجری (MT-ABAC) پرداخته، که به مدلسازی ABAC بکارگرفته شده برای الگوی چندمستاجری می پردازیم. هدف از آن نه تنها مدیریت منابع و مدخل ها به صورت انعطاف پذیر و مقیاس پذیر ABAC است، بلکه شامل محدودیت های روش مرتبط به منظور تسهیل همکاری و دادن مجوز میان مستاجران و کاربران در سطوح چندگانه است. این مدل تعمیم یافته برای سناریوهای بین ابری با روش تبادل نشانه گذاری برای ایجاد اعتماد پویا در سطوح پایین تر است. به منظور تسهیل ارزیابی و پیاده سازی روش ویژگی محور، مکانیسم موثری را برای تبدیل عبارات منطقی پیچیده در سیاست ها، به نمودارهای تصمیم فشرده، بکار می گیریم. نمونه اولیه ما در ارتباط با سیستم کنترل دسترسی چندمستاجری برای محاسبات بین ابری ایجاد و تست شده و در پروزه جیسرز ادغام شد. ارزیابی ها نشان داد که سیستم ما دارای عملکرد مناسبی از نقطه نظر تعداد منابع ابری، کلاینت ها و سیاست ها، است.
مابقی مقاله، به صورت زیر بخش بندی می گردد، بخش 2، به بررسی پژوهش های مرتبط با کنترل دسترسی برای رایانش ابری، رمزنگاری براساس ویژگی (ABE) و اختیارات توزیع شده می پردازد. بخش 3، شامل مقدماتی در ارتباط با مدل های اطلاعات ابری و ABAC پایه است. این موضوعات برای تدوین روش مورد نظر ما در بخش 4، بکار گرفته می شوند. مدل پیشنهادی، در بخش 5، تحلیل و ارزیابی می گردد. بخش 6 مکانیسمی را به منظور مدیریت کارآمد شرایط در مدل ما، به بحث می گذارد. همچنین، در بخش 7، مدل خود را برای سناریوهای بین ابری، تعمیم می دهیم. بعد از ان، بخش 8 و 9 حاوی طراحی، پیاده سازی و ارزیابی نمونه اولیه در پروژه جیسرز است. در نهایت، بخش 10، نتیجه گیری مقاله را نشان می دهد.

2. پژوهش های مرتبط
چندین رویکرد و روش در زمینه کنترل دسترسی به مدیریت خدمات ابری مطرح شده است. بر اساس مدل اطلاعاتی مشترک (CIM)، محققاتی چون برنال برناب و همکارانش (2012) و کالرو و همکاران (2010) مدل RBAC را در ترکیب با cim مطرح نمودند. در این پژوهش، دستور تایید شده ای که بر مبنای چهار جزء (صادرکننده، موضوع، مزیت، منابع) تعریف می گردد، به صورت یک قانون با استفاده از زبان قوانین وب معنایی (SWRL) نوشته شده است (هوروک و همکاران، 2004). این قانون سپس توسط استدلال گر DL مد نظر قرار گرفته تا به دستور RDF تبدیل گردد. برنال برنابی و همکارانش (2012) توضیح دادند که این امکان وجود دارد تا از مدل پیشنهادی برای پشتیبانی از خصوصیات RBAC برای کاربران منتفع، استفاده کرد. همکاری های بین مستاجری، توسط اطلاعات بافتی مشترک ارائه شده، به گونه ای که فرد متولی می تواند به تعریف دستورات تاییدی بپردازد. به هر حال، آن ها به پشتیبانی از نمایندگان سطح چندگانه در میان مستاجرها نپرداخته و همچنین تفکیک اعتماد بین مستاجرها محدود است. علاوه بر این، سیستم های ابری با در نظر گرفتن تعداد منابع و موضوعات ( مستاجران و کاربران) و پیچیدگی روش ها با توجه به تعداد دستورات تایید شده، افزایش داشته است، مکانیسم استدلال کننده DL در زمانی که تعداد دستورهای RDFافزایش یابد، می تواند یک مشکل بلقوه باشد. علاوه بر این، از طریق بکارگیری روش OWL DL (SWRL) به عنوان زبان کنترل دسترسی، انعطاف پذیری و بیانگری زبان مربوطه، در مقایسه با زبان هایی همچون XACML، محدود است.
کنترل دسترسی نقش محور چندمستاجری (MT-RBAC)(تانگ و همکارانش، 2013) ، به تعمیم روش RBAC پایه، با مجموعه ای از مدل ها با توجه به ویژگی های مدیریتی، پرداختند. علاوه بر مجوزهای معمول بین مستاجری و عملیات تخصیص نقش، همکاری های بین مستاجری از طریق نقش های اشتراکی به اجرا در می آید. مستاجر اعتباردهنده می تواند به تعریف تمام نقش های مرتبط با مستاجر امانت دار (MT-RBAC0)، نقش های عمومی مشابه برای تمام امانت گیرندگان (MT-RBAC1)، یا نقش های تفکیک شده برای امانت داران مختلف (MT-RBAC2)، بپردازد. در عوض، امانت دار می تواند به پیاده سازی دو فعالیت مدیریتی بپردازد: i) تعیین کاربر در بین کاربرانش و ii) زنجیره نقش در مورد نقش های مشترک. الگوی نمونه، با استفاده از زبان ویژگی محور XACML با الحاق نمایه RBAC به اجرا در آمد. حتی اگر MT-RBAC به حل مشکلات کنترل دسترسی برای فرایند چندمستاجری با استفاده از RBAC بپردازد، ولی دارای مشکلاتی در موضوعات کنونی RBAC در ارتباط با مقیاس پذیری و انعطاف پذیری است. همچنین مدل پیشنهادی شامل محدودیت های روش مورد نظر ما، برای پشتیبانی از جداسازی و جلوگیری از تضاد روش ناست.
جین و همکارانش (2014) ، مدل ABACجین و همکاران (2012) را به سناریو Iaas، تعمیم دادند. در مدل آن ها، مدخل ها؛ به کاربران اصلی خدمات ابری که می تواند به مدیریت زیرساخت مجازی (VI) و مستاجران بپردازند؛ و کاربران اصلی مستاجر که می توانند به پیکره بندی پروفایل خصوصیات و مدیریت کاربران ادمین مستاجر بپردازند؛ کاربران ادمین مستاجر که می توانند به مدیریت کاربران عادی مستاجر بپردازند و در نهایت، کاربران عادی مستاجر که می توانند بر روی منابع ابری فعالیت داشته باشند، تقسیم بندی می شود. با استفاده از زبان روش تعریف شده در نظریه جین و همکارانش (2012) ، نمونه اولیه در سیستم اُپن استَک ادغام شد. اگرچه این روش از ABAC برای پیاده سازی سناریوهای چندمستاجری، استفاده کرده است، مدل آن، از مشکلات تضاد روش در فرایند چندمستاجری، در زمانی که مدخل های چندگانه می توانند به تعریف روش ها بپردازند، آگاه نیست. بنابراین، آن ها شامل جداسازی نشده و محدودیت های را برای سیاست هایی که در رویکرد ما وجود دارد ایجاد کرده، که منجر به حل مشکلات روش تضاد می گردد. علاوه بر این، مدل آن ها به تعریف همکاری بین مستاجرها نمی پردازد.
به منظور حفاظت از داده در محیط برون سپاری همچون محیط های ابری، پژوهش ABE(بتنکورت و همکارانش، 2007؛ گویال و همکاران، 2006؛ ساهای و واترز، 2005) برای امنیت ذخیره سازی برون سپاری مطرح شد، درحالیکه رمزنگاری همریختی (براکرسکی و وایکونتانتان 2011؛ اسمارت و ورکاتران، 2010) مطرح شد تا به تامین امنیت محاسبات بر روی سیستم های متخاصم بپردازد. در روش ABE کلید سیاست (KP-ABE)(گویال و همکارانش، 2006) ویژگی هایی را درخواست داده اند که مرتبط با متنهای رمزگذاری شده بود، و روش ها مرتبط با کلیدهای کاربر بوده است. طرح ABE روش متن رمزگذاری شده (CP-ABE (بتنکورت و همکارانش، 2007) مکانیسمی را ایجاد می کند که امکان ایجاد کلیدهای کاربر را، بر مبنای ویژگی هایشان و سیاست های ویژگی- محور به منظور حفاظت از داده هایی فراهم کرده که مرتبط با متون رمزدار هستند. طرح های ABE به منظور تامین امنیت داده بر روی خدمات ذخیره سازی ابری، توسعه و بکار گرفته شدند (لی و همکاران، 2013؛ یو و همکاران،2010) . اگرچه رمزگذاری همریختی باعث ایجاد قابلیت اعتماد در محاسبات برون سپاری می گردد، کاربردهای ان در رایانش ابری، به دلیل پیچیدگی و عملیات بالاسری همچنان محدود است(نائریگ و همکاران، 2011) . تمام این مکانیسم های نهفته به صورت AEF در چارچوب کنترل دسترسی ISO 10181-3(ISO, 1996)، مد نظر قرار گرفته، درحالیکه پژوهش ما تمرکزش را بر روی موئلفه های تصمیم کنترل دسترسی قرار می دهد. بنابراین، ABE و رمزگذاری نهفته، منطبق با طرح پیشنهادی ما است.
هویت AWS آمازون و مدیریت دسترسی (IAM) (آمازون، 2013) ، ترکیبی از سیستم مدیریت و یک مکانیسم کنترل دسترسی است. به دنبال نام نویسی نسبت به هر یک از محصولات AWS آمازون، برای هر مشتری، یک حساب استیجاری AWS تخصیص داده می شود. سپس، تمام عملیات بر روی محصولات AWS ، محدود به این حساب می گردد. سیستم IAM آمازون، مکانیسمی را برای ایجاد و مدیریت چندین کاربر متصل به حساب استیجاری AWS ، ایجاد می کند. با استفاده از روش های تایید جیسون- استایل که در سمت IAM ذخیره شده، یا در سمت محصولات AWS الحاق می گردد، سیستم IAM می تواند به کنترل فعالیت های کاربری بر روی منابع AWS بپردازد. به منظور تضمین شرایط امنیتی در مورد اعتمادسازی و یکپارچگی، به کاربران، اعتبار امنیتی اختصاصی برای دسترسی به منابع AWS تخصیص داده می شود. به هر حال، زبان روش پشتیبانی در سیستم IAM آمازون، با توجه به سیاست ساده ویژگی محور با خصوصیات RBAC محدود، گویا نیست. دسترسی فراتر از حساب، از طریق ایجاد سیاست سیستم IAM حساب امانت گذار به حساب امانت دار، تعریف می گردد. سپس امانت دار می تواند، مزایای مربوطه را به کاربرانش تخصیص دهد. این روش از همکاری های فراحساب چندسطحی، پشتیبانی نمی کند.
چارچوب مجوز OAuth (دی هارد و رکوردون (2012) ، این امکان را به شخص ثالث می دهد تا به منابع HTTP از طریق تایید صاحب داده، به واسطه نشانه گذاری ها، دسترسی پیدا کند. این چارچوب، پروتکل گردش کار را، برای مجوز توزیع که در حال حاضر در خدمات ابری مختلف بکار گرفته می شود همانند Google APIs و Twitter APIs (رابط برنامه کاربری گوگل و رابط برنامه کاربری توییتر)، فراهم می کند. به هر حال سیستم OAuth 2.0، از هیچ مکانیسم نهفته ای استفاده نکرده بلکه امنیتش بر مبنای HTTPS قرار داده، که این مورد در سناریوهایی که کلاینت از پروکسی ها استفاده می کند یا دارای ارتباط مستقیم با منابع نیست، دارای انعطاف پذیری نیست.
در مقایسه با پژوهش های مرتبط، طرح مورد نظر ما، به حل مشکلات کنترل دسترسی برای چندمستاجری بطور کامل تر می پردازد. ما به تدوین روش ABAC در مدل چندمستاجری از طریق تفکیک و ایجاد محدودیت، به منظور اجتناب تضاد روش پرداختیم. روش ما، همچنین به پشتیبانی از همکاری های انعطاف پذیر بین مستاجرها با سطوح چندگانه اعطای مجوز می پردازد. مدل تعمیم یافته مورد نظر ما برای محاسبات بین ابری، از روش تبادل نشانه هااستفاده کرده که برای MT-ABAC طراحی شده، که به هماهنگ سازی محدودیت ها و پیاده سازی مکانیسم های نهفته به منظور حل توزیع مجوز با در نظر گرفتن موضوعات محدود اعطای مجوز پرداخته که برای روش مورد نظر ما مناسب تر از چارچوب OAuth 2.0 کنونی است.

3. مقدمات
به منظور حل چالش های ذکر شده در کنترل دسترسی برای سیستم های مدیریت منابع ابری، مدل MT-ABAC مورد نظر ما، شامل ویژگی های زیر است.
• تنوع حمایتی موضوعات: نهادهای مختلف قادر به ترکیب سیاست ها برای مدیریت اهدافشان، همانند ارائه دهندگان خدمات ابری، مستاجر ثبت نامی و مستاجر مشترک است.
• کنترل دسترسی ریزدانه ای بر مبنای مدل ABAC
• همکاری های انعطاف پذیر بین مستاجری که این امکان را به مستاجر ها می دهد تا به اشتراک منابع ابری تعهد شده، در سطوح چندگانه بپردازند
• محدودیت های پویای اعمال شده به منظور مدیریت رئش برای چندین فرد ذیصلاح: ما به تعریف محدودیت های تفکیکی و اععطایی به منظور کنترل این امر می پردازیم که آیا روش های بروز شده سازگار با ویژگی های مدیریتی روش چندمستاجری است یا خیر. این تضمین، زمانی که هیچ تضادی در طی ارزیابی زمان اجرا روی نمی دهد، باعث بهبود عملکرد سیستم می گردد. پژوهش های قبلی انجام شده توسط کالرو و همکارانش،2010؛ برنال برناب و همکاران، 2012؛ تنگ و همکاران، 2013؛ جین و همکاران،2013؛ از این ویژگی را مد نظر قرار نداده است.
• سیاست گذاری بر اهداف پویا: در سیستم های ابری، منابع ابری مورد بحث، به عنوان اهداف دادن مجوز است. شناسه های ان در طی مراحل تامین، ایجاد شده، و در پایان مرحله ثبت نام به اتمام می رسدو ارائه دهندگان خدمات ابری به طور اتوماتیک نیازمند تعریف دستور مجوز برای اهداف، بر طبق به ویژگی سلف سرویس درخواستی، است.
• مدل مورد نظر ما، به منظور ادغام با مدل اطلاعاتی منابع تعریف شده که می تواند برای ایجاد سیاست ها، از الگوهای سیاست از پیش تعریف شده، در ترکیب با طرح های خدمات ابری استفاده کند.
در سناریوهای زیر، ابتدائا به تعریف مدل اطلاعاتی مورد استفاده برای مدیریت منابع ابری در سناریو مان در پروژه جیسرز (جیسرز، 2010) و مدل ABAC پایه می پردازیم. بر اساس مدل پایه ABAC، به تعریف مدل MT-ABAC در بخش 4 می پردازیم.

مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب) 

2 . 1 . 2 چشم انداز تهدید سایبری
2.1.2.1 طبقه بندی امکان پذیر. یکی از راه های شروع یک بحث در مورد امنیت شناسایی تهدیدات می باشد ]31[ که باعث چالش آن می شود. این بخش بصورت خلاصه چشم انداز تهدید سایبری معاصر را با استفاده از روش خطی که شامل تهدیداتی از قبیل (i) عوامل تهدید، (ii) ابزارهای تهدید و (iii) نوع تهدید می باشد را شرح می دهد ]32[. لازم به ذکر است که، در حالی که چنین طبقه بندی به منظور بحث زیر مفید است، (هدفی) الگویی جامع از ماهیت بسیار پیچیده و ویژگی های تهدیدات سایبری وجود ندارد.

2.1.2.2 عوامل تهدید. طیف گسترده ای از عوامل خارجی و داخلی امنیت سایبری را تهدید می کنند. عوامل تهدید می توانند پیچیده یا ساده باشند. که عبارتند از دولت های ملی، مجرمان اینترنتی سودجو، سازمان های جنایی، هکر ها (کلاه سیاه، خاکستری یا سفید ]33[)، فعالین هکری، افراط گرایان و گروه های داخلی می باشند. این دسته بندی ها متقابلا منحصر به فرد یا انحصاری نیستند ]34[.
انگیزه های عوامل تهدید بطور قابل توجه ای متفاوت است. عواملی که به دلایل سیاسی می باشند (برای مثال، تخریب، آسیب رساندن، اختلال و یا به دست گرفتن کنترل اهداف، درگیر شدن در جاسوسی سایبری و یا اعتراض سیاسی) ]35[. آنها علاوه براین ممکن است، انگیزه های مالی (برای مثال، سرقت اطلاعات با ارزش شخصی و یا مالی، مانند شماره امنیت اجتماعی و شماره کارت اعتباری که می تواند برای سرقت هویت و غیره استفاده شود ]36[) و همچنین انگیزه های فرهنگی و اجتماعی (برای مثال، درگیر شدن در حملات با داشتن اهداف فلسفی یا اهداف تبلیغاتی، کنجکاوی و غیره) داشته باشند ]37[.

2.1.2.3 ابزارهای تهدید. عوامل تهدید معمولا استفاده از ابزارهای تهدید مشابه می باشد. ابزارهای امنیتی اصلی شامل نرم افزارهای مخرب ]38[ و انواع آن (باج افزارها ]39[، ویروس ها، کرم ها، اسب های تروجان و غیره) و بات نت ها می باشند ]40[.
نرم افزارهای مخرب در رده بندی کلی، بطور کلی اشاره به هر کد یا نرم افزاری دارند که بطور مخفیانه در یک دستگاه بدون اجازه نصب شده باشند. که این مورد شامل کدهای مخرب طراحی شده برای اهدافی مانند آسیب رساندن، اختلال، یا بطور کلی وارد کردن ضربه ای به برخی از انواع داده ها و سیستم و یا شبکه می باشد ]41[. باج افزارها، نوعی از نرم افزارهای مخرب می باشند که دسترسی به دستگاه های آلوده و یا سیستم را محدود می کنند ]42[. در صورت حمله باج افزار، باج افزار سیستم در حال کار با تمام داده ها یا فایل های خاص را از دسترسی خارج می کند]43[. سپس حمله کننده سایبری درخواست باج، یا بطور کلی بیت کوین، برای بازگرداندن سیستم به حالت اول خود می کند]44[. بات نت ها، معمولا شامل سرورهای کنترل و فرمان (C&C) و شبکه های کامپیوتری آلوده شده توسط نرم افزارهای مخرب می باشند که می توانند از راه دور کنترل شوند]45[.
با توجه به گزارش چشم اندازه تهدید سال 2015 ENISA، نرم افزارهای مخرب در سال 2015 تهدیدهای شماره یک به حساب آمدند ]46[. باج افزار، با توجه به گفته کارشناسان صنعت، یک تهدید اصلی می باشد و بسرعت در حال افزایش می باشد ]47[. بات نت ها به عنوان عنصر اصلی در ” مصرف سازی جرم سایبری” (مدل تجاری ” استخدام بات نتر”، که می تواند در حملات بر طبق گزارشات برای USD 38/ بطور ماهانه، بر عدم تناسب مهم بین هزینه های حمله و آسیب های بالقوه تاکید کنند ]48[) پرچم دار می باشند ]49[. به تازگی، بات نت هایی به مهمترین سلاح های برای مجرمان سایبری تبدیل شده اند ]50[. با توجه به تهدیدات، بطور خاص برای اینترنت اشیاء، هر دو برنامه های مخرب و بات نت ها به عنوان تهدیدات در حل ظهور در گزارشات ENISA مطرح شده اند]51[.

2.1.2.4 انواع تهدید. تهدید به امنیت سایبری شامل تهدیدات مربوط به اصلاح اطلاعات یا سوءاستفاده، تخریب اطلاعات، دسترسی غیرمجاز، نقض داده، سرقت اطلاعات و محروم سازی- سرویس (DoS) می باشد ]52[.
اگر چه تمام جنبه های سه گانه سازمان CIA (بخش 2. 1. 1 ) با حملات سایبری تهدید شده است، آزمایشگاه McAfee پیش بینی کرده است که تهدید به یکپارچگی سیستم ها و داده ها یکی از مسیرهای جدید حملات سایبری در سال 2016 را تشکیل می دهد ]53[. به این دلیل که، توسط آزمایشگاه McAfee توصیف شده است، ” قابلیت اعتماد و در دسترس بودن حملات، واضح و روشن است. آنها همه چیز را نقض و داده ها را افشاء کردند- که باعث شرمساری، ناراحتی و برخی ضررها شده است. یکپارچگی حملات مخفی، (و) انتخابی، (. . . ) می باشد. به جای آسیب و یا تخریب به داده های حساس زیاد، بر عناصر خاص در حال تغییر در معاملات (تراکنش ها)، ارتباطات، یا داده هایی برای بدست آوردن سود قابل توجه متمرکز شدند]54[.

2 . 2 اینترنت اشیاء
2.2.1 تعریف و مفهوم
اصطلاح اینترنت اشیاء (IoT) برای اولین بار توسط پیسگام تکنولوژی بریتانیا کوین اشتون در سال 1999 برای توصیف سیستمی که در آن اهداف فیزیکی را می توان از طریق سنسورهایی به اینترنت متصل، نمود ابداع شد]55[.
اگر چه هیچ استاندارد یا تعریف جهانی در موردIoT وجود ندارد، برخلاف امنیت سایبری که تعاریف مختلفی دارد (بخش 2 . 1. 1)، اما اتفاق نظری در مورد مفهوم آن وجود دارد ]56[. به این ترتیب، IoT به ” اصطلاح محبوبی برای توصیف سناریوی هایی که در آن اتصال به اینترنت و قابلیت محاسبه برای انوع مختلفی از اهداف، دستگاه ها، سنسورها و اقلام روزمره ” ]57[ شامل اتومبیل ها، یخچال ها و فریزرها، ترموستات ها، مانیتورهای سلامت و جاده ها تبدیل شده است. بدین ترتیب، اینترنت اشیاء ابعادی از ” هرچیز” را برای اطلاعات و فن آوری های ارتباطات (ICT) جمع آوری می کند، که در حال حاضر ویژگی ” هر زمانی” و ” هر مکانی” به جنبه های عملی ]58[ و به اهدافی مرسوم در ” هوشمند سازی” تبدیل شده است]59[.
تعاریف مختلفی از IoT در حال حاضر به وجود آمده است. تفاوت های مهم میان تعاریف ظاهر شده وابسته به دیدگاه مورد نظر برای بررسی IoT می باشد. با توجه به تعاریفی که اغلب در مورد IoT ذکر شده، IoT ” زیرساخت هایی جهانی را برای جامعه اطلاعاتی در نظر می گیرد و خدمات پیشرفته ای را توسط ارتباط (فیزیکی و مجازی) اشیاء براساس فن آوری های ارتباطی و اطلاعات سازگار در حال تحول و موجود ” اجرا می کند]60[ (تاکید اضافه شده). به این ترتیب، تعریف ITU عمدتا بر ویژگی اتصال IoT بدون هیچ گونه اشاره به اینترنتی متمرکز شده است ]61[.
از نظر اهمیتی، استدلال کوچکی با این واقعیت وجود دارد که تغییر در فن آوری IoT دارای پیامدهای گسترده و مخربی است. انواع مختلف برنامه های کاربردی در حال ظهور در زمینه IoT، بطور فزاینده ای از کارهای روزمره ما به وجود آمده اند]62[. به این ترتیب، صنایع گسترده IoT، حوزه هایی مانند بهداشت هوشمند (برای مثال، نظارت بر بیماران)، حمل و نقل هوشمند (برای مثال، اتومبیل های بدون راننده)، زندگی هوشمند (برای مثال، نظارت بر کودک)، ساختمان های هوشمند (برای مثال ترموستات هوشمند)، مواد غذایی هوشمند (برای مثال، کنترل/ مدیریت زنجره غذایی)، انرژی هوشمند (برای مثال شبکه هوشمند)، صنعت هوشمند (برای مثال، سسنور دما) و حتی شهرهای هوشمند (برای مثال نظارت بر ترافیک) را در بر می گیرد]63[.

مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب) 

معمول ترین خدمات رایانش ابری سه مدل ارايه و تحویل (SaaS،PaaP،IaaS)، چهار مدل استقرار(خصوصی ، عمومی، انجمنی و ترکیبی) و چندین حوزه ی کاربردی (محاسبات، ذخیره سازی، دارایی، وب و ..) دارند.
طبق پیش‌بینی IDC در سال ۲۰۰۹،تخمین زده شده که خدمات رایانش ابری ، سالانه به رشد ۲۷٪ می رسدکه همراه با سرمایه‌گذاری ۴۲ بیلیون دلاری قبل از سال ۲۰۱۲ در مقایسه با خدمات قدیمی IT رشد با نرخ سالانه پنج درصد را به همراه دارد. (ماتر ، کوراسامی و لطیف ۲۰۰۹)، رشد سریع رایانش ابری به دلیل رشد نوآورانه در نرم‌افزار مثل مرورگرها، پروسه ها، امکانات ذخیره سازی، فناوری تصویر سازی، فناوری اینترنت با پهنای باند بالا، سرورها ، رابط های واسط کاربری(API) و دیگر موارد بود( وینکلر۲۰۱۱). درحال حاضر ، خدمات محاسبات ابری از طریقPC ها، تلفن‌های هوشمند، تبلت ها، بوسیله دستگاههایی در یخچال ها ، ماشین‌ها و حتی ساعت‌های مچی هوشمند در یک چشم به هم زدن در اختیار ما است.
بعضی از مشخصات اصلی که باعث استفاده از رایانش ابری می شودمربوط به سرمایه‌گذاری های کم اولیه و کمبود هزینه اجرایی، قابلیت اطمینان و نگهداری ، تکرار الگو، قابلیت ارتجاع منابع، عدم وابستگی مکانی، امکان به اشتراک گذاری منابع در مقیاس وسیع، اتوماسیون بهتر، دسترسی مبتنی بر تقاضا، کارایی پردازشی، و شفافیت فناوری (ماتر و همکاران ۲۰۰۹، وینکلر ۲۰۱۱، مودی،پاتل،بورسانیای، پاتل و راجاراجان ۲۰۱۳)می باشد .برای تحقق بهتر اتوماسیون، قابلیت اطمینان و کارایی،‌ یک ابر براساس الگوهای تکراری طراحی می شود. وقتی که یک سرویس محاسباتی با انتزاعی کردن تکنولوژی از طریق رابط کاربری ایجاد می‌شود این تکنولوژی را شفاف می سازد.شفافیت هزینه ی عرضه کننده ابر را کاهش می‌دهد که آن را بوسیله بهره برداری و رقابت پذیری سودمند می‌کند. دستیابی بر اساس تقاضا و سلف سرویس،‌عرضه کننده را قادر می‌سازد که سرویس ابر را با اثر بخشی هزینه و بصورت سریع به مشتری تحویل دهد. همه ی این ویژگی‌ها برای درست بودن نیاز دارند به انتزاع بیشتر که پیچیدگی بیشتری راهم به همراه می آورد. این مبادله ی همه ی خصوصیت‌های خوب در رایانش ابری محسوب می شود. از آنجایی که پیچیدگی، زمینه ی حمله را وسیع‌تر می‌کند ، باعث به خطر افتادن امنیت در ابر می‌شود.
بنابراین رشد رایانش ابری با موانعی روبروست که شامل امنیت،‌حفظ حریم شخصی، اتصالات و دسترسی آسان، قابلیت اطمینان، قابلیت همکاری، عدم استقلال از CSP ها، ارزش اقتصادی، قلمرو فناوری اطلاعات و تغییرات در سازمان فناوری اطلاعات می‌باشد. ابر نمی‌تواند کارا ، قابل اطمینان و با هزینه مؤثر باشد،‌ بدون یک شبکه که ممکن است برای کاربر پر هزینه باشد. سودمندترین مشخصه رایانش ابری برای اثر بخشی هزینه و سرعت، اتصالات و امنیت است. بحث امینت در ابر و بصورت مشخص، امنیت داده‌ها را در قسمت بعد پیگیری خواهیم کرد.
رایانش ابری درواقع به انتقال ، دستکاری و محاسبه و ذخیره سازی دیتا از طریق شبکه برای یک زیرساخت محاسباتی مدیریتی و محافظت شده خارج از سایت بوسیله یک شخص ثالث ، اشاره می‌کند.
پیکربندی رایانش ابری به صورتی است که بتواند برنامه‌های کاربردی را بصورت همزمان برای چندین کاربر و یا چندین مستاجر خود ،‌اجرا کند. تحت چنین شرایط محاسباتی،‌ CSP باید بتواند امینت اطلاعات کاربر را، از طریق مواردی چون فایروال ، شبکه خصوصی تصویری (VPN) و شناسایی کاربر،‌کلید های عمومی و خصوصی ، کدگذاری و سایر اصول امنیتی تأمین کند. با توجه به مفهوم مخزن منابع مشترک با سایر ابرها ، داده ی کاربر می‌تواند در اختیار هم شخص و هم شخص ثالث قرار و هم ابری که در حال حاضر در حال استفاده است ، قرار گیرد (جولیش و هال ۲۰۱۲). بنابراین امنیت یک جز حیاتی در زمینه رایانش ابری برای اطمینان از داده ی موجود است و دسترسی مخصوص تنها برای کاربران معتبر می‌باشد ( اوربی،برادوا، وسامبومورتی۲۰۰۶) .
برخی از امتیازهای استفاده از رایانش ابری که در ادامه می‌آید و البته همه ی مزایای آن محسوب نمی‌شود، شامل کاهش هزینه‌های سرمایه گذاری اولیه(کریگر،۲۰۰۹) ،‌مدیریت های موجَز و مختصر(پرول،رپسلاگر،ایرکو زارنکیو،۲۰۱۲) ،‌بهینه سازی استفاده از منابع (قابلیت ارتجاع)(آرمبروست و همکاران ،۲۰۱۲; کوسومانو،۲۰۱۲) و بهره وری انرژی(کاتز،۲۰۰۹) است.
آیر و هندرسون (۲۰۱۰) برخی از پتانسیل های رایانش ابری را بصورت خلاصه بیان کرده اند. محیط کاری تصویری، رابط کاربری تحت کنترل،‌دسترسی در هر شرایط، عدم وابستگی به مکان،‌قابلیت ارتجاع با سرعت بالا، استقلال در منابع ، قابلیت ردیابی و پیگیری،. هوبرگ، والژیسم و کرکما( ۲۰۱۲) سایر جنبه‌های رایانش ابری را مشخص نمودند:: افزایش مقیاس پذیری ،‌افزایش چابکی، کاهش روش پیچیدگی زیرساختهای فناوری اطلاعات، کاهش هزینه و بهیود تراز دلخواه برای کسب و کار و فناوری اطلاعات.

3. امنیت برای رایانش ابری
امنیت ابر در حالت عمومی شامل امنیت فیزیکی ، بازیابی و بازسازی در اثر خرابکاری و امنیت زیرساخت ها در سطح میزبان/نظارت‌گر ماشین مجازی(هایپروایزر) و شبکه (شانگ،۲۰۱۵) ،‌امنیت بستر چه در سطح روت و چه سطح سیستم عامل مهمان،‌مشابه امنیت نرم‌افزار که شامل امنیت کاربر،‌داده و امنیت اطلاعات و امنیت اپلیکیشن است ، می‌باشد. فایروال ،‌نظارت امنیتی ،‌متعادل کننده بار،‌BGP در هایپروایزر امنیت را در سطح شبکه زیرساخت ها فراهم می کند . بعلاوه لایه‌های امنیتی برای زیرساخت ها ، NoSQL، API، صف‌های پیغام و ذخیره سازی جهت امن کردن ابر در سطح بستر هستند. هویت و مدیریت دسترسی ،‌حسابرسی شبکه و سیستم مربوط به برقراری امنیت و نظارت کاربر است. کدگذاری یکی از لایه‌های اصلی امنیتی در معماری امنیتی SaaS است (شانگ،کو، راماشاندران۲۰۱۶).
چندین موضوع و مسئله در مورد امینت ابر بررسی و پیگیری شد. ( آلزاین و همکاران،۲۰۱۳ دانیل و ویلسون ۲۰۰۳دیایوکوس،کاتساروس،پالیس ،واکالی، و مهرا ۲۰۰۹، مودی و همکاران ۲۰۱۳، سویاشینی و کاویتا ۲۰۱۱). بر اساس ویژگی‌ برون سپاری رایانش ابری ،‌مباحث امنیتی مربوط به معماری از دیگر نگرانی‌های موجود در بحث امنیت است.چنین مواردی شامل حمله خارجی از فردی نامعتبر است که به داده‌های مهم مشتری از طریق عرضه کننده و کاربر و همچنین درحالت کلی رایانش ابری دسترسی دارد(سود۲۰۱۲). قرار گرفتن در موقعیت حمایت حکومتی و مقررات سختگیرانه مانند سیستم‌های سازماندهی شده ی امنیت در ابر اعتماد سازمانها را افزایش داده و صاحبان کسب وکار را به سمت رایانش ابری سوق خواهد داد.
مودی و همکاران(۲۰۱۳) مباحث امنیتی ابر را درقالب حملات ، تهدیدات و آسیب‌پذیری طبقه بندی کردند. حمله از متن رایانش ابری به عنوان عملی جهت تخریب منابع آن محسوب می‌شود . تهدید اشاره به رویدادی دارد که بصورت بالقوه با منابع ابر،‌سازش دارد یا می‌تواند سهواً یا عمداً به ابر آسیب امنیتی برساند. بعنوان مثال ایجاد اخلال در ذخیره سازی ابر نماید. آسیب‌پذیری در امنیت ابر به ابهامات موجود در سیستم امنیتی ابر اشاره داد که می‌تواند به یک نفوذگر این امکان را بدهد که به سیستم از طریق یک سری متدهای پیچیده دسترسی پیدا کند. کلید موارد کاملاً مشخص در ابر همانطور که سوباشینی و کاویتا (۲۰۱۱) گفته اند، امنیت شبکه، شناسایی افراد و مجوزدهی، مدیریت هویت و فرایند ثبت نام ، امنیت اپلیکیشن های تحت وب،‌آسیب پذیری مجازی سازی، در دسترس بودن، پشتیبانی، امنیت داده،‌محلی بودن داده‌ها ، اجزای داده، جدایی دادها،‌دسترسی داده، محرمانگی داده،‌نفوذ داده ها. طبق گفته محققین، بیشترین المانهای امنیتی ابر وابسته به امنیت داده هستند. فناوری ابر سه گونه از سرویسها را عرضه میکند: نرم‌افزار به عنوان سرویس(SaaS)، بستر به عنوان سرویس(PaaS)، و زیرساخت به عنوان سرویس(Iaas).
یک SaaS این گونه است که از اپلیکیشن های تحت وب در حال اجرا روی یک مرورگر وب استفاده می‌کند . تعمیرهای امنیتی در اپلیکیشن های وب می‌تواند موجب آسیب‌پذیری نرم‌افزارها و اپلیکیشن های عرضه شده توسط SaaS شود. آسیب‌پذیری های وابسته به برنامه‌های وب با شکاف های امنیتی نمی‌تواند از طریق فایروال شبکه IDS،IPS بصورت کامل پیگیری شوند. این بدلیل آن است که برنامه‌های وب تحت حملات خطرهای جدیدی قرار میگیرند که مقابله و پیشگیری در سطح برنامه و شبکه نمی تواند از امنیت آن‌ها پشتیبانی کند .( سوباشینی و کاویتا ۲۰۱۱)نسخه های گزارش شده از نفوذهای داده‌ای در سال ۲۰۰۸ نشان می دهد که 50% نفوذهای امنیتی از طریق هک کردن برنامه‌های وب، که ۳۹ درصدشان از برنامه‌های کاربردی یا لایه خدماتی است، ۲۲ درصد از سیستم عامل یا بستر است، ۱۸% بخاطر استفاده از موارد آسیب‌پذیر شناخته شده، ۵% بدلیل استفاده از موارد آسیب‌پذیر شناخته نشده و ۵% دیگر بخاطر استفاده از اعمال مخفیانه است.(وید ، هیلندر و ولنتاین ۲۰۰۸). یک CSP باید ۲۴/۷ در دسترس باشد. برای عرضه ی خدمات و شرکت داشتن در طول مدت زمان این می تواند با تغییر مداوم معماری در سطوح مختلف (اپلیکیشن، بستر یا زیرساخت) به منظور افزایش مقیاس پذیری و در دسترس بودن ، ایجاد می‌شود .با وجود اینکه حملات سرویس ها و خرابی سخت‌افزار یا نرم‌افزار در ابر همواره انکار می‌شود .موارد امنیتی اشاره شده توسط سوباشینی و کاویتا (۲۰۱۱) پشتیبانی می شوند . CSP ها باید سرویسهای پشتیبانی را برای همه ی دیتاهای حساس فراهم کنند تا بازیابی سریع را در زمان تخریب ممکن سازند . برای جلوگیری از دستیابی غیر مجاز به داده‌های پشتیبانی شده، داده‌ها باید کدگذاری شوند. داده‌های پشتیبانی شده می‌توانند یک مشکل امنیتی بالقوه را اگر به درستی مدیریت نشوند ، مخصوصاً موقع حذف شدن و انصراف یک کاربر از ادامه مشترک بودن خدمات ابر ، ایجاد کنند.
شبکه ، امنیت داده‌ها و اطلاعات در رایانش ابری بخش‌های ضروری IT هستند. در ابر امنیت به عنوان یک سرویس، شناخته می‌شود . (لینتیکوم2009، استینینگرو ندبال2014)این موارد بر اساس مشخصه هایی شامل احراز هویت، شناسایی، مجوزدهی،حریم شخصی ، یکپارچگی و ماندگاری دسته بندی می‌شوند (وینکلر،۲۰۱۱;آرم بروست و همکاران ۲۰۱۰) . این به محافظت از داده‌ها ، برنامه‌ها، بستر، سرویس و زیرساخت مربوط است که در حالت عمومی با یک سری اصول ، فناوری و نظارت هایی می پردازد.حالت داده در ابر می‌تواند بصورت داده ی ذخیره شده(در حال استاحت) ،‌داده ی در جریان(در حال استفاده)، داده در حرکت(در حال انتقال) باشد. امنیت داده باید بیشتر چالش های امنیتی رایانش ابری را پیگیری نماید.(آکرنیم ۲۰۱۳) در همه ی حالات داده اگرچه رایانش ابری از نظر تکنولوژی و اقتصادی سودمند است، امنیت باز هم به عنوان یک چالش اصلی در استفاده از آن هم برای عرضه کننده سرویس و هم برای مشتریان باقی می ماند ( به عنوان مثال مل و گریس۲۰۱۰). با این وجود، بدون استفاده از توسعه دهندگی سیستماتیک، سرویس های ابری با شکست روبرو هستند. دست آورد ما ، پیشنهاد و مدلسازی فرآیند کسب و کار به عنوان بخشی از مهندسی نیازهای وابسته به سرویس برای مطالعه هر فرآیندی در ابر قبل از اجرای واقعی است. در این مقاله ما این نتیجه را با بررسی دقیق امنیت داده‌ها ی ابر نشان داده‌ایم.

مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب)

F1815

با توجه به اهمیت توسعه نرم افزاری امنیت محور ، رشته های مهندسی امنیتی نرم افزار و توسعه نرم افزار امن در سال های اخیر (Ramachandran، 2012) پدید آمده است. مهندسی امنیت نرم افزار با ابزارها و تکنیک های غنی مدل سازی در شرایط امنیتی نرم افزار مانند سوء استفاده و موارد سوء استفاده، مدل سازی تهدید، طراحی برای امنیت، تحلیل آسیب پذیری، برنامه نویسی امن، تست، و معیارها سرو کار دارد. علاوه بر این، مسائل اخیر با استراتژی های امنیت ابر، تکنیک ها توسط Chang and Ramachandran (2015، 2016) تشریح می شوند.
Allen et al. (2008) اظهار داشتند که یکی از اهداف اصلی مهندسی نرم افزار امنیتی, پرداختن به بهترین شیوه های مسئله امنیت نرم افزار، فرآیند، فنون و ابزارها در هر فاز و فعالیت های هر چرخه عمر توسعه نرم افزار استاندارد (SDLC) است. هدف اصلی از ساخت نرم افزار های امن اینست که عاری از نقص شود و با موارد زیر بهتر ساخته شود:
• ادامه عملیات نرمال در هر مورد حملات و تحمل هر گونه شکست
• محدود کردن خسارات در حال ظهور به عنوان یک نتیجه از هر گونه حمله تحریک شده
• ساخت اعتماد و تاب آوری در (BTRI)
• حفاظت از داده ها و دارایی

به عبارت دیگر، نرم افزار امن به طور معمول باید در صورت هر گونه حمله به کار خود ادامه دهد. علاوه بر این، این مورد شامل فرآیند استخراج شرایط امنیتی از الزامات کلی سیستم (شامل سخت افزار، نرم افزار، کسب و کار، بازاریابی، و شرایط زیست محیطی) و در نتیجه شرایط امنیتی اصلاح شده و استخراج شده و امنیت نرم افزار از شرایط نرم افزار و کسب و کار می شود. سپس شرایط امنیتی نرم افزاری تصفیه شده را می توان تعبیه نمود و در سراسر مراحل چرخه حیات توسعه نرم افزار (SDLC) از جمله شرایط، طراحی، توسعه، و تست پیش بینی کرد. این مورد به خوبی در نوشته های مرتبط با ناامنی توضیح داده نشده است. این یک تعریف روشن از استخراج شرایط امنیتی نرم افزار را فراهم می کند.
نمونه هایی از حملات سایبری اخیر شامل حملات به انبار Carphone که منجر به از دست دادن اطلاعات شخصی تا 2.4 میلیون مشتریان انبار Carphone می شود در حملات شبکه دیده می شود. اخبار مشابه در اخبارهای اخیر مانند Talktalk، و غیره به طور بسیار مکرر دیده شده است. بنابراین، نتیجه گیری می توان کرد که آنچه که ما کشف کرده ایم, تنها تعداد انگشت شماری از حملات سایبری و آسیب پذیری نرم افزار است.

3. مهندسی و مدیریت شرایط امنیتی نرم افزار به عنوان یک سرویس ابری در حال ظهور (SSREMaaES)
در عصر ابر رایانه، در حال ظهور به معنای تکنیک ها و روش های نوآورانه مورد استفاده برای حوزه های سنتی (اقتصاد، بهداشت و درمان، آموزش و پرورش، مهندسی نرم افزار، امنیت و غیره) و حوزه های جدید (برنامه های تلفن همراه، شبکه های اجتماعی، تجسم آب و هوا، بزرگ پردازش داده ها و غیره) است. تحقیقات قبلی ما در این زمینه شامل چند برنامه ابر نوآورانه به عنوان یک سرویس (Chang, Ramachandran, Wills, Walters, Kantere, ، Kantere، و Li، 2015) می شود. با این حال، تا کنون، تحقیقات زیادی در حوزه شیوه های مهندسی نرم افزار و مهندسی نرم افزار امنیتی به عنوان یک سرویس ارائه نشده است. بنابراین، هدف این مقاله, پیشنهاد مهندسی و مدیریت شرایط امنیتی نرم افزار ها به عنوان یک سرویس در حال ظهور (SSREMaaES) است. الزامات, نقطه شروع مسئول هر سیستم، مسائل حقوقی و قراردادی، حکومتداری است و یک چشم انداز کامل کاربردی از سیستم در حال توسعه را ارائه می دهد. مهندسی شرایط در جایگاه خود یک رشته است که فرایند، ابزارها، تکنیک ها، مدل سازی، برآورد هزینه، برنامه ریزی پروژه، و موافقت نامه های قراردادی را فراهم می کند. میزان زیادی از روش های مهندسی شرایط، تکنیک ها، و رهنمودهای بهترین عمل و ابزارها وجود دارد (Jacobson، 1992؛ Kotonya و Sommerville، 1992؛ Lamsweerde، 2009؛ Sommerville و Sawyer، 1998). با این حال، با توجه به ماهیت افزایش تقاضا برای کاربردهای امنیت-محور، تکنیک های فعلی در مورد داشتن شرایط موثر مربوط به امنیت, ناکافی می باشند. Firesmith (2007، 2003) گزارش می دهد که الزامات ضعیف, دلایل اصلی برای هزینه و اجراهای بیش از حد زمانبندی، قابلیت ضعیف و سیستم های تحویل داده شده هستند که هرگز استفاده نمی شوند. الزامات به دو بخش عمده طبقه بندی می شوند از جمله شرایط عملکردی که با قابلیت سیستم و نیازهای غیر کارکردی سرو کار دارند که مرتبط با محدودیت ها، کیفیت، داده ها، استانداردها، مقررات، رابط، کارایی، قابلیت اطمینان، و سایر الزامات پیاده سازی است. مطالعات (Jacobson 1992؛ Kotonya و Sommerville، 1992؛ Lamsweerde، 2009؛ Sommerville و Sawyer، 1998) نشان داده اند که هزینه نقایص مهندسی شرایط, 10-200 برابر اصلاح سیستم پس از پیاده سازی است. بنابراین، دریافت الزامات درست، دقیق و بدون ابهام, برترین شیوه کار است

شکل. 4. فرایند مدل سازی تهدید Microsoft.
ضبط شرایط امنیتی کسب و کار, یک تلاش همکارانه است که شامل سهامداران مانند بسیاری از تحلیلگران کسب و کار، مهندس الزامات نرم افزار ، معمار نرم افزار ، و مدیران آزمون می شود. شرایط امنیتی باید مجموعه ای روشن از نیازهای خاص امنیت و رفتار مورد انتظار یک سیستم را فراهم کنند. هدف اصلی, حفاظت از دارایی های سیستم (داده ها و فایل) و دسترسی غیر مجاز به سیستم از حملات عمدی تا سیستم های نرم افزاری کاربردی و سایر اشکال حملات امنیتی مبتنی بر اینترنت مانند هرزنامه، محرومیت از خدمات، سرقت هویت، ویروس ها، و بسیاری از دیگر اشکال حملات عمدی است که هر روز پدیدار می شوند. امنیت, همچنان یک مشکل نرم افزار است, همانطور که تعدادی از تهدیدات و آسیب پذیری ها برایCERT-SEI و CERT-UK (تیم واکنش اضطراری رایانه ای) از 2493٪ افزایش بین سال های 1997 (311 مورد گزارش شده)، 2006 (8064 مورد گزارش شده)، و در 30 آوریل 2015 (3192 مورد گزارش شده) گزارش شده اند.
در RE سنتی، شرایط امنیتی به عنوان بخشی از خواص غیر تابع و یک جنبه از جمله راهکارهای پیاده سازی مانند حفاظت از رمز عبور، ورود و خروج، فایروال ها، تشخیص ویروس، محرومیت از خدمات حملات، و غیره در نظر گرفته می شوند. بنابراین نیازهای امنیتی باید به عنوان مجموعه ای بسیار خاص از شرایط مورد نیاز برای هر شرایط عملکردی که شناسایی می شود در نظر گرفته شوند و باید در طول چرخه زندگی اعمال شوند, به طوری که می توانیم به امنیت (BSI) داخلی دست یابیم. علاوه بر این، روش های RE فعلی عمدتاً به عنوان چیزی در نظر گرفته می شوند که سیستم باید انجام دهد، نه آنچه که سیستم نباید انجام دهد. این موضوع کلیدی است که در هنگام انتخاب روش های RE برای امنیت نرم افزار در نظر گرفته خواهد شد. علاوه بر این، در روش های امنیتی RE نرم افزار، سهامداران بیشتری نسبت به روش های سنتی RE مانند مهندسان اجتماعی، متخصص امنیت، فرایند کسب و کار کارشناسان مدل سازی، متخصصان محاسبات خدمات و کاربران وجود دارند. اغلب مهاجمان به دنبال نقص در سیستم هستند، و نه ویژگی ها و کارکردهای سیستم.
در این بخش به روش های مختلف برای استخراج شرایط مورد نیاز در نرم افزار امنیتی نگاه خواهیم کرد. بهترین شیوه های معمول عبارتند از:
1. استخراج صریح شرایط مورد نیاز برای نرم افزار امنیتی
2. اولویت بندی شرایط امنیتی
3. ارزیابی ریسک برای شرایط امنیتی
4. طراحی و پیاده سازی شرایط امنیتی
قبل از شروع جزئیات روشهای مختلف برای استخراج شرایط امنیتی، ما سه مفهوم مهم پایه را امتحان و درک خواهیم کرد: موارد استفاده، موارد سوء استفاده، و موارد استفاده نامناسب. مورد استفاده, شکل موثر از ارائه الزامات کاربر (کاربری که با سیستم تعامل پیدا می کند به عنوان عامل شناخته شده است) از نظر بصری (؛ Kotonya و Sommerville 1998؛ Jacobson 1992 Lamsweerde، 2009) بوده است. این فرم بصری نشان دهنده یک داستان شرایط (الزامات) کاربر است که به عنوان سناریو نیز شناخته می شود. بنابراین، یک مورد استفاده = سناریو (داستان کاربر) + عاملان (کسانی که با سیستم تعامل پیدا می کنند). ترکیبی از یک سناریو و عاملان به عنوان یک مورد استفاده شناخته شده است. با این حال، مورد استفاده برای نشان دادن جنبه غیرکارکردی سیستم ها مورد بهره برداری قرار نگرفته است. از اینرو، دلیلی برای ظهور روش های جدید مانند موارد سوء استفاده و استفاده نامناسب وجود دارد. مورد سوء استفاده می تواند به ما کمک کند تا شرایط امنیتی بصری را از نقطه نظر مهاجم نشان دهیم (یک مثال می توان تلاس برای ورود به سیستم با استفاده از رمز عبور های مختلف باشد) در حالی که مورد تخلف باید شرایط امنیتی را از جنبه های تخریب بسیار قوی تر از سیستم نشان دهد ( یک مثال می تواند تلاش برای از بین بردن با تغییر کلید ثبت نام، پیکربندی و دیگر فایل های DLL باشد). تعدادی از تکنیک های برای پرداختن به RE از دیدگاه یک مهاجم پدید آمده اند:
• الگوهای حمله مشابه با الگوهای طراحی هستند که برای مطالعه حملات از حالت مخرب، Allen و همکاران (2008) و ایجاد امنیت در (BSI) طراحی می شوند.
• موارد سوء استفاده و تخلف, مجموعه ای از موارد استفاده از دیدگاه یک مهاجم هستند، McGraw (2006)
• درختان حمله یک مکانیزم رسمی را برای تجزیه و تحلیل و توصیف شیوه های مختلف را ارائه می دهند که در آن حملات می توانند از دیدگاه یک مهاجم رخ دهد. به سادگی نشان دهنده حملات علیه یک سیستم در یک ساختار درختی، با هدف گره ریشه و روش های مختلف دستیابی به این هدف به صورت گره های برگ، Schneier (1999، 2000) و Ellison و Moore (2003) است
• Microsoft SDL (SDL، 2016 و TAM، 2016) در مورد مدل سازی تهدید را پشتیبانی می کند که مجموعه ای از جنبه های امنیتی را با تعریف مجموعه ای از حملات امنیتی ممکن توصیف می کند. این بخشی جدایی ناپذیر از روش SDL Microsoft، Howard و LEBLANC (2002) است.
• امنیت ساختمان در (BSI) (2013)، فرآیند، اصول طراحی، و تکنیک های ارائه شده توسط Mcgraw (2006) و دیگران است که در حال حاضر رسماً توسط وزارت امنیت خانه-زمین پشتیبانی می شود. برخی از اصول طراحی عبارتند از:
الف) صحت توسط ساخت (CbyC)
ب) تامین امنیت ضعیف ترین لینک
ج) دفاع عمیق
د) کوتاهی در تامین امنیت
ه) حداقل امتیاز
ج) جداسازی امتیاز
g) اقتصاد مکانیزم
h) حداقل مکانیزم مشترک
i) بی میلی به اعتماد
j) عدم این فرض که اسرار شما, امن هستند
K) میانجیگری کامل
L) پذیرش روانی
m) ترویج حریم خصوصی