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1、信息安全工程信息安全工程(gngchng)(gngchng)讲师(jingsh)姓名 机构名称版本(bnbn)：4.0第一页，共62页。课程内容课程内容2信息安全保障信息安全保障(bozhng)信息安全工程信息安全工程(gngchng)知识知识(zh shi)域域知识子域知识子域第二页，共62页。知识知识(zh shi)(zh shi)子域：信息安全工程子域：信息安全工程v信息安全工程(gngchng)基础v理解信息安全工程(gngchng)的基本概念及信息安全工程(gngchng)的必要性；v信息安全工程(gngchng)理论基础v了解系统工程(gngchng)思想、项目管理方法、质量管理体
2、系、能力成熟度模型等信息安全工程(gngchng)基础理论；v理解能力成熟度模型的基本思想及相关概念；3第三页，共62页。什么什么(shn me)(shn me)是安全工程是安全工程v采用工程的概念、原理、技术和方法，来研究(ynji)、开发、实施与维护信息系统安全的过程v信息化建设活动中有关加强系统安全性活动的集合v良好安全工程的四个方面v策略v机制v保证v动机4第四页，共62页。为什么需要为什么需要(xyo)(xyo)安全工程安全工程v信息系统安全保障要素之一v解决信息系统生命周期的“过程安全”问题v信息安全是信息化的有机组成部分(z chn b fn)，必须与信息化同步规划、同步建设v信
3、息系统的建设是一项系统工程，具有复杂性，安全工程是以最优费效比提供并满足安全需求5“建设关键信息基础设施应当确保其具有支持业务稳定、持续运行的性能，并保证安全技术措施同步规划(guhu)、同步建设、同步使用。”-中华人民共和国网络安全法第五页，共62页。信息安全工程信息安全工程(gngchng)(gngchng)理论基础理论基础v系统工程v项目管理(gunl)v质量管理(gunl)v能力成熟度模型6第六页，共62页。信息安全工程信息安全工程(gngchng)(gngchng)理论基础理论基础-系系统工程统工程(gngchng)(gngchng)v什么是系统工程v以大型复杂系统为研究对象，按一定
4、目的进行设计、开发、管理与控制，以期达到(d do)总体效果最优的理论与方法v系统工程的概念v系统工程不是基本理论，也不属于技术实现，而是一种方法论v系统工程是一门高度综合性的管理工程技术，不同于一般的工程技术学科，如水利工程、机械工程等“硬”工程；系统工程偏重于工程的组织与经营管理一类“软”科学的研究7第七页，共62页。信息安全工程信息安全工程(gngchng)(gngchng)理论基础理论基础-系系统工程统工程(gngchng)(gngchng)v霍尔三维结构图v时间维v逻辑(lu j)维v知识维8第八页，共62页。信息安全工程信息安全工程(gngchng)(gngchng)理论基础理论基
5、础-项项目管理目管理v什么是项目管理v项目管理者在有限的资源约束下，运用系统的观点、方法和理论，对项目涉及的全部工作进行(jnxng)有效管理v项目管理是系统工程思想针对具体项目的实践应用v项目管理的知识领域v范围、时间、成本、质量、人力资源、沟通、风险、采购和集成v项目的过程控制v启动、计划、执行、控制和收尾9第九页，共62页。信息安全工程理论信息安全工程理论(lln)(lln)基础基础-质量管质量管理理v质量管理基本概念v质量：是一组固有特性满足要求的程度v治理管理：为了实现质量目标，而进行的所有管理性质的活动v质量管理体系v指挥(zhhu)和控制一个组织质量相关的管理体系v国际标准ISO
6、9000系列10第十页，共62页。ISO9000ISO9000规范质量规范质量(zhling)(zhling)管理的四管理的四个方面个方面v机构v标准明确规定了为保证产品(chnpn)质量而必须建立的管理机构及职责权限v程序v对组织的产品(chnpn)生产必须制定规章制度、技术标准、质量手册、质量体系和操作检查程序，并使之文件化v过程v质量控制是对生产的全部过程加以控制，是面的控制，不是点的控制v总结v不断地总结、评价质量管理体系，不断地改进质量管理体系，使质量管理呈螺旋式升11第十一页，共62页。信息安全工程理论信息安全工程理论(lln)(lln)基础基础-能力成能力成熟度模型熟度模型v能力
7、成熟度模型（Capability Maturity Model）v一种衡量工程实施能力的方法v建立在统计过程控制理论基础上的v能力成熟度模型基础v现代统计过程控制理论表明通过强调生产过程的高质量和在过程中组织实施的成熟性可以低成本地生产出高质量产品；v所有成功企业的共同特点是都具有一组严格定义、管理完善、可测可控从而高度有效的业务过程；vCMM模型抽取(chu q)了这样一组好的工程实践并定义了过程的“能力”；12第十二页，共62页。能力成熟度模型基本能力成熟度模型基本(jbn)(jbn)思想思想v工程实施组织(zzh)的能力成熟度等级越高，系统的风险越低vCMM为工程的过程能力提供了一个阶梯
8、式的改进框架13能力成熟模型SW-CMM软件能力成熟模型SE-CMM系统工程能力成熟模型SSE-CMM信息系统安全工程能力成熟模型软件工程传统制造业安全工程第十三页，共62页。知识知识(zh shi)(zh shi)子域：信息安全工程子域：信息安全工程v信息系统安全工程v了解信息系统安全工程（ISSE）与系统工程(SE)工作内容的区别；v理解确定信息保护需求、确定系统安全要求、设计系统安全架构、开发详细安全设计、实现(shxin)系统安全、评估信息保护有效性这六个阶段主要工作内容。14第十四页，共62页。信息系统安全工程（信息系统安全工程（ISSEISSE）v美国军方在20世纪90年代初发布的
9、信息安全工程(gngchng)方法v通过实施系统工程(gngchng)过程来满足信息保护的需求v有助于开发可满足用户安全需求的系统产品和过程解决方案15第十五页，共62页。信息系统安全工程流程信息系统安全工程流程(lichng)(lichng)v将系统工程思想应用于信息安全领域，在系统生命周期的各阶段(jidun)充分考虑和实施安全措施16系统工程实施(shsh)过程信息安全工程实施过程第十六页，共62页。发掘信息发掘信息(xnx)(xnx)保护需求保护需求v了解组织机构的业务和使命v确定信息系统面临的风险v识别适用的保护(boh)策略17合理性合理性符合性符合性安全工程建设安全工程建设的需求
10、从哪里的需求从哪里来？来？第十七页，共62页。发掘发掘(fju)(fju)信息保护需求信息保护需求-主要工作主要工作v界定范围v分析业务(yw)、使命v识别约束v法律v法规v政策v合同v识别风险v记录需求v获得客户对需求的认可18任务信息风险约束信息保护策略系统保护需求系统需求第十八页，共62页。发掘保护发掘保护(boh)(boh)需求需求-识别风险识别风险v识别风险是发掘(fju)信息保护需求阶段工作的关键v一切工程皆有需求，需求与风险的一致性越强，则需求越准确v信息安全工程的需求应从风险评估结果分析中得出v识别风险工作方式v与客户进行沟通，并结合安全工程师专业知识v为每一个信息域指定信息受
11、到的危害的度量准则和可能的危害事件v服务的强度要与信息威胁的等级相适应19第十九页，共62页。确定确定(qudng)(qudng)系统安全要求系统安全要求v考虑一个或多个可满足(mnz)客户表达的信息保护需求，形成解决方案集v解决方案集定义以下概念：v系统安全背景v安全操作概念v系统安全要求（基线）20第二十页，共62页。系统安全背景系统安全背景(bijng)(bijng)v定义系统边界和与SE的接口v为目标或外部(wib)系统分配安全功能v识别目标和外部(wib)系统之间的数据流以及与这些流相关联的保护需求v信息管理需求和信息保护需求分配给目标系统和外部(wib)系统21我们保障的目标是：业
12、务安全，我们保障的目标是：业务安全，而不是简单的而不是简单的IT安全安全第二十一页，共62页。安全安全(nqun)(nqun)操作概念操作概念v用户的角度描述了系统在支持任务时将执行哪些信息管理和信息保护功能v确定任务或业务需求(xqi)对其他系统及其提供的产品和服务的依赖22高高风风险险低低风风险险第二十二页，共62页。系统安全要求系统安全要求(yoqi)(yoqi)v规定出系统必须完成的事情v明确(mngqu)定义功能要求（不考虑其设计或实现）v包括数量（多少）、质量（多好）、覆盖（多远）、时间表（何时和多长）、可用性（多久）等23第二十三页，共62页。设计设计(shj)(shj)系统安全
13、体系结构系统安全体系结构v完成安全功能的分析和分配v主要活动v设计并分析系统安全体系结构v向体系结构分配安全服务v选择(xunz)安全机制类别24第二十四页，共62页。设计设计(shj)(shj)系统安全体系结构系统安全体系结构v根据安全需求有针对性地设计安全措施是非常必要的v安全设计要依据安全需求v安全设计要具备可行性和一定(ydng)的前瞻性v达到风险需求设计的一致性和协调性25第二十五页，共62页。开发详细开发详细(xingx)(xingx)安全设计安全设计v做出合理的设计决策v阶段的主要活动v进行均衡取舍研究v考虑优先级、成本、进度、性能以及残余安全风险v定义系统安全设计元素v向系统安
14、全设计元素分配安全机制v识别备选的商用或政府所提供的现有安全产品，并识别需要定制(dn zh)的安全产品v检验并最终确定设计元素和系统接口，包括内部及外部接口v制定安全规范，如编制安全编码规范等26第二十六页，共62页。信息安全工程实施信息安全工程实施(shsh)-(shsh)-实现系统实现系统安全安全v使系统从设计转入运行v获取、集成、配置(pizh)、测试、编制文档和培训v阶段活动v系统获取（选择特定产品集成到安全解决方案中）v系统测试27风险风险需求需求设计设计实施实施第二十七页，共62页。评估信息评估信息(xnx)(xnx)保护有效性保护有效性v活动跨越了整个(zhngg)ISSE过程
15、v信息安全工作需要覆盖系统全生命周期v信息安全工作不是一劳永逸的，需要在全生命周期予以重视v要与风险管理、安全保障等思想相结合，综合认识信息安全问题是覆盖全生命周期v持续的风险评估和风险控制是保障系统安全的必要工作 v持续的风险评估是信息安全保障的一项基础性工作v持续的风险评估为新的安全决策和需求提供重要依据28第二十八页，共62页。支持认证和认可支持认证和认可(rnk)(rnk)的活动的活动29第二十九页，共62页。知识知识(zh shi)(zh shi)子域：信息安全工程子域：信息安全工程v安全工程能力成熟度模型v理解安全工程能力成熟度模型及域维、能力维相关(xinggun)概念；v掌握风
16、险过程包括的评估威胁、评估脆弱性、评估影响及评估安全风险这四个过程区域及其基本实施；v掌握工程过程包括的确定安全需求、提供安全输入、管理安全控制、监控安全态势及协调安全五个过程区域及其基本实施；v掌握保证过程中验证和证实安全及建立保证论据两个过程区域及其基本实施；v掌握05级不同成熟度级别的应具有的公共特征；30第三十页，共62页。系统安全工程能力系统安全工程能力(nngl)(nngl)成熟度模型成熟度模型v什么是系统安全工程能力成熟模型（SSE-CMM）v一种衡量SSE实施能力的方法(fngf)v为信息安全工程过程改进建立一个框架模型vSSE-CM描述了一个组织的系统安全工程过程必须包含的基
17、本特征v这些特征是完善的安全工程保证v也是系统安全工程实施的度量标准v还是一个易于理解的评估系统安全工程实施的框架31第三十一页，共62页。SSE-CMMSSE-CMM的作用的作用(zuyng)(zuyng)v获取组织（系统、产品的采购方）v帮助选择合格的投标者，以统一的标准对安全工程过程进行监管提高工程实施质量，减少争议v工程组织（系统开发和集成商）v通过可重复、可预测的过程减少返工、提高质量、降低成本；改进安全工程实施能力；获得(hud)证明安全工程实施能力的资质v认证评估组织v获得(hud)独立于系统和产品的可重用的过程评估标准，用来确定被评估者将安全工程集成在系统工程之中，并且其系统安
18、全工程是可信的32第三十二页，共62页。SSE-CMMSSE-CMM体系结构体系结构v“域维”由所有定义的安全工程过程区构成v“能力维”代表组织(zzh)实施这一过程的能力能力维（Capability Dimension）域维（Domain Dimension）公共特征2.4跟踪执行PA 05评估脆弱性33第三十三页，共62页。域维域维-过程过程(guchng)(guchng)区域区域v过程区域（PA，Process Area）v过程区域是过程的一种单位v基本实施（BP，Base Practice）v过程区域由BP组成vBP是强制实施v过程类vSSE-CMM包含22个PA，分为工程、项目、组织
19、(zzh)三类过程(guchng)类Base PracticesBase PracticesBase PracticesBase PracticesBase Practices基本实施Process AreasProcess AreasProcess Areas过程区域34第三十四页，共62页。能力能力(nngl)(nngl)维维-过程能力过程能力(nngl)(nngl)v过程能力（Process Capability）v对过程控制程度的衡量方法，采用(ciyng)成熟度级别划分v过程能力的作用v衡量组织达到过程目标的能力v成熟度低，成本、进度、功能和质量都不稳定v成熟度高，达到预定的成本、进
20、度、功能和质量目标的就越有把握能力维能力级别GP，Generic Practice 管理、度量和制度方面的活动，可用于决定所有活动的能力水平CF，Common Feature由GP组成的逻辑域由公共特征组成的过程能力水平的级别划分。0-5共6个级别公共特征通用实践35第三十五页，共62页。SSE-CMMSSE-CMM能力成熟度评价能力成熟度评价(pngji)(pngji)体系体系v通过设置这两个相互依赖的维，SSE-CMM在各个能力级别上覆盖了整个安全活动范围。v给每个PA赋予一个能力级别评分，所得到(d do)的两维图形便形象地反映一个工程组织整体上的系统安全工程能力成熟度，也间接的反映其工
21、作结果的质量及其安全上的可信度。543210PA01PA02PA03PA04PA05能力级别安全过程区域36第三十六页，共62页。域维域维-SSE-CMM-SSE-CMM的过程的过程(guchng)(guchng)控制控制v工程类v11个PA，描述了系统安全工程中实施的与安全直接(zhji)相关的活动v组织和项目过程类v11个PA，并不直接(zhji)同系统安全相关，但常与11个工程过程区域一起用来度量系统安全队伍的过程能力成熟度核实(hsh)和确认安全PA11明确安全需求PA10提供安全输入PA09监视安全态势PA08协调安全PA07建立保证论据PA06评估脆弱性PA05评估威胁PA04评估
22、安全风险PA03评估影响PA02管理安全控制PA01风险过程工程过程保证过程37第三十七页，共62页。工程工程(gngchng)(gngchng)类过程之间关系类过程之间关系v11个PA分为(fn wi)风险过程、工程过程、保证过程保证(bozhng)论据风险信息产品或服务工程过程Engineering保证过程Assurance风险过程Risk38第三十八页，共62页。风险风险(fngxin)(fngxin)过程过程PA04：评估威胁威胁信息threat脆弱性信息vulnerability影响信息impact风险信息PA05：评估脆弱性PA02：评估影响PA03：评估安全风险39v调查和量化风
23、险(fngxin)的过程第三十九页，共62页。PA04PA04：评估：评估(pn)(pn)威胁威胁v识别和描述系统面临的安全威胁及其特征v识别由自然因素所引起的有关威胁v识别由人为因素所引起的有关威胁v制定评判威胁的测度单位 v评估威胁源的动机和能力v评估威胁事件出现的可能性vBP.04.06 监控(jin kn)威胁的变化40第四十页，共62页。PA05PA05：评估：评估(pn)(pn)脆弱性脆弱性v识别和描述系统存在的脆弱性及其特征(tzhng)v选择识别和描述系统脆弱性的方法、技术和标准v识别系统存在的脆弱性vBP.05.03 收集与脆弱性特征(tzhng)有关的数据vBP.05.04
24、 对脆弱性进行综合分析，评判脆弱性或脆弱性组合可能带来的危害vBP.05.05 监控脆弱性的变化41第四十一页，共62页。PA02PA02：评估：评估(pn)(pn)影响影响v识别和描述安全事件造成的影响vBP.02.01 对运行(ynxng)、业务或任务指令进行识别、分析和优先级排列vBP.02.02 识别系统资产vBP.02.03 选择用于评估影响的度量标准vBP.02.04 标识度量标准以及（若需要）度量标准转换因子之间的关系vBP.02.05 识别影响vBP02.06 监控影响中发生的变化42第四十二页，共62页。PA03PA03：评估：评估(pn)(pn)安全风险安全风险v识别和描述
25、系统面临的安全风险vBP.03.01 选择风险所依据(yj)的方法、技术和准则vBP.03.02 识别威胁/脆弱性/影响三组合（暴露）vBP.03.03 评估与每个暴露有关的风险vBP.03.04 评估总体不确定性vBP.03.05 风险优先级排列vBP.03.06 监控风险的变化43第四十三页，共62页。工程工程(gngchng)(gngchng)过程过程v安全工程是一个(y)包括概念、设计、实现、测试、部署、运行、维护、退出的完整过程。vSSE-CMM强调安全工程是一个(y)大的项目队伍中的一部分，需要与其它科目工程师的活动相互协调。44PA10确定安全需求需求、策略等配置信息解决方案、指
26、导等风险信息PA08监控安全态势PA07协调安全PA01管理安全控制PA09提供安全输入第四十四页，共62页。PA10PA10：确定安全：确定安全(nqun)(nqun)需求需求v本过程区域实现依赖的7项基本实施vBP.10.01 获得对顾客安全需求的理解vBP.10.02 识别(shbi)可用的法律、策略、标准、外部影响和约束vBP.10.03 识别(shbi)系统用途，以确定其安全关联性vBP.10.04 捕捉系统运行的安全视图vBP.10.05 捕捉高层的安全目标vBP.10.06 定义安全相关需求vBP.10.07 达成安全协议45第四十五页，共62页。PA09PA09：提供安全：提供
27、安全(nqun)(nqun)输入输入v此过程区域包括以下6项基本实施vBP.09.01 理解安全输入需求vBP.09.02 确定安全约束和需要考虑的问题vBP.09.03 识别安全解决方案vBP.09.04 分析工程可选方案的安全性vBP.09.05 提供安全工程指南(zhnn)vBP.09.06 提供运行安全指南(zhnn)46第四十六页，共62页。PA01PA01：管理：管理(gunl)(gunl)安全控制安全控制v此过程区域包括以下4项基本实施vBP.01.01 建立安全职责vBP.01.02 管理安全配置vBP.01.03 管理安全意识、培训和教育大纲vBP.01.04 安全服务(fw
28、)及控制机制的管理47第四十七页，共62页。PA08PA08：监控：监控(jin kn)(jin kn)安全态势安全态势v此过程区域包括以下7项基本实施vBP.08.01 分析事件记录vBP.08.02 监视变化vBP.08.03 识别安全突发事件vBP.08.04 监控(jin kn)安全防护措施的有效性vBP.08.05 审核安全态势vBP.08.06 管理对安全突发事件的响应vBP.08.07 保护安全监视的记录数据48第四十八页，共62页。PA07PA07：协调：协调(xitio)(xitio)安全安全v此过程区域包括以下4项基本实施vBP.07.01 定义协调(xitio)目标vBP
29、.07.02 识别协调(xitio)机制vBP.07.03 促进协调(xitio)vBP.07.04 协调(xitio)安全决定和建议49第四十九页，共62页。保证保证(bozhng)(bozhng)过程过程v保证是指安全需要得到满足的信任(xnrn)程度vSSE-CMM的信任(xnrn)程度来自于安全工程过程可重复性的结果质量证据证据保证论据PA11验证和证实安全指定安全要求其他多个PAPA06建立保证论据50第五十页，共62页。PA11PA11：验证和证实：验证和证实(zhngsh)(zhngsh)安全安全v此过程区域包括以下5项BPvBP.11.01 识别验证(ynzhng)和证实的目标
30、vBP.11.02 定义验证(ynzhng)和证实方法vBP.11.03 执行验证(ynzhng)vBP.11.04 执行证实vBP.11.05 提供验证(ynzhng)和证实的结果51第五十一页，共62页。PA06PA06：建立保证：建立保证(bozhng)(bozhng)论据论据v本过程区域包括以下(yxi)5项基本实施vBP.06.01 识别保证目标vBP.06.02 定义保证策略vBP.06.03 控制保证证据vBP.06.04 分析证据vBP.06.05 提供保证论据52第五十二页，共62页。v组织的过程(guchng)管理和制度化能力的强弱能力级别能力级别(jbi)(jbi)：表示
31、了过程的成熟：表示了过程的成熟性性53计划执行规范化执行跟踪执行验证执行定义标准过程协调安全实施执行已定义的过程建立可测量的质量目标客观地管理过程的执行1非正规执行2计划与跟踪3充分定义4量化控制5连续改进执行基本实施改进组织能力改进过程的有效性公共特征未实施0能力级别第五十三页，共62页。能力能力(nngl)(nngl)级别级别-0-0级级v未实施级v没有公共特征(tzhng)v不能成功执行过程区域中的全部基本实施54如果某组织在某一过程区域的能力成熟度为0级，则该组织可能无法提供(tgng)某一特定信息安全工程服务第五十四页，共62页。能力能力(nngl)(nngl)级别级别-1-1级级v
32、非正规执行级v该级别过程区域的基本实施均被执行，但未经过(jnggu)严格的计划和跟踪，而是基于个人的知识和努力v该级别包括一个公共特征执行基本实施v所有BP以某种方式执行v工作产品的一致性、性能和质量会因为缺乏适当控制而存在极大的差异55第五十五页，共62页。能力能力(nngl)(nngl)级别级别-2-2级级v规划和跟踪级v该级别包括四个公共特征：v规划执行：分配资源、指定责任、提供工具、将规划形成文档v规范化执行：使用标准和规程(guchng)、进行配置管理v跟踪执行：跟踪过程实施、采取修正措施v验证执行：验证工作过程、验证工作产品56第五十六页，共62页。能力能力(nngl)(nngl
33、)级别级别-3-3级级v充分定义级v该级别包括三个公共特征：v定义标准化过程：制定标准化过程，从组织标准化过程中裁剪出针对(zhndu)特定需求的过程v执行已定义过程：PA的实施使用充分定义的过程，对执行结果进行缺陷评审，使用充分定义的数据v协调安全实施：执行组内协调、执行组间协调、执行外部协调57第五十七页，共62页。能力能力(nngl)(nngl)级别级别-4-4级级v量化控制级v该级别包括两个公共特征：v建立(jinl)可测量的质量目标：为工作产品建立(jinl)可测度的目标v对执行情况实施客观管理：为工作过程能力建立(jinl)量化测量和改进的标准58第五十八页，共62页。能力能力(n
34、ngl)(nngl)级别级别-5-5级级v持续改进(gijn)级v该级别包括两个特征v改进(gijn)组织能力：建立过程有效性目标，持续改进(gijn)标准过程v改进(gijn)过程有效性：进行因果分析，消除缺陷根源，持续改进(gijn)已定义过程59第五十九页，共62页。SSE-CMMSSE-CMM评估评估(pn)(pn)方法（方法（SSAMSSAM）规划阶段范围评定计划评定准备阶段准备评定组分发调查表合并证物分析证物和调查表查表现场阶段领导简报/开幕式采访领导/专业人员分析数据确定调查结果产生排等级的轮廓管理记录工作结束报告阶段产生最终报告向发起者报告评定结果管理评定实物报告取得的经验教训60第六十页，共62页。总结总结(zngji)(zngji)v安全工程的思想（能力成熟度模型(mxng)）vISSE的六个阶段工作vSSE-CMM的体系架构v域维：工程类11个PAv能力维：成熟度05级61第六十一页，共62页。谢谢谢谢(xi xie)(xi xie)，请提问题！，请提问题！第六十二页，共62页。