苹果Mac OS X系统安全评级(1)

兼述：BASIC SECURITY MODEL

        苹果Mac OS X系统安全性能的完善是一个长久而持续的过程，在这个过程中，我们还可以从一个侧面回忆一下操作系统安全体系发展的过程。

        在80年代初，IBM开创引领了个人计算机时代的开端，80年代中期个人计算机开始逐渐盛行，主流市场上是IBM PC和Macintosh两大阵营的较量。从前在70年代就已经成形的UNIX，到了80年代已经很成熟了，一提到UNIX，大家自然会想到服务器，它本来和PC的交集很少。还记得当初我上大学的时候，学校的PC机房里面只有几个PC-XT，当时来说都是新鲜玩意，后来的一台AT机，大家更是爱不释手都说它那叫一个快。那是上机，是要预定和持上机票的，机房也是特殊装修的，记得当时装修机房也是一大赚钱买卖。我们班有个入门特别早和深入的哥们，他用AT机最多，上了机就输入测试，当时我连键盘字母都找不快，在毕业前的最后一年，我也从图书馆借阅了一些UNIX的外文专著，只是当时学校和后来工作都没有机器可用，后来也就搁下了。学校机房里也有两台Apple II，当时流行的观点是，PC会胜过Apple成为市场的主流，后来市场也证明了这一点。不过，Apple电脑从OS X开始，以UNIX为核心，后来摒弃PowerPC体系拥抱Intel，在加上挟iOS设备的成功，20多年后的现在重返个人电脑主流市场，当初又有谁可以预料到呢？这正如今后的市场走向，谁能说得准呢？

        不想那么远了，说到Mac OS X系统，不得不说UNIX，大家都知道UNIX是公认的比较安全的系统，不过可能不知道的是，它的安全性也是经过了曲折的。UNIX的设计之初，并没有把系统安全考虑在内，这正如个人电脑设计之初，从硬件到软件谁都没有认真考虑系统安全问题，这合乎常理。在80年代的时候，个人计算机市场刚刚兴起，IT业也没有如今这样形成一个市场巨大的产业，而当时美国政府部门是计算机的主要消费用户，抓住政府资金就能发展的道理，大家都懂。为了可以把自己的产品销售给政府，就要符合政府采购标准，对于计算机产品，安全性能是一个主要的考核项目。当时，Sun公司早于1991年的时候为它的SunOS4.1.2（就是目前大名鼎鼎的Solaris系统的前身），写了个不太成功的脚本C2Conv，从而使该系统勉强通过美国国家标准，不过C2Conv很简陋也不好用。后来，逐步改善，终于于1994年为新明名的Solaris系统发布了相关安全审计API和相关格式等，定名为基础安全模型（BASIC SECURITY MODEL），简称BSM，这是一个成功的软件规范，一个很好的安全审计框架，不仅小巧、快速、适合各种粒度配置并且可靠快速，通过它可以让操作系统轻松达到美国军方的计算机安全TCSEC的(Trusted Computer System Evaluation Criteria)C2标准，Sun的这个BSM经多多年的发展，现在也成为了业界事实上的安全框架标准。

        说到TCSEC，当初是1983年美国安全局下属的国家计算机安全中心NCSC制定发布的，这个标准俗称“橘皮书”(Orange Book)。该标准把安全等级分为A/B/C/D四大类，其中每类又细分小级别，分别是：C1, C2, B1, B2, B3 和A1。C2级别是政府购买的最低级别，持有C2认证也是当时各个系统开发商标榜自己系统安全的一大说辞。后来TCSEC标准在2005年被Common Criteria替代（全称叫：Common Criteria for Information Technology Security Evaluation，简称也叫CC，也是目前的国际标准（ISO/IEC 15408），它是在北约（ITSEC）、加拿大（CTCPEC）和美国（TCSEC）三个相关标准的基础上改进形成的。现在，这个认证的颁发主要由NIAP来管理了，NIAP是美国National Information Assurance Partnership的简称，它是美国国家安全局直属的机构，实施安全检测规则并进行系统安全检测、进行评级认证，现在提供依据CC标准的认证，认证叫EAL证书，分成7级。

        原始的UNIX系统也就符合C1标准，而C2和C1的主要区别是审计和存取控制功能。系统审计是系统安全的一个重要方面，而审计的一个重要原则就是可追溯性，也就是随时可以检查系获得哪个人以什么权限何时存取了什么东西，审计也是检测系统是否被入侵的一个重要有效手段。不是老听说，美国爆料五角大楼或者国防部被黑客入侵吗？他们如何得知的呢？手段很多，而计算机系统的审计功能是其中重要的一环。为了获得国家认证，各个系统厂商不得不改进自己的系统安全指标，也有了我们现在所使用的各种比较安全的系统软件。大家可以看到，当时美国国家政府标准也为计算机产业产品的成熟，起到了关键促进的作用。

        话说苹果公司，在OS X 10.3系统之前，也就是10年前，它的系统安全架构还不完善。大家都知道，苹果的Mac OS X系统是以Mach为核心的基于UNIX操作系统的一套图形化操作系统。苹果为了能够通过 NIAP的安全认证，自己的操作系统又是源于UNIX，所以就依据Sun的这个比较成熟的BSM基础安全模型，委托McAfee Research公司开发了一套，用在它的Darwin系统上，苹果的BSM使用该模型的函数库和接口定义等，既能记录系统核心事件也能记录应用程序事件轨迹，保存为今后分析使用。后来苹果应要求把它从Darwin中分离出来，并决定以BSD开放源码协议对外开放，改名叫做openBSM，于是它成为了Sun的BSM模型的开源版本，后来TrustedBSD志愿者团队为它的完善和发展作出了重要贡献，这一点从目前openBSM的官方网站的名称依然是用trustedbsd.com就可以看出，TrustBSD的重要性。自此之后，它获得空前的发展，除了被Mac OS X使用之外，也被广泛用于freeBSD和其它的Linux等系统上，也是最为广泛使用的系统审计模块。

        看到这里，不由得想到，很多人都埋怨／抨击Apple系统封闭不开放，并预言它今后必在封闭的道路上死去。其实，苹果很久之前就积极参与软件开源活动了，另外一个例子就是GPL和LGPL开放协议下的CUPS(Common UNIX Printing System)系统，它也是苹果OS X和被其它Unix系统所接受的打印系统核心。苹果还支持着OpenDarwin的开发。大家之所以诟病苹果封闭，一个主要原因是因为它的硬件系统没有象PC那样开放标准，想当初IBM把PC的硬件标准公开，也才有了现在红火的个人计算机市场，当初也造就了好多如Intel, Compaq, HP, Dell, 和联想这样的硬件巨头，养活了多少的人员，也有了软件行业的空前进步，要说IBM的贡献还是很大的。苹果硬件不开放，只有它自己可以制造售卖苹果，而且在iOS软件管理售卖方面，苹果的控制手段也是延续强硬封闭套路。这些都是事实，我也希望苹果能够对自己的做法作出一些调整，看看Google的Android项目，开放的结果是虽然市场比较混乱，系统使用也有点不流畅，但是市场占有率在手持移动设备中还是高于iOS系统。不过，他们自己的选择有自己的道理，它的成功是否会因为自己策略的改变与否而延续，我们也不做预测，对它也要从多个侧面进行评判。

        再回到正题。最后，Mac OS X 10.3在2005年前后通过了EAL3级别认证(通过顺序测试检查)(参考1)，这对于苹果系统算是一个不错的结果。相比较，微软的Windows 2003和XP等系统，2005年通过的是EAL4级别（参考1）。目前没有一个操作系统达到EAL7级，一般都是4级，比如Solaris 10, SUSE Linux, RedHat Linux，以及Windows 7和Windows server 2008啊等，IBM System z servers达到5级，目前可知的最高的是Green Hills Software INTEGRITY公司出的实时系统，达到6级。

        openBSM作为操作系统的安全审计部分，在从Mac OS X 10.3到10.5系统中是可选安装部分，也就是说，在需要的场合可以自选安装。到了10.6之后，它成为了随OS X系统一起默认安装的系统核心的一部分，而且在普通客户版和服务器版都存在。目前来说，Mac OS X系统依旧只持有EAL3认证。

待续...

参考：

1. NIAP: Archived Product Compliant List http://www.niap-ccevs.org/vpl/archived/?tech_name=Operating+System

2. openBSM主页：http://www.trustedbsd.org/openbsm.html

3. BSM日志的格式：http://www.gsp.com/cgi-bin/man.cgi?section=5&topic=audit.log

4. 苹果官方文档：Common Criteria

5. Sun的官方文档：Solaris Basic Security Mode (BSM) Auditing，Auditing in the Solaris™ 8 Operating Environment, SunSHIELD Basic Security Module Guide - Oracle Documentation （801-6636/801-6636.pdf）, SunSHIELD Basic Security Module Guide （806-1789/index.html）或者 SunSHIELD Basic Security Module Guide - Oracle Documentation（806-1789/806-1789.pdf）

6. FreeBSD的官方文档：Chapter 18 Security Event Auditing