Seguridad en Sistemas Operativos

I. Introducción

El sistema operativo es la parte del software más importante del ordenador. Gestiona desde la memoria, hasta los procesos que se ejecutan en el ordenador, así como todo el software y el hardware. Además, es el encargado de la comunicación entre usuario y ordenador sin tener las necesidades de aprender su lenguaje, ni tener ningún tipo de conocimiento de programación.

Los sistemas operativos permiten que otros programas puedan utilizarles de apoyo para poder funcionar. Por eso, a partir del sistema utilizado pueden ser instalados ciertos programas otros no. El sistema operativo tiene tres componentes esenciales o paquetes de software que permiten la interacción con el hardware: el sistemas de archivo; es el e registro de archivos donde adquieren una estructura arbórea. Interpretación de comandos; tienen como función comunicar las órdenes dadas por el usuario en un lenguaje que el hardware puede interpretar. Núcleo; permiten el funcionamiento en cuestiones básicas como la comunicación entrada y salida de datos, gestiones de procesos y la memoria, entre otros.

La seguridad es por consiguiente un factor de suma importancia ya que es algo que manejamos en todos los aspectos de nuestra vida y por lo tanto, en los sistemas operativos es necesario un refuerzo como es otro software lo que comúnmente llamaros “antivirus”.

II. Contenido:

A. Métodos de Protección

Un sistema de protección debe tener la flexibilidad necesaria para poder imponer una diversidad de políticas y mecanismos. La protección se refiere a los mecanismos para controlar el acceso de programas, procesos, o usuarios a los recursos definidos por un sistema de computación. Las técnicas más comunes utilizadas para aumentar la protección y seguridad de los sistemas operativos están relacionados con:

1. Uso del software, antivirus y otras medidas de protección de puntos finales. De esta forma los dispositivos quedan protegidos frente a alguna amenaza.

2. Actualizaciones regulares de parches del sistema operativo. Los hackers no dejan de innovar y pensar en nuevas formas de atacar. Mantener la seguridad al día es un requisito para elevar seguridad.

3. Un firewall para monitorizar el tráfico de la red. A modo de barrera, blinda los accesos y protege también al usuario de sus propios fallos.

4. Aplicaciones de acceso seguro através de privilegios mínimos y controles de usuarios. La protección que dan las contraseñas, no basta, sobre todo, cuando los usuarios no las renuevan ni siguen las recomendaciones para definirlas a pruebas de ataques.

B. Protección de la memoria, archivo y ambiente de ejecución:

La protección de la memoria es una forma de controlar los derechos de acceso a la memoria en una computadora y es parte de la mayoría de las arquitecturas de conjuntos de instrucciones y sistemas operativos modernos.

Su objetivo primordial es evitar que un proceso acceda a la memoria que no se le ha asignado. Esto evita que un error o un malware dentro de un proceso afecten a otro proceso o al propio sistema operativo.

Existen varios métodos de protección a la memoria:

Segmentación: se refiere a dividir la memoria de una computadora en segmentos. Una referencia a una ubicación de memoria incluye un valor que identifica un segmento y un desplazamiento dentro de ese segmento. La arquitectura x86 tiene múltiples características de segmentación, que son útiles para usar la memoria protegido en esta arquitectura.

Memoria Virtual Paginada: En la paginación, es espacio o segmento de direcciones se divide en bloques de igual tamaño llamados páginas. Usando hardware de memoria virtual, cada página puede residir en cualquier ubicación en un límite adecuado de la memoria física de la memoria, o marcarse como protegida. La memoria virtual hace posible tener un espacio de direcciones de memoria virtual lineal y usarlos para acceder a bloques fragmentados en el espacio de direcciones de la memoria física.

Llaves de protección: Es un mecanismo de clave de protección de memoria (MPK) divide la memoria física en bloques de un tamaño particular (por ejemplo 4iB), cada uno de los cuales tiene un valor numérico asociado llamado clave de protección. Cada proceso también tiene un valor de clave de protección asociado. En un acceso a la memoria, el hardware verifica que la clave de protección actual coincida con el valor asociado con el bloque de memoria, el hardware verifica que la clave de protección del proceso actual coincida con el valor asociado con el bloque de memoria al que accede; sino, ocurre una excepción. Este mecanismo se introdujo en la arquitectura sistema/360. Está disponible en los mainframes system z actuales y es muy utilizado por los sistemas operativos system z y sus subsistemas.

Dado que las claves de protección están asociados con una dirección virtual, los dominios de protección son por espacio de direcciones, por lo que los procesos que se ejecutan en diferentes espacios de direcciones pueden usar 16 dominios cada uno.

Anillos de protección: En Multics y sistemas derivadas de él, cada segmento tiene un anillo de protección, para lectura, escritura y ejecución; un intento de un proceso con un número de timbre superior al número de timbre del segmento provoca un fallo.

Segmentación Simulada: La simulación es el uso de un programa de monitoreo para interpretar las instrucciones del código de máquinas de algunas arquitecturas de computadores. Un simulador de conjunto de instrucciones de este tipo puede proporcionar protección de memoria mediante el uso de un esquema similar a la segmentación y la validación de la dirección de destino y la longitud de cada instrucción en tiempo real antes de ejecutarlo.

No es aconsejable utilizar este método de protección de la memoria cuando existen instalaciones adecuadas en una CPU, ya que esto consume una valiosa potencia de procesamiento de la computadora.

Direccionamiento basada en capacidad: es un método de protección de la memoria que no se utiliza en las computadoras comerciales modernas. En este método, los punteros se reemplazan por objetivos protegidos (llamados capacidades) que solo pueden ser usadas por el Kernel o algún otro proceso autorizado para hacerlo.

Contaminación dinámica: Es una técnica para proteger los programas de acceso ilegales a la memoria. Cuando se asigna memoria, en tiempo de ejecución, esta técnica contamina tanto la memoria como el puntero correspondiente utilizando la misma marca de contaminación.

Mediciones: es una estimación útil sobre el nivel de protección de una implementación en particular es medir en qué medida se ciñe al principio de menor privilegia. Los archivos son colecciones de información relacionada, definidas por sus creadores. Estos almacenan programas y datos tales como imágenes, textos, información de bases de datos, etc. El sistema operativo es responsable de construir y eliminar archivos y direcciones, ofrecer funciones para manipular archivos y directorios, establecer la correspondencia entre archivos y unidades almacenamiento y realizar copias de seguridad de archivo.

C. Controles de acceso físico:

Lo fundamental para la seguridad interna es controlar el acceso a los datos almacenados. Los derechos de acceso definen qué acceso tiene varios sujetos o varios objetos. Los objetos son entidades que contienen información y pueden ser concretos o físicos (discos, cintas, procesadores, almacenamiento, entre otras), o bien pueden ser abstractos (estructuradas de datos de procesos, entre otros). Los objetos están protegidos contra los sujetos. Los autorizados a un sistema se conceden a los sujetos. Los sujetos pueden ser de varios tipos de entidades como usuarios, procesos, programas, otras entidades, entre otros. Los derechos de acceso más comunes son: lectura, escritura y de ejecución. Una forma de implementación es mediante una matriz de control de acceso con filas para los sujetos, columnas para los objetos, celdas de la matriz para los derechos de acceso que un usuario tiene a un objeto. Por lo tanto, una matriz de control de acceso debe ser muy protegida por el sistema Operativo.

D. Protección de archivos, permisos. Protección basada en permisos por objeto, por usuario y localidad:

Muchos sistemas de computadoras modernos proporcionan métodos para proteger los archivos de daños accidentales o intencionales. Las computadoras permiten a los usuarios implementar permisos sobre archivos para controlar quien puede o no leer, modificar borrar o crear archivos y carpetas. A un usurario dado se le puede conceder solamente permisos para modificar un archivo o carpeta, pero no para borrarlo; o a un usuario se le puede conceder permisos para crear archivos o crear archivos o carpetas, pero no borrarlos. Los permisos protegen de la manipulación no autorizada o destrucción de la información de los archivos, y mantienen la información privada confidencial impidiendo que los usuarios no autorizados vean ciertos archivos. Otro mecanismo de protección implementado en muchas computadoras es una marca de solo lectura; lo que indica que el archivo puede ser examinado, pero no modificado. Algunos sistemas incluyen también una marca oculta para hacer que ciertos archivos sean invisibles; esta marca la usa el sistema informático para ocultar archivos de sistema esenciales que los usuarios nunca deben modificar.

Hay formas de proteger los archivos como lo son el almacenamiento de la información (como las memorias flash) y el respaldo de archivo; este es un proceso de respaldo o back-up para protegerse contra desastre que podrían destruir los archivos, se pueden hacer dentro de la misma computadora o con métodos externos memorias externas.

E. Identificación y autenticación: se basa en uno o más de 3 aspectos: posesión del usuario (una llave o tarjeta), conocimiento del usuario (contraseña) y atributa del usuario como la huella digital o la firma. El uso de contraseñas son las más comunes y protegen objetos en el sistema de cómputo, en ausencia de esquemas de protección más complejos. Se pueden asignar una contraseña para cada recurso. Pueden estar asociado con diferentes derechos de acceso, como leer, anexar, actualizar.

III. Conclusión:

El acceso a la información virtual ha pasado a formar parte de la actividad diaria tanto de empresas como de personas comunes. La informática es de gran utilidad en empresas ya que permite ampliar el mercado, establecer mejores relaciones con clientes, y ofrecer servicios a otras actividades.

Por lo que se tiene información que puede ser sensitiva y muy valiosa tanto en lo económico como en lo personal. Como reacción a estos es de suma importancia que tanto las empresas como las personas particulares busquen formas de mantener toda la información asegurada.

Se pueden aprender los aspectos teóricos y prácticos para asegurar un sistema informática haciendo uso de las más recientes técnicas y tecnológias de seguridad. Una de las funciones principales del sistema Operativos es proteger los recursos de cada usuarios para que pueda ejecutar en un entorno seguro, donde los mecanismos permiten controlar el acceso a los objetos del sistema permitiéndolo o denegándolo sobre la base de la información.

Referencias:

https://www.goyasoluciones.com/el-sistema-operativo-seguridad-y-proteccion-para-tus-ordenadores/

https://blog.utp.edu.co/seguridadso/

https://angelicaosorio2099.weebly.com/definicioacuten.html

https://sites.google.com/site/soperativosuv/5-proteccion-y-seguridad

https://hmong.es/wiki/Memory_protection