Информационная безопасность
Windows по своей архитектуре является монолитной, а не модульной системой
Монолитная система — это система, в которой большинство функций интегрировано в единый модуль. Противоположностью такой системе является система, в которой функции распределены по нескольким уровням, причем каждый уровень имеет ограниченный доступ к другим уровням.
Хотя часть недостатков Windows — "наследство" ее исходной однопользовательской архитектуры, другие ее недостатки — прямое следствие обдуманных проектных решений, таких как монолитная архитектура (интегрирование большинства функций в ядро операционной системы). Компания Microsoft фактически вытеснила web-навигатор Netscape, интегрировав Internet Explorer в свою операционную систему так тесно, что не использовать IE стало практически невозможно. Нравится это пользователю или нет, но Internet Explorer вызывается при использовании справочной системы Windows, Outlook и многих других приложений как Microsoft, так и независимых производителей. Конечно, коммерческие интересы Microsoft требуют, чтобы использование каких-либо иных продуктов, кроме Internet Explorer, было крайне затруднительным. Microsoft успешно превращает конкурирующие продукты в ненужные, интегрируя в свою операционную систему все больше и больше сервисов, предоставляемых такими продуктами. Но в результате этого подхода получается монстр из сложным образом взаимодействующих сервисов (то есть, по определению, монолитная система).
Взаимозависимости такого рода имеют два неприятных каскадных побочных эффекта. Во-первых, в монолитной системе каждая брешь в какой-либо одной части системы проявляется во всех сервисах и приложениях, зависящих от этой части системы. Интегрировав Internet Explorer в операционную систему, Microsoft создала систему, в которой любая брешь в Internet Explorer подвергает настольный компьютер с Windows угрозам, реализация которых может нарушить не только работу web-навигатора, но и весьма далеких от него объектов. Следовательно, одна-единственная брешь в Internet Explorer проявляется в бесчисленном множестве других приложений, многие из которых используют Internet Explorer неявным для пользователя образом, что дает этому пользователю ложное ощущение безопасности.
Такая архитектурная модель оказывает намного более глубокое воздействие, чем обычно представляют. Так, в монолитной системе уязвимости в защите оказываются более критичными, чем следовало ожидать.
Проиллюстрировать это поможет простая аналогия. Представим себе идеально устроенную операционную систему, которая состоит из трех сфер: одна — в центре; вторая, большего размера, охватывает первую; а третья сфера охватывает две внутренние. Конечный пользователь "видит" только внешнюю сферу. Это уровень, где пользователь запускает приложения, например, текстовые процессоры. Текстовые процессоры используют необходимые функции, предоставляемые второй сферой, например, средства визуализации графических изображений или форматирования текста. Эта вторая сфера (ее специалисты обычно называют "пользовательскими процессами") не имеет прямого доступа к критичным частям системы. Чтобы выполнить свою работу, она должна запросить разрешение от самой внутренней сферы. Внутренняя сфера выполняет самые важные функции, поэтому имеет непосредственный доступ ко всем критичным частям системы. Она управляет дисками, памятью и всем остальным. Эта сфера называется "ядро" и является сердцем операционной системы.
В случае вышеописанной архитектуры брешь в программах графического отображения не может нанести глобального ущерба компьютеру, потому что функции визуализации не имеют прямого доступа к наиболее критичным частям системы. Даже если пользователь загрузит в текстовый процессор изображение с внедренным вирусом, этот вирус не сможет повредить ничего, кроме собственных файлов пользователя, поскольку функция графического отображения находится вне центральной сферы и не имеет доступа ни к одной из критичных частей системы.
Проблема Windows заключается в том, что в ней не соблюдаются разумные конструкторские принципы разделения функций по соответствующим уровням, описанным выше. Windows вкладывает слишком много функций в ядро, центральную сферу, то есть туда, где можно причинить самый большой ущерб.
Например, если интегрировать функции графического отображения в центральную сферу (ядро), эти функции получат возможность повредить всю систему. Таким образом, как только обнаружится брешь в алгоритме графического отображения, чрезмерно интегрированная архитектура Windows облегчит использование этой бреши для получения полного контроля над системой или для разрушения всей системы.
Наконец, монолитная система нестабильна по своей природе. Когда в системе так много взаимосвязей, изменение одной из частей этой системы порождает множество угроз. Единственное изменение в системе может оказать (и обычно оказывает) каскадное воздействие на все сервисы и приложения, которые зависят от этой части системы. Именно поэтому пользователи Windows трепещут при мысли об установке программных коррекций и обновлений. Обновления, исправляющие одну часть Windows, часто нарушают работу других сервисов и приложений. В качестве иллюстрации можно привести следующий факт: для пакета обновлений Windows XP service pack 2 уже составлен постоянно растущий список случаев, когда его установка привела к выходу из строя сторонних приложений. Это естественное явление в монолитной системе — любое изменение в одной части механизма влияет на весь механизм и на все приложения, которые зависят от этого механизма.
