DE102007013139A1

DE102007013139A1 - Verfahren und Computerprommprodukt zur Klassifizierung elektronischer Daten

Info

Publication number: DE102007013139A1
Application number: DE200710013139
Authority: DE
Inventors: Stefan Kistner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2008-09-18
Also published as: WO2008110388A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klassifizierung elektronischer Daten, insbesondere zur Klassifizierung bei einem Schreib- und/oder Lesezugriff auf einen Speicherbereich oder ein Datenspeichermedium, gekennzeichnet durch die Schritte: . Zuweisung von Zahlenwerten zu den Feldern einer (n x m)-Merkmalsmatrix, wobei die Zahlenwerte mittels vorgebbarer Funktionen aus Parametern der Daten und/oder einer Datenoperation ermittelt werden; . Gewichtung der Feldinhalte der Merkmalsmatrix, insbesondere durch Multiplikation der Feldinhalte mit den Feldern zugeordneten Feldwichtungen; . Abbildung der gewichteten Merkmalsmatrix auf eine Ergebnismatrix; . Klassifizierung der Daten anhand der erhaltenen Ergebnismatrix.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Computerprogrammprodukt zur Klassifizierung elektronischer Daten, insbesondere zur Klassifizierung bei einem Schreib- und/oder Lesezugriff auf einen Speicherbereich oder ein Datenspeichermedium eines Computers.
Zur Gewährleistung der Vertraulichkeit elektronischer Daten ist es bekannt, diese zu verschlüsseln. Bei bekannten Verfahren und Computerprogrammprodukten wird dabei derart vorgegangen, dass bestimmte Dateitypen automatisch verschlüsselt werden wenn diese Daten über eine Schnittstelle des Computers beispielsweise zu einem externen Speichermedium oder sonstigen Peripheriegerät übermittelt werden sollen, d. h. eine erste Sicherheitszone verlassen. Eine Verschlüsselung bei diesen bekannten Verfahren erfolgt in Abhängigkeit der Dateiendung beispielsweise von Datei des Typs „doc" oder „txt".
Nachteilig bei diesem Verfahren ist es, dass dieses vom Benutzer dadurch umgangen werden kann, dass der Benutzer beim Abspeichern einer Datei dieser Datei einen vom vorgegebenen Schema abweichenden Dateinamen zuweist, wodurch gegebenenfalls eine Verschlüsselung unterbunden werden kann, was aber wiederum dazu führt, dass die Vertraulichkeit der Daten nicht gewährleistet ist.
Ein weiteres bekanntes Verfahren ist die Verschlüsselung ganzer Partitionen. Nachteilig hierbei ist, dass nicht zwischen verschiedenen Datentypen unterschieden werden kann und ein Zugriff auf weniger sicherheitsrelevante Daten innerhalb der Partition unnötig erschwert wird, da diese ebenfalls verschlüsselt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und Computerprogrammprodukt bereitzustellen mit dem eine zuverlässige Klassifizierung elektronischer Daten möglich ist, wobei es zuverlässig unterbunden wird, dass der Benutzer des Computers eine derartige Klassifizierung in unzulässiger Weise manipulieren kann. Insbesondere soll diese Klassifizierung dazu dienen, nach vorgebbaren Kriterien eine Verschlüsselung der Daten auszulösen, ohne dass ein Benutzer hiergegen aktiv vorgehen kann, um so die Vertraulichkeit der Daten zu gewährleisten.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren bzw. ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens mittels eines Computers dadurch, dass das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

• Zuweisung von Zahlenwerten zu den Feldern einer (n × m)-Merkmalsmatrix, wobei die Zahlenwerte mittels vorgebbarer Funktionen aus Parametern der Daten und/oder einer Datenoperation ermittelt werden;
• Gewichtung der Feldinhalte der Merkmalsmatrix, insbesondere durch Multiplikation der Feldinhalte mit den Feldern zugeordneten Feldwichtungen;
• Abbildung der gewichteten Merkmalsmatrix auf eine Ergebnismatrix;
• Klassifizierung der Daten anhand der erhaltenen Ergebnismatrix.

Bei der (n × m)-Merkmalsmatrix kann n insbesondere den Zahlenwert 1 annehmen, d. h. dass die Merkmalsmatrix reduziert wird zu einem Merkmalsvektor mit m Komponenten, wobei diesem Merkmalsvektor einzelne Zahlenwerte zu den einzelnen Komponenten zugewiesen werden, die einen bestimmten Parameter der Daten und/oder der Datenoperation abbilden. Eine Gewichtung der Feldinhalte der Merkmalsmatrix oder des Merkmalsvektors erfolgt durch Anwendung einer Gewichtungsfunktion, wobei es sich bei dieser Gewichtungsfunktion um eine algebraische Funktion oder eine logarithmische Funktion oder eine Exponentialfunktion handeln kann. Die Gewichtung der Feldinhalte insbesondere eine unterschiedliche Gewichtung der Feldinhalte der Merkmalsmatrix gestattet es, solche Parameter, die eine größere Rolle bei der Klassifizierung der Daten spielen, stärker zu gewichten, als solche Parameter, die als weniger relevant oder unwichtiger eingestuft werden.
Die Gewichtung und Abbildung auf eine Ergebnismatrix kann durch Anwendung eines künstlichen neuronalen Netzes (KNN) erfolgen. Anhand der erhaltenen Ergebnismatrix kann eine Klassifizierung der Daten erfolgen, beispielsweise durch Vergleich einzelner Elemente der Ergebnismatrix mit vorgebbaren Schwellwerten, d. h. dass bei Überschreitung vorgegebener Schwellwerte die Daten als sicherheitsrelevant und vertraulich eingestuft werden, was bei Unterschreitung eines vorgebbaren Schwellwertes unterbleibt.
Bevorzugt ist die Dimension der Ergebnismatrix kleiner als die Dimension der Merkmalsmatrix, insbesondere kann die Ergebnismatrix ein Skalar sein, d. h. dass die Merkmalsmatrix oder der Merkmalsvektor, der die zu klassifizierenden elektronischen Daten in Form von einzelnen Parametern charakterisiert, auf einen einzigen Zahlenwert abgebildet werden kann, anhand dessen eine Klassifikation der elektronischen Daten erfolgen kann.
Anstelle eines reinen Grenzwertvergleichs eines einzelnen Ergebnisskalars oder einzelner oder mehrerer Komponenten eines Ergebnisvektors/einer Ergebnismatrix mit festlegbaren Schwellwerten ist auch die Anwendung einer Fuzzy-Logic möglich, um Übergangsbereiche mit weicheren Übergängen abzubilden.
Als Merkmale der Merkmalsmatrix oder des Merkmalsvektors können insbesondere herangezogen werden die Struktur der zu klassifizierenden Daten durch eine Strukturanalyse, wie insbesondere Festlegung eines Merkmals anhand des Datentyps und/oder des Dateityps. Herangezogen werden können auch Inhalte der zu klassifizierenden Daten durch eine Inhaltsanalyse wie beispielsweise eine Überprüfung auf vorgebbare Schlüsselwörter und/oder Signaturen innerhalb der Daten. Im Falle von zu charakterisierenden Grafikdateien kann eine Bilderkennung erfolgen, insbesondere eine Überprüfung auf enthaltene Stichwörter durch Anwendung einer OCR-Software. Als weitere Parameter können berücksichtigt werden, die Dateigröße und/oder bestimmte Dateiattribute sowie des weiteren der aktuelle Zeitpunkt und/oder der Zeitpunkt des erstmaligen Anlegens der zu Klassifizierenden elektronischen Datei.
Aus dem Bereich Benutzer bzw. Authentifizierung können Merkmale berücksichtigt werden, wie beispielsweise biometrische Daten und/oder weitere Benutzerdaten wie Name, zugelassene Zugriffsebene und dergleichen. Auch ist es möglich Benutzersignaturen wie z. B. den Schreibrhythmus des Benutzers zu berücksichtigen, wobei sich hierbei die Erkennungssicherheit mit fortschreitender Tastaturbedienung erhöht.
Als weitere Parameter anhand derer ein oder mehr Merkmale der Merkmalsmatrix oder dem Merkmalsvektor zugewiesen werden, kann der handelnde Prozess innerhalb des Computers berücksichtigt werden, d. h. welches Programm und/oder welcher Systemdienst auf die Daten zugreift, respektive dass zumindest ein Merkmal bei einem Schreib- und/oder Lesezugriff in Abhängigkeit des Speichermediums ermittelt wird, insbesondere in Abhängigkeit der Quelle und/oder des Ziels der Datenoperation.
Für diese genannten Merkmale gilt, dass hinsichtlich des handelnden Prozesses sowie der Quelle und/oder des Ziels der Daten unterschieden werden kann zwischen verschiedenen Zonen und deren jeweiliger Sicherheit sowie der relativen Sicherheit im Vergleich zu anderen Zonen, wodurch der Aufbau eines komplexen Sicherheitssystems möglich wird. Ein Beispiel für die Definition verschiedener Sicherheitszonen ist z. B. dass die relative Sicherheit einer lokalen Speicherung auf der Festplatte des Computers größer ist als die Sicherheit eines mobilen Speichermediums wie eines USB-Sticks und dergleichen, dessen Sicherheit wiederum höher ist als die Sicherheit einer E-Mail. Hierdurch ist es möglich, verschiedene Sicherheitszonen zu deklarieren und z. B. bei einer Datenoperation durch die eine elektronische Datei einer Zone mit einem niedrigeren Sicherheitsniveau als die aktuelle Zone zugewiesen werden soll, eine dahingehende Klassifikation der Daten erfolgt, dass eine Verschlüsselung empfohlen respektive automatisch ausgelöst wird.
Des Weiteren ist es möglich, ein Merkmal der Merkmalsmatrix in Abhängigkeit von Datum und/oder Zeit zu ermitteln.
Weiter kann ein Merkmal durch Rückkopplung in Abhängigkeit des vorangegangenen Zyklus, respektive in Abhängigkeit der Belegung des Merkmales selbst im vorangegangenen Zyklus ermittelt werden. Bei Anwendung eines künstlichen neuronalen Netzes kann diese Rückkopplung in sehr einfacher Weise durch bekannte Algorithmen zur Simulation künstlicher neuronaler Netze realisiert werden.
Alternativ zur Verwendung eines künstlichen neuronalen Netzes als Abbildungsfunktion können Größen und Parameter berücksichtigt werden, wie z. B. das Minimum oder Maximum einer Komponente, insbesondere einer gewichteten Komponente sowie des weiteren Mittelwert und/oder Standardabweichung einer Komponente oder eines Merkmales, respektive eines gewichteten Merkmales.
Durch die Gewichtung der Merkmale kann die wechselseitige Abhängigkeit der Merkmale hinsichtlich der Klassifikation der elektronischen Daten durch eine entsprechende Verknüpfung zwischen den Merkmalen und durch Auswahl entsprechender Abbildungsfunktionen insbesondere des Typs des neuronalen Netzes berücksichtigt werden.

Claims

Verfahren zur Klassifizierung elektronischer Daten, insbesondere zur Klassifizierung bei einem Schreib- und/oder Lesezugriff auf einen Speicherbereich oder ein Datenspeichermedium, gekennzeichnet durch die Schritte: • Zuweisung von Zahlenwerten zu den Feldern einer (n × m)-Merkmalsmatrix, wobei die Zahlenwerte mittels vorgebbarer Funktionen aus Parametern der Daten und/oder einer Datenoperation ermittelt werden; • Gewichtung der Feldinhalte der Merkmalsmatrix, insbesondere durch Multiplikation der Feldinhalte mit den Feldern zugeordneten Feldwichtungen; • Abbildung der gewichteten Merkmalsmatrix auf eine Ergebnismatrix; • Klassifizierung der Daten anhand der erhaltenen Ergebnismatrix.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dimension der Ergebnismatrix kleiner ist als die Dimension der Merkmalsmatrix, insbesondere dass die Ergebnismatrix ein Skalar ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtung der Feldinhalte der Merkmalsmatrix in Abhängigkeit vorgebbarer Sicherheitskriterien erfolgt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Merkmal anhand der Struktur der zu klassifizierenden Daten festgelegt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Merkmal anhand der Datenstruktur und/oder des Datentyps und/oder des Dateityps der zu klassifizierenden Daten festgelegt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Merkmal anhand von Inhalten der zu klassifizierenden Daten festgelegt wird, insbesondere in Abhängigkeit von in den Daten enthaltener Schlüsselwörter und/oder Signaturen, insbesondere anhand festlegbarer Schlüsselwörter und/oder Signaturen.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Merkmal anhand der Datenmenge der zu klassifizierenden Daten festgelegt wird, insbesondere anhand der Dateigröße.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Merkmal anhand von Benutzerdaten festgelegt wird, insbesondere aus biometrischen Daten und/oder Benutzersignaturen ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Merkmal anhand der Art der Datenoperation ermittelt wird, insbesondere in Abhängigkeit eines Lese- und/oder Schreibvorgangs.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Merkmal bei einem Schreib- und/oder Lesezugriff in Abhängigkeit des Speichermediums ermittelt wird, insbesondere in Abhängigkeit der Quelle und/oder des Ziels.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Merkmal in Abhängigkeit von Datum und/oder Zeit ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Merkmal durch Rückkopplung in Abhängigkeit des vorangegangenen Zyklus, insbesondere in Abhängigkeit der Belegung des Merkmales selbst im vorangegangenen Zyklus ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtung durch Anwendung einer algebraischen Funktion als Gewichtungsfunktion, insbesondere durch Anwendung einer logarithmischen Funktion oder einer Exponentialfunktion als Gewichtungsfunktion erfolgt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschlüsselung der Daten in Abhängigkeit der Klassifizierung der Daten erfolgt.
Computerprogrammprodukt umfassend ein auf einem Computer lauffähiges Computerprogramm, welches das Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche durchführt, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird.