基于角色的访问控制技术的优化和系统设计

论文摘要

基于角色的访问控制（Role-based Access Control, RBAC）,是一种先进有效的安全访问控制的方法。它大大减小了授权管理的复杂性,降低管理开销,并且可以灵活地适应安全策略的变化,具有很大的伸缩性。目前,对于RBAC相关领域的研究是科学界的热点问题,具有独特的科研价值和广阔的应用前景。本文首先提出了一个RBAC优化模型——多领域RBAC模型,它在经典RBAC模型中加入了领域（Domain）的概念,把RBAC系统的管理对象层次化,方便了RBAC系统的分布式管理功能。同时,加入了领域继承和领域合作机制,使授权决策中权限计算的效率和安全性得到提升。针对领域合作中的角色继承冲突问题,本文提出了一种检测角色继承冲突的方法,并给出了一个线性时间的方法,来解决两个领域合作的特殊情况下的角色继承冲突问题。在较深入地研究了角色继承理论的基础上,本文提出了角色层次图编码思想。这种思想主要是针对由角色继承引起的权限复杂计算问题,简化了权限的计算和查询方法,在一定程度上改进了角色继承带来的低效问题。针对一类特定条件下的最小权限问题,本文利用网络流的相关知识进行建模,然后通过变换得到一个可解的最小费用流问题模型。最小权限原则一直是访问控制领域的一个基本原则,虽然RBAC系统本身是一种支持最小权限原则的模型,但并没有具体的实施方案。通过网络流建模的方法,本文成功地在RBAC系统的权限分配中保证了最小权限原则,使RBAC系统的可用性和优越性进一步提升。因为涉及安全领域,很难找到一个可用而又完整的RBAC参考系统。针对这个问题,本文将详细介绍一个基于RBAC的多领域安全访问控制系统的设计方法。它以本文提出的多领域RBAC模型为基础,基本上遵循了标准RBAC系统的要求,并成功完成了标准RBAC系统的大部分功能。同时,包括本文提出的层次图编码思想,许多最新的RBAC相关科研成果都在系统中得到了体现。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究目的
• 1.2 技术发展趋势及国内外发展现状
• 1.2.1 相关技术发展趋势分析
• 1.2.2 发展应用现状
• 1.3 本文内容及组织结构
• 1.3.1 本文的内容
• 1.3.2 本文的组织结构
• 第2章 基于角色的访问控制
• 2.1 引言
• 2.2 基于角色的访问控制技术
• 2.2.1 技术原理
• 2.2.2 RBAC 的优点
• 2.3 RBAC 模型
• 2.3.1 RBAC 标准模型
• 2.3.2 角色管理模型ARBAC97
• 2.4 RBAC 的技术要求
• 2.5 本章小结
• 第3章 多领域RBAC 模型
• 3.1 引言
• 3.2 多领域RBAC 模型
• 3.2.1 多领域RBAC 模型
• 3.2.2 域继承模型
• 3.3 模型分析
• 3.4 对比与实例分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 多领域合作冲突处理
• 4.1 引言
• 4.2 多领域合作冲突问题
• 4.3 领域合作冲突问题的检测
• 4.3.1 冲突检测原理
• 4.3.2 冲突检测和定位
• 4.4 两个领域合作冲突问题的解决
• 4.5 本章小结
• 第5章 角色继承优化
• 5.1 引言
• 5.2 角色继承和相关问题
• 5.3 角色继承图编码技术
• 5.3.1 角色继承图编码
• 5.3.2 编码过程
• 5.3.3 技术分析
• 5.3.4 实验对比
• 5.4 本章小结
• 第6章 保证最小权限
• 6.1 引言
• 6.2 最小权限原则
• 6.3 在RBAC 系统中保证最小权限
• 6.3.1 问题描述
• 6.3.2 问题转化和建模
• 6.3.3 最小费用流问题的求解
• 6.4 本章小结
• 第7章 基于RBAC 的多领域安全访问控制系统的设计
• 7.1 引言
• 7.2 RBAC 标准系统
• 7.3 基于RBAC 的多领域安全访问控制系统
• 7.3.1 系统模型和系统架构
• 7.3.2 数据存储结构
• 7.3.3 系统功能模块
• 7.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果
• 致谢