基于PKI/PMI的工作流访问控制模型研究

论文摘要

工作流（Workflow）是一类能够完全或者部分自动执行的经营过程,它根据一系列过程规则、文档、信息或任务能够在不同的执行者之间进行传递与执行。随着工作流技术在企业信息化中应用发展,工作流管理系统的安全问题变得越来越突出。工作流的安全问题主要集中在认证、数据保密性、数据完整性、不可否认、授权、审计和安全管理,使用公钥体系结构PKI可以解决前四个问题,访问控制解决后三个问题。工作流环境由于其自身的特点,对访问控制系统有特殊的要求。工作流系统的授权以及安全管理不同于一般的系统。对一般软件系统而言,授权及访问控制主要针对系统中的敏感数据,工作流系统除了这种授权以外,还要对工作流任务授权。由于任务由不同的角色执行,数据在任务间“流动”,即使同一个角色或用户,执行不同的任务时其权限也不同;另外,还要考虑任务的状态,任务在不同的状态时用户的角色和角色的权限通常是不同的。所以,工作流系统的安全管理比较复杂。本文在对现有访问控制模型及工作流访问控制需求分析的基础上,提出一个扩展的工作流访问控制模型E-TRBAC,在该模型中引入任务实例状态的概念,根据任务实例在不同时刻所处的不同状态来决定角色所拥有的权限,更好的保证了授权流与工作流的同步,满足任务处理过程中权限的动态实时分配要求,提高了数据访问的安全性。同时,针对传统的授权管理方式存在的问题,引入PMI（Privilege Management Infrastructure,权限管理基础设施）来实现基于E-TRBAC模型的授权管理。在此基础上,提出一个基于PKI/PMI的工作流访问控制系统WACS的设计方案,目的是为工作流管理系统提供统一可信的认证、授权和审计服务。最后,给出了一个WACS的具体应用实例,验证了方案的合理性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.3 本论文的主要工作
• 1.4 论文组织结构
• 第2章 PKI与PMI
• 2.1 概述
• 2.2 公钥基础设施PKI
• 2.2.1 PKI概述
• 2.2.2 PKI体系结构
• 2.2.3 X.509公钥证书
• 2.3 特权管理基础设施PMI
• 2.3.1 PMI概述
• 2.3.2 PMI体系结构
• 2.3.3 X.509属性证书
• 2.3.4 PMI模型
• 2.4 PMI与PKI的比较
• 2.5 LDAP在PKI/PMI中的应用
• 2.6 小结
• 第3章 工作流及其访问控制
• 3.1 工作流
• 3.1.1 工作流相关概念
• 3.1.2 工作流管理系统体系结构
• 3.1.3 WfMC的参考模型
• 3.1.4 工作流管理系统安全问题
• 3.2 访问控制概述
• 3.2.1 访问控制实现机制
• 3.2.2 访问控制模型
• 3.2.3 工作流环境对访问控制的要求
• 3.3 小结
• 第4章 E-TRBC模型及其授权管理
• 4.1 扩展的工作流访问控制模型E-TRBAC
• 4.1.1 E-TRBAC模型设计
• 4.1.2 概念定义
• 4.1.3 元素关系定义
• 4.1.4 授权约束
• 4.1.5 任务依赖
• 4.1.6 E-TRBAC对工作流访问控制要求的满足度
• 4.2 PMI的的引入
• 4.2.1 授权管理存在的问题
• 4.2.2 PMI的优势
• 4.2.3 基于E-TRBAC模型的属性证书
• 4.3 小结
• 第5章 基于PKI/PMI的WACS
• 5.1 需求分析
• 5.2 基于PKI/PMI的WACS系统设计方案
• 5.3 PKI子系统
• 5.3.1 系统结构
• 5.3.2 消息处理流程
• 5.4 PMI子系统
• 5.4.1 属性证书的设计
• 5.4.2 授权策略
• 5.4.3 属性证书的签发及撤销
• 5.5 访问控制引擎
• 5.5.1 ACE工作流程
• 5.5.2 访问控制执行
• 5.5.3 访问控制决策
• 5.6 审计
• 5.7 系统认证和访问控制流程分析
• 5.8 小结
• 第6章 应用实例
• 6.1 系统说明
• 6.2 系统关键实现
• 6.2.1 CA和证书生成
• 6.2.2 AA服务器的实现
• 6.2.3 LDAP的配置
• 6.2.4 身份验证和访问控制
• 6.2.5 工作流引擎
• 6.3 工单工作流分析
• 6.3.1 登陆
• 6.3.2 流程分析
• 6.4 小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文情况