基于角色的安全工作流模型研究

论文摘要

在当今,工作流管理系统(WfMS)主要用来支持现代企业实现过程管理与过程控制,为企业的经营过程提供了一个从模型建立、管理到运行、分析的完整框架。随着计算机技术的快速发展,工作流的计算环境呈现出异构化、分布化的发展趋势,WfMS的安全管理弱化了。企业的重要信息和数据受到内部和外部的双重威胁,工作流的安全问题已成为当前研究机构和企业组织关注的热点。解决工作流的安全问题,一个很重要的方面是建立一个安全的工作流模型。基于角色的访问控制模型(RBAC)简化了权限管理,并且能够使该模型的控制机制很好地映射企业的组织结构,因此在工作流领域得到了越来越广泛的使用。本文主要提出了两个可行的安全工作流模型。一个是基于角色的安全工作流模型,另一个为基于角色和显式隐式权限管理的安全工作流模型。基于角色的安全工作流模型是在P. C. K. Hung提出的安全工作流模型的基础上,对其模型不能很好地反映企业组织结构的问题进行了改进和优化。描述该模型主要分为三部分,分别是实体定义及其关系、安全要求及其数学证明、授权函数和模型的多层状态图。其中实体定义及其关系定义了工作流的基本组成部分;安全要求及数学证明论证了模型中安全性考虑的正确性;而授权函数和多层状态图能够说明模型中的安全要求是切实可行的,并且使用多层状态图可以对工作流进行模拟、仿真,提早发现存在的问题。基于角色和显式隐式权限管理的安全工作流模型定义了DcAC (文档访问控制说明)、EP、EPA、IP和IPA的概念,用于管理模型中的授权,给出了该模型的形式化描述与图形表示。与以往基于角色的工作流模型相比,着重处理了文档、任务与角色三者之间的权限关系,加强了对文档权限部分的管理。以上两个模型都实现了职责分离原则(SoD)、最小特权原则、授权,完整性、可用性等安全服务。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出及研究意义
• 1.2 国内外研究现状及分析
• 1.3 本文研究的目的和研究内容
• 1.4 本文的章节安排
• 第二章 工作流基础知识概述
• 2.1 工作流
• 2.1.1 工作流的起源与定义
• 2.1.2 工作流模型和流程语言
• 2.2 工作流管理系统
• 2.2.1 工作流管理系统体系结构
• 2.2.2 工作流管理系统参考模型
• 2.2.3 工作流执行服务和工作流引擎
• 2.3 目前工作流技术中所存在的问题与不足
• 2.4 总结
• 第三章 工作流管理系统中的安全知识概述
• 3.1 访问控制机制
• 3.1.1 自主访问控制模型
• 3.1.2 强制访问控制
• 3.1.3 基于角色的访问控制
• 3.1.4 基于任务的访问控制
• 3.1.5 访问控制模型的比较
• 3.2 安全服务和安全准则
• 3.3 总结
• 第四章 基于角色的安全工作流模型
• 4.1 P. C. K. HUNG 论文简介
• 4.2 基于角色的安全工作流模型
• 4.2.1 实体定义
• 4.2.2 实体间的关系
• 4.2.3 安全相关状态变量的定义
• 4.3 安全性约束
• 4.4 授权函数
• 4.5 安全工作流的多层状态图
• 4.6 图书管理系统
• 4.6.1 组织模型管理
• 4.6.2 安全策略管理
• 4.7 总结
• 第五章 基于角色和显式隐式权限管理的安全工作流模型
• 5.1 准备工作
• 5.2 基本概念
• 5.3 模型中的授权关系
• 5.4 形式化描述及图形表示
• 5.5 安全性及特点分析
• 5.6 总结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录