基于角色的访问控制模型

㈠ 什么事访问控制访问控制包括哪几个要素

访问控制是几乎所有系统（包括计算机系统和非计算机系统）都需要用到的一种技术。访问控制是按用户身份及其所归属的某项定义组来限制用户对某些信息项的访问，或限制对某些控制功能的使用的一种技术。

访问控制包括服务器、目录、文件等。访问控制是给出一套方法，将系统中的所有功能标识出来，组织起来，托管起来，将所有的数据组织起来标识出来托管起来， 然后提供一个简单的唯一的接口，这个接口的一端是应用系统一端是权限引擎。

(1)基于角色的访问控制模型扩展阅读

实现机制：访问控制的实现机制建立访问控制模型和实现访问控制都是抽象和复杂的行为，实现访问的控制不仅要保证授权用户使用的权限与其所拥有的权限对应，制止非授权用户的非授权行为；还要保证敏感信息的交叉感染。

为了便于讨论这一问题，我们以文件的访问控制为例对访问控制的实现做具体说明。通常用户访问信息资源（文件或是数据库），可能的行为有读、写和管理。为方便起见，我们用Read或是R表示读操作，Write或是W表示写操作，Own或是O表示管理操作。

㈡ 系统中的角色管理是什么，有什么作用

系统中用户的操作权限是通过角色来控制，角色可以理解为具备一定操作权限的用户组。

系统预定义了两类角色：系统角色和业务角色。

一是系统角色的权限用于控制客户管理、系统设置、工作中心模块的权限，系统预置了超级管理员、总经理、部门经理、员工、出纳等角色，其中超级管理员权限不可修改，其余几个角色权限可修改；可根据公司实际需求新增、修改和删除系统角色；

二是业务角色的权限用于控制账套内的各模块使用权。业务角色系统预置了账套管理员、记账员、查看者、报税员等角色，各角色操作权限都可修改。

可根据公司实际需求新增、修改和删除业务角色。利用日事清可以方便地实施角色管理，给用户设置操作权限时，需在创建用户后，指定用户对应的系统角色，再在账套派工时，指定用户的业务角色。这样，用户就会分配到一定的系统角色和业务角色，并自动继承赋予角色的操作权限。

(2)基于角色的访问控制模型扩展阅读：

用户基于角色的权限控制的好处：

用户基于角色的权限访问控制模型叫RBAC（Role-BasedAccess

Control），在RBAC中，权限与角色相关联，用户通过成为适当角色的成员而得到这些角色的权限，极大地简化了权限的管理。

在一个组织中，角色是为了完成各种工作而创造，用户则依据它的责任和资格来被指派相应的角色，用户可以很容易地从一个角色被指派到另一个角色。角色可依新的需求和系统的合并而赋予新的权限，而权限也可根据需要而从某角色中回收。

㈢ 如何在应用系统中实现数据权限的控制功能

基于RBAC模型的权限管理系统的设计和实现 0 引言 管理信息系统是一个复杂的人机交互系统，其中每个具体环节都可能受到安全威胁。构建强健的权限管理系统，保证管理信息系统的安全性是十分重要的。权限管理系统是管理信息系统中可代码重用性最高的模块之一。任何多用户的系统都不可避免的涉及到相同的权限需求，都需要解决实体鉴别、数据保密性、数据完整性、防抵赖和访问控制等安全服务(据ISO7498-2)。例如，访问控制服务要求系统根据操作者已经设定的操作权限，控制操作者可以访问哪些资源，以及确定对资源如何进行操作。 目前，权限管理系统也是重复开发率最高的模块之一。在企业中，不同的应用系统都拥有一套独立的权限管理系统。每套权限管理系统只满足自身系统的权限管理需要，无论在数据存储、权限访问和权限控制机制等方面都可能不一样，这种不一致性存在如下弊端： a.系统管理员需要维护多套权限管理系统，重复劳动。 b.用户管理、组织机构等数据重复维护，数据一致性、完整性得不到保证。 c.由于权限管理系统的设计不同，概念解释不同，采用的技术有差异，权限管理系统之间的集成存在问题，实现单点登录难度十分大，也给企业构建企业门户带来困难。 采用统一的安全管理设计思想，规范化设计和先进的技术架构体系，构建一个通用的、完善的、安全的、易于管理的、有良好的可移植性和扩展性的权限管理系统，使得权限管理系统真正成为权限控制的核心，在维护系统安全方面发挥重要的作用，是十分必要的。 本文介绍一种基于角色的访问控制RBAC（Role-Based policies Access Control）模型的权限管理系统的设计和实现，系统采用基于J2EE架构技术实现。并以讨论了应用系统如何进行权限的访问和控制。 1 采用J2EE架构设计 采用J2EE企业平台架构构建权限管理系统。J2EE架构集成了先进的软件体系架构思想，具有采用多层分布式应用模型、基于组件并能重用组件、统一完全模型和灵活的事务处理控制等特点。 系统逻辑上分为四层：客户层、Web层、业务层和资源层。 a. 客户层主要负责人机交互。可以使系统管理员通过Web浏览器访问，也可以提供不同业务系统的API、Web Service调用。 b. Web层封装了用来提供通过Web访问本系统的客户端的表示层逻辑的服务。 c. 业务层提供业务服务，包括业务数据和业务逻辑，集中了系统业务处理。主要的业务管理模块包括组织机构管理、用户管理、资源管理、权限管理和访问控制几个部分。 d. 资源层主要负责数据的存储、组织和管理等。资源层提供了两种实现方式：大型关系型数据库（如ORACLE）和LDAP（Light Directory Access Protocol，轻量级目录访问协议）目录服务器（如微软的活动目录）。 2 RBAC模型 访问控制是针对越权使用资源的防御措施。基本目标是为了限制访问主体（用户、进程、服务等）对访问客体（文件、系统等）的访问权限，从而使计算机系统在合法范围内使用；决定用户能做什么，也决定代表一定用户利益的程序能做什么[1]。 企业环境中的访问控制策略一般有三种：自主型访问控制方法、强制型访问控制方法和基于角色的访问控制方法（RBAC）。其中，自主式太弱，强制式太强，二者工作量大，不便于管理[1]。基于角色的访问控制方法是目前公认的解决大型企业的统一资源访问控制的有效方法。其显着的两大特征是：1.减小授权管理的复杂性，降低管理开销；2.灵活地支持企业的安全策略，并对企业的变化有很大的伸缩性。 NIST（The National Institute of Standards and Technology，美国国家标准与技术研究院）标准RBAC模型由4个部件模型组成，这4个部件模型分别是基本模型RBAC0（Core RBAC）、角色分级模型RBAC1（Hierarchal RBAC）、角色限制模型RBAC2（Constraint RBAC）和统一模型RBAC3（Combines RBAC）[1]。 a. RBAC0定义了能构成一个RBAC控制系统的最小的元素集合。在RBAC之中,包含用户users(USERS)、角色roles(ROLES)、目标objects(OBS)、操作operations(OPS)、许可权permissions(PRMS)五个基本数据元素，权限被赋予角色,而不是用户，当一个角色被指定给一个用户时，此用户就拥有了该角色所包含的权限。会话sessions是用户与激活的角色集合之间的映射。RBAC0与传统访问控制的差别在于增加一层间接性带来了灵活性，RBAC1、RBAC2、RBAC3都是先后在RBAC0上的扩展。 b. RBAC1引入角色间的继承关系，角色间的继承关系可分为一般继承关系和受限继承关系。一般继承关系仅要求角色继承关系是一个绝对偏序关系，允许角色间的多继承。而受限继承关系则进一步要求角色继承关系是一个树结构。 c. RBAC2模型中添加了责任分离关系。RBAC2的约束规定了权限被赋予角色时,或角色被赋予用户时,以及当用户在某一时刻激活一个角色时所应遵循的强制性规则。责任分离包括静态责任分离和动态责任分离。约束与用户-角色-权限关系一起决定了RBAC2模型中用户的访问许可。 d. RBAC3包含了RBAC1和RBAC2，既提供了角色间的继承关系，又提供了责任分离关系。 3核心对象模型设计 根据RBAC模型的权限设计思想，建立权限管理系统的核心对象模型。 对象模型中包含的基本元素主要有：用户（Users）、用户组（Group）、角色（Role）、目标（Objects）、访问模式（Access Mode）、操作（Operator）。主要的关系有：分配角色权限PA（Permission Assignment）、分配用户角色UA（Users Assignmen描述如下： a .控制对象：是系统所要保护的资源（Resource），可以被访问的对象。资源的定义需要注意以下两个问题： 1.资源具有层次关系和包含关系。例如，网页是资源，网页上的按钮、文本框等对象也是资源，是网页节点的子节点，如可以访问按钮，则必须能够访问页面。 2.这里提及的资源概念是指资源的类别（Resource Class），不是某个特定资源的实例（Resource Instance）。资源的类别和资源的实例的区分，以及资源的粒度的细分，有利于确定权限管理系统和应用系统之间的管理边界，权限管理系统需要对于资源的类别进行权限管理，而应用系统需要对特定资源的实例进行权限管理。两者的区分主要是基于以下两点考虑： 一方面，资源实例的权限常具有资源的相关性。即根据资源实例和访问资源的主体之间的关联关系，才可能进行资源的实例权限判断。 例如，在管理信息系统中，需要按照营业区域划分不同部门的客户，A区和B区都具有修改客户资料这一受控的资源，这里“客户档案资料”是属于资源的类别的范畴。如果规定A区只能修改A区管理的客户资料，就必须要区分出资料的归属，这里的资源是属于资源实例的范畴。客户档案（资源）本身应该有其使用者的信息（客户资料可能就含有营业区域这一属性），才能区分特定资源的实例操作，可以修改属于自己管辖的信息内容。 另一方面，资源的实例权限常具有相当大的业务逻辑相关性。对不同的业务逻辑，常常意味着完全不同的权限判定原则和策略。 b.权限：对受保护的资源操作的访问许可(Access Permission)，是绑定在特定的资源实例上的。对应地，访问策略（Access Strategy）和资源类别相关，不同的资源类别可能采用不同的访问模式（Access Mode）。例如，页面具有能打开、不能打开的访问模式，按钮具有可用、不可用的访问模式，文本编辑框具有可编辑、不可编辑的访问模式。同一资源的访问策略可能存在排斥和包含关系。例如，某个数据集的可修改访问模式就包含了可查询访问模式。 c.用户：是权限的拥有者或主体。用户和权限实现分离，通过授权管理进行绑定。 d.用户组：一组用户的集合。在业务逻辑的判断中，可以实现基于个人身份或组的身份进行判断。系统弱化了用户组的概念，主要实现用户（个人的身份）的方式。 e.角色：权限分配的单位与载体。角色通过继承关系支持分级的权限实现。例如，科长角色同时具有科长角色、科内不同业务人员角色。 f.操作：完成资源的类别和访问策略之间的绑定。 g.分配角色权限PA：实现操作和角色之间的关联关系映射。 h.分配用户角色UA：实现用户和角色之间的关联关系映射。 该对象模型最终将访问控制模型转化为访问矩阵形式。访问矩阵中的行对应于用户，列对应于操作，每个矩阵元素规定了相应的角色，对应于相应的目标被准予的访问许可、实施行为。按访问矩阵中的行看，是访问能力表CL(Access Capabilities)的内容；按访问矩阵中的列看，是访问控制表ACL（Access Control Lists）的内容。 4 权限访问机制 权限管理系统端：提供集中管理权限的服务，负责提供用户的鉴别、用户信息、组织结构信息,以及权限关系表的计算。 系统根据用户，角色、操作、访问策略和控制对象之间的关联关系，同时考虑权限的正负向授予，计算出用户的最小权限。在业务逻辑层采用Session Bean实现此服务，也可以发布成Web Service。采用代理Proxy模式，集中控制来自应用系统的所要访问的权限计算服务，并返回权限关系表，即二元组{ObjectId，OperatorId}。 应用系统端：可以通过访问能力表CL和访问控制表ACL两种可选的访问方式访问权限管理系统。 以基于J2EE框架的应用系统为例，说明访问过程： a.首先采用基于表单的验证，利用Servlet方式集中处理登录请求[2]。考虑到需要鉴别的实体是用户，采用基于ACL访问方式。用户登录时调用权限管理系统的用户鉴别服务，如果验证成功，调用权限计算服务，并返回权限关系表，以HashMap的方式存放到登录用户的全局Session中；如果没有全局的Session或者过期，则被导向到登录页面，重新获取权限。 b.直接URL资源采用基于CL访问方式进行的访问控制。如果用户直接输入URL地址访问页面，有两种方法控制访问：1.通过权限标签读取CL进行控制；2.采取Filter模式，进行权限控制，如果没有权限，则重定向到登录页面。 5 权限控制机制 权限所要控制的资源类别是根据应用系统的需要而定义的，具有的语义和控制规则也是应用系统提供的，对于权限管理系统来说是透明的，权限将不同应用系统的资源和操作统一对待。应用系统调用权限管理系统所获得的权限关系表，也是需要应用系统来解释的。按此设计，权限管理系统的通用性较强，权限的控制机制则由应用系统负责处理。 由于应用系统的权限控制与特定的技术环境有关，以基于J2EE架构的应用系统为例来说明，系统主要的展示组件是JSP页面，采用标记库和权限控制组件共同来实现。 a. 权限标识：利用标签来标识不同级别资源，页面权限标签将标识页面对象。 b. 权限注册：遍历JSP页面上的权限控制标签，读取JSP的控制权限。通过权限注册组件将JSP页面上的权限控制对象以及规则注册到权限管理信息系统中。 c. 权限控制：应用系统用户登录系统时，从权限管理系统获得权限关系表之后，一方面，权限标签控制页面展示；另一方面，利用权限控制组件在业务逻辑中进行相应的权限控制，尤其是和业务逻辑紧密联系的控制对象实例的权限控制。 6 权限存储机制 权限管理系统采用了两种可选的存储机制：LDAP（Lightweight Directory Access Protocol）目录服务数据库和关系型数据库。存储用户信息、组织结构、角色、操作、访问模式等信息。 其中，目录服务系统基于LDAP标准，具有广泛的数据整合和共享能力。元目录（Meta-Directory）功能允许快速、简洁的与企业现存基础结构进行集成，解决基于传统RDBMS等用户数据库与LDAP用户数据库的同步问题。 7 结语 本文论述了一种基于RBAC模型的权限管理系统的实现技术方案。该权限管理系统已成功应用于系统的设计和开发实践，与应用系统具有很好的集成。实践表明，采用基于RBAC模型的权限具有以下优势：权限分配直观、容易理解，便于使用；扩展性好，支持岗位、权限多变的需求；分级权限适合分层的组织结构形式；重用性强。

㈣ 用户权限设计

基于角色的访问控制模型就是把“用户—角色—操作—资源”关联到一起，实现非自主型访问控制策略。使用基于角色的访问控制模型可以减轻安全管理工作，因为某种任务是稳定的，而负责该项任务的人员是经常变化的，这种方式只需把新的用户分配给已有的角色即可，无需为用户重新指定资源和操作，因而简化了授权管理工作。

为了保障本系统操作使用的信息安全，系统登录认证体系由三个要素组成:用户、角色、权限，三者相辅相成，共同组成系统的安全运行屏障。

1.用户信息

用户信息表统一管理，在用户信息表中存储用户名称、登录名、口令、各子系统权限、用户角色信息等。

用户信息表的添加、删除以及子系统权限修改由总系统授权的管理员执行，本系统中，用户信息表的操作在业务处理与信息服务子系统的系统管理菜单下的用户信息管理页面。用户口令可以自行改变，用户权限的变更需要提请管理员同意，并由管理员修改。

子系统启动时读取用户信息表验证用户权限，在系统运行时依据权限分配相应的功能。依据用户在子系统中的权限级别控制用户可操作的功能，实现最终用户对ORACLE数据库中数据的读取和添加操作权限控制(表8－2)。

表8－2 用户信息结构表

2.角色信息

角色可以根据需要任意多地添加，多个角色权限组合生成多个权限控制，对应到一个确定的用户，赋予用户对功能模块的控制权限。用户角色表包括角色名称、用户唯一值编码等信息。示例见表8－3。

表8－3 用户角色表(示例)

在数据库中为各个功能模块建立了功能名称表，每个功能模块均有记录，有功能编码和功能名称及其他附属信息。功能名称示例见表8－4。

表8－4 功能名称表(示例)

每个用户必须属于至少一个角色，每个角色具备多个功能的控制权限，功能权限通过角色传递给用户，从而实现用户对功能的操作权限控制。

3.权限信息

权限表明了用户可执行的操作。系统权限控制采用最大优先，用户可以拥有多个角色，每个角色对每一页面都可拥有权限，但在权限结果判断时只以最大权限为主，即管理员级权限大于并包含访问者权限。功能权限示例如表8－5所示。

表8－5 功能权限表(示例)

系统规划的子系统权限等级见表8－6。

表8－6 子系统权限等级规划表(部分)

续表

4.用户认证授权

通过以上四个表将用户、角色与权限组合起来，可以形成无穷多的用户权限组合，直接控制用户权限到每个细分功能。

用户、角色、权限、功能控制流程如图8－1所示:

图8－1 用户权限控制流程图

功能权限表仅在部署角色权限时使用，标示功能具备的可部署权限。

在角色中必须保证有一个管理角色拥有用户管理功能的管理权限，防止不能分配角色与权限，同样在用户中必须保证至少有一个用户是管理角色。

㈤ 用友中用户、权限和角色三者之间的关系

1、用户

应用系统的具体操作者，用户可以自己拥有权限信息，可以归属于0～n个角色，可属于0～n个组。他的权限集是自身具有的权限、所属的各角色具有的权限、所属的各组具有的权限的合集。它与权限、角色、组之间的关系都是n对n的关系。

2、权限

系统的所有权限信息具有上下级关系，是一个树状的结构。对于每个权限，又存在两种情况，一个是只是可访问，另一种是可授权，例如对于“查看用户”这个权限，如果用户只被授予“可访问”，那么他就不能将他所具有的这个权限分配给其他人。

3、角色

为了对许多拥有相似权限的用户进行分类管理，定义了角色的概念，例如系统管理员、管理员、用户等角色。角色具有上下级关系，可以形成树状视图，父级角色的权限是自身及它的所有子角色的权限的综合。父级角色的用户、父级角色的组同理可推。

(5)基于角色的访问控制模型扩展阅读

用户基于角色的权限控制的好处：

用户基于角色的权限访问控制模型叫RBAC（Role-Based Access
Control），在RBAC中，权限与角色相关联，用户通过成为适当角色的成员而得到这些角色的权限，极大地简化了权限的管理。

在一个组织中，角色是为了完成各种工作而创造，用户则依据它的责任和资格来被指派相应的角色，用户可以很容易地从一个角色被指派到另一个角色。角色可依新的需求和系统的合并而赋予新的权限，而权限也可根据需要而从某角色中回收。

㈥ 基于角色访问控制有哪些特点，现实应用举例

 RBAC的基本思想是：授权给用户的访问权限，通常由用户在一个组织中担当的角色来确定。RBAC中许可被授权给角色，角色被授权给用户，用户不直接与许可关联。RBAC对访问权限的授权由管理员统一管理，RBAC根据用户在组织内所处的角色作出访问授权与控制，授权规定是强加给用户的，用户不能自主地将访问权限传给他人，这是一种非自主型集中式访问控制方式。例如，在医院里，医生这个角色可以开处方，但他无权将开处方的权力传给护士。

 角色访问控制（RBAC）引入了Role的概念，目的是为了隔离User（即动作主体，Subject）与Privilege（权限，表示对Resource的一个操作，即Operation+Resource）。 Role作为一个用户（User）与权限（Privilege）的代理层，解耦了权限和用户的关系，所有的授权应该给予Role而不是直接给User或Group.Privilege是权限颗粒，由Operation和Resource组成，表示对Resource的一个Operation.例如，对于新闻的删除操作。Role-Privilege是many-to-many的关系，这就是权限的核心。
基于角色的访问控制方法（RBAC）的显着的两大特征是：1.由于角色/权限之间的变化比角色/用户关系之间的变化相对要慢得多，减小了授权管理的复杂性，降低管理开销。2.灵活地支持企业的安全策略，并对企业的变化有很大的伸缩性。
 RBAC的关注点在于Role和User， Permission的关系。称为User assignment（UA）和Permission assignment（PA）。关系的左右两边都是Many-to-Many关系。就是user可以有多个role，role可以包括多个user
 在RBAC系统中，User实际上是在扮演角色（Role），可以用Actor来取代User，这个想法来自于Business Modeling With UML一书Actor-Role模式
 例子：低级用户只有向高级用户写入文件的权利，但是没有从高级用户那里获取文件的权利（一般的军事系统都是这样的），这样就保证了信息的流向性，即从低级到高级，从而保证了信息的安全性。

㈦ 访问控制技术的主要类型有哪三种

访问控制技术主要有3种类型：自主访问控制、强制访问控制和基于角色访问控制。自主访问控制：用户通过授权或者回收给其他用户访问特定资源的权限，主要是针对其访问权进行控制。

强制访问控制：由系统己经部署的访问控制策略，按照系统的规定用户需要服从系统访问控制策略，比如系统管理员制定访问策略，其他用户只能按照规定进行进程、文件和设备等访问控制。

(7)基于角色的访问控制模型扩展阅读

访问控制的主要功能包括：保证合法用户访问受权保护的网络资源，防止非法的主体进入受保护的网络资源，或防止合法用户对受保护的网络资源进行非授权的访问。

访问控制首先需要对用户身份的合法性进行验证，同时利用控制策略进行选用和管理工作。当用户身份和访问权限验证之后，还需要对越权操作进行监控。因此，访问控制的内容包括认证、控制策略实现和安全审计。

㈧ 毕业论文题目为"操作系统安全"大家认为应该往那个方向入手比较好最好帮忙列个题纲!!

摘要：本文介绍了BLP、DTE和RBAC三种安全策略访问模型，并结合这三种安全策略模型，形成一个适应各类安全产品的实用操作系统。此设计方案遵循GB17859-1999[1]中规定的结构化保护级（相当于《TCSEC》标准的B2级[2]）的安全要求进行设计，并在Linux操作系统上得以实现。
关键字：安全技术；安全模型；Linux操作系统
中图分类号：TP309 文献标识码：② 文章编号：
1. 引言
随着社会信息化的发展，计算机安全问题日益严重，建立安全防范体系的需求越来越强烈。操作系统是整个计算机信息系统的核心，操作系统安全是整个安全防范体系的基础，同时也是信息安全的重要内容。
本课题将通过研究操作系统的安全策略访问模型，结合国内、外的相关安全标准和已有的先进技术，将密码服务与高级别存取控制机制有机地结合起来，探索适合国情的安全操作系统结构，最终形成一个适应各类安全产品系统安全需求的结构化保护级（相当于TCSEC中规定的B2级）实用操作系统。并且通过推动安全操作系统的应用，取得良好的经济效益和社会效益。
2. 安全模型
该类模型是从安全策略和访问控制的角度描述安全系统，主要针对系统中主体对客体的访问及其安全控制。[3]
2.1 多级安全及自主访问策略模型
多级安全及自主访问策略模型的每个主体在替代用户之前，必须被配置最大安全级及标签范围；除某些可信客体外，每一个客体都要配置标签范围。
Bell&Lapala(BLP)模型[4,5]是最典型的信息保密性多级安全模型，包括强制访问控制和自主访问控制两部分。强制访问控制中的安全特性，要求对给定安全级别的主体，仅被允许对同一安全级别和较低安全级别上的客体进行“读”，对给定安全级别上的主体，仅被允许向相同安全级别或较高安全级别上的客体进行“写”，任意访问控制允许用户自行定义是否让个人或组织存取数据。
2.2 多域安全策略模型
多域策略的基本思想是：赋予保护对象一种抽象的数据类型，该类型表明了保护对象要保护的完整性属性，然后规定只有经授权的主动进程能替代用户访问这一完整性属性，并限制该主动进程的活动范围，使其获得它应该完成目标以外的能力极小化。
DTE （Domain and Type Enforcement）模型[6]是近年来被较多的作为实现信息完整性保护的模型。该模型定义了多个域（Domain）和型（Type），并将系统中的主体分配到不同的域中，不同的客体分配到不同的型中，通过定义不同的域对不同的型的访问权限，以及主体在不同的域中进行转换的规则来达到保护信息完整性的目的。
2.3 基于角色的访问控制模型
基于角色的访问控制模型的目的就是通过域隔离，确保对系统的完整性破坏的极小化。
RBAC模型[6]是基于角色的访问控制模型。该模型主要用于管理特权，在基于权能的访问控制中实现职责隔离及极小特权原理。其基本要素之间的关系如图1所示：

图1 RBAC基本要素关系
Fig.1 the relationship of basic elements in RBAC

在本系统中，将实现基于角色的授权和控制，支持角色互斥，不支持角色的继承，不支持同一个用户的多个角色。
3. 安全系统的设计
3.1 安全模型的设计
本系统中的安全服务器将遵循改进的BLP模型、DTE模型以及RBAC模型来实现系统的安全策略。其中，BLP模型保护信息的机密性；DTE模型保护信息的完整性；RBAC模型是授权模型。通过三种模型的相互作用和制约，保证系统中的信息以及系统自身的安全性。图2为本系统中三种模型以及重要功能的相互关系。

图2 模型间的相互关系
Fig.2 the relationship of models

如图2所示，授权策略RBAC是整个系统的基础，它通过为用户设置特定角色，影响IA控制、特权控制、多域访问控制和强制访问控制等基本功能，达到控制系统中用户/主体对客体/对象的访问目的。在本系统中，每个用户都有且只有一个角色。为某个用户给定一个角色，相当于给定该用户的最大特权集、安全标记范围、DTE域范围和最小审计掩码。该用户的上述属性只能够在给定角色的范围内指定。RBAC是通过最小特权、强制访问控制（包括MAC机密性保护和DTE完整性保护）和安全审计等功能组合实现的。
而多域策略DTE和多级安全策略BLP则是在授权策略授权的基础上，调用多域访问控制和强制访问控制功能，实现对客体/对象信息的完整性和机密性保护。
本系统在BLP模型的基础上进行了一些改动：
1. 对BLP模型“上写下读”的信息流规则进行了限制，将其中的“上写”改为：低安全等级的主体可以创建高安全等级的客体或向高安全等级的客体中添加信息，但是不能修改或删除高安全等级客体中的原有信息。例如，低安全等级的主体可以在高安全等级目录下（在通过了DAC和DTE检查的情况下）创建新的文件（包括子目录、命名管道等），但是不能删除原有的文件（包括子目录、命名管道等），也不能改写高安全等级文件的内容；
2. 引入可信主体的概念，即：所谓可信主体，就是拥有多个安全级或一个安全级范围的主体；
3. 引入可信客体的概念，即：所谓可信客体，就是拥有多个安全级或一个安全级范围的客体。
本系统中DTE实现采用为主体/客体指定域/型标识（统称为DTE标识）的方法，DTE策略将通过为主体赋“域”（Domain），为客体赋“型”（Type），并定义“域”和“型”之间的访问权限实现DTE完整性保护，并采用DTEL（DTE Language）语言进行描述，通过命令设置到系统核心。
核心中将为每个主体维护一个“域”标记，为每个文件维护一个“型”标记。当操作发生时，系统将根据主体“域”标记、文件“型”标记以及访问控制表判断是否允许操作发生。
原则上，构造一个安全系统必须同时兼顾用户应用系统、O/S服务系统、Linux 内核、硬件这四个子系统，使它们都获得有效的保护；但本系统主要关心用户应用系统和Linux 内核系统，因为它们与Linux 系统安全联系最直接。构筑安全Linux 系统的最终目标就是支持各种安全应用，如果系统在构造之初就没有区别地对待不同的应用，或者说不采取隔离的方式对待不同的应用，那么这样的系统是不实用的，因为不同的应用对系统安全可能造成的威胁是不同的。对用户应用系统的控制，我们主要采用角色模型与DTE技术的结合；而对Linux 内核的控制，则通过权能访问控制、增强的BLP模型及DTE策略来实现。
3.2 安全系统的结构设计

图3 Linux 结构化保护级安全服务器系统结构图
Fig.3 the structure chart of Linux structure protection security server

图3说明了本系统的体系结构。如图3，用户请求的系统操作进入核心后，首先经过安全策略执行点，调用相应的安全策略执行模块，安全策略执行模块读取相关的系统安全信息和主/客体安全属性，并调用安全策略判定模块进行安全判定，决定是否允许用户请求的操作继续执行；当用户请求的系统操作得到允许并执行结束后，再次通过安全策略执行点，进行相关安全信息/属性的设置和安全审计。
安全服务器中的功能模块与原有的系统操作是相对独立的，双方通过hook函数进行联系。通过改变hook函数的指向，可以启用不同的安全服务器。不同的安全服务器可以选择不同的安全策略，从而达到支持多安全策略的目的。
3.3 安全系统的功能特性
安全系统在原有Linux操作系统基础上，新增了的强制访问控制、最小特权管理、可信路径、隐通道分析和加密卡支持等功能组成，系统的主要功能如下：
1. 标识与鉴别
标识与鉴别功能用于保证只有合法的用户才能存取系统资源。本系统的标识与鉴别部分包括角色管理、用户管理和用户身份鉴别等三个部分：
 角色管理是实现RBAC模型的重要部分，将角色配置文件存放在/etc/security/role文件中，角色管理就是对角色配置文件的维护。
 用户管理就是对用户属性文件的维护，是在系统原有用户管理的基础上修改和扩充而来；本系统改变了原有系统集中存放用户属性的方式，在/etc/security/ia目录下为每个用户创建一个属性文件。
 用户身份鉴别过程就是控制用户与系统建立会话的过程；本系统将修改原有系统的pam模块和建立会话的程序，增加对管理员用户的强身份鉴别（使用加密卡），增加为用户设置初始安全属性（特权集、安全标记、域、审计掩码）的功能。
2. 自主访问控制（DAC）
用于进行按用户意愿的存取控制。使用DAC，用户可以说明其资源允许系统中哪个(些)用户使用何种权限进行共享。
本系统在自主访问控制中加入ACL机制。利用ACL，用户能够有选择地授予其他用户某些存取权限，来对信息进行保护，防止信息被非法提取。
3. 强制访问控制（MAC）
提供基于数据保密性的资源存取控制方法。MAC是多级安全及自主访问策略的具体应用，通过限制一个用户只能在低级别上读访问信息、只能在自身的级别上写访问信息，来加强对资源的控制能力，从而提供了比DAC更严格的访问约束。
4. 安全审计
审计是模拟社会监督机制而引入到计算机系统中，用于监视并记录系统活动的一种机制。审计机制的主要目标是检测和判定对系统的渗透，识别操作并记录进程安全级活动的情况。
本系统中的审计事件分为可信事件与系统调用。系统对每个用户审计的内容不同，需要设置系统的审计事件掩码和用户的审计事件掩码。在形成审计记录时，核心将根据审计掩码进行选择。
5. 客体重用
客体重用是指TSF必须确保受保护资源内的任何信息，在资源被重用时不会被泄露。
客体重用功能可以防止重要的客体介质在重新分配给其他主体的时候产生信息泄漏。在本系统中，出于系统效率和可靠性的考虑，只实现对核心重要数据结构剩余信息的自动清除和文件内容的人工清除。
6. 最小特权管理
根据《TESCE》B2级中提出的最小特权原理，系统中的每个进程只应具有完成其任务和功能所需要的最小特权。因此，在本系统中开发了一种灵活的特权管理机制，把超级用户的特权划分成一组细粒度特权的集合，通过对系统中用户和进程特权的赋值、继承和传递的控制，将其中的部分特权赋给系统中的某个用户，从而使系统中的普通用户也能具有部分特权来操作和管理系统。
7. 可信路径
可信路径要求为用户提供与系统交互的可信通道。可信路径的实现方法是通过核心对安全注意键的监控，并退出当前终端下的所有应用程序，启动新的可信登陆程序。
根据《TESEC》B2级对可信通路的要求，在本系统中开发了可信通路机制，以防止特洛伊木马等欺诈行为的发生。用户无论在系统的什么状态下，只要激活一个安全注意键（一般设置为Ctrl-Alt-A），就可以进入一个安全的登录界面。另外，本系统还采用了管理员用户的强身份认证和建立加密通道等技术，也可以保证用户与系统间交互的安全性。
8. 隐蔽通道分析
我国《计算机信息系统安全保护等级划分准则》[1]要求第四级及以上级别安全信息系统产品必须分析与处理隐蔽通道。本系统掩蔽通道分析将基于源代码，采用下列方法进行：
分析所有操作，列出操作及其涉及的共享资源（客体属性）
 列出操作与共享资源的关系图
 找出所有可能的存储隐蔽通道
 分析、标识每个存储隐蔽通道，并给出带宽
9. 加密卡支持
本系统基于国产密码硬件资源，实现的密码服务主要包括三个方面：
文件存储加解密：在命令层为用户提供一套SHELL命令，实现文件的机密性、完整性保护，同时提供一套接口库函数，供用户编程使用。
特权用户强身份认证：结合RBAC、DTE策略，对特权（角色）用户实施强身份认证。
数据传输加解密：在核心提供一套函数接口，用于实现数据的机密性和完整性。
4. 结论
本方案通过对Linux核心结构和操作系统域外层安全体系的层次结构的研究，遵循国内、外的相关安全标准，将三种安全策略模型和已有的先进技术有机地结合起来，增加了强制访问控制、最小特权、可信路径等安全功能，成功的在Linux操作系统上得已实现，基本达到了GB17859-1999中规定的结构化保护级（相当于《TCSEC》标准的B2级）的要求。
操作系统安全增强技术作为信息安全的关键部分，得到了国内、外的普遍重视。在安全领域，系统的安全性总是相对的。因此，对安全模型的研究和建模以及信息安全系统体系和方案设计的研究还有待进一步的深入。本设计方案已经在Linux操作系统上得到具体的实现，还有待于在实际应用中对安全操作系统进一步的考验和完善。

参考文献
[1] GB17859-1999, 计算机信息系统安全保护等级划分准则[S].
[2] DoD 5200. 28-STD, Department of Defense Trusted Computer System Evaluation Criteria[S]. Department of Defense, Washington,DC, 1985.
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[4] BELL D E, LaPADULA L J. Secure computer system: mathematical foundation and model[R]. Bedford MA: Mitre Corp, 1973. M74-244.
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[6] 季庆光，唐柳英.《结构化保护级》安全操作系统安全策略模型[R]. 北京：中科院信息安全技术工程研究中心，中软网络技术股份有限公司，2002.
The Research and Design of Security Model
LI Fang， HU Zhi-xing
(Information Engineering Institute, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China)

Abstract: After study of BLP model, DTE model and RBAC model, and combination of the three security models, an implementation scheme of security system and its components and functions is provided, which achieves the structure protection of GB17859 (as the level B2 of TCSEC standard). The scheme is implemented on Linux operating system successfully.

Key words: security techniques; security model; Linux operating system

㈨ 简述什么是基于角色的访问控制rbac

访问是一种利用计算机资源去做某件事情的的能力，访问控制是一种手段，通过它这种能力在某些情况下被允许或者受限制(通常是通过物理上和基于系统的控
制)。基于计算机的访问控制不仅可规定是“谁”或某个操作有权使用特定系统资源，而且也能规定被允许的访问类型。这些控制方式可在计算机系统或者外部设备
中实现。

就基于角色访问控制而言，访问决策是基于角色的，个体用户是某个组织的一部分。用户具有指派的角色(比如医生、护士、出纳、经理)。定义角色的过程应该基于对组织运转的彻底分析，应该包括来自一个组织中更广范围用户的输入。

访问权按角色名分组，资源的使用受限于授权给假定关联角色的个体。例如，在一个医院系统中，医生角色可能包括进行诊断、开据处方、指示实验室化验等;而研究员的角色则被限制在收集用于研究的匿名临床信息工作上。

控制访问角色的运用可能是一种开发和加强企业特殊安全策略，进行安全管理过程流程化的有效手段。

㈩ 访问控制的基本原理和常见模型

访问控制的功能及原理：
访问控制的主要功能包括：保证合法用户访问受权保护的网络资源，防止非法的主体进入受保护的网络资源，或防止合法用户对受保护的网络资源进行非授权的访问。访问控制首先需要对用户身份的合法性进行验证，同时利用控制策略进行选用和管理工作。当用户身份和访问权限验证之后，还需要对越权操作进行监控。因此，访问控制的内容包括认证、控制策略实现和安全审计。
1、认证。包括主体对客体的识别及客体对主体的检验确认；
2、控制策略。通过合理地设定控制规则集合，确保用户对信息资源在授权范围内的合法使用。既要确保授权用户的合理使用，又要防止非法用户侵权进入系统，使重要信息资源泄露。同时对合法用户，也不能越权行使权限以外的功能及访问范围；
3、安全审计。系统可以自动根据用户的访问权限，对计算机网络环境下的有关活动或行为进行系统的、独立的检查验证，并做出相应评价与审计。
访问控制的模型：
主要的访问控制类型有3种模型：自主访问控制（DAC）、强制访问控制（MAC）和基于角色访问控制（RBAC）。
1、自主访问控制
自主访问控制（Discretionary Access Control，DAC）是一种接入控制服务，通过执行基于系统实体身份及其到系统资源的接入授权。包括在文件，文件夹和共享资源中设置许可。用户有权对自身所创建的文件、数据表等访问对象进行访问，并可将其访问权授予其他用户或收回其访问权限。允许访问对象的属主制定针对该对象访问的控制策略，通常，可通过访问控制列表来限定针对客体可执行的操作。
2、强制访问控制
强制访问控制（MAC）是系统强制主体服从访问控制策略。是由系统对用户所创建的对象，按照规定的规则控制用户权限及操作对象的访问。主要特征是对所有主体及其所控制的进程、文件、段、设备等客体实施强制访问控制。
3、基于角色的访问控制
角色（Role）是一定数量的权限的集合。指完成一项任务必须访问的资源及相应操作权限的集合。角色作为一个用户与权限的代理层，表示为权限和用户的关系，所有的授权应该给予角色而不是直接给用户或用户组。