動(dòng)態(tài)開放式環(huán)境下的使用控制模型研究.pdf

1、傳統(tǒng)的訪問控制模型都是基于封閉式計(jì)算環(huán)境，安全策略驗(yàn)證在訪問發(fā)生之前執(zhí)行，訪問過程中授權(quán)不再發(fā)生變化，而目前的動(dòng)態(tài)開放式環(huán)境，具有實(shí)體屬性可變、訪問控制持續(xù)、實(shí)體分布分散等特點(diǎn)，傳統(tǒng)訪問控制策略模型已經(jīng)不能滿足當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的需求。為了解決這些問題，出現(xiàn)了使用控制的概念，即對數(shù)據(jù)的使用進(jìn)行控制，而不僅僅是對訪問進(jìn)行授權(quán)管理;重要的研究成果之一是使用控制模型（Usage Control，UCON），其中的典型代表是UCONABC模型，UCO

2、NABC模型作為下一代訪問控制模型被提出，其最重要的特點(diǎn)是提供對屬性易變性和決策持續(xù)性的支持，滿足當(dāng)前復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下對數(shù)據(jù)使用控制的要求。但是UCONABC模型存在管理效率低下的問題，實(shí)踐證明基于角色訪問控制（Role Based Access Control，RBAC）模型具有策略中立、表達(dá)能力強(qiáng)，效率高等優(yōu)點(diǎn)，但存在靜態(tài)授權(quán)集中控制的缺點(diǎn)。本文從兩個(gè)角度出發(fā)，一是研究UCONABC模型，發(fā)展其理論;二是從RBAC模型出發(fā)，使RBAC

3、保持其優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，進(jìn)而擁有動(dòng)態(tài)授權(quán)、自動(dòng)控制的特點(diǎn)。目標(biāo)都是為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)開放式環(huán)境下的數(shù)據(jù)使用控制。
　　本文首先詳細(xì)介紹使用控制模型的研究與發(fā)展，希望起到拋磚引玉的作用。針對UCONABC模型最初子模型定義只有16個(gè)的情況，補(bǔ)足所有24個(gè)子模型定義;介紹形式化描述、體系結(jié)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)制和應(yīng)用等各方面研究情況;分析目前主要研究方向。
　　為了更好地分析UCONABC模型的安全性等性能，需要對UCONABC模型進(jìn)行形式化描述，針

4、對目前UCONABC模型形式化描述方法對并發(fā)執(zhí)行使用進(jìn)程描述不完全的問題，改進(jìn)計(jì)算樹邏輯語言(Computer Tree Logic，CTL)并提出其語法語義，使用這種改進(jìn)的CTL邏輯語言對UCONABC模型進(jìn)行形式化描述。在使用控制授權(quán)前子模型(UCONpreA)安全性結(jié)論的基礎(chǔ)上，完成了關(guān)于授權(quán)使用控制模型UCONA的安全分析。最后對UCONABC模型中的信息流動(dòng)規(guī)律和特征予以分析和證明。
　　針對目前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境諸如物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)

5、格系統(tǒng)等具有開放性、分布式和動(dòng)態(tài)性的特征，需要提供對數(shù)據(jù)持續(xù)和動(dòng)態(tài)使用控制的問題，以UCONABC模型為基礎(chǔ)提出一種支持后職責(zé)的使用控制安全模型DUCON及其安全策略，對DUCON模型的安全策略進(jìn)行形式化描述，提出了模型體系結(jié)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)制并分析其性能，分析結(jié)果表明模型很好的支持分布式管理。
　　大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的訪問控制面臨的問題之一是安全管理的復(fù)雜性，UCONABC模型雖然能實(shí)現(xiàn)授權(quán)的動(dòng)態(tài)控制，但是卻存在缺乏管理模型、管理效率低下的

6、缺點(diǎn)，基于角色訪問控制模型可以有效地降低管理的復(fù)雜性，是大型網(wǎng)絡(luò)訪問控制應(yīng)用的主流。但RBAC模型仍舊是基于靜態(tài)授權(quán)的，不提供對授權(quán)和數(shù)據(jù)使用的動(dòng)態(tài)控制;引入使用控制的思想，提出基于角色使用控制(Role-Based Usage Control，RBUC)模型，模型能實(shí)現(xiàn)用戶角色分配和權(quán)限分配的自動(dòng)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)了分散控制的功能，在保證效率的前提下提供對數(shù)據(jù)使用的動(dòng)態(tài)控制。
　　另外一種動(dòng)態(tài)配置RBAC的方法是使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，從已有