基于角色的强制访问控制模型研究

对传统访问控制模型进行了分析，指出它们缺点和存在的问题；介绍了基于角色的访问控制模型及其优点，提出了一种基于角色的访问控制模型，对传统的BLP模型进行改造，并给出了简要的证明。
关 键 词 访问控制; 基于角色的访问控制; 基于格的访问控制; 强制访问控制

Research of Access Control of Role-Based MAC
TIAN Jing-dong1，HE Zai-lang2，WANG Xiang-dong3，ZHANG Yu-sen4
(1. PLA 77546th Unit Lasa 850000; 2. PLA Engineer Command College Xuzhou JiangSu 221004; 3. Institute of Communication Engineering, PLA Univ. of Sci. & Tech. Nanjing 210007; 4. Institute of Command Automation, PLA Univ. of Sci. & Tech. Nanjing 210042)
Abstract This article analyzes the traditional access control models, points out their defects and existing problems. Particularly, a role-based access control model and its merits are introduced in this article. And then, the advanced methods of reconstructing the traditional BLP models with role-based access control model is proposed and a brief theoretical analysis is given.
Key words access control; role-based access control; lattice-based access control; mandatory access control

访问控制技术是任何安全信息系统的重要环节。访问控制主要解决系统的机密性和完整性方面的问题。20世纪70年代，Bell，Biba，LaPadula和Denning对访问控制技术领域进行基础研究，并建立了基于格的强制访问策略模型(LBAC)，其理论和概念几乎可以用到任何涉及信息流的场合。最具有代表性的两个模型是Bell-LaPadula模型(简称BLP模型)和Biba模型，被广泛应用于许多系统中。BLP模型主要解决机密性问题，Biba模型主要解决完整性问题，但是它们在实现过程中的缺陷，影响了它们的可用性。
1 Bell-LaPadula模型
Bell-LaPadula模型用强制访问控制来加强自主访问控制，以执行信息流策略。Bell-LaPadula模型的访问控制分为两步：(1) 自主访问控制矩阵D，但D的内容可以被主体修改，一个操作的实现在D中的验证还不够充分；(2) 操作必须被强制访问控制策略批准。
强制访问控制策略用主体和对象的安全级别来表达。用()sλ和()oλ分别表示主体s和对象o的安全级别；用表示安全级别间的支配关系，那么Bell-LaPadula模型的主要性质表现为： 􀀻
(1) 简单安全特性，即当且仅当()()soλλ􀀻，主体s可以读对象o。
(2) *-特性，即当且仅当()()oλλ􀀻，主体s可以写对象o。有时也表现为严格的*-特性，即当且仅当()()soλλ=，主体s可以写对象o。
但是，Bell-LaPadula模型不能完全抵抗特洛伊木马，也不能解决隐蔽信道问题[1]。
Biba模型和BLP模型没有本质的区别，都只允许安全格中一个方向的信息流，即BLP模型允许信息上流，Biba模型允许信息下流[1]。
本文对传统的BLP模型进行改造，提出了一种基于角色的访问控制模型。
2 基于角色访问的控制模型(RBAC)
RBAC是传统的强制访问控制(Mandatory Access Control，MAC)和DAC最有希望的替换品。在基于角色的访问控制(Role-Based Access Control，RBAC)中，许可(Permission)都与角色(Role)相关。用户(User)都分配适当的角色，因而获得角色的许可，简化了许可的管理。角色可以根据一个部门的工作来创建，于是用户可以根据自身的责任和资格来分配适当的角色。用户可以方便地从一个角色被分配到另一个角色。角色可以根据应用和系统的变化授予新的许可，也可以根据需要，撤销许可。
策略中立是RBAC的一个重要特点；RBAC的另一个特点是有能力根据组织需求的变化修改策略。这些特点可以弥补BLP模型的不足。