基于角色的ＲＢＡＣ模型在知識(shí)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘要：結(jié)合某電信知識(shí)管理系統(tǒng)中權(quán)限管理模塊的實(shí)際需求，對(duì)RABC模型進(jìn)行擴(kuò)展，設(shè)計(jì)了針對(duì)功能和數(shù)據(jù)的權(quán)限管理模型，使權(quán)限管理具有更高的靈活性和實(shí)用性。

關(guān)鍵詞：基于角色的訪問控制；功能權(quán)限；數(shù)據(jù)權(quán)限；知識(shí)管理

0 引言

為降低客戶服務(wù)成本，提高運(yùn)營效率，構(gòu)建學(xué)習(xí)型組織，某電信知識(shí)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)是建立信息規(guī)范、分類規(guī)整、知識(shí)流暢通的先進(jìn)、統(tǒng)一、高效的企業(yè)級(jí)知識(shí)管理體系。此系統(tǒng)具有功能復(fù)雜，用戶眾多的特點(diǎn)。由于電信業(yè)務(wù)系統(tǒng)相比其他的應(yīng)用系統(tǒng)，業(yè)務(wù)更復(fù)雜，數(shù)據(jù)量更龐大，因此合理控制眾多用戶對(duì)系統(tǒng)資源的訪問權(quán)限，對(duì)于保證系統(tǒng)的安全性，明確用戶的責(zé)任，有著及其重要的意義?；诮巧脑L問控制(Role basedaccess control，RBAC)機(jī)制由于具有較高的可擴(kuò)展性和靈活性，在分布式系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)乃至各種操作系統(tǒng)中都得到了一定程度的應(yīng)用。本文在RBAC模型的基礎(chǔ)上提出了能夠?qū)崿F(xiàn)功能權(quán)限和數(shù)據(jù)權(quán)限的擴(kuò)展型的RABC模型，并介紹了基于該模型的權(quán)限管理的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。

1 知識(shí)管理系統(tǒng)中權(quán)限設(shè)計(jì)的需求

知識(shí)管理系統(tǒng)是企業(yè)實(shí)現(xiàn)知識(shí)管理的平臺(tái)，是以人的智能為主導(dǎo)，以信息技術(shù)為手段的人機(jī)結(jié)合的管理系統(tǒng)。它是通過將企業(yè)中的各種知識(shí)資源(包括顯性知識(shí)和隱性知識(shí))整合為動(dòng)態(tài)的知識(shí)體系，以促進(jìn)知識(shí)創(chuàng)新，從而最終提高企業(yè)的核心競爭力。此系統(tǒng)的功能和程序以功能項(xiàng)的形式(菜單，目錄，窗口，按鈕等)向用戶提供各種操作，但并不是每個(gè)用戶都有權(quán)力使用系統(tǒng)中的每項(xiàng)功能與操作，需要根據(jù)用戶的不同職責(zé)對(duì)其權(quán)限進(jìn)行控制與管理。權(quán)限往往是一個(gè)極其復(fù)雜的問題，可以簡單地描述為這樣的邏輯表達(dá)式：判斷“Who對(duì)What(Which)進(jìn)行How操作”的表達(dá)式是否為真。

知識(shí)管理系統(tǒng)的權(quán)限模塊應(yīng)滿足如下需求：

(1)不同職責(zé)的人員，對(duì)于系統(tǒng)的操作權(quán)限應(yīng)該是不同的。例如，知識(shí)員工能發(fā)布知識(shí)，但不能審核知識(shí)，而知識(shí)專家既能發(fā)布知識(shí)，又能審核知識(shí)；

(2)可以對(duì)某一類人進(jìn)行權(quán)限分配。對(duì)于多用戶的電信知識(shí)管理系統(tǒng)來說，如果要求管理員為每位用戶分配操作權(quán)限，將是一件耗時(shí)且很不方便的事情。所以，在系統(tǒng)中就提出了對(duì)“角色”進(jìn)行授權(quán)的概念，將權(quán)限一致的用戶編入同一組，然后為該組進(jìn)行權(quán)限分配；

(3)權(quán)限模塊應(yīng)該是可維護(hù)的。例如某位電信員工的職位變化了，可以相應(yīng)的改變其操作權(quán)限；

(4)滿足業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的功能權(quán)限；

(5)滿足業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)權(quán)限，例如某10000號(hào)員工只能看到其所在地區(qū)的知識(shí)，而不能看到其他地區(qū)的知識(shí)；

(6)權(quán)限模塊應(yīng)該是可擴(kuò)展的。它應(yīng)該可以加入到任何帶有權(quán)限管理功能的系統(tǒng)中，就像是一個(gè)組件一樣可以被不斷地重用，而不是僅僅局限于本知識(shí)管理系統(tǒng)。

2 RBAC的優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的訪問控制技術(shù)主要分為兩大類，即自主訪問控制(Discretionary Access Control，DAC)和強(qiáng)制訪問控制(Manda-tory Access Control，MAC)。DAC將賦予或取消訪問權(quán)限的一部分權(quán)限留給用戶個(gè)人，不利于實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的全局訪問控制；MAC在系統(tǒng)連續(xù)工作能力、授權(quán)的可管理性等方面考慮不足?；诮巧脑L問控制(RBAC)是在DAC和MAC的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的，有效地克服了傳統(tǒng)訪問控制技術(shù)中的不足，用戶借助于角色這個(gè)主體訪問系統(tǒng)資源，大大提高了管理的效率，減少了授權(quán)管理的復(fù)雜性。

RBAC模型主要以員工－角色、角色－權(quán)限、角色－角色之間的關(guān)系來體現(xiàn)訪問控制策略。它的最大優(yōu)勢(shì)在于對(duì)授權(quán)管理的支持。通常的訪問控制實(shí)現(xiàn)方法將用戶與訪問權(quán)限直接相聯(lián)系，當(dāng)組織內(nèi)人員新增或有人離開或某個(gè)用戶的職能發(fā)生變化時(shí)，需要進(jìn)行大量的授權(quán)更改工作，而RBAC將用戶與其擁有的權(quán)限分離開來，管理員可以將用戶的授權(quán)和權(quán)限的劃分進(jìn)行分別處理，通過給用戶授予角色來實(shí)現(xiàn)用戶的授權(quán)操作。RBAC的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于：系統(tǒng)管理員處在一種比較抽象且與企業(yè)通常的業(yè)務(wù)管理相類似的層次上，便于職責(zé)分配。在集中式管理中，知識(shí)管理通常由一個(gè)指定的管理員擔(dān)任，而在分布式管理中，可以由多個(gè)具有不同管理權(quán)限域的管理員來擔(dān)任，本文的知識(shí)管理系統(tǒng)屬于分布式系統(tǒng)，所以知識(shí)管理員可以由不同地區(qū)的管理員來擔(dān)任。

3 知識(shí)管理系統(tǒng)中權(quán)限模型的設(shè)計(jì)

知識(shí)管理系統(tǒng)的權(quán)限模型根據(jù)其需求來看，可以分為兩個(gè)層次，即功能層的訪問權(quán)限和數(shù)據(jù)層的訪問權(quán)限。

3.1功能權(quán)限

功能層的訪問權(quán)限主要由RBAC模型實(shí)現(xiàn)，如圖1所示，主要由三部分組成，分別是：核心RBAC、層次RBAC、職責(zé)隔離。

核心RABC(core RBAC)定義了RBAC模型最基本的五個(gè)基本元素：用戶(User)、角色(Role)、操作(Operations)、操作對(duì)象(Objects)、權(quán)限(Permission)。如圖2所示。

層次RBAC(Hierarchical RBAC)主要是指權(quán)限的繼承，在RBAC中通過增加角色的自關(guān)聯(lián)來實(shí)現(xiàn)，即角色可擁有子角色，子角色繼承父角色的權(quán)限。

職責(zé)隔離(separation of Duty Relations)主要分為靜態(tài)職責(zé)隔離(Static separation duty，SSD)和動(dòng)態(tài)職責(zé)隔離(Dynamicseparation duty.DSD)。SSD比較容易理解，即在系統(tǒng)初始化時(shí)，不能把沖突的角色分配給同—個(gè)用戶；DSD是指相互沖突的角色可以同時(shí)分配給同—個(gè)用戶，但在一次Session中不能同時(shí)扮演相沖突的角色，即在用戶權(quán)限范圍內(nèi)限制權(quán)限的可用性。例如，某員工既是人力資源部的會(huì)計(jì)又是出納，那么他在行使會(huì)計(jì)權(quán)利的同時(shí)就不能享有出納的權(quán)利，必須先退出會(huì)計(jì)角色，再以出納的角色進(jìn)入系統(tǒng)才能享有出納的權(quán)利。

3.2數(shù)據(jù)權(quán)限

在RBAC模型中沒有明確定義數(shù)據(jù)權(quán)限的實(shí)現(xiàn)策略，因此需設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)權(quán)限模型來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)權(quán)限的要求。根據(jù)RBAC模型，作者同樣地設(shè)計(jì)了一個(gè)中間對(duì)象一數(shù)據(jù)角色，此角色與數(shù)據(jù)操作權(quán)限為多對(duì)多的關(guān)系。首先將數(shù)據(jù)映射為RBAC中的操作對(duì)象，對(duì)數(shù)據(jù)的操作映射為對(duì)操作對(duì)象的操作，然后將對(duì)此操作對(duì)象以及操作對(duì)象的操作構(gòu)成的權(quán)限授予給數(shù)據(jù)角色；為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)權(quán)限能夠授予多種對(duì)象，需要將RBAC的把角色授予用戶的模型演變?yōu)榘褦?shù)據(jù)角色授予功能角色、組織機(jī)構(gòu)或具體人員；為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)權(quán)限的繼承，需要將數(shù)據(jù)資源重構(gòu)為允許自關(guān)聯(lián)的模型。在經(jīng)過這些重構(gòu)之后，數(shù)據(jù)權(quán)限的模型就形成了，如圖3所示。

4 知識(shí)管理系統(tǒng)中權(quán)限管理的實(shí)現(xiàn)

經(jīng)過以上的分析及設(shè)計(jì)，在功能權(quán)限部份建立了以下的基本表：用戶表(USER TABLE)，角色表(ROLE TABLE)，模塊表(MODULE TABLE)，操作功能表(FERNCTION TALBE)，權(quán)限表(AUTHTABLE)，角色權(quán)限關(guān)系表(ROLE_AUTHTABLE)，用戶角色關(guān)系表(USER_ROLE TABLE)，角色互斥表(ROLE_CONSTRAINTTABLE)，權(quán)限互斥表(AUTH.CONSTRAINT TABLE)，用戶組表(GROUP TABLE)，用戶與用戶組關(guān)系表(GROUP_USER TABLE)，用戶組與角色關(guān)系表(GROUP_ROLE)，將以上各表聯(lián)合起來就形成了功能權(quán)限的數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)模型。授權(quán)分為以下幾個(gè)步驟：配置操作對(duì)象以及對(duì)操作對(duì)象的操作；授予角色對(duì)操作對(duì)象的操作權(quán)限；分配角色給用戶等。

數(shù)據(jù)權(quán)限的物理模型如圖4所示。授權(quán)步驟同功能極限的授權(quán)步驟。

用戶登錄系統(tǒng)后，系統(tǒng)首先利用用戶角色關(guān)系表(USER_ROLE TABLE)與用戶數(shù)據(jù)角色關(guān)系表(uSER_DATA_ROLE TABLE)或功能角色數(shù)據(jù)關(guān)系表(FUNCTION_ROLE_DATA_ROLE TABLE)找出該用戶所對(duì)應(yīng)的功能角色與數(shù)據(jù)角色，然后利用功能訪問權(quán)限表(AUTH TABLE)和數(shù)據(jù)訪問權(quán)限表(DATA AUTH TABLE)找出該用戶所能進(jìn)行的操作。系統(tǒng)管理員在進(jìn)行維護(hù)時(shí)，只需修改相應(yīng)表的記錄，而不需要修改表的結(jié)構(gòu)，這就大大簡化了管理工作。

5 結(jié)束語

本文提出了能夠?qū)崿F(xiàn)功能權(quán)限和數(shù)據(jù)權(quán)限的RBAC擴(kuò)展模型，并在某電信知識(shí)管理系統(tǒng)中得到了應(yīng)用，證明了此模型不僅可以滿足權(quán)限管理的需求，而且具有可維護(hù)性、靈活性、完整性，可移植性等特點(diǎn)。