RBAC在企業(yè)管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

何瑞娟

[摘 要] 本文主要采用NIST建議的靜態(tài)職責(zé)分離的有限層次的RBAC模型做參考，設(shè)計(jì)企業(yè)管理信息系統(tǒng)訪問(wèn)控制機(jī)制。既在信息系統(tǒng)安全上能夠滿(mǎn)足用戶(hù)要求，又能夠適應(yīng)MIS系統(tǒng)易變的特性。

[關(guān)鍵詞] RBAC；管理信息系統(tǒng)；角色

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 17. 036

[中圖分類(lèi)號(hào)] TP393.07；TP389 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2017）17- 0072- 03

1 前 言

隨著計(jì)算機(jī)的普及和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的應(yīng)用，尤其是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其開(kāi)發(fā)工具的成熟，各種基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用蓬勃發(fā)展，電子貿(mào)易、電子政務(wù)、數(shù)字城市等新型的應(yīng)用都在不同行業(yè)展現(xiàn)出了強(qiáng)大的生命力?；诠簿W(wǎng)絡(luò)的信息系統(tǒng)由于其開(kāi)放性和資源的共享性極大地方便了使用者，從而大大提高了企業(yè)和政府機(jī)關(guān)的工作效率及工作質(zhì)量。信息系統(tǒng)本身具備多用戶(hù)性、廣泛的適用性，以及數(shù)據(jù)存取的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，這些特點(diǎn)都對(duì)系統(tǒng)的安全性提出了更高的要求。

為此，除了采用相應(yīng)的加密技術(shù)外，人們也設(shè)計(jì)出了多種安全模型，其中基于角色的數(shù)據(jù)訪問(wèn)權(quán)限控制（RBAC）應(yīng)用最為廣泛。采用RBAC模型設(shè)計(jì)的信息系統(tǒng)通過(guò)對(duì)不同角色的用戶(hù)訪問(wèn)權(quán)限的控制，更能有效地保證一些重要和敏感數(shù)據(jù)的安全性。

中國(guó)五礦集團(tuán)公司信息化工作在公司戰(zhàn)略的指導(dǎo)下堅(jiān)持“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施、統(tǒng)一部署、分級(jí)管理”的總體原則，建設(shè)了包括戰(zhàn)略、人力、財(cái)務(wù)、投資、風(fēng)險(xiǎn)、審計(jì)等在內(nèi)的管理決策平臺(tái)，建成了集團(tuán)集中部署的財(cái)務(wù)業(yè)務(wù)一體化的運(yùn)營(yíng)管控平臺(tái)，搭建了包括門(mén)戶(hù)、協(xié)同辦公、知識(shí)管理、數(shù)據(jù)管控等在內(nèi)的基礎(chǔ)應(yīng)用支撐平臺(tái)。三大平臺(tái)的應(yīng)用體系建設(shè)涵蓋了集團(tuán)經(jīng)營(yíng)管理的方方面面，用戶(hù)上至集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)，下至普通一線員工。一套既嚴(yán)謹(jǐn)又靈活、既先進(jìn)又實(shí)用并且便于維護(hù)的用戶(hù)權(quán)限管理體系的建立對(duì)于集團(tuán)公司信息化建設(shè)工作的推進(jìn)至關(guān)重要。

2 背景知識(shí)

2.1 訪問(wèn)控制簡(jiǎn)介

訪問(wèn)控制模型是一種從訪問(wèn)控制的角度出發(fā)，描述安全系統(tǒng)，建立安全模型的方法。常用的有：自主訪問(wèn)控制模型，強(qiáng)制訪問(wèn)控制模型，基于角色的訪問(wèn)控制模型。

自主訪問(wèn)控制模型。自主訪問(wèn)控制模型（DAC Model：Discretionary Access Control Model）是根據(jù)自主訪問(wèn)控制策略建立的一種模型，允許合法用戶(hù)以用戶(hù)或用戶(hù)組的身份訪問(wèn)策略規(guī)定的客體，同時(shí)阻止非授權(quán)用戶(hù)訪問(wèn)客體，某些用戶(hù)還可以自主地把自己所擁有的客體的訪問(wèn)權(quán)限授予其他用戶(hù)。

自主訪問(wèn)控制對(duì)用戶(hù)提供的這種靈活的數(shù)據(jù)訪問(wèn)方式，使得DAC廣泛應(yīng)用在商業(yè)和工業(yè)環(huán)境中。由于用戶(hù)可以任意傳遞權(quán)限，DAC模型提供的安全防護(hù)還是相對(duì)比較低的，不能給系統(tǒng)提供充分的數(shù)據(jù)保護(hù)。

強(qiáng)制訪問(wèn)控制模型。強(qiáng)制訪問(wèn)控制模型（MAC Model：Mandatory Access Control Model）最開(kāi)始為了實(shí)現(xiàn)比DAC更為嚴(yán)格的訪問(wèn)控制策略，美國(guó)政府和軍方開(kāi)發(fā)了各種各樣的控制模型，這些方案或模型都有比較完善和詳盡的定義。隨后，逐漸形成強(qiáng)制訪問(wèn)的模型，并得到廣泛的商業(yè)關(guān)注和應(yīng)用。在MAC訪問(wèn)控制中，用戶(hù)和客體資源都被賦予一定的安全級(jí)別，用戶(hù)不能改變自身和客體的安全級(jí)別，只有管理員才能夠確定用戶(hù)和組的訪問(wèn)權(quán)限。和DAC模型不同的是，MAC是一種多級(jí)訪問(wèn)控制策略，它的主要特點(diǎn)是系統(tǒng)對(duì)訪問(wèn)主體和受控對(duì)象實(shí)行強(qiáng)制訪問(wèn)控制，系統(tǒng)事先給訪問(wèn)主體和受控對(duì)象分配不同的安全級(jí)別屬性，在實(shí)施訪問(wèn)控制時(shí)，系統(tǒng)先是對(duì)訪問(wèn)主體和受控對(duì)象的安全級(jí)別屬性進(jìn)行比較，再?zèng)Q定訪問(wèn)主體能否訪問(wèn)該受控對(duì)象。

基于角色的訪問(wèn)控制模型?；诮巧脑L問(wèn)控制模型（RBAC Model：Role-Based Access Control Model）：RBAC模型的基本思想是將訪問(wèn)許可權(quán)分配給一定的角色，用戶(hù)通過(guò)擔(dān)任不同的角色獲得角色所擁有的訪問(wèn)許可權(quán)。這是因?yàn)樵诤芏鄬?shí)際應(yīng)用中，用戶(hù)并不是可以訪問(wèn)的信息資源的所有者（這些信息屬于企業(yè)），因此，訪問(wèn)控制應(yīng)該基于員工的職務(wù)而不是基于員工在哪個(gè)組或者誰(shuí)是信息的所有者，即訪問(wèn)控制是由各個(gè)用戶(hù)在部門(mén)中所擔(dān)任的角色來(lái)確定的，例如，一個(gè)公司可以有總經(jīng)理、部門(mén)經(jīng)理、業(yè)務(wù)員等角色。

RBAC從控制主體的角度出發(fā)，根據(jù)管理中相對(duì)穩(wěn)定的職權(quán)和責(zé)任來(lái)劃分角色，將訪問(wèn)權(quán)限與角色相聯(lián)系，這點(diǎn)與傳統(tǒng)的MAC和DAC將權(quán)限直接授予用戶(hù)的方式不同；通過(guò)給用戶(hù)分配合適的角色，讓用戶(hù)與訪問(wèn)權(quán)限相聯(lián)系。角色成為訪問(wèn)控制中訪問(wèn)主體和受控對(duì)象之間的一座橋梁。

角色可以看作是一組操作的集合，不同的角色具有不同的操作集，這些操作集由系統(tǒng)管理員分配給角色。在下面的實(shí)例中，我們假設(shè)A是部門(mén)經(jīng)理，B是業(yè)務(wù)員。那么部門(mén)經(jīng)理的權(quán)限為：查看業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、審批業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、審批費(fèi)用數(shù)據(jù)；業(yè)務(wù)員的權(quán)限為：錄入業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、錄入費(fèi)用數(shù)據(jù)、查看審批數(shù)據(jù)。那么，依據(jù)角色的不同，每個(gè)主體只能執(zhí)行自己所指定的訪問(wèn)功能。用戶(hù)在一定的部門(mén)中具有一定的角色，其所執(zhí)行的操作與其所扮演的角色的職能相匹配，這正是基于角色的訪問(wèn)控制（RBAC）的根本特征。

系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)授予或撤銷(xiāo)用戶(hù)角色。同一個(gè)用戶(hù)可以是多個(gè)角色的成員，即同一個(gè)用戶(hù)可以扮演多種角色，比如一個(gè)用戶(hù)可以是部門(mén)經(jīng)理，同時(shí)也可以作為公文文書(shū)。同樣，一個(gè)角色可以擁有多個(gè)用戶(hù)成員，這與現(xiàn)實(shí)是一致的，一個(gè)人可以在同一部門(mén)中擔(dān)任多種職務(wù)，而且擔(dān)任相同職務(wù)的可能不止一人。因此RBAC提供了一種描述用戶(hù)和權(quán)限之間的多對(duì)多關(guān)系。RBAC中引進(jìn)了角色的概念，用角色表示用戶(hù)在系統(tǒng)中具有的操作權(quán)限，靈活地表達(dá)和實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的安全策略，從而簡(jiǎn)化了權(quán)限設(shè)置的管理，從這個(gè)角度看，RBAC很好地解決了企業(yè)管理信息系統(tǒng)中用戶(hù)數(shù)量多、變動(dòng)頻繁的問(wèn)題。endprint

相比較而言， RBAC是實(shí)施面向企業(yè)的安全策略的一種有效的訪問(wèn)控制方式，其具有靈活性、方便性和安全性的特點(diǎn)，目前在大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的權(quán)限管理中得到普遍應(yīng)用。

2.2 RBAC架構(gòu)

NIST的RBAC參考模型包括核心RBAC、層次RBAC、靜態(tài)職責(zé)分離和動(dòng)態(tài)職責(zé)分離四個(gè)模型構(gòu)件，分別描述了RBAC系統(tǒng)某一個(gè)方面的特征。在構(gòu)造實(shí)際RBAC系統(tǒng)時(shí)，除核心RBAC構(gòu)件是必選的，其他構(gòu)件都是可選的。核心RBAC構(gòu)件是任何RBAC系統(tǒng)都必須具備的基本需求：包括五個(gè)基本要素集：用戶(hù)（USERS）、角色（ROLES）、對(duì)象（OBS）、操作（OPS）和訪問(wèn)權(quán)限（PRMS）。

在RBAC2001建議標(biāo)準(zhǔn)中訪問(wèn)權(quán)限僅限于對(duì)數(shù)據(jù)和資源對(duì)象的訪問(wèn)，不包括對(duì)系統(tǒng)要素自身的訪問(wèn)控制。對(duì)系統(tǒng)要素的訪問(wèn)被認(rèn)為是系統(tǒng)管理員的權(quán)限（如修改系統(tǒng)的用戶(hù)、角色、訪問(wèn)權(quán)限的形式、UA關(guān)系、PA關(guān)系等）。

3 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

中國(guó)五礦集團(tuán)公司基于RBAC的理論搭建了用戶(hù)及權(quán)限管理系統(tǒng)。各系統(tǒng)的用戶(hù)及權(quán)限由系統(tǒng)管理員統(tǒng)一管理，在用戶(hù)及權(quán)限管理系統(tǒng)中完成各應(yīng)用系統(tǒng)用戶(hù)的建立及權(quán)限分配，實(shí)現(xiàn)了用戶(hù)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一認(rèn)證，為應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)和推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。下面以五礦集團(tuán)某業(yè)務(wù)系統(tǒng)的權(quán)限管理設(shè)計(jì)方案為例闡述。

3.1 訪問(wèn)控制模型的選擇

比較幾種訪問(wèn)控制模型，并結(jié)合企業(yè)管理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，我們決定采用當(dāng)前管理信息系統(tǒng)中比較常用的RBAC模型，通過(guò)在用戶(hù)和權(quán)限間引入角色的概念，可以大大降低權(quán)限分配時(shí)的工作量，同時(shí)可以在人員流動(dòng)時(shí)方便地更改用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)的操作權(quán)限，使系統(tǒng)具備更強(qiáng)的適應(yīng)型。

相比較RBAC模型，DAC模型不能滿(mǎn)足安全性的要求，而MAC模型又給授權(quán)工作帶來(lái)了巨大的工作量，將給用戶(hù)使用系統(tǒng)造成不必要的障礙。

3.2 用戶(hù)角色分析

首先根據(jù)系統(tǒng)的用戶(hù)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)用戶(hù)角色，例如，系統(tǒng)管理員：負(fù)責(zé)公司系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置、人員操作模塊設(shè)置等系統(tǒng)管理功能；代碼管理員：負(fù)責(zé)維護(hù)系統(tǒng)中的代碼表；總部總經(jīng)理：管理公司總部及下屬各分公司的業(yè)務(wù)、財(cái)務(wù)及人員；分公司總經(jīng)理：管理本公司的業(yè)務(wù)、財(cái)務(wù)、人員；副總經(jīng)理：分管公司內(nèi)部分部門(mén)的業(yè)務(wù)、財(cái)務(wù)、人員；財(cái)務(wù)經(jīng)理：財(cái)務(wù)部門(mén)經(jīng)理，參與費(fèi)用的審批；財(cái)務(wù)人員：負(fù)責(zé)財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的處理；業(yè)務(wù)經(jīng)理：管理本部門(mén)的業(yè)務(wù)，參與業(yè)務(wù)及費(fèi)用數(shù)據(jù)的審批；業(yè)務(wù)人員：處理日常業(yè)務(wù)；核算員：負(fù)責(zé)本部門(mén)的費(fèi)用核算工作。

3.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

RBAC核心表如下，用戶(hù)表：保存系統(tǒng)中的所有用戶(hù)；操作角色定義表：保存系統(tǒng)中的所有角色；功能對(duì)象表：保存系統(tǒng)中的操作對(duì)象；功能操作表：保存對(duì)象的操作動(dòng)作；角色權(quán)限分配表：保存每個(gè)角色所擁有的權(quán)限；用戶(hù)角色分配表：保存所有用戶(hù)所飾演的角色。

4 結(jié) 語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，管理信息系統(tǒng)（MIS）作為提高生產(chǎn)力的主要手段被廣泛采用。為保證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全，制定實(shí)施一套行之有效的訪問(wèn)控制機(jī)制，是管理信息系統(tǒng)建設(shè)成敗的重要因素?；诮巧脑L問(wèn)控制，利用了用戶(hù)—角色—權(quán)限的對(duì)應(yīng)方式，比傳統(tǒng)的DAC，MAC，能夠顯著地提高管理效率，降低管理成本，具有更強(qiáng)的適應(yīng)性。

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