基于RBAC的權限設計模型:
1 RBAC介紹
RBAC模型作為目前最為廣泛接受的權限模型。
NIST(The National Institute of Standards and Technology,美國國家標準與技術研究院)標準RBAC模型由4個部件模型組成,這4個部件模型分別是基本模型RBAC0(Core RBAC)、角色分級模型RBAC1(Hierarchal RBAC)、角色限制模型RBAC2(Constraint RBAC)和統一模型RBAC3(Combines RBAC)[1]。RBAC0模型如圖1所示。
圖表1 RBAC 0模型
l RBAC0定義了能構成一個RBAC控制系統的最小的元素集合
在RBAC之中,包含用戶users(USERS)、角色roles(ROLES)、目標objects(OBS)、操作operations(OPS)、許可權permissions(PRMS)五個基本數據元素,權限被賦予角色,而不是用戶,當一個角色被指定給一個用戶時,此用戶就擁有了該角色所包含的權限。會話sessions是用戶與激活的角色集合之間的映射。RBAC0與傳統訪問控制的差別在于增加一層間接性帶來了靈活性,RBAC1、RBAC2、RBAC3都是先后在RBAC0上的擴展。
l RBAC1引入角色間的繼承關系
角色間的繼承關系可分為一般繼承關系和受限繼承關系。一般繼承關系僅要求角色繼承關系是一個絕對偏序關系,允許角色間的多繼承。而受限繼承關系則進一步要求角色繼承關系是一個樹結構。
l RBAC2模型中添加了責任分離關系
RBAC2的約束規定了權限被賦予角色時,或角色被賦予用戶時,以及當用戶在某一時刻激活一個角色時所應遵循的強制性規則。責任分離包括靜態責任分離和動態責任分離。約束與用戶-角色-權限關系一起決定了RBAC2模型中用戶的訪問許可。
l RBAC3包含了RBAC1和RBAC2
既提供了角色間的繼承關系,又提供了責任分離關系。
建立角色定義表。定出當前系統中角色。
因為有繼承的問題,所以角色體現出的是一個樹形結構。
2 權限設計:
配置資源以及資源的操作 : 這里資源可以定義為一個通用的資源模型。提供通用的資源統一接口。
數據庫ER圖:
關系圖:
3 分析:
根據以上的類關系圖和ER圖可以看出。整個權限可以抽象為五個對象組成。
OrgBean :用于描述org模型。
Role: 用于描述角色。
Permission: 用于描述權限。
Resource: 用于描述資源。
Operation: 用于描述操作。
其中Permission中有Resource , Operation的聚合,資源和操作組成權限。
Role和Permission都有自包含。因為設計到權限的繼承。
資源Resource也可能出現一顆樹形結構,那資源也要有自包含。
思想:
權限系統的核心由以下三部分構成:1.創造權限,2.分配權限,3.使用權限,然后,系統各部分的主要參與者對照如下:1.創造權限-Creator創造,2.分配權限- Administrator分配,3.使用權限- User:
1.Creator創造Privilege,Creator在設計和實現系統時會劃分,一個子系統或稱為模塊,應該有哪些權限。這里完成的是Privilege與Resource的對象聲明,并沒有真正將Privilege與具體Resource實例聯系在一起,形成Operator。
2.Administrator指定Privilege與Resource Instance的關聯。在這一步,權限真正與資源實例聯系到了一起,產生了Operator(Privilege Instance)。Administrator利用Operator這個基本元素,來創造他理想中的權限模型。如,創建角色,創建用戶組,給用戶組分配用戶,將用戶組與角色關聯等等...這些操作都是由Administrator來完成的。
3. User使用Administrator分配給的權限去使用各個子系統。Administrator是用戶,在他的心目中有一個比較適合他管理和維護的權限模型。于是,程序員只要回答一個問題,就是什么權限可以訪問什么資源,也就是前面說的Operator。程序員提供Operator就意味著給系統穿上了盔甲。Administrator就可以按照他的意愿來建立他所希望的權限框架可以自行增加,刪除,管理Resource和Privilege之間關系。可以自行設定用戶User和角色Role的對應關系。(如果將Creator看作是Basic的發明者,Administrator就是Basic的使用者,他可以做一些腳本式的編程) Operator是這個系統中最關鍵的部分,它是一個紐帶,一個系在Programmer,Administrator,User之間的紐帶。
4 權限API
getPermissionByOrgGuid(String orgGuid )
通過傳入一個org的Guid, 拿到當前這個org對象都具有那些訪問權限。
getSourcePermissionByOrgGuid(String orgGuid , String resouceGuid)
通過傳入一個org的Guid和 一個資源的Guid, 返回改Org對當前這個資源的訪問權限。
getPermissionByResourceGuid(String resource)
通過傳入一個資源的Guid, 得到當前資源下都有那些權限定義。
havingHeritPermission(String orgGuid , String resouceGuid) : Boolean
傳入一個orgGuid, 資源GUID,查看改OrgGuid下對資源是否有向下繼承的權限。這里繼承是資源的繼承。即對父欄目有權限,可以繼承下去對父欄目下的子欄目同樣有權限。
havingPermission(String orgGuid , String resourceGuid) : Boolean
判斷某Org對某一資源是否用權限。
以上是粗粒度的權限API。 以下為細粒度的權限:
getOperationByPermission(String permissionGuid)
通過permission的Guid得到該permission的所有有效操作。
getOperationByGuid(String permissionGuid , String resourceGuid)
通過permision的Guid, 資源的Guid得到該資源下所有的有效操作。
screeningOpreationByGuid (String permissionGuid , String resourceGuid , String orgGuid)
通過permission,resource,org的Guid得到改Org對這一資源的有效操作。
hasOperation(String operationGuid) : boolean
通過傳入的operationGuid返回是否具有操作權限。
5 權限的實現:
1.表單式認證,這是常用的,但用戶到達一個不被授權訪問的資源時,Web容器就發
出一個html頁面,要求輸入用戶名和密碼。
2.用Filter防止用戶訪問一些未被授權的資源,Filter會截取所有Request/Response,
然后放置一個驗證通過的標識在用戶的Session中,然后Filter每次依靠這個標識來決定是否放行Response。
這個模式分為:
Gatekeeper:采取Filter或統一Servlet的方式。
Authenticator:在Web中使用JAAS自己來實現。
Filter攔截只是攔截該用戶是否有訪問這個頁面,或這一資源的權限。真正做到顯示后攔截是在應用程序內部去做。
做顯示攔截提供API, 標簽這兩種方式。