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基于属性的多域策略合成机制研究

作　者: 刘晨燕
导　师: 潘理
学　校: 上海交通大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 域间安全互操作基于属性的访问控制策略合成策略分析策略冲突检测
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着互联网的发展，尤其是分布式系统、云计算等应用的兴起，单一的本地访问模型已无法满足新型应用的发展趋势，因此，出现了大量的域间互操作理论。在多域的协作环境里，任一个机构是一个单独的拥有独立的访问控制策略的域，所谓的域间互操作就是实现域间安全访问和资源共享。由于分布式场景的复杂性和多态性，并且随着可扩展策略标记语言（XACML）等技术的出现，基于属性的授权已经成为当下研究的热点。基于属性的访问控制（ABAC）是直接以实体属性作为参数的细粒度地授权访问控制模型，提供了更加开放、灵活性更强的域间互操作机制。本文提出了一种基于属性的访问控制策略代数——二进制序列集合，通过定义集合元素及构造集合运算规则，将访问控制策略抽象成代数模型。随后推导基于二进制序列集合的合成语义算子，用代数表达式刻画策略合成方式，建立了一种基于二进制序列集合的策略合成代数模型，并对其性能进行了分析验证。该模型是从代数建模和实现机制相融合的角度出发，相比于传统代数模型，无需逻辑转换模块即可被程序所实现。然后，本文将二进制序列集合的策略合成代数应用于策略合成前的分析及策略合成后的冲突检测。针对策略合成评估前的策略筛选，提出了基于属性查询的策略分析算法，同时对策略合成后的语义冲突/冗余进行检测，提出了基于语义分析的冲突检测算法，进而形成了一套更为完善的基于二进制序列集合的策略合成代数机制。与相关合成方法相比，本文的代数方法增加了策略预处理和冲突检测模块，显著提高了合成效率和安全性，具有良好的应用前景。在此基础上，本文给出了基于二进制序列集合的策略合成机制的实施框架并设计了仿真系统。该系统选用XACML策略语言作为底层策略语言，然后对其进行代数抽象，实现基于二进制序列集合的策略建模、合成、相似性分析和语义冲突检测等算法。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-13
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 主要研究内容  11-12
  1.3 论文组织结构  12-13
第二章国内外相关领域研究  13-20
  2.1 引言  13
  2.2 域间互操作的相关研究  13-15
    2.2.1 域间互操作概念  13-14
    2.2.2 传统的访问控制模型  14-15
  2.3 基于属性的访问控制的研究  15-18
    2.3.1 ABAC 基本概念  15-16
    2.3.2 策略描述与语义互操作  16-17
    2.3.3 基于属性的策略合成  17-18
  2.4 策略分析与冲突检测的相关研究  18-19
  2.5 本章小结  19-20
第三章基于二进制序列集合的域间 ABAC 策略合成算法  20-39
  3.1 引言  20
  3.2 多域间 ABAC 策略合成问题定义  20-26
    3.2.1 基于 ABAC 的形式化模型  20-21
    3.2.2 问题分析与定义  21-25
    3.2.3 方案框架  25-26
  3.3 二进制序列集合的元素定义和运算  26-31
    3.3.1 面向属性层的访问控制策略描述  26-27
    3.3.2 基于二进制序列集合的策略元素  27-28
    3.3.3 基于二进制序列集合的运算规则  28-31
  3.4 基于二进制序列集合的合成算法  31-37
    3.4.1 基于二进制序列集合的策略逻辑建模  31-33
    3.4.2 基于二进制序列集合的策略代数系统  33-35
    3.4.3 基于二进制序列集合的合成算法框架  35-37
  3.5 算法分析与验证  37-38
  3.6 本章小结  38-39
第四章基于二进制序列集合的策略分析与冲突检测  39-56
  4.1 引言  39
  4.2 基于属性的策略语义分析  39-45
    4.2.1 策略查询分类  40-41
    4.2.2 基于 MTBDD 的策略相似性分析  41-43
    4.2.3 基于集合的策略相似性分析  43-45
  4.3 基于二进制序列集合的策略分析  45-49
    4.3.1 策略与请求的表达  45-46
    4.3.2 基于查询的请求描述  46-48
    4.3.3 基于二进制序列集合的策略分析  48-49
  4.4 基于二进制序列集合的策略冲突检测  49-55
    4.4.1 基于属性语义的冲突分类及表达方式  49-51
    4.4.2 基于二进制序列集合对语义冲突的检测方法  51-53
    4.4.3 基于二进制序列集合对语义冗余的检测方法  53-55
  4.5 本章小结  55-56
第五章基于二进制序列集合的策略合成方法的实现  56-73
  5.1 引言  56
  5.2 XACML 语言及 SUN 实施平台介绍  56-57
  5.3 基于二进制序列集合 ABAC 系统总体设计  57-59
    5.3.1 系统总体设计  57-58
    5.3.2 系统逻辑模块设计  58-59
  5.4 系统关键算法实现  59-67
    5.4.1 策略解析的实现  59-62
    5.4.2 基于 BSset 策略建模的实现  62-64
    5.4.3 基于 BSset 策略合成算法的实现  64-67
  5.5 实例分析  67-72
    5.5.1 合成实例  67-70
    5.5.2 实例分析与比较  70-72
  5.6 本章小结  72-73
第六章全文总结与展望  73-75
参考文献  75-78
致谢  78-79
攻读硕士学位期间已取得的科研成果  79-80
附件  80-82

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