伴隨著數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)和分布式計算的發(fā)展，組織任務(wù)進一步自動化，與服務(wù)相關(guān)的信息進一步計算機化，這促使人們將安全問題方面的注意力從獨立的計算機系統(tǒng)中靜態(tài)的主體和客體保護，轉(zhuǎn)移到隨著任務(wù)的執(zhí)行而進行動態(tài)授權(quán)的保護上。

1、TBAC的出現(xiàn)

傳統(tǒng)的訪問控制技術(shù)模型主要有三種，即自主訪問控制模型（DAC），強制訪問控制模型（MAC）和基于角色的訪問控制模型（RBAC）。而傳統(tǒng)的訪問控制模型都是從系統(tǒng)的角度出發(fā)去保護資源（控制環(huán)境是靜態(tài)的），在進行權(quán)限的控制時沒有考慮執(zhí)行的上下文環(huán)境。此外，傳統(tǒng)的訪問控制模型不能記錄主體對客體權(quán)限的使用，權(quán)限沒有時間限制，只要主體擁有對客體的訪問權(quán)限，主體就可以無數(shù)次地執(zhí)行該權(quán)限。

考慮到上述原因，引入工作流的概念加以闡述。工作流是為完成某一目標(biāo)而由多個相關(guān)的任務(wù)（活動）構(gòu)成的業(yè)務(wù)流程。工作流所關(guān)注的問題是處理過程的自動化，對人和其他資源進行協(xié)調(diào)管理，從而完成某項工作。當(dāng)數(shù)據(jù)在工作流中流動時，執(zhí)行操作的用戶在改變，用戶的權(quán)限也在改變，這與數(shù)據(jù)處理的上下文環(huán)境相關(guān)。傳統(tǒng)的DAC（自主訪問控制模型）和MAC（強制訪問控制模型）訪問控制技術(shù)，則無法予以實現(xiàn)，而RBAC（基于角色的控制模型）如今在數(shù)字圖書館中應(yīng)用很多，效果也很不錯，但該模型需要頻繁地更換角色，且不適合工作流程的運轉(zhuǎn)。這就迫使我們必須考慮新的模型機制，也就是在基于角色的基礎(chǔ)上發(fā)展基于任務(wù)的訪問控制模型。

2、TBAC的基本概念

不同于傳統(tǒng)的訪問控制模型，TBAC（基于任務(wù)的訪問控制模型，Task—Based Access Control）傾向于基于應(yīng)用層的控制，而且是基于主動式安全模型，以面向任務(wù)的觀點，從任務(wù)（活動）的角度來建立安全模型和實現(xiàn)安全機制，在任務(wù)處理的過程中提供動態(tài)實時的安全管理。

在TBAC中，對象的訪問權(quán)限控制并不是靜止不變的，而是隨著執(zhí)行任務(wù)的上下文環(huán)境發(fā)生變化。這種控制模型，更多的從活動或任務(wù)的角度看待安全和實施的控制問題，它抽象出了一種控制機制，用于任務(wù)運行期間的管理。其同時也抽象出任務(wù)之間的一些訪問/授權(quán)關(guān)聯(lián)關(guān)系。TBAC首要考慮的是在工作流的環(huán)境中對信息的保護問題：在工作流環(huán)境中，數(shù)據(jù)的處理與上一次的處理相關(guān)聯(lián)，相應(yīng)的訪問控制也如此，因而TBAC是一種上下文相關(guān)的訪問控制模型。其次，TBAC不僅能對不同工作流實行不同的訪問控制策略，而且還能對同一工作流的不同任務(wù)實例實行不同的訪問控制策略。從這個意義上說，TBAC是基于任務(wù)的，這也表明，TBAC是一種基于實例（instance-based）的訪問控制模型。

3、TBAC的構(gòu)成

TBAC模型由工作流、授權(quán)結(jié)構(gòu)體、受托人集、許可集四部分組成。

任務(wù)（task）是工作流程中的一個邏輯單元，是一個可區(qū)分的動作，與多個用戶相關(guān)，也可能包括幾個子任務(wù)。授權(quán)結(jié)構(gòu)體是任務(wù)在計算機中進行控制的一個實例。任務(wù)中的子任務(wù)，對應(yīng)于授權(quán)結(jié)構(gòu)體中的授權(quán)步。

授權(quán)結(jié)構(gòu)體（authorization unit）：是由一個或多個授權(quán)步組成的結(jié)構(gòu)體，它們在邏輯上是聯(lián)系在一起的。授權(quán)結(jié)構(gòu)體分為一般授權(quán)結(jié)構(gòu)體和原子授權(quán)結(jié)構(gòu)體。一般授權(quán)結(jié)構(gòu)體內(nèi)的授權(quán)步依次執(zhí)行，原子授權(quán)結(jié)構(gòu)體內(nèi)部的每個授權(quán)步緊密聯(lián)系，其中任何—個授權(quán)步失敗都會導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)體的失敗。授權(quán)步（authorization step）表示一個原始授權(quán)處理步，是指在一個工作流程中對處理對象的一次處理過程。授權(quán)步是訪問控制所能控制的最小單元，由受托人集（trustee-set）和多個許可集（peilnissions set）組成。

受托人集是可被授予執(zhí)行授權(quán)步的用戶的集合，許可集則是受托集的成員被授予授權(quán)步時擁有的訪問許可。當(dāng)授權(quán)步初始化以后，一個來自受托人集中的成員將被授予授權(quán)步，我們稱這個受托人為授權(quán)步的執(zhí)行委托者，該受托人執(zhí)行授權(quán)步過程中所需許可的集合稱為執(zhí)行者許可集。授權(quán)步之間或授權(quán)結(jié)構(gòu)體之間的相互關(guān)系稱為依賴（dependen—cy），依賴反映了基于任務(wù)的訪問控制的原則。授權(quán)步的狀態(tài)變化一般自我管理，依據(jù)執(zhí)行的條件而自動變遷狀態(tài)，但有時也可以由管理員進行調(diào)配。

一個工作流的業(yè)務(wù)流程由多個任務(wù)構(gòu)成。而一個任務(wù)對應(yīng)于一個授權(quán)結(jié)構(gòu)體，每個授權(quán)結(jié)構(gòu)體由特定的授權(quán)步組成。授權(quán)結(jié)構(gòu)體之間以及授權(quán)步之間通過依賴關(guān)系聯(lián)系在一起。在TBAC中，一個授權(quán)步的處理可以決定后續(xù)授權(quán)步對處理對象的操作許可，上述許可集合稱為激活許可集。執(zhí)行者許可集和激活許可集一起稱為授權(quán)步的保護態(tài)。

4、高校圖書館TBAC的設(shè)計

隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，圖書館信息管理系統(tǒng)逐步發(fā)展起來，現(xiàn)在大多數(shù)高校已經(jīng)采用了先進的計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實現(xiàn)“數(shù)字圖書館”的功能，這就使的系統(tǒng)對訪問控制有了較高的要求，這里采用基于任務(wù)的訪問控制模型來簡單設(shè)計一下高校圖書館的訪問控制體系。

先將TBAC模型用五元組（S，O，P，L，AS）來表示，其中S表示主體，O表示客體，P表示許可，L表示生命期（1ifecy—cle），AS表示授權(quán)步。由于任務(wù)都是有時效性的，所以在基于任務(wù)的訪問控制中，用戶對于授予他的權(quán)限的使用也是有時效性的。因此，若P是授權(quán)步AS所激活的權(quán)限，那么L則是授權(quán)步AS的存活期限。在授權(quán)步AS被激活之前，它的保護態(tài)是無效的，其中包含的許可不可使用。當(dāng)授權(quán)步AS被觸發(fā)時，它的委托執(zhí)行者開始擁有執(zhí)行者許可集中的權(quán)限，同時它的生命期開始倒記時。在生命期期間，五元組（S，O，P，L，AS）有效。生命期終止時，五元組（S，0，P，L，AS）無效，委托執(zhí)行者所擁有的權(quán)限被回收。

假設(shè)圖書館有教授閱覽者、副教授閱覽者、講師閱覽者、學(xué)生閱覽者四個主體，則客體集合為0={O1、O2、O3、O4}，Ol～O4分別表示教授閱覽室、副教授閱覽室、講師閱覽室、學(xué)生閱覽室四個客體。

四類主體的操作可由歸為兩種：閱讀、借閱。由此可以得到許可集P為（見表1）。

現(xiàn)假設(shè)某講師去圖書館執(zhí)行以下操作：借閱并閱讀講師閱覽室資料，借閱學(xué)生閱覽室資料，借閱副教授閱覽室資料，閱讀教授閱覽室資料。其所需權(quán)限可分別表示為P12、P21、P22、P32、P41。

如果僅采用基于角色的訪問控制技術(shù)，該講師需要變化三個角色來實現(xiàn)以上操作。而采用基于任務(wù)的訪問控制模型后，該講師可首先以講師的角色登陸系統(tǒng)，AS激活，從而擁有閱讀（P21）、借閱（P22）講師閱覽室資料的權(quán)限，權(quán)限時限L為退出系統(tǒng)為止。在不更換角色的條件下，可以直接進入低級別的學(xué)生閱覽室，激活該AS，擁有借閱（P12）和閱讀權(quán)限，權(quán)限時限L為退出學(xué)生閱覽室為止。不更換角色的條件下，在擁有副教授專屬密鑰（為每一名副教授分配的閱覽室通行密碼）的前提下進入較高級別的副教授閱覽室，激活A(yù)S，擁有借閱（P32）的權(quán)限，權(quán)限時限L為退出副教授閱覽室為止。還可在擁有專屬教授密鑰（為每一名教授分配的閱覽室通行密碼）的基礎(chǔ)上進入高級別的教授閱覽室，進入后，激活A(yù)S，擁有教授的權(quán)利，閱讀（P41）該閱覽室的資料，權(quán)限時限L為退出教授閱覽室為止。

TBAC的訪問政策及其內(nèi)部組件關(guān)系一般由系統(tǒng)管理員直接配置。通過授權(quán)步的動態(tài)權(quán)限管理，TBAC支持最小特權(quán)原則和最小泄漏原則，在執(zhí)行任務(wù)時只給用戶分配所需的權(quán)限，未執(zhí)行任務(wù)或任務(wù)終止后用戶不再擁有所分配的權(quán)限；而且在執(zhí)行任務(wù)過程中，當(dāng)某一權(quán)限不再使用時，授權(quán)步自動將該權(quán)限回收；另外，對于重要的任務(wù)需要不同的用戶執(zhí)行，這可通過授權(quán)步之間的分權(quán)依賴實現(xiàn)。

5、結(jié)束語

通過以上訪問控制體系可以看出，TBAC從工作流中的任務(wù)角度建模，可以依據(jù)任務(wù)和任務(wù)狀態(tài)的不同，對權(quán)限進行動態(tài)管理。因此，TBAC非常適合分布式計算和多點訪問控制的圖書館管理系統(tǒng)，TBAC可以把實際應(yīng)用中的工作流和訪問控制所需的各種關(guān)系整體地結(jié)合在一起，可以清晰地表達(dá)復(fù)雜工作流的控制機制。從現(xiàn)有國內(nèi)外經(jīng)驗來看，如果能將TBAC與RBAC兩種訪問機制相互結(jié)合的應(yīng)用于高校圖書館，訪問控制將可以得到更好的效果。

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