基于圖規(guī)劃的rbac安全策略分析方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于圖規(guī)劃的RBAC安全策略分析方法，該方法包括：定義RBAC模型的安全授權策略；定義安全分析問題的狀態(tài)轉換系統(tǒng)；將安全分析問題轉化為智能規(guī)劃問題進行分析；對智能規(guī)劃問題設計基于智能規(guī)劃的安全分析算法；開發(fā)交互式的安全策略分析工具。本發(fā)明提供的基于圖規(guī)劃的RBAC安全策略分析方法明確提出了一般性RBAC安全策略分析問題，權限泄漏問題和策略隱性漏洞的判定；基于圖規(guī)劃方法提出了求解權限泄露問題、策略隱性漏洞判定的問題，解決了RBAC模型安全領域內的分析造成安全權限泄露的問題，保證了用戶信息的安全。
【專利說明】基于圖規(guī)劃的RBAC安全策略分析方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于人工智能領域，尤其涉及一種基于圖規(guī)劃的RBAC安全策略分析方法?！颈尘凹夹g】
[0002]圖規(guī)劃為人工智能領域，智能規(guī)劃方向，式ー種應用于求解規(guī)劃問題的基本方法。RBAC (Role-based Access control)為基于角色的訪問控制。
[0003]大型信息系統(tǒng)中，用戶、角色、資源(文件、目錄、應用工具等)繁多。當采用RBAC模型進行資源的訪問控制時，大量的原子管理事務遠遠超出了系統(tǒng)安全管理員的職責承受范圍，因此，常常采用分級委派授權管理的模式實現分布式的管理:建立層級式的管理員隊伍，上級管理員制定安全策略，將管理權限逐級委派給下級安全管理員，各級安全管理員依據所獲得管理權限，再定義轄域內用戶對資源的訪問權限。
[0004]當前，RBAC模型安全領域內的分析方法停留在安全策略的沖突檢測上，即安全策略一致性分析方面。然而，即使語義一致的安全策略集，仍有語義覆蓋不到的地方，極易造成安全權限泄露。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種基于圖規(guī)劃的RBAC安全策略分析方法，g在解決RBAC模型安全領域內的分析方法停留在安全策略的沖突檢測上，即安全策略一致性分析方面。然而，即使語義一致的安全策略集，仍有語義覆蓋不到的地方，極易造成安全權限泄露的問題。
[0006]本發(fā)明是這樣實現的，一種基于圖規(guī)劃的RBAC安全策略分析方法，該方法包括:
[0007]步驟ー:定義RBAC模型的`安全授權策略；
[0008]步驟二:定義安全分析問題的狀態(tài)轉換系統(tǒng)；
[0009]步驟三:將安全分析問題轉化為智能規(guī)劃問題進行分析；
[0010]步驟四:對智能規(guī)劃問題設計基于智能規(guī)劃的安全分析算法；
[0011]步驟五:開發(fā)交互式的安全策略分析工具。
[0012]進ー步，定義安全分析問題的狀態(tài)轉換系統(tǒng)為:
[0013]定義I (RBAC狀態(tài))RBAC狀態(tài)s= {UA，RH，PA}，其中UA, RH, PA為狀態(tài)變量。
[0014]其中，U為用戶集、R為角色集、P為操作許可集；
[0015]ひ^びx〃，表示用戶到角色的指派關系；
[0016]表示操作許可到角色的指派關系；
[0017]表示角色之間所形成的繼承關系，通常使用“”表征，包含兩層關系:r'繼承r的權限，r繼承r'的用戶；定義2 (RBAC狀態(tài)轉換系統(tǒng))RBAC安全狀態(tài)轉換系統(tǒng)E ={S，A，y}
[0018]其中S =RBAC安全狀態(tài)集合；
[0019]A:動作集合，依據ARBAC管理策略所執(zhí)行的授權管理動作集合；[0020]y:SXA=S:狀態(tài)轉移函數，表示動作作用在狀態(tài)上導致狀態(tài)變量取值變化，進而引發(fā)狀態(tài)變遷的一般性規(guī)律；
[0021]引入“H，，表示狀態(tài)的變遷。例如ぶ表示狀態(tài)s經過動作序列A轉換到狀態(tài)s'；
[0022]定義3 (推出關系二 )表示形式為:s 二 ？，其中s為RBAC狀態(tài)，q = (q1, q2)，其中Q1 e {U U R}, Q2 G {PU R}，包含如下情況:
[0023]l)q= (u，r)，表示用戶u G U承擔角色r G R ;
[0024]2) q = (r, r),表示擔任角色r G R的用戶承擔角色r G R ;
[0025]3) q = (r, p),表示訪問許可p G P被賦予角色r G R ;
[0026]4) q = (u, p),表示用戶u G U獲得訪問許可P G P ;
[0027]s 表示狀態(tài)s蘊含q。當且僅當q G sUA或q G SpA或q G Srh或
【權利要求】
1.一種基于圖規(guī)劃的RBAC安全策略分析方法，其特征在于，該基于圖規(guī)劃的RBAC安全策略分析方法包括: 步驟ー:定義RBAC模型的安全授權策略； 步驟二:定義安全分析問題的狀態(tài)轉換系統(tǒng)； 步驟三:將安全分析問題轉化為智能規(guī)劃問題進行分析； 步驟四:對智能規(guī)劃問題設計基于智能規(guī)劃的安全分析算法； 步驟五:開發(fā)交互式的安全策略分析工具。
2.如權利要求1所述的基于圖規(guī)劃的RBAC安全策略分析方法，其特征在于，定義安全分析問題的狀態(tài)轉換系統(tǒng)為: 定義I (RBAC狀態(tài))RBAC狀態(tài)s= {UA，RH，PA}，其中UA, RH, PA為狀態(tài)變量； 其中，U為用戶集、R為角色集、P為操作許可集；
，表示用戶到角色的指派關系； WgjRxjP ,表示操作許可到角色的指派關系；
〃，表示角色之間所形成的繼承關系，通常使用“r<r, ”表征，包含兩層關系:r/繼承r的權限，繼承r'的用戶； 定義2 (RBAC狀態(tài)轉換系統(tǒng))RBAC安全狀態(tài)轉換系統(tǒng)E ={S，A，y} 其中S:RBAC安全狀態(tài)集合； A:動作集合，依據ARBAC管理策略所執(zhí)行的授權管理動作集合； Y=SXA=S:狀態(tài)轉移函數，表示動作作用在狀態(tài)上導致狀態(tài)變量取值變化，進而引發(fā)狀態(tài)變遷的一般性規(guī)律； 弓丨入“!^”表示狀態(tài)的變遷，例如^ V表示狀態(tài)s經過動作序列A轉換到狀態(tài)s'； 定義3 (推出關系二 )表示形式為J I其中s為RBAC狀態(tài)， q = (q1； q2),其中 q1 G {U U R) , q2 G {PU R},包含如下情況: Dq= (u, r),表示用戶uGU承擔角色r G R ； 2)q = (r, r),表示擔任角色r G R的用戶承擔角色r G R ； 3)q= (r, p),表示訪問許可p G P被賦予角色r G R ； 4)q= (u, p),表示用戶uGU獲得訪問許可p G P ;表示狀態(tài)S蘊含q，當且僅當q G SuA或q G SpA或g G Srh或ヨべG Sk4八レ，め} e sPA)其中Sx表示s的x分量，如4 3{Mi，a}表示“在當前狀態(tài)s中，用戶Ul擁有許可pi”
3.如權利要求1所述的基于圖規(guī)劃的RBAC安全策略分析方法，其特征在于，實現安全分析問題轉化為智能規(guī)劃問題的方法為:首先建立規(guī)劃領域模型，然后定義規(guī)劃問題系列描述安全分析任務。
4.如權利要求1所述的基于圖規(guī)劃的RBAC安全策略分析方法，其特征在于，基于圖規(guī)劃理論和方法，設計安全分析算法如下: 輸入:領域模型，動作集A，派生規(guī)則D，互斥約束C ;當前用戶U，初始角色集IR，當前管理員AR,當前角色rc ； 輸出:是否存在權限泄漏的判斷結果。
5.如權利要求1所述的基于圖規(guī)劃的RBAC安全策略分析方法，其特征在于，開發(fā)交互式的安全策略分析工具包括:領域模型與領域問題生成模塊，基于GraphPlan的安全分析模塊，可視化顯 示與交互模塊。
【文檔編號】G06F21/62GK103559457SQ201310512940
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權日:2013年10月28日
【發(fā)明者】劉強 申請人:廣東工業(yè)大學