專利名稱：高性能訪問控制系統(tǒng)中資源及其訪問控制策略的設(shè)計(jì)與存儲(chǔ)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)信息安全領(lǐng)域，主要是一種高性能訪問控制系統(tǒng)中資源及其訪問控制 策略的設(shè)計(jì)與存儲(chǔ)方法。
背景技術(shù)：
目前眾多大型企業(yè)對(duì)訪問控制系統(tǒng)性能和并發(fā)性的要求日益增加，這就對(duì)訪問控制系統(tǒng) 中資源及其授權(quán)策略的存儲(chǔ)提出了更高的要求?，F(xiàn)代企業(yè)中的資源數(shù)量往往是海量的，資源 授權(quán)策略復(fù)雜，因此如何對(duì)分布資源及其策略進(jìn)行管理并存儲(chǔ)，保證適應(yīng)企業(yè)級(jí)應(yīng)用的訪問 性能是訪問控制系統(tǒng)的重要問題之一；同時(shí)訪問控制系統(tǒng)應(yīng)該能為分布資源采用統(tǒng)一的策略 進(jìn)行統(tǒng)一管理，以保證資源權(quán)限的合理分配。
目前，市場(chǎng)上的產(chǎn)品往往是基于權(quán)限管理基礎(chǔ)設(shè)施(PMI)提供的基礎(chǔ)框架服務(wù)而開發(fā)的， 在應(yīng)用到企業(yè)級(jí)海量數(shù)據(jù)環(huán)境下遇到一些問題?，F(xiàn)有一些產(chǎn)品將所有的授權(quán)策略存放在一張 策略證書中，每次進(jìn)行訪問控制或制定資源訪問策略時(shí)，都讀寫同一張證書，影響系統(tǒng)的性 能和并發(fā)訪問能力。另一些產(chǎn)品采用使用由權(quán)威機(jī)構(gòu)頒發(fā)的策略證書和由多個(gè)管理者頒發(fā)的 使用條件證書來共同進(jìn)行訪問控制；在進(jìn)行訪問控制時(shí)，它需要讀取所有的使用條件證書， 同樣影響系統(tǒng)的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決上述技術(shù)所存在的缺陷，提供一種高性能訪問控制系統(tǒng)中資源及其訪問控 制策略的設(shè)計(jì)與存儲(chǔ)方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案這種高性能訪問控制系統(tǒng)中資源及其訪問控 制策略的設(shè)計(jì)與存儲(chǔ)方法，本發(fā)明要解決大型企業(yè)系統(tǒng)對(duì)訪問控制系統(tǒng)性能和并發(fā)性的要求， 采用了新的資源及其授權(quán)策略存儲(chǔ)方式。本發(fā)明將為企業(yè)的所有資源建立資源樹來管理龐大 的資源。資源類型或資源按組織部分來存放。在根節(jié)點(diǎn)下是各部門節(jié)點(diǎn)，在部門節(jié)點(diǎn)下是資 源類型節(jié)點(diǎn)或資源節(jié)點(diǎn)，在資源類型節(jié)點(diǎn)下可以增加相應(yīng)的資源節(jié)點(diǎn)或資源類型節(jié)點(diǎn)。資源 是葉子節(jié)點(diǎn)，在它下面不能定義新的資源類型或資源。
資源對(duì)應(yīng)著本身的訪問策略，支持各種自定義的角色進(jìn)行資源所具有的操作，在本發(fā)明 中將這些權(quán)限策略封裝在策略證書中。策略證書遵循X. 509協(xié)議規(guī)定的ASN. 1編碼證書格式， 以保證通用性。為了防止策略被篡改，用信任源對(duì)策略證書進(jìn)行簽名。策略證書是一種特殊 形式的屬性證書，與屬性證書不同的是，策略的屬性域?qū)?yīng)的是資源的訪問策略。策略證書 包含了持有者、頒發(fā)者、有效期、屬性等信息。屬性定義了該資源支持什么角色的什么操作， 是資源訪問控制決策的根本依據(jù)。它還有一個(gè)重要的域使用條件。它定義了對(duì)角色操作使 用的條件，可以包括時(shí)間約束等。時(shí)間約束指角色能夠行使對(duì)資源進(jìn)行操作權(quán)限的時(shí)間。
為了保證訪問控制的性能和并發(fā)訪問能力，在本發(fā)明中為每個(gè)資源類型或資源制定策略 證書，將它存放在資源節(jié)點(diǎn)下。 一個(gè)資源類型節(jié)點(diǎn)下的所有資源節(jié)點(diǎn)可能有著相同的訪問控 制策略，為這類資源制定一張策略證書，控制該資源類型節(jié)點(diǎn)下所有資源的訪問權(quán)限。同時(shí)， 策略證書具有繼承性，下級(jí)資源同時(shí)擁有該資源節(jié)點(diǎn)下存放的策略證書所提供的訪問策略， 也擁有上級(jí)資源類型節(jié)點(diǎn)下策略證書中制定的訪問策略。在方便了策略制定的同時(shí)，它也會(huì) 使得資源的訪問控制強(qiáng)度變?nèi)酢Ｒ虼?，在策略證書中設(shè)置擴(kuò)展項(xiàng)，代表該證書能否繼承上級(jí) 策略證書的訪問策略。
因此，在進(jìn)行訪問控制時(shí)，從要求被訪問的資源節(jié)點(diǎn)中査找策略證書，如果該節(jié)點(diǎn)下沒 有策略證書，則沿著資源樹往上査找直到找到策略證書。在驗(yàn)證策略證書有效性后，從屬性 域中獲得該資源所支持的角色操作。同時(shí)，從用戶節(jié)點(diǎn)下獲得該用戶所擁有的屬性證書，得 到角色信息，進(jìn)而判斷用戶是否能夠?qū)υ撡Y源進(jìn)行所請(qǐng)求的操作。
本發(fā)明有益的效果是
1. 按照企業(yè)部門組織資源，突出資源所有者對(duì)資源權(quán)限的控制；
2. 每個(gè)組織節(jié)點(diǎn)下的資源被組織成一棵資源樹，這使得資源及其權(quán)限具有繼承性，為 訪問控制系統(tǒng)性能提供基礎(chǔ)；
3. 能夠滿足大量用戶同時(shí)訪問系統(tǒng)。系統(tǒng)要求對(duì)用戶的訪問做出及時(shí)的反應(yīng)，因此對(duì) 系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間要求比較高，要有很好地吞吐量。在大量用戶并發(fā)訪問時(shí)，系統(tǒng)能 較快地做出訪問控制判斷。


圖l人員組織結(jié)構(gòu)圖2資源結(jié)構(gòu)圖3資源節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖4基于策略證書的訪問控制模型；
圖5某企業(yè)的人員組織結(jié)構(gòu)示例圖6某企業(yè)的資源結(jié)構(gòu)示例圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步介紹 結(jié)合具體的應(yīng)用來描述該訪問控制系統(tǒng)的具體實(shí)施過程
1. 構(gòu)建企業(yè)的人員組織結(jié)構(gòu)
圖1描述了企業(yè)的人員組織結(jié)構(gòu)，人員組織采用單根樹狀結(jié)構(gòu)，在根節(jié)點(diǎn)下可以設(shè)定部 門和產(chǎn)品。部門下可以設(shè)子部門和子產(chǎn)品，產(chǎn)品下只能設(shè)子產(chǎn)品。在組織結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提供
了行政和產(chǎn)品兩種角色，分別成為行政角色(AdminRole)和項(xiàng)目角色(ProjectRole)。每一 個(gè)部門都可以提供若干行政角色，每一個(gè)產(chǎn)品都可以提供若干產(chǎn)品角色?？梢詾槊總€(gè)用戶分 配一個(gè)或多個(gè)角色。 一個(gè)行政角色可以被多個(gè)部門所引用，如"所長"這一行政角色可以被 710所和701所兩個(gè)部門引用，這兩個(gè)所皆有"所長"，產(chǎn)品也是如此。 一個(gè)人在組織中的信 息描述應(yīng)該是一個(gè)二元組(部門，行政角色)，(產(chǎn)品，產(chǎn)品角色)， 一個(gè)人可以擁有多個(gè)這樣 的二元組。我們稱這樣的二元組為"虛角色(VirtualRole)"。虛角色可以用于授權(quán)，但與普 通的角色不同。當(dāng)為普通的角色授權(quán)時(shí)，比如對(duì)所長這個(gè)角色授予使用打印機(jī)的權(quán)力，那么 該企業(yè)中所有具有所長角色的人員都具有使用打印機(jī)的權(quán)力。如果要對(duì)某部門(比如701 所)中具有該角色的人員賦予使用打印機(jī)的權(quán)力時(shí)，使用這種授權(quán)方式是不可行的，需要提 供更加靈活的授權(quán)方式。虛角色可以完成這個(gè)需求，只需對(duì)(701所，所長)這個(gè)二元組授 予使用打印機(jī)的權(quán)力。這種設(shè)計(jì)簡化了授權(quán)過程，減少了重復(fù)的工作。本發(fā)明的人員組織結(jié) 構(gòu)可以為不同粒度的授權(quán)對(duì)象的授權(quán)提供良好的支持，按照授權(quán)粒度的由大到小的順序，授 權(quán)對(duì)象可分為組織(包括某企業(yè)的各級(jí)組織)、角色(比如所長)、虛角色、用戶。如圖5 所示，在市場(chǎng)部定義了經(jīng)理和銷售人員兩個(gè)行政角色，在研發(fā)部定義了經(jīng)理和開發(fā)人員兩個(gè) 行政角色。
2. 構(gòu)建企業(yè)需要進(jìn)行訪問控制的資源樹
圖2描述了企業(yè)的資源結(jié)構(gòu)。樹的根節(jié)點(diǎn)是該企業(yè)，根節(jié)點(diǎn)下是各部門節(jié)點(diǎn)。每一個(gè)部 門下可以定義不同的資源類型和資源。在資源類型下可以定義不同的資源。資源屬于一個(gè)特 定的部門。
本發(fā)明中的資源結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的方法不同。傳統(tǒng)的方法是不管資源屬于哪個(gè)部門，直 接為企業(yè)中的所有資源建立一棵資源樹，對(duì)資源進(jìn)行統(tǒng)一的管理，并沒有突出資源擁有者的 權(quán)力。在實(shí)際中，資源擁有者應(yīng)該對(duì)自己的資源擁有完全的管理權(quán)力和操作權(quán)力。而本發(fā)明 是按照部門來管理該部門所擁有的資源，按照企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)來管理資源，同時(shí)結(jié)合傳統(tǒng)方 法的樹狀資源結(jié)構(gòu)檢索速度快的優(yōu)點(diǎn)。在檢索資源時(shí)只需檢索某部門下的資源樹，而不是對(duì) 所有資源進(jìn)行遍歷查找，這樣大大地提高了系統(tǒng)的性能。
圖6描述了為某企業(yè)研發(fā)部構(gòu)建的資源樹。其中資源類型分別有URLType, HTTPUrlType, FTPUrlType 。在資源類型 HTTPUrlType下有資源類型 http資源 (http:〃localhost:8080/pmi )，在該資源類型下分別有資源管理資源 ( hUp:〃lcoalhost:8080/pmi/admin ) 和 配 置 資 源
(http://1ocalhost:8080/pmi/conf igure)。
3.授權(quán)并生成策略證書
圖3描述了資源節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。操作是和資源密切相關(guān)的，它表示了能對(duì)該資源進(jìn)行的訪 問方式，如可以對(duì)文檔進(jìn)行讀、寫、刪除等操作，所以在資源類型或資源節(jié)點(diǎn)下要存放操作 列表或能夠引用操作列表。
本發(fā)明為每個(gè)資源類型或資源制定一張策略證書并發(fā)布到該資源節(jié)點(diǎn)下。在策略證書中 封裝了該資源的訪問策略。資源策略證書的存儲(chǔ)對(duì)訪問控制系統(tǒng)的性能有較大的影響。如果 將所有資源的策略信息都定制在一個(gè)策略證書中，那么對(duì)于大型應(yīng)用系統(tǒng)，其策略證書的數(shù) 據(jù)量將非常大。在進(jìn)行訪問控制時(shí)，讀取并査找到對(duì)應(yīng)資源的訪問策略將耗費(fèi)一定的時(shí)間， 從而影響系統(tǒng)的效率。我們?yōu)槊總€(gè)資源類型或資源制定一個(gè)策略證書，如果資源策略有變化， 只要改變?cè)撡Y源對(duì)應(yīng)的策略證書，而不影響其它資源的策略證書；讀取單個(gè)資源的策略證書 的效率也比讀取整個(gè)系統(tǒng)資源的證書效率高。
在本應(yīng)用中，在管理資源節(jié)點(diǎn)下制定并存儲(chǔ)了策略證書，如圖7所示，它定義了巿場(chǎng)部 經(jīng)理這個(gè)角色可以瀏覽(view)資源http:〃lcoalhost:8080/pmi/adrain。在http資源類型 節(jié)點(diǎn)下制定并存儲(chǔ)了策略證書，它定義了所有角色都可以瀏覽(view)該資源。
4.訪問控制
圖4描述了支持策略證書的訪問控制模型，該模型包含用戶、組織、角色、資源和操作 5個(gè)實(shí)體。用戶是對(duì)資源進(jìn)行操作的主體；組織對(duì)應(yīng)于企業(yè)的不同部門或單位；(資源、操作) 二元組表示權(quán)限，權(quán)限是對(duì)某一資源具有某種操作的權(quán)利。 一個(gè)系統(tǒng)用戶可以通過其具有的 角色的權(quán)限來判斷其可以訪問的系統(tǒng)資源和對(duì)該資源可進(jìn)行的操作。該模型同樣也支持角色 層次和約束。在角色層次關(guān)系中一些角色定義為另一個(gè)角色的子角色，通過角色之間的繼承 關(guān)系，間接地?fù)碛衅涓附巧x的權(quán)限。通過設(shè)置約束條件，可以對(duì)角色授權(quán)、用戶授權(quán) 和角色層次進(jìn)行各種必要的限制。例如， 一個(gè)企業(yè)的采購主管和財(cái)務(wù)主管不能同是一個(gè)人， 如果將這兩種角色都授權(quán)給同一個(gè)人的話，就會(huì)為欺詐行為創(chuàng)造機(jī)會(huì)，可能給企業(yè)帶來不可 預(yù)測(cè)的損失；弓I入約束機(jī)制可以有效地防范這種危險(xiǎn)。
在本應(yīng)用中，當(dāng)研發(fā)部的某個(gè)開發(fā)人員要訪問配置資源時(shí)，在該資源節(jié)點(diǎn)下沒有策略證 書，就沿著資源樹往上査找，讀取http資源類型節(jié)點(diǎn)下的策略證書。在驗(yàn)證策略證書有效性 后，解析該策略證書獲取任何角色都可以訪問該資源，那么該人員就可以順利地訪問配置資 源。如果他要訪問管理資源，在該資源節(jié)點(diǎn)下就獲得策略證書，通過驗(yàn)證解析獲取只有市場(chǎng) 部經(jīng)理和研發(fā)部經(jīng)理兩個(gè)角色才可以訪問該資源，而該人員的角色是研發(fā)部開發(fā)人員，因此 他沒有訪問的權(quán)限。它會(huì)沿著資源樹往上查找策略證書，但是管理資源節(jié)點(diǎn)下的策略證書已 經(jīng)設(shè)置了不向上繼承的擴(kuò)展項(xiàng)，訪問控制過程結(jié)束，該人員沒有訪問他所請(qǐng)求資源的權(quán)限。
上述實(shí)施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要 求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種高性能訪問控制系統(tǒng)中資源及其訪問控制策略的設(shè)計(jì)與存儲(chǔ)方法，其特征在于步驟如下(1)、將為企業(yè)的所有資源建立資源樹來管理龐大的資源，資源類型或資源按組織部分來存放，在根節(jié)點(diǎn)下是各部門節(jié)點(diǎn)，在部門節(jié)點(diǎn)下是資源類型節(jié)點(diǎn)或資源節(jié)點(diǎn)，在資源類型節(jié)點(diǎn)下可以增加相應(yīng)的資源節(jié)點(diǎn)或資源類型節(jié)點(diǎn)，資源是葉子節(jié)點(diǎn)，在它下面不能定義新的資源類型或資源；(2)、資源對(duì)應(yīng)著本身的訪問策略，支持各種自定義的角色進(jìn)行資源所具有的操作，將這些權(quán)限策略封裝在策略證書中，策略證書遵循X.509協(xié)議規(guī)定的ASN.1編碼證書格式；策略的屬性域?qū)?yīng)的是資源的訪問策略，策略證書包含了持有者、頒發(fā)者、有效期、屬性信息；屬性定義了該資源支持什么角色的什么操作，使用條件定義了對(duì)角色操作使用的條件，時(shí)間約束指角色能夠行使對(duì)資源進(jìn)行操作權(quán)限的時(shí)間；(3)、為每個(gè)資源類型或資源制定策略證書，將它存放在資源節(jié)點(diǎn)下，一個(gè)資源類型節(jié)點(diǎn)下的所有資源節(jié)點(diǎn)有著相同的訪問控制策略，為這類資源制定一張策略證書，控制該資源類型節(jié)點(diǎn)下所有資源的訪問權(quán)限；策略證書具有繼承性，下級(jí)資源同時(shí)擁有該資源節(jié)點(diǎn)下存放的策略證書所提供的訪問策略，也擁有上級(jí)資源類型節(jié)點(diǎn)下策略證書中制定的訪問策略。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能訪問控制系統(tǒng)中資源及其訪問控制策略的設(shè)計(jì)與存儲(chǔ)方法， 其特征在于用信任源對(duì)策略證書進(jìn)行簽名。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能訪問控制系統(tǒng)中資源及其訪問控制策略的設(shè)計(jì)與存儲(chǔ) 方法，其特征在于在策略證書中設(shè)置擴(kuò)展項(xiàng)，代表該證書能否繼承上級(jí)策略證書的訪問策 略。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能訪問控制系統(tǒng)中資源及其訪問控制策略的設(shè)計(jì)與存儲(chǔ) 方法，其特征在于在進(jìn)行訪問控制時(shí)，從要求被訪問的資源節(jié)點(diǎn)中査找策略證書，如果該 節(jié)點(diǎn)下沒有策略證書，則沿著資源樹往上査找直到找到策略證書，在驗(yàn)證策略證書有效性后， 從屬性域中獲得該資源所支持的角色操作；同時(shí)，從用戶節(jié)點(diǎn)下獲得該用戶所擁有的屬性證 書，得到角色信息，進(jìn)而判斷用戶是否能夠?qū)υ撡Y源進(jìn)行所請(qǐng)求的操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分布式文件系統(tǒng)多文件副本的管理方法，采用基于頻率的副本管理機(jī)制，根據(jù)文件的讀寫訪問頻率和訪問來源的信息動(dòng)態(tài)改變文件副本的狀態(tài)，通過文件副本數(shù)量的動(dòng)態(tài)增減和存儲(chǔ)位置的遷移；具體包括副本粒度管理、副本創(chuàng)建策略、副本選擇和定位、副本的一致性維護(hù)方法；文件副本的創(chuàng)建方法包括用戶發(fā)起的創(chuàng)建和結(jié)點(diǎn)發(fā)起的創(chuàng)建，采用數(shù)據(jù)網(wǎng)格的方法和基于利潤驅(qū)動(dòng)的策略；副本的定位提供將邏輯文件映射到一個(gè)合適的副本上，選擇代價(jià)最小和訪問效率最高的副本提供給用戶使用。本發(fā)明有益的效果是提供的服務(wù)繼承了分布式文件系統(tǒng)的優(yōu)良特性，包括松散耦合、高可用性、高可靠性和高性價(jià)比。
文檔編號(hào)G06Q10/00GK101197026SQ20071030058
公開日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者健 吳, 吳朝暉, 尹建偉, 瑩 李, 殷昱煜, 鄧水光 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)