访问控制策略是访问控制管理的基础,然而,随着数据系统越来越复杂,访问控制策略数量越来越多。由于管理员的疏忽或系统中的不同需求,这些策略在执行时会产生策略冲突。这些冲突可能会导致系统访问控制失效并使数据得不到安全的保护。如果只靠管理员人为消除这些冲突,工作量巨大且效率极低。本文提出了一套基于矩阵化的访问控制策略冲突检测与消解方案。该方案解决了访问控制中策略自身类型形式冲突和策略间形式冲突问题。本文主要研究工作如下:
分析访问控制策略形式化描述问题,在现有的访问控制策略形式化描述基础上,提出了自身类型形式冲突和策略间形式冲突的形式化描述方案。通过线性变换将简单策略集转换为线性形式,再利用矩阵变换将线性形式下的策略表示为变换矩阵的形式以及静态职业分离和效用的方法,分别形式化描述两种类型的策略。
分析策略自身类型形式冲突和策略间形式冲突检测问题,在两种类型策略形式化描述的基础上,提出通过判断简单策略集中元素的逻辑关系、线性形式下策略的从属关系以及矩阵形式下变换矩阵行维数、列位数、列向量元素属性的方法,检测自身类型形式冲突;通过遍历寻找静态职责分离策略集和效用策略集中满足两种策略限制条件状态的方法,检测策略间形式冲突。
分析自身类型形式冲突和策略间形式冲突消解问题,提出通过判定策略变换矩阵中行列维数的关系以及按列遍历变换矩阵中判断列向量元素值属性、列向量元素间的逻辑关系的方法,消解自身类型形式冲突;通过计算策略冲突面积、自身频率得到策略优先级,再根据策略优先级队列编辑优选策略集中的策略使策略集具备一致性的方法,消解策略间形式冲突。
最后,对冲突检测与消解方案进行测试,并与其他方法进行对比。实验结果表明,本方案中的检测算法比求交递推法和决策树法效率上提升了13%和16%,消解算法比直接删除法在策略损失上减少了28%。
关键词:访问控制策略;形式化描述;矩阵化;冲突检测;冲突消解