Jourτlal
of
Computer Applications
计算机应用,
2012
,
32( S2): 267 - 270
ISSN
1001-9081
CODEN
JYIIDU
2012-12-31
http://www.joca.cn
文章编号;
1001
- 9081 (2012)
S2
-0267
- 04
基于
RBAC
的云计
访问控制模型
赵明斌*,姚志强
(福建师范大学软件学院,福州
350108)
(
*通信作者电子邮箱
zhaomingbin@
gmai
l.
com)
摘
要:由于受到虚拟化和弹性化特性的影响,与传统的访问控制相比,云计算下访问控制的约束条件更加复
杂,主客体属性及主体所拥有的角色也因而处于动态变化之中。针对云计算下访问控制的上述问题,提出一种基于
基于角色的访问控制
(RBAC)
的云计算访问控制模型。该模型将动态可变机制与主客体安全等级引入到访问控制策
略中,既可保证云环境下数据的安全性和可靠性,又具有一定的灵活性。最后给出该模型的实现过程,并在基于云计
算的医疗保健系统中予以实现。
关键词:云计算;云安全;访问控制;基于角色的访问控制;灵活性
中图分类号
:1
百
93
文献标志码
:A
Access control model based on RBAC in cloud computing
ZHAO
Ming-bin.
,
YAO
Zhi-qiang
( F aculty
0/
S
o.
后
ware
,
Fi
硕
an
Normal University, Fuzhou
Fuj
归
n
350108
,
Chin
α)
Abstract:
Beca
use
of
出
e
virtualization
and
elastic properties
of
cloud
computing
,
the
access
control
of
cloud
environment
is
different
from
the traditional
a
∞臼
s
control
under
limiting
conditions, thus the properties
of
the
host
and
the
gu
臼
t
and
the
role
of
the
host
缸
e
in the
dynamic
chang
田.
In consideration
of
these characteristics
of
cloud
computing
access
control
, a
cloud
computing
acc
倒∞
ntrol
model
based
on
the
Role-
Based
A
∞
ess
Control
(RBA
C)
model
is
proposed.η
证
s
model
can
not
only
ensure the
能
curity
.and reliability
of
the data stored in the
cloud
,
but
also
guarant
回
a
certain
of
elastici
可
and
flexibility.
Finally, the
model'
s realization
proc
坦
ss
was
given
,但
d
was
achieved
in the health care
system
based
on
cloud
computing
environment.
Key words: cloud computing; cloud security; access control;
Role
Based Access
Control
(RBAC); flexibility
0
引言
云计算并不是一种全新的技术,它是在自主计算、效用计
算以及网格计算的基础上发展起来的。云计算具有按需付
费、可扩展、多租户以及弹性化等特点(
1
J
。但云计算在安全
性以及可靠性等方面的表现仍不够理想,亟待解决。
据高德纳咨询公司
2009
年的调查结果显示,
70%
以上的
受访企业的
CTO
未把公司现有项目迁移到云平台上的首要
原因在于对云计算的安全和隐私保护缺乏足够的信任
(2
J
。
可见云安全已成为阻碍云计算发展的巨大障碍。目前,云计
算所面临的安全问题主要集中在访问控制和授权、虚拟化安
全以及
Web
安全防护三方面
(3
J
。由于受到虚拟化、弹性化等
特性的影响,传统的访问控制模型并不完全适用于云计算环
境,因此有必要针对云计算这一特殊的计算模式,设计一种符
合云计算特点的访问控制模型。
传统的访问控制分为三类
[4]:
自主访问控制、强制访问
控制和基于角色的访问控制。早期的自主访问控制模型,如
基于向量的访问控制模型[町,提出自主访问控制的一个基本
的框架,由用户谨慎的决断来决定是否为其他用户授权。这
导致自主访问控制协议易被木马攻击。而基于格的多层安全
模型,如
Bell-
LaPadl
由模型和
Biba
模型则是典型的强制访问
控制模型。在强制访问控制模型和自主访问控制模型的基础
上,
Sandhu
等问在
20
世纪
90
年代提出基于角色的访问控制
模型,该模型引人角色的概念,将主体和客体分离,使访问控
制变得更加灵活,简化了权限的管理。
收稿日期
:2012·06·29;
修回日期
:2012-07-31
。
随着云计算技术的发展,国内外学者对云计算环境下的
访问控制进行了研究,并在已有的访问控制模型基础上设计
了一些比较合理的云计算访问控制模型。
朱养鹏等
(7J
提出一种
s
aaS
(Software
as
a
Service)
平台下
基于
RBAC
的访问控制模型,该模型考虑到多租户环境同以
往的普通
Web
项目环境中角色的不同,提出一种拓展角色的
访问控制模型,但该模型只是增加了租户的角色,没有考虑租
户角色的动态变化性和云计算的弹性化特点。林果园等
(8J
提出一种基于行为的云计算访问控制安全模型,该模型能够
保证云端服务器中数据的安全性和保密性,但其"上读、下
写"的特性使模型的可用性有所降低。
Tang
等
(9J
对云计算的
架构进行了分析,把云环境中的用户划分为普通用户和资源
所有者两类,用户需经过资源所有者的授权才可以访问相应
的资源。然而该模型在访问资源时增加了与资源所有者的交
互过程,访问控制的弹性不够。口等[四]就
Sa
aS这一特定平
台,改进了
RBAC
模型,解决了云计算环境下一些访问控制问
题,但未能考虑到访问控制中的时态概念。
由于云计算的弹性化和虚拟化特性,云计算中用户的角
色、用户的属性以及资源的属性是动态变化的,以往主客体属
性和角色都比较固定的访问控制模型显然无法满足云计算的
这种需求。针对云计算的弹性化和虚拟化特点所带来的访问
控制模型动态变化问题,本文结合以上文献的研究成果,在
RBAC
模型的基础上,设计了一种云环境下的访问控制模型
(
Cloud
Computing
RBAC
,
CCRBAC)
。该模型考虑了时态、环
作者简介:赵明斌(1
987
斗,男,山东济南人,硕士研究生,主要研究方向:云计算、访问控制,
姚志强(
1967
- )
,男,福建雨田人,教授,主
要研究方向:信息安全、数字水印。
Jourτlal
of
Computer Applications
计算机应用,
2012
,
32( S2): 267 - 270
ISSN
1001-9081
CODEN
JYIIDU
2012-12-31
http://www.joca.cn
文章编号;
1001
- 9081 (2012)
S2
-0267
- 04
基于
RBAC
的云计
访问控制模型
赵明斌*,姚志强
(福建师范大学软件学院,福州
350108)
(
*通信作者电子邮箱
zhaomingbin@
gmai
l.
com)
摘
要:由于受到虚拟化和弹性化特性的影响,与传统的访问控制相比,云计算下访问控制的约束条件更加复
杂,主客体属性及主体所拥有的角色也因而处于动态变化之中。针对云计算下访问控制的上述问题,提出一种基于
基于角色的访问控制
(RBAC)
的云计算访问控制模型。该模型将动态可变机制与主客体安全等级引入到访问控制策
略中,既可保证云环境下数据的安全性和可靠性,又具有一定的灵活性。最后给出该模型的实现过程,并在基于云计
算的医疗保健系统中予以实现。
关键词:云计算;云安全;访问控制;基于角色的访问控制;灵活性
中图分类号
:1
百
93
文献标志码
:A
Access control model based on RBAC in cloud computing
ZHAO
Ming-bin.
,
YAO
Zhi-qiang
( F aculty
0/
S
o.
后
ware
,
Fi
硕
an
Normal University, Fuzhou
Fuj
归
n
350108
,
Chin
α)
Abstract:
Beca
use
of
出
e
virtualization
and
elastic properties
of
cloud
computing
,
the
access
control
of
cloud
environment
is
different
from
the traditional
a
∞臼
s
control
under
limiting
conditions, thus the properties
of
the
host
and
the
gu
臼
t
and
the
role
of
the
host
缸
e
in the
dynamic
chang
田.
In consideration
of
these characteristics
of
cloud
computing
access
control
, a
cloud
computing
acc
倒∞
ntrol
model
based
on
the
Role-
Based
A
∞
ess
Control
(RBA
C)
model
is
proposed.η
证
s
model
can
not
only
ensure the
能
curity
.and reliability
of
the data stored in the
cloud
,
but
also
guarant
回
a
certain
of
elastici
可
and
flexibility.
Finally, the
model'
s realization
proc
坦
ss
was
given
,但
d
was
achieved
in the health care
system
based
on
cloud
computing
environment.
Key words: cloud computing; cloud security; access control;
Role
Based Access
Control
(RBAC); flexibility
0
引言
云计算并不是一种全新的技术,它是在自主计算、效用计
算以及网格计算的基础上发展起来的。云计算具有按需付
费、可扩展、多租户以及弹性化等特点(
1
J
。但云计算在安全
性以及可靠性等方面的表现仍不够理想,亟待解决。
据高德纳咨询公司
2009
年的调查结果显示,
70%
以上的
受访企业的
CTO
未把公司现有项目迁移到云平台上的首要
原因在于对云计算的安全和隐私保护缺乏足够的信任
(2
J
。
可见云安全已成为阻碍云计算发展的巨大障碍。目前,云计
算所面临的安全问题主要集中在访问控制和授权、虚拟化安
全以及
Web
安全防护三方面
(3
J
。由于受到虚拟化、弹性化等
特性的影响,传统的访问控制模型并不完全适用于云计算环
境,因此有必要针对云计算这一特殊的计算模式,设计一种符
合云计算特点的访问控制模型。
传统的访问控制分为三类
[4]:
自主访问控制、强制访问
控制和基于角色的访问控制。早期的自主访问控制模型,如
基于向量的访问控制模型[町,提出自主访问控制的一个基本
的框架,由用户谨慎的决断来决定是否为其他用户授权。这
导致自主访问控制协议易被木马攻击。而基于格的多层安全
模型,如
Bell-
LaPadl
由模型和
Biba
模型则是典型的强制访问
控制模型。在强制访问控制模型和自主访问控制模型的基础
上,
Sandhu
等问在
20
世纪
90
年代提出基于角色的访问控制
模型,该模型引人角色的概念,将主体和客体分离,使访问控
制变得更加灵活,简化了权限的管理。
收稿日期
:2012·06·29;
修回日期
:2012-07-31
。
随着云计算技术的发展,国内外学者对云计算环境下的
访问控制进行了研究,并在已有的访问控制模型基础上设计
了一些比较合理的云计算访问控制模型。
朱养鹏等
(7J
提出一种
s
aaS
(Software
as
a
Service)
平台下
基于
RBAC
的访问控制模型,该模型考虑到多租户环境同以
往的普通
Web
项目环境中角色的不同,提出一种拓展角色的
访问控制模型,但该模型只是增加了租户的角色,没有考虑租
户角色的动态变化性和云计算的弹性化特点。林果园等
(8J
提出一种基于行为的云计算访问控制安全模型,该模型能够
保证云端服务器中数据的安全性和保密性,但其"上读、下
写"的特性使模型的可用性有所降低。
Tang
等
(9J
对云计算的
架构进行了分析,把云环境中的用户划分为普通用户和资源
所有者两类,用户需经过资源所有者的授权才可以访问相应
的资源。然而该模型在访问资源时增加了与资源所有者的交
互过程,访问控制的弹性不够。口等[四]就
Sa
aS这一特定平
台,改进了
RBAC
模型,解决了云计算环境下一些访问控制问
题,但未能考虑到访问控制中的时态概念。
由于云计算的弹性化和虚拟化特性,云计算中用户的角
色、用户的属性以及资源的属性是动态变化的,以往主客体属
性和角色都比较固定的访问控制模型显然无法满足云计算的
这种需求。针对云计算的弹性化和虚拟化特点所带来的访问
控制模型动态变化问题,本文结合以上文献的研究成果,在
RBAC
模型的基础上,设计了一种云环境下的访问控制模型
(
Cloud
Computing
RBAC
,
CCRBAC)
。该模型考虑了时态、环
作者简介:赵明斌(1
987
斗,男,山东济南人,硕士研究生,主要研究方向:云计算、访问控制,
姚志强(
1967
- )
,男,福建雨田人,教授,主
要研究方向:信息安全、数字水印。