多安全策略访问控制的关键技术研究

在网络环境中，计算机系统面临的安全威胁是复杂的、多样的和动态变化的，因而，计算机系统的安全需求具有复杂性、多样性和动态变化性等特点。研究表明，多安全策略访问控制是应对复杂、动态安全需求的有效手段。本文对多安全策略访问控制的关键技术进行了研究，并取得了以下研究成果： 第一，对操作系统的强制访问控制框架的正确性验证进行了研究，提出了正确性验证的三个目标，给出了路径敏感的基于静态分析的正确性验证方法，对TrustedBSD MAC框架进行了正确性验证，并成功发现了多处钩子函数放置错误。 第二，对RBAC模型的安全策略的动态调整进行了研究，指出了RBAC模型在安全策略动态调整，特别是角色授权动态调整方面存在的不足，给出了基于状态的安全策略动态调整模型，并给出了基于虚拟域的安全策略动态调整模型的实现方法。 第三，对RBAC模型和Clark-Wilson模型的融合进行了研究，指出了这两个模型在大型应用的完整性保护方面存在的不足，对Clark-Wilson模型的验证规则和实施规则进行了扩展，并给出了RBAC模型和Clark-Wilson模型基于层次方法的融合。 第四，对安全策略描述框架的评价进行了研究，分析了灵活表达安全策略所需的安全策略描述组件，总结了六类典型的安全策略描述框架，提出了基于描述性和实施性评价指标的安全策略描述框架的评价方法，并对六类典型的安全策略描述框架进行了评价。 本文的研究解决了多安全策略访问控制的一些关键问题，为进一步研究多安全策略的实施、多安全策略的动态调整以及多安全策略的融合等问题奠定了理论与实践基础。

基于角色的管理模型隐式授权分析

基于角色的管理模型被用于管理大型RBAC(role-based access control)系统的授权关系,UARBAC具有可扩展、细粒度等优点.UARBAC的管理操作包含隐式授权.隐式授权分析说明UARBAC管理操作的两类缺陷,包括两个定义缺陷,即无法创建客体和虚悬引用,以及一个实施缺陷,即不支持最小授权.通过修改管理操作更正定义缺陷,提出实施缺陷的改进方案.定义实施最小授权的最小角色匹配问题,证明该问题是NP难,并给出基于贪心算法的可行方案,帮助管理员选择合适的管理操作将最小角色集合授予用户.

P-RBAC:一种门户环境下的访问控制模型

门户能够有效地实现异构信息之间的集成与协作,并为用户提供可定制、统一且遵循规范的访问服务.然而,由于门户所具有的这些不同于普通Web应用的特性,也使得传统访问控制模型无法在门户中直接使用.提出了一种面向门户系统的访问控制模型p-RBAC.P-RBAC扩展了传统的基于角色访问控制模型,并根据行为状态进一步分为静态模型和动态模型.P-RBAC给出了静态模型和动态模型上的行为规则,提出了具体的动态权限指派和角色组织策略,从而有效地解决了门户的访问控制问题.实际的应用案例证明,P-RBAC模型能够适用于门户的访问控制,并较之传统访问控制模型更高效可行.

一种改进的基于角色的访问控制

研究了传统RBAC（基于角色的访问控制）的4个层次模型，分析了在企业规模不断扩大背景下传统RBAC的不足，并借鉴DTE模型域和型的思想，提出了通过引入主体和客体的属性（区域）参数以及虚拟权限的解决方法，极大地减少了角色的规模，降低了角色管理的复杂性，为进一步解决角色冲突等问题奠定了基础。

分布式环境下基于角色的访问控制

本文通过扩展权限的定义：给权限增加一个标示位来区别主体、访问的客体属于相同域和属于不同域时的权限，这样解决了采用对等角色时授予给非本域主体过大权限的问题。同时主体在访问非本域的客体时可以申请临时角色，这样避免了仅仅采用对等角色去访问非本域客体的简单化，更有利于最小权限的实现。通过这两点的改进。使基于角色的访问控制模型更加适合分布式访问控制的特点。[著者文摘]

基于访问控制空间的多策略安全体系结构

为解决LSM在策略重用和策略共存方面存在的问题，提出了一个新的安全体系结构ELSM，它引入一个模型组合器作为主模块实施模块堆栈管理和模块决策管理，其中模块决策的实施采用了访问控制空间的策略规范方法，可支持通用性，ELSM的设计及其在安胜OS安全操作系统中的实例分析表明其有效性。

一种基于访问控制的安全Web服务发现机制

当前的Web服务发现机制大多依赖集中式的统一描述、发现和集成注册中心,但组织机构出于安全和地域的考虑,倾向于构建私有的分布式注册中心,只有注册且可信的请求者才能浏览到他们有权限访问的服务信息。该文给出Web服务发现阶段基于角色的访问控制模型RBAC4WSD,发现代理依照服务提供者指定的安全策略对请求者实施访问控制,并以跨国公司内部的文档服务为例介绍原型系统的实现。

一种基于角色访问控制(RBAC)的新模型及其实现机制

文中对基于角色访问控制（ｒｏｌｅ－ｂａｓｅｄ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ， ＲＢＡＣ）研究中的两大热点——模型的建立和实现进行了较深入的研究，提出了一种新的ＲＢＡＣ模型——ＮＲＢＡＣ模型．这一模型除具有全面性外，比之已有的ＲＢＡＣ９６ 模型还具有接近现实世界和形式统一的优点．针对ＮＲＢＡＣ模型的实现，文中又提出了一种新的ＲＢＡＣ实现机制——基于时间戳和素数因子分解的二进制双钥－锁对（ ＴＰＢ－２－ＫＬＰ）访问控制方案．它不仅能很好地克服已有ＲＢＡＣ实现机制存在的缺点，还兼备了对锁向量修改次数少和发生溢出可能性小的优点．

全程一致访问控制体系研究

针对系统中的访问控制体系由各种访问控制机制堆彻而成而带来的系统访问控制不一致问题,本文提出了全程一致访问控制的概念,随后给出了全程一致访问控制体系的结构、分工及准则,以指导全程一致访问控制体系的构建,然后采用了原型系统对全程一致的访问控制体系进行了验证.采用该体系,不但能有效发挥系统中各访问控制机制的优势,还能降低安全投入成本.

新型网络环境中访问控制模型的研究

随着网格、P2P、无线通信网等技术的普及和飞速发展，访问控制技术取得了长足的进步，同时也面临着巨大的挑战。如何构建安全、灵活、可扩展的访问控制模型是这种新型网络环境下访问控制技术迫切需要解决的问题。本文围绕该环境中的访问控制需求，从委托模型、基于位置的访问控制模型、P2P环境下的动态信任评估模型以及访问控制模型的形式分析四个方面，对访问控制模型研究领域出现的若干关键技术展开研究，取得了以下四个方面的主要成果：第一，在分析Bertino等人提出的一个基于周期时间的访问控制模型的基础之上，指出它虽然可以清晰地表达访问权限可适用的时间范围，但模型本身并没有对已经具有权限的用户如何使用和传播权限强加任何限制，难以实施权限委托这一安全策略。针对这一缺陷，我们讨论了用户到用户的委托访问权限的限制，对权限委托的临时性、时序依赖性和受限传播性这些约束特性进行形式化建模，给出了基于周期时间的自主委托模型PDACDM的形式化定义及其一致性证明。第二，在分析前人所做的各种上下文研究工作的基础上，借助数学的形式语言，给出了一种依赖于空间上下文的访问控制模型SC-RBAC。该模型采用层次式的位置模型给空间客体建模，采用逻辑位置表达不同粒度的位置，引入了空间角色和有效会话角色等概念，证明了层次化的空间角色集合在数学上可构建格模型以实施多级安全策略和中国墙策略，提出了3类空间限制，借鉴和改进了RBAC本身的安全属性，提出了一些新的安全不变量，证明了模型的基本安全定理，并给出了一个简单的应用实例。这一研究成果为解决无线移动网络中的访问控制问题奠定了理论基础。第三，指出了设计一个P2P环境下的信任评估模型需要考虑的主要因素，如时间因素、系统稳定性等。着重分析了P2P环境下的信任模型在识别不诚实反馈、防止恶意节点的策略性动态改变行为、计算节点间相似度、激励机制等方面的不足。给出了一个基于时间窗的动态信任评估模型TWTrust，统一考虑了信任、信誉与激励三者的关系。通过仿真试验结果证明，该模型在信任计算误差和事务失败率等性能指标上有较大提高，能较好处理恶意节点策略性动态改变行为、不诚实反馈对系统的攻击和相似度计算中的稀疏性问题。这一信任模型的提出有望简化P2P下访问控制的实施。第四，在深入分析和对比目前可用于规范和验证访问控制模型的形式化方法和证明工具的基础之上，选取了证明能力强的Isabelle证明系统对支持空间上下文的SC-RBAC模型进行了形式分析，总结了用Isabelle语言对SC-RBAC模型属性和规则进行形式规范的方法，并且研究了基于Isabelle系统证明模型规范内部一致性和正确性的实用方法。

基于ARM Linux的门禁系统的设计与实现

门禁系统主要负责对出入通道进行管制，是社区楼宇安全监控系统的一部分。传统的门禁系统通常采用密码识别、卡片识别的方式进行验证，由于密码、卡片容易被盗用、丢失，系统安全性不高。在通信方式上传统门禁系统通常采用RS485或者RS232连接，传输距离、速度和连接终端数均受限制。本文提出的人像识别门禁系统解决方案采用ARM-Linux系统平台，依靠社区宽带综合业务网的传输和存储能力，结合密码、RFID和人像识别三种识别方式，利用网络技术和生物识别技术达到识别率高、响应速度快、扩展能力强的要求，并能够与驻地网的其它业务集成，提供业务级的联动服务。此外，该门禁系统还支持用户使用电话开门，由服务器完成对用户来电的识别和防伪验证。本文工作的主要贡献是：参与了ARM-Linux系统的裁剪、移植和声卡驱动的修改；建立了ARM-Linux交叉编译环境；完成了门禁前端软件系统的整体设计和实现；完成了服务器软件电话呼叫响应子系统的设计。

Electrical control of dynamic spin splitting induced by exchange interaction as revealed by time-resolved Kerr rotation in a degenerate spin-polarized electron gas

Manipulation of the spin degree of freedom has been demonstrated in a spin-polarized electron plasma in a heterostructure by using exchange-interaction-induced dynamic spin splitting rather than the Rashba and Dresselhaus types, as revealed by time-resolved Kerr rotation. The measured spin splitting increases from 0.256 meV to 0.559 meV as the bias varies from -0.3 V to -0.6 V. Both the sign switch of the Kerr signal and the phase reversal of Larmor precessions have been observed with biases, which all fit into the framework of exchange-interaction-induced spin splitting. The electrical control of it may provide a new effective scheme for manipulating spin-selected transport in spin FET-like devices. Copyright (C) EPLA, 2008.