工作流管理系统安全访问控制模型研究与应用

摘要

随着计算机技术与网络技术的普及与广泛应用，工作流技术得到了前所未有的重视和发展。工作流管理系统是实现计算机辅助协同工作的工具，实现工作流程的全部或部分自动管理功能。同时工作流管理系统的安全问题也日益受到人们的重视。业务流程的执行需要多用户参与、协同工作、共享资源等，因此，工作流管理系统不仅要防范外部入侵，还要防止内部授权的非法访问，权限的动态分配与收回成为工作流安全管理的重要内容。而访问控制技术正是通过校验用户的访问权限来决定对资源的访问，防止因合法用户的不慎操作所造成的破坏，从而阻止那些威胁系统安全的行为。 目前，业界提出了多种访问控制模型，如自主访问控制模型DAC、强制访问控制模型MAC、基于角色的访问控制模型RBAC、基于任务的访问控制模型TBAC等，但这些模型并不能满足工作流环境下的访问控制需求。本文重点介绍了基于角色的访问控制模型以及基于任务访问控制模型的访问机制，并对这两种模型在工作流环境中的局限性进行了分析。在此基础上，本文对基于角色一任务的访问控制模型T-RBAC展开研究，给出了T-RBAC模型的概念及形式化定义，并在RCL2000的基础上进行扩展，形成了一套适用于T-RBAC模型的约束描述语言-T-RCL。T-RCL通过引入工作流、任务、时间等概念，使其基本满足了T-RBAC模型的要求。 本文在研究了工作流技术以及由工作流管理联盟提出的工作流管理系统参考模型的结构的基础上，分析并确定了一个工作流管理原型系统的设计需求，完成了过程模型、组织模型以及信息模型的设计，该系统的组织模型中的访问控制机制采用了T-RBAC模型，满足了权限管理工作的复杂性需求；实现了工作流引擎、管理监控器的分析与设计，详细介绍了工作流引擎的结构、执行与调度机制以及管理监控器对过程模板、实例及系统安全的监控功能与实现。通过该系统验证了T-RBAC模型在工作流管理中的适用性；最后将该工作流管理系统应用于汽车制造厂的销售管理业务中。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2国内外现状分析

1.3本文的主要研究内容及贡献

1.4本文的组织结构及章节设置

第2章工作流及工作流管理系统概述

2.1工作流的概念

2.2工作流相关的概念

2.2.1相关概念

2.2.2工作流中的相关数据

2.3工作流模型

2.3.1过程模型

2.3.2组织模型

2.3.3信息模型

2.4工作流管理系统

2.5本章小结

第3章访问控制理论

3.1基于角色的访问控制模型(RBAC)

3.1.1基于角色的访问控制

3.1.2 RBAC96模型

3.1.3扩展RBAC模型

3.2基于任务的访问控制模型(TBAC)

3.2.1TBAC的基本概念

3.2.2 TBAC授权

3.3 RBAC模型与TBAC模型缺陷

3.3.1传统RBAC模型缺陷分析

3.3.2扩展RBAC模型缺陷分析

3.3.3TBAC模型缺陷分析

3.4本章小结

第4章基于角色--任务的访问控制(T-RBAG)模型的设计

4.1基于角色--任务的访问控制模型

4.1.1 T-RBAC模型

4.1.2相关概念及定义

4.1.3 T-RBAC模型对工作流系统的适应性

4.2 T-RBAC模型的约束性描述

4.2.1 RCL2000(Role-Based Constrains Language 2000)

4.2.2 T-RCL(Task-Role Based Constrains Language)

4.3本章小结

第5章基于T-RBAG模型的工作管理系统的设计及实现

5.1系统开发环境介绍

5.1.1 Microsoft Visual Studio.NET

5.1.2 C#语言

5.1.3 Microsoft SQL Server 2000

5.1.4 ADO.NET

5.2系统体系结构

5.3工作流模型的设计

5.3.1过程模型的设计

5.3.2基于T-RBAC的组织模型的设计

5.3.3信息模型的设计

5.4工作流引擎的设计

5.4.1工作流引擎的结构

5.4.2过程实例的执行与调度

5.5系统身份认证及访问控制

5.6管理监控器的设计

5.6.1过程模板管理与监控

5.6.2实例的管理监控

5.7销售管理系统的应用

5.7.1销售管理业务分析

5.7.2工作流在销售管理中的应用

5.7.3系统运行界面示例

5.8本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的论文