面向分布式系统的访问控制策略研究
分布式系统中的数据共享与访问控制
分布式系统中的数据共享与访问控制随着信息技术的不断发展，分布式系统在各个领域得到了广泛应用。
在分布式系统中，数据的共享与访问控制是一项重要的任务，它直接关系到系统的可靠性和安全性。
本文将对分布式系统中的数据共享和访问控制进行讨论，并介绍一些常见的解决方案。
一、数据共享在分布式系统中，数据共享是指多个节点可以同时访问和修改同一份数据。
数据共享可以提高系统的性能和效率，同时也增加了系统的复杂性和风险。
1. 数据共享模型常见的数据共享模型包括：共享内存模型、消息传递模型和数据库模型。
- 共享内存模型：多个节点通过共享的内存空间来进行数据交换。
这种模型的优点是数据访问高效，但是需要考虑数据一致性和并发控制的问题。
- 消息传递模型：通过消息传递的方式进行数据交换。
每个节点有自己的一份数据拷贝，通过互相发送消息来实现数据共享。
这种模型可以提高系统的灵活性，但是增加了通信开销。
- 数据库模型：数据存储在共享数据库中，多个节点可以通过数据库接口进行数据访问。
数据库管理系统负责处理并发访问和一致性问题。
这种模型适用于需要频繁进行数据读写的场景。
2. 数据一致性数据一致性是指在多个节点间共享数据的过程中，所有节点看到的数据是一致的。
在分布式系统中，由于网络延迟和节点故障等原因，数据可能出现不一致的情况。
为了保证数据一致性，可以采用以下方法：- 基于锁机制：通过互斥锁等机制来控制对共享数据的访问。
只有拥有锁的节点才能修改数据，其他节点需要等待。
- 基于事务：将一系列对数据的访问操作封装为事务，并通过提交（commit）和回滚（rollback）操作来保证数据的一致性。
- 基于副本技术：将数据复制到多个节点上，通过副本一致性协议来保证数据的一致性。
二、访问控制在分布式系统中，为了保证数据的安全性和隐私性，需要对数据的访问进行控制。
访问控制是指根据用户的身份和权限来限制其对数据的访问操作。
1. 访问控制模型常见的访问控制模型有：基于角色的访问控制（RBAC）、强制访问控制（MAC）和自主访问控制（DAC）。
一种灵活的访问控制策略及其应用研究
关 键 词 ：灵 活访 问 控 制 策略 ；访 问 控 制 实 施 框 架 ；分 布 式 应 用
中图分 类号 ：Ｔ ３９ ２ Ｐ ０ ．
文献标志 码 ：Ａ
文章编 号 ：１０ —６ ５ ２ ０ ）９ ２ ３ —３ ０ １３ ９ （ ０ ８ ０ — ８ １０
Ｕ ｉ ｒ ｔ ． ｈ ｎ ｚ ｏ ５ ０ １ Ｃ ｉ ） ｎｖ ｓ） Ｚ ｅｇ ｋ ｕ４ ０ ０ ， ｈｎ ｅｉ ａ
Ａｂ ｔａ ｔ ｈｓｐ ｐ ｒｐｅｅ ｔｄ ａ ｆ ｘｂｅ ｂｅｔｏｉｎｅ ｎ ｅｌｒｔ ｅａ ｃ ｓ ｏ ｔ ｌｐ ｌ ｙ ｔ ｄｃｓ ｎ ｍａ ｉｇ ａｇ — ｓｒ ｃ ：Ｔ ｉ ａ ｅ ｒｓｎｅ ｅｉｌ，ｏ ｊｃ—ｒｅ ｔｄ ａ ｄ ｄ ｃａａｉ ｃ ｅｓｃ ｎｒ ｏｉ ，ｉ ｅ ｉｏ — ｋｎ ｌｏ ｌ ｖ ｏ ｃ ｓ ｉ
赵 彬 壬 亚弟 韩瑞 生 李 立 新 ， ， ，
（． １ 解放 军信息工程 大学 电子技 术 学院 ， 州 ４ ０ ０ ２ 解放 军信 息工程 大学 ， 州 ４ ０ ０ ） 郑 ５ ０ ４； ． 郑 ５ ０ １ 摘 要 ：提 出 了一种声 明式的 、 面向对 象的 、 灵活访 问控 制 策略 的形 式化描 述 、 决策 算法和 实施 框 架。与传 统访
ｔ ｅ ｓｂｅｔ ｐ ｒ ｉ ｉ ， ｏ ｓ ａ ｔ ｎ ｆ ｃ ， ｈｃ ａ ｅｉ ｆ ｘｂ ｎ ｕ ｈ ｔ ｅｐ ｅｓ ａ ｅ ｆ ｃ ｅｓ ｏ ｔ ｌ ｅ ｕ ｅ ｙ ， ｕ ｊｃ， ｅｍ ｓ ｏ ｃ ｎｔ ｉ ｄｅ ｅ ｔ ｗ ｉ ｍ ｄ ｅｉｌ ｅ ｏ ｇ ｘ ｒｓ ａｖｒ ｔ ｏ ａｃ ｓ ｃ ｎｒ ｑ ｉ — ｐ ｓｎ ｒｎａ ｈ ｔ ｌ ｅ ｏ ｉｙ ｏ ｒ ｒ
基于策略分层的访问控制模型研究
一
版本号 （ ｔ ｅ Ｖ ｒｏ ） Ａ ｔ ｒ ｅｓ ｎ Ｃｔ ｉ
序列 号（ ｅ ｉ ａ Ｓｒ ｌ ｕ ｂ ｒ Ｃ ｒ ｃｔ ｅｉ Ｎ ｍ ｅ） ｔ ｅ ａ ｉ ｆ 算法 标识 （ ｌ ｒｈ ｅ ｔ ｅ） Ａｇ ｉ ｍ Ｉ ｎｆ ｒ ｏｔ ｄ ｉ ｉ 签发 者标识 （ ｔ ｅ ｌ ｕ ｒ Ａｔ ｒｓ ｅ） Ｃ ｔｓ
签名值 （ｉ ａ ｒ ） ｓ ｎｔ ｅ ｇ ｕ
图 Ｉ Ｖ ２版 本 属 性 证 书
管理显然不太现实 。考 虑到资源的分布性和资源属 于不 同的
属性 证书 的撤销与公钥证书 Ｐ Ｃ相似 ， Ｋ 也是 通过证 书撤 销列表 （ ｅ ｉｃｔ Ｒ ｖｃｔ ｎＬｓ，Ｒ ） Ｃ ｒｆ ａ ｅｏａｏ ｉ Ｃ Ｌ 来实现 。对于有效期较 ｔｉ ｅ ｉ ｔ 长的属性 证 书 系 统 ， 常 需 要 维 护 Ａ Ｒ Ａｔｂ ｔ Ｃ ｒｆ ａｅ 通 Ｃ Ｌ（ ｔ ｕｅ ｅ ｉｃｔ ｉ ｒ ｔｉ
基 于 策 略分 层 的 访 问控 制 模 型 研 究
蔡家楣 涂小芹 陈铁明
（ 浙江工业大学软件学院 浙江 杭州 ３０ １ ） １０ ４
摘 要
针 对分布式环境 的访 问控 制问题 ， 讨论 了一种基 于策略分层 的访 问控制模 型。该模型利 用策略证 书和使用条 件证书 实
现分层 的访 问控制策略 ， 用公 钥证书实现对用 户的身份认证 ， 利 结合角色证 书实现对 用户的授 权访问。 关键词 属性证 书 策 略证 书 使 用条件证 书 访 问控制
基于ORBAC的分布式数据库访问控制机制研究
层系的划分不可能一致。实际的数据 由每个生产单 位按 照生产 的模式 和流程产生 、 记录 、 范 ， 规 然后 提供 给管理层 和科 研单 位进 行 统计 分析 。所 以油 田的管 理层和科研单位以及综合技术服务单位面对的是一 个大型 的分布式数据 库 ， 而他们 的应用是 面 向每个 专 业的综合应用。各部分信息间相互依赖 ， 是一个有机 的整体 。 这样数据可 以分 为两类 ： 一是直接 由生 产 中产生 的， 存储于 以油 田勘探 开发数据库 为代表 的源数 据库 中的基础数据 ， 一类为在其上经过分类、 统计 、 计算后 的派生数据 ， 存储 于应 用数 据库 中 （ 如专 业数 据库 或 项目 数据库） 。 随着数据共享机制的建立 ， 针对这样大型分布式 数据库的访问控制机制的建立尤为重要 ， 使其满足： （） １低代价地管理大量用户和用户岗位的变化； （） ２ 有效地管理分布式数据及应用 ； （） ３满足现有的安全原则（ 最小特权 、 职责分离 ） ； （） ４ 适应管理的分层。
构（ 图 １。 如 ）
一
个 分布 式环 境 有 多个 不 同 的管 理 域 ， 域 １ 如 ，
域 ２等 。每个域基 本元素包括 ： 客户 ： 接受用户 的请 求访 问本 域或 外 域 的资源 ，
给用户返 回结 果 。 服务器 ： 允许授权访 问 。
第一 作者 简 介 杨海英 ， 工程师 ， 高级 现在大庆油 田有限责任公司采油工程研究院信息 中心工作 。
维普资讯
石油工业计算机 应用 ２０ 年 ５ 第１ ０ 第１卷 期 ７
３ ７
基于 Ｏ Ｂ Ｃ Ｒ Ａ
访问控
杨 海
（ 大庆油 田有限责任公司采油工 １
摘 要 随着计算机和网络技术的发展， 油田数据库 系统 已向集成应用和分布式处理模式发展 ， 有效 地 管理企业计 算 中的大量授权数 据 已成为首要 问题 。本文在 研 究 Ｏ Ｂ Ｃ模型 构 架和 关键技 术的基 ＲＡ 础上 ， 据油田数据库 应用 系统 、 根 企业运作机 制 的特 点 ， Ｏ Ｂ Ｃ的分散 管理模 型 改为层 次模 型 ， 将 ＲＡ 与 企业管理和应 用的需求保持一致 ； 探讨 了在应 用 系统和 数据 库 系统 的各 个层 次上 可 以采取 的访 问控 制策略 ； 并对油 田大型 分布式数据库 系统访 问控制机 制进行 了设 计和应 用。 关键词 分布式数据库 ； 问控制技 术 ； Ｒ Ａ 访 Ｏ Ｂ Ｃ模 型 ； 次结构 层
面向网络安全的分布式系统设计与实践
面向网络安全的分布式系统设计与实践随着互联网的快速发展，网络安全问题日益凸显。
面对日益复杂的网络环境和恶意攻击，传统的中心化系统已经不再适应当前的网络安全需求。
分布式系统的在网络安全领域的应用，成为保障网络安全的一种重要策略。
本文将围绕面向网络安全的分布式系统设计与实践展开讨论。
1. 引言随着互联网的普及和网络环境的复杂化，网络安全问题日益成为全球关注的焦点。
传统的中心化系统容易成为攻击目标，一旦中心节点被攻破，整个系统将面临巨大的风险。
分布式系统弱化了系统的中心节点，从而提高了系统的安全性和容错性。
2. 分布式系统的基本原理在分布式系统中，任务被分解为多个子任务，并分配给多个节点进行处理。
节点之间通过网络进行通信和数据传输。
由于系统的分布特性，单个节点的崩溃或被攻击不会影响整个系统的运行。
同时，节点之间的数据共享和备份也提高了系统的容错性和可用性。
3. 面向网络安全的分布式系统设计面向网络安全的分布式系统设计应考虑以下几个方面。
3.1 安全通信在分布式系统中，节点之间的通信是关键。
为了确保通信的安全性，应使用加密和认证机制来保护通信数据的机密性和完整性。
使用公钥基础设施（PKI）可以为节点提供数字证书，用于认证节点的身份。
3.2 分布式身份认证在传统的中心化系统中，身份认证通常由中心服务提供。
然而，在分布式系统中，由于节点的分散性，需要设计一种分布式身份认证机制。
可以使用基于区块链的去中心化身份验证方案来确保节点的身份可信和不可篡改。
3.3 分布式访问控制分布式系统中的节点通常具有不同的权限和访问需求。
为了保护系统的安全，需要设计一套分布式访问控制机制，确保只有具有合法权限的节点能够访问相应的资源。
可以采用基于角色的访问控制（RBAC）模型来管理节点的权限和角色。
3.4 分布式数据安全分布式系统中的数据安全是一个重要的问题。
数据的传输和存储应采用加密算法来保护数据的机密性。
此外，为了防止数据丢失或损坏，需要在分布式系统中进行数据备份和容灾。
访问控制技术研究简介-资料
2019/10/17
访问控制技术研究简介
8
华中科技大学计算机学院智能与分布式计算机实验室（IDC）
基于角色的访问控制（续）
RBAC时态约束模型
为满足用户－角色关系以及角色之间的关系的动态性 要求，Bertino等人于2000年提出Temporal-RBAC模 型。该模型支持角色的周期使能和角色激活的时序依 赖关系
属性的易变性(mutable)和控制的连续性（continuity） 是UCON 模型与其他访问控制模型的最大差别。
2019/10/17
访问控制技术研究简介
14
使用控制模型
华中科技大学计算机学院智能与分布式计算机实验室（IDC）
UCON现有研究分类：
UCONABC核心模型 授权策略语言、语法和框架 安全性分析 网格计算环境 授权框架 协作环境授权框架 面向普适计算环境 面向移动自组网 面向网络服务 面向数字版权管理 多自治域环境授权
访问控制技术研究简介
9
华中科技大学计算机学院智能与分布式计算机实验室（IDC）
基于任务的访问控制
(task-based access control,简称TBAC)
TBAC模型是一种基于任务、采用动态授权的主动安 全模型。它从应用和企业的角度来解决安全问题。它 采用面向任务的观点,从任务的角度来建立安全模型和 实现安全机制,在任务处理的过程中提供实时的安全管 理。 TBAC的基本思想：
现有的风险等级划分方法：
抽取风险因素 授予风险因素权重 简单累加得出风险等级
Jame BD 准备下一步将风险引入到访问控制中。
2019/10/17
访问控制技术研究简介
13
云计算系统的性能调优与访问控制策略分析研究
云计算系统的性能调优与访问控制策略分析研究随着云计算技术的快速发展，越来越多的企业和个人开始将其业务和数据存储在云计算平台上。
然而，云计算系统面临着性能调优和访问控制策略分析的挑战。
本文将探讨如何对云计算系统进行性能调优，并分析不同访问控制策略的优劣之处。
一、云计算系统性能调优云计算系统的性能调优是指通过对系统内部的资源管理和优化，以提高系统的吞吐量、响应时间、可用性以及整体性能。
以下是云计算系统性能调优的几个关键方面：1. 资源调度与负载均衡：对于大规模的云计算系统来说，有效的资源调度和负载均衡是提高性能的关键。
通过合理地分配计算、存储和网络资源，可以最大化地利用系统资源，提高用户体验并确保服务的可靠性。
2. 数据存储与访问优化：云计算系统中的数据存储对性能有着重要的影响。
使用高效的数据存储技术，如冗余阵列磁盘（RAID）和分布式文件系统，可以提高数据的读写速度和可靠性。
此外，采用数据缓存和数据压缩等技术也可以减少对存储资源的需求，进一步提高性能。
3. 数据传输与网络优化：云计算系统中大量的数据传输对网络性能有着重要影响。
通过使用高速网络和合理的数据传输协议，如TCP/IP协议，可以加速数据的传输速度，降低延迟，并提高数据传输的可靠性。
4. 系统监控与故障处理：实时监控云计算系统的运行状态和性能参数是及时发现问题并进行调优的重要手段。
通过合理设置监控指标和使用监控工具可以追踪系统运行状态，并及时发现潜在的性能瓶颈和故障点，进而采取措施进行处理。
二、云计算系统访问控制策略分析云计算系统的安全性是用户关注的重点，而访问控制是确保云计算系统安全的重要手段之一。
以下是几种常见的云计算系统访问控制策略：1. 基于角色的访问控制（RBAC）：RBAC是一种常见的访问控制策略，通过将用户与角色关联起来，给予不同的角色不同的权限。
RBAC可以简化访问控制管理，提高系统的安全性和可扩展性。
2. 基于属性的访问控制（ABAC）：ABAC是一种灵活的访问控制策略，根据用户的属性和环境的上下文来进行访问控制。
基于规则的分布式访问控制模型研究
ｔｄｅｄ Ｓ ｅｂ ｌｃｎ ｐ ｄｆ ｏ￣ｐｆｄ ｐ ａｏ ａ ｅ ｎｄ Ｆ ａｙ ｔ ｉ ｃ ｏ Ｌ Ｉｓ ｉｍ ｅ． ｎ ｕ ． ｕ ｓ ｃ ｔａ ｍ ＇ｌｅ ＃ｃｔ Ｉ ｐ ｓ ｔ ． ＇ ｌ，ｈ ｓ ｌ叫ｌ ｓ ｓ ￣ ｅ ｍ ａ ｅ ｏ ｅ ｓｎ ｌ ｅ ｉ ａ ｏ ｎｉ ｉ ｅ ｒｅ ｅ ｍ ｌ ｅ ｉ ６ ｅ ｆ Ｇ ｉｄｃ ｄ ｍ
收稿 日期 ：０５０ ．６ ２０ －５２
我们认为原因如下 ： Ｂ Ｃ是这些模 型的基础 ， ＲＡ 可是 Ｒ Ａ 并不能简单 地在这些衍生模 型 中运用。这些 ＢＣ 模型都试 图调整 Ｒ Ａ Ｂ Ｃ以适应各 自特殊的应用环境 ， 结果导致这些衍生模型的通病就是过于复杂、 难于理 解和实际应用 。在 Ｒ Ａ Ｂ Ｃ中， 角色被认为是一组权限 的集合 ， 大部分衍生模型都同样存在把权限授予主体 时僵化地通过角色来实现的问题 ， 现有的访 问控制文 献 中， 角色也通常被认 为是用户和操作 的中间环节。 访问控制模型对角色 的过度依赖也是现有模型 的比
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２Ｏ ０６年第 ３期 文章 编号 ：０Ｂ２７ （０６０ ．０９０ １０ ４ ５２０ ）３０８．３
计 算 机 与 现 代 化 Ｊｓ 圳 Ｉ Ｙ ＸＡ ＭＨ Ａ ＩＵ Ｕ Ｉ￣ Ｕ
总第 １７期 ２
基 于规则 的分布式访 问控制模 型研究
关键词： Ｉ Ｂ Ｃ预算控制； Ｉ ； Ａ ＿ Ｒ ￣ 访问控制； 分布式控制
中圉分 类号ｅ ｎ ｄ Ｄｉ ｒｂ ｔｄ Ａｃ ｅｓＣ ｎ ｒ ｌ ｓ ａ ｃ ｎ Ｌａ ｇ ｖ ｒ ｅ ｓ ｉ ｕｅ ｃ ｓ ｏ ｔｏ ｄ ｌ ｔ Ｍｏ ｅ
访 问控制模型的适用范围各有不同， 事实上这些模型 各 自只能在一定的范围内使用。实际系统 中灵活多 较 典 型的缺点 。 变的访问控制策略常常得不到很好的实现。 访问控制模型中 ， 授权就是将权限赋予一个主体 的动作 ， 是访 问控制 中的一个 重要 元素。在 Ｂ Ａ ＢＣ １ 目前访问控制现状及其不足 中。 授权过程必须由一个司职授权的角色来完成【 。 ２ Ｊ Ｒ Ａ （ ｏ ａ ｄＡｃｓ Ｃｎｏ） Ｂ Ｃ Ｒ ｌ Ｂｓ ｃ ｓ ｏｔ１ ｅ ｅ ｅ ｒ 是计算机领域应 人工建立一个授权角色来完成授权 ， 将使角色管理相 用最广泛 的 Ａ Ｃ模 型之 一 。 现有许 多 Ａ Ｃ模 型都是 当的复杂 ； 在许多分布式系统 的访 问控制 中， 授权将 Ｂ Ａ 的衍生和发展 。Ｒ Ａ 模型 的衍生模 型有很多 ＢＣ ＢＣ 有一个授权认证的过程 ， 经常需要变更授权时 ， 对于 种， 一般都有以下特点 ： 参数化主体及角色的属性 ； 依 授权的效率可能会有负面的影响。 赖于主体 、 、 客体 操作间动态关系进行认证； 权限由上 预算控制是在现实世界和计算 机领域中常用 的 下文动态地 决定 ， 如时间、 置等； 位 为角 色提供 动态 管理策略。譬如 ， 需要限制数据库中可以写入的最大 的、 临时的可被激活或是解除激活的权限。所有这些 记录的数量 ， 以保证运行的速度， 在我们的知识范 围 ＢＡ Ｂ Ｃ的衍生模型， 都可 以很好地满足 自身一定的应 中我们无法让 Ｒ Ａ 及其衍生模型来实现这一点。 ＢＣ 用范围， 但是没有一种模 型能使这些模型得到统一。
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面向分布式系统的访问控制策略研究
随着信息技术的发展，分布式系统已经成为一个不可避免的趋势，同时也给系统的安全性、可靠性等带来了更高的挑战。
在分布式系统中，访问控制策略显得尤为重要，因为它直接涉及到系统的安全性。
本文将从分布式系统的角度出发，探讨面向分布式系统的访问控制策略研究的相关问题。
一、分布式系统的特点
分布式系统是由多台计算机组成的系统，这些计算机之间通过网络进行通信。
与传统的集中式系统相比，分布式系统具有以下特点：
1.分布式性：系统中的组件分布在不同的计算机上。
2.异构性：系统中的计算机可能具有不同的硬件平台和操作系统。
3.开放性：系统不仅包括本地资源，还可以包括远程资源。
4.安全性：由于网络的存在，分布式系统要面对更多的攻击和安全威胁。
以上几点都为分布式系统的访问控制带来了更高的难度。
二、传统的访问控制策略
在传统的集中式系统中，访问控制通常采用身份验证和授权两种方式。
身份验证是指用户在使用系统前需要提供自己的身份证明，系统根据该身份证明来验证用户的身份。
授权是指系统根据用户的身份和权限来控制其对资源的访问请求是否被允许。
传统的访问控制策略在分布式系统中也可以使用，但是由于分布式系统具有异构性、开放性等特点，传统的访问控制策略往往难以满足需求。
例如，不同的计算机可能使用不同的身份验证机制，不同的资源可能采用不同的授权机制，这些都给系统的管理带来了很大的困难。
三、基于角色的访问控制
针对分布式系统的特点，研究人员提出了基于角色的访问控制（Role-Based Access Control，RBAC）策略。
在RBAC中，用户被分配到不同的角色，每个角色具有不同的权限和资源访问能力。
用户的操作只能在其所属的角色的权限范围内进行。
RBAC策略的优点在于它将权限授予和用户分离，因此，即使用户的身份发生变化，其操作权限也不会受到影响。
由于RBAC策略已经成为了分布式系统中广泛应用的访问控制策略，因此，在RBAC的基础上，研究人员又提出了许多基于RBAC的访问控制扩展。
四、基于属性的访问控制
基于属性的访问控制（Attribute-Based Access Control，ABAC）是一种新兴的访问控制策略，它强调“属性”作为访问控制的核心概念。
在ABAC中，系统中的资源、用户和其它实体都被赋予具有结构化的属性，以便系统能够更精细地控制对资源的访问。
ABAC策略的优点在于它可以将访问规则定义为基于属性的规则，这些规则可以根据属性的特征进行高效的匹配和访问控制。
这种策略可以提高访问控制的准确性和访问的效率，适合于具有多种资源和多种权限的分布式系统。
五、小结
作为计算机技术的重要分支，分布式系统已经呈现出快速发展的态势，访问控制在分布式系统中也越来越成为一个不可忽视的环节。
传统的访问控制策略在分布式系统中往往难以满足需求，而基于角色和基于属性的访问控制则为系统的访问控制带来了更好的解决方案。
针对不同的应用场景，我们可以选择不同的访问控制策略，以提高系统的安全性和可靠性。