基于RBAC的权限设计模型

1.RBAC介绍

      RBAC模型作为目前最为广泛接受的权限模型。
      NIST（The National Institute of Standards and Technology，美国国家标准与技术研究院）标准RBAC模型由4个部件模型组成，这4个部件模型分别是基本模型RBAC0（Core RBAC）、角色分级模型RBAC1（Hierarchal RBAC）、角色限制模型RBAC2（Constraint RBAC）和统一模型RBAC3（Combines RBAC）。
      RBAC0模型如图1所示：

RBAC0定义了能构成一个RBAC控制系统的最小的元素集合：

在RBAC之中,包含用户users(USERS)、角色roles(ROLES)、目标objects(OBS)、操作operations(OPS)、许可权permissions(PRMS)五个基本数据元素，权限被赋予角色,而不是用户，当一个角色被指定给一个用户时，此用户就拥有了该角色所包含的权限。会话sessions是用户与激活的角色集合之间的映射。RBAC0与传统访问控制的差别在于增加一层间接性带来了灵活性，RBAC1、RBAC2、RBAC3都是先后在RBAC0上的扩展。

RBAC1引入角色间的继承关系：

角色间的继承关系可分为一般继承关系和受限继承关系。一般继承关系仅要求角色继承关系是一个绝对偏序关系，允许角色间的多继承。而受限继承关系则进一步要求角色继承关系是一个树结构。

RBAC2模型中添加了责任分离关系：

RBAC2的约束规定了权限被赋予角色时,或角色被赋予用户时,以及当用户在某一时刻激活一个角色时所应遵循的强制性规则。责任分离包括静态责任分离和动态责任分离。约束与用户-角色-权限关系一起决定了RBAC2模型中用户的访问许可。

RBAC3包含了RBAC1和RBAC2：

既提供了角色间的继承关系，又提供了责任分离关系。
建立角色定义表。定出当前系统中角色。
因为有继承的问题，所以角色体现出的是一个树形结构。

2.权限设计：

配置资源以及资源的操作：这里资源可以定义为一个通用的资源模型。提供通用的资源统一接口。
数据库ER图：

关系图：

3.分析：

根据以上的类关系图和ER图可以看出。整个权限可以抽象为五个对象组成。
     OrgBean :用于描述org模型。
     Role：用于描述角色。
     Permission：用于描述权限。
     Resource：用于描述资源。
     Operation：用于描述操作。

其中Permission中有Resource , Operation的聚合，资源和操作组成权限。
Role和Permission都有自包含。因为设计到权限的继承。
资源Resource也可能出现一颗树形结构，那资源也要有自包含。

思想:
权限系统的核心由以下三部分构成：1.创造权限，2.分配权限，3.使用权限，然后，系统各部分的主要参与者对照如下：
1.创造权限-Creator创造，2.分配权限- Administrator分配，3.使用权限- User：

1.Creator创造Privilege，Creator在设计和实现系统时会划分，一个子系统或称为模块，应该有哪些权限。这里完成的是Privilege与Resource的对象声明，并没有真正将Privilege与具体Resource实例联系在一起，形成Operator。

2.Administrator指定Privilege与Resource Instance的关联。在这一步，权限真正与资源实例联系到了一起，产生了Operator（Privilege Instance）。Administrator利用Operator这个基本元素，来创造他理想中的权限模型。如，创建角色，创建用户组，给用户组分配用户，将用户组与角色关联等等...这些操作都是由Administrator来完成的。

3. User使用Administrator分配给的权限去使用各个子系统。Administrator是用户，在他的心目中有一个比较适合他管理和维护的权限模型。于是，程序员只要回答一个问题，就是什么权限可以访问什么资源，也就是前面说的Operator。程序员提供Operator就意味着给系统穿上了盔甲。Administrator就可以按照他的意愿来建立他所希望的权限框架可以自行增加，删除，管理Resource和Privilege之间关系。可以自行设定用户User和角色Role的对应关系。(如果将Creator看作是Basic的发明者，Administrator就是Basic的使用者，他可以做一些脚本式的编程) Operator是这个系统中最关键的部分，它是一个纽带，一个系在Programmer，Administrator，User之间的纽带。

4.权限API

getPermissionByOrgGuid(String orgGuid )
通过传入一个org的Guid，拿到当前这个org对象都具有那些访问权限。

getSourcePermissionByOrgGuid(String orgGuid , String resouceGuid)
通过传入一个org的Guid和一个资源的Guid，返回改Org对当前这个资源的访问权限。

getPermissionByResourceGuid(String resource)
通过传入一个资源的Guid，得到当前资源下都有那些权限定义。

havingHeritPermission(String orgGuid , String resouceGuid) : Boolean
传入一个orgGuid，资源GUID，查看改OrgGuid下对资源是否有向下继承的权限。这里继承是资源的继承。即对父栏目有权限，可以继承下去对父栏目下的子栏目同样有权限。

havingPermission(String orgGuid , String resourceGuid) : Boolean
判断某Org对某一资源是否用权限。

以上是粗粒度的权限API。以下为细粒度的权限：

getOperationByPermission(String permissionGuid)
通过permission的Guid得到该permission的所有有效操作。

getOperationByGuid(String permissionGuid , String resourceGuid)
通过permision的Guid，资源的Guid得到该资源下所有的有效操作。

screeningOpreationByGuid (String permissionGuid , String resourceGuid , String orgGuid)
通过permission，resource，org的Guid得到改Org对这一资源的有效操作。

hasOperation(String operationGuid) : boolean
通过传入的operationGuid返回是否具有操作权限。

5. 权限的实现：

1．表单式认证，这是常用的，但用户到达一个不被授权访问的资源时，Web容器就发出一个html页面，要求输入用户名和密码。

2．用Filter防止用户访问一些未被授权的资源，Filter会截取所有Request/Response，然后放置一个验证通过的标识在用户的Session中，然后Filter每次依靠这个标识来决定是否放行Response。

这个模式分为：
Gatekeeper：采取Filter或统一Servlet的方式。
Authenticator：在Web中使用JAAS自己来实现。
Filter拦截只是拦截该用户是否有访问这个页面，或这一资源的权限。真正做到显示后拦截是在应用程序内部去做。
做显示拦截提供API，标签这两种方式。