RBAC笔记

Q0.有哪些概念需要知道？

一些概念的具体定义如下

• 用户（user）： 和计算机系统交互的人（在许多设计方案中，单个用户可能拥有多个登录标识（ID），这些标识可能同时处于活跃状态，但身份验证机制可以使多个标识匹配到某个具体的人，即用户对于计算机系统来说具有唯一性）
• 主体（subject）： 一个代表用户行为的计算机进程（可以看成是用户的agent）
• 客体（object）： 计算机系统中任意可访问的资源
• 操作（operation）： 由客体触发的活动进程
• 权限（permission）： 系统中授权可以执行的动作，即客体和操作的组合
• 角色： 不同权限或角色(职责）的集合
• 会话（session） : 用户和系统交互的实例

Q1.什么是RBAC？

1. 请自行参考百度百科和维基百科
2. 核心概念：用户通过指派角色而获取相应的权限，而非直接把权限赋予用户

Q2.RBAC为什么通过角色来为用户分配权限，而不直接把权限赋予用户？

通常用户和权限的关系变更频繁，而角色和权限的关系则相对稳定。例如，系统中某个用户辞职了，只需要将系统中该用户的角色授权撤销即可。

Q3.RBAC0,RBAC1,RBAC2,RBAC3有什么联系？

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RBAC0总结：

1. 元素： 用户，角色，权限，组成权限的操作，操作对应的客体
2. 映射： 用户-角色，角色-权限（角色与角色，角色与权限之间没有多层继承）
3. 权限： 绑定在在计算机操作和资源客体上的抽象概念（操作 + 客体）
4. RBAC基础模型的动态组件包括： 角色激活和主体访问
5. 主体： 能够访问处于控制下的角色、操作和客体的活动实体（主体代表用户完成其所有请求，主体到用户应是单一映射，而用户到主体则不一定），这个概念主要出现在动态模型中

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RBAC1总结：

1. 基于rbac0，与rbac0的区别是角色之间可以多层继承
2. 使用多层角色的原因：单一角色通常出现功能重叠的现象（属于不同角色的用户都会被授予一些一般性权限）
3. 连接器角色：通常不直接赋予用户；可以包含任意的权限集，作为抽象功能，抽象职责，抽象任务或抽象活动（便于重用）；通常如果在角色中有80%或更多的权限重叠，那么就可以选择创建一个连接器角色；

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RBAC2总结：

1. 基于rbac0，与rbac0的区别是增加约束概念（主要是职责分离约束）
2. 职责分离(SoD): 关键操作必须由两个或更多的人来完成，这样任何一个人都不可能单独的破坏安全系统（所以在rbac中满足职责分离约束即有效角色A和有效角色B对应的用户集合不能有交集）
3. 职责分离方法： 静态和动态方法
4. 静态职责分离模型：在为用户指派角色时，就为角色施加约束（例如，如果为某用户授予角色A,就不能再为其授予角色B）
5. 动态职责分离模型：用户以活动状态使用系统时其约束才会发挥作用（例如，它可以同时赋予某用户角色A和角色B，但不允许在一个会话中同时充当两个角色）

Q4.在编码实践中RBAC模块可能包含什么？

1. 用户管理：用户的增删改查
2. 角色管理：角色的增删改查
3. 权限管理：权限的增删改查
4. 日志管理：日志的增删改查
5. 授权与撤销授权操作
6. 资源管理：资源的增删改查（注意：这里的资源指的是那些需要被rbac模块进行权限管理的资源）
7. 权限判断操作：提供用于判断权限的接口（常见形式如：checkAccess（user，role，params））
8. 会话管理：即对用户在当前交互中的活动角色进行管理

Q5.身份鉴别与rbac中权限授予的区别与联系？

1. 权限授予和身份鉴别是访问控制的基础
2. 正确的权限授予事实上依赖于身份鉴别
3. 身份鉴别是确定“你是谁“的过程；权限授予则是确定”你能干什么“的过程（即权限授予机制对用户是否可以访问系统资源做出”是“或”否“的决定）

Q6.在RBAC1中如何设计权限继承结构？

以下仅为个人经验

1. 分析系统，列出一些可能存在的角色
2. 分析系统，列出所有需要被管理的资源
3. 对每种资源列出所有需要被管理的操作
4. 根据每种资源的每种操作，组合出所有的基本（操作，资源）（只分析需要进行权限管理的），形成"最底层permission"
5. 对所有当前存在的permission构成的集合进行逐层划分（按照最小权限原则，并联系可能存在的角色）
6. 根据上一步的划分，在每一个分界处提取出角色（其中可能包含连接器角色）
7. 整理以上的工作，得到基本权限继承结构
8. 对基本权限继承结构中的元素进行分析，确定是否需要附加rule（rule可以用于确保是在满足一些前置条件的情况下进行权限判定，rule不一定非要附加在permission或role上，也可以附加于assignment上，看实际编码时的考虑）
9. 将带有rule的"permission"作为其"最底层permission"的上层权限，最后如果"最底层permission"没有上层角色，则可以考虑从结构中删除
10. 整理并回顾，优化每个元素的命名
11. 如果在第7步中不选择在permission或role上附加rule，则需要考虑如何在assignment上附加rule

Q7.在实际项目中会经常遇到角色是基于某种资源的情况，该如何处理？

问题的具体描述：

1. 在某一系统中，资源（客体）A需要进行权限管理。（A指的是一类资源，假设其中包括具体的该类资源a，b，c...）
2. 存在用户u，u可以访问（access）A类资源中的a和b
3. 用户u对于资源a被赋予角色r1，u对于资源b被赋予角色r2

需要如何实现rbac使得其满足以上需求？

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Answer:

1. 通常需要在rbac添加一个新的基本元素rule，rule的作用在于：当进行权限判定时，限定前置条件。
2. rule可以附加在permission，role或assignment（即某个用户赋予某种角色：（user，role））中，在判定权限过程中，需要执行rule
3. 对应于上面的问题，可以添加一张表T，T中的每条记录包含（user，resourceA,role）,执行rule的目的是判断（u，a，r1）或（u，b，r2）存在于表T中
4. 个人偏向于在assignment中绑定rule，这样可以使权限继承结构更为清晰

Q8.在实现rbac时，进行权限判定的具体逻辑是怎样的？

通常在实现的时候会用到递归，下面以YII2中提供的代码为例（源码在yii2中的位置为vendor\yiisoft\yii2\rbac\DbManager.php,这里的代码删减了一些无关的内容）

public function checkAccess($userId, $permissionName, $params = [])
{
    $assignments = $this->getAssignments($userId);//先查找当前用户的已经授予的所有角色
    if ($this->hasNoAssignments($assignments)) {
        return false;//如果没有任何授权的话，当然是判定失败
    }
    //递归
    return $this->checkAccessRecursive($userId, $permissionName, $params, $assignments);
}

protected function checkAccessRecursive($user, $itemName, $params, $assignments)
{
    if (($item = $this->getItem($itemName)) === null) {
        return false;//如果所要判定的permission或role根本不存在，自然判定失败
    }
    
    //需要判定的item存在，先执行当前Item的rule，rule可以用于执行一些业务逻辑
    if (!$this->executeRule($user, $item, $params)) {
        return false;
    }

    //如果当前需要判定的role确实授予了该用户，那么就可以返回true，结束递归
    if (isset($assignments[$itemName]) || in_array($itemName, $this->defaultRoles)) {
        return true;
    }

    //获取当前Item的上一层item，递归判定
    $query = new Query;
    $parents = $query->select(['parent'])
        ->from($this->itemChildTable)
           ->where(['child' => $itemName])
        ->column($this->db);
    foreach ($parents as $parent) {
        if ($this->checkAccessRecursive($user, $parent, $params, $assignments)) {
               return true;
        }
     }

     return false;
 }

1. 在上面的代码中可以看到，当中使用了rule，在yii2中可以在permission或role中绑定相应的rule（但在assignment中无法绑定rule）,引入rule可以解决Q7中的问题
2. 为了实现在assignment中绑定rule，以下是经过修改后的代码（除了checkAccessRecursive方法需要修改外，还有其他的相关方法需要修改，但此处就不列出了，具体可以查看github项目：https://github.com/Darkgel/tr...）

protected function checkAccessRecursive($user, $itemName, $params, $assignments)
{
    if (($item = $this->getItem($itemName)) === null) {
        return false;
    }

    if (!$this->executeRule($user, $item, $params)) {
        return false;
    }

    if(in_array($itemName, $this->defaultRoles)){
        return true;
    }

       //这里添加了对assignment中的rule进行判断
    if (isset($assignments[$itemName])) {
        $assignment = $assignments[$itemName];
        if($this->executeRule($user, $assignment, $params)){
            return true;
        }
    }

    $query = new Query;
    $parents = $query->select(['parent'])
        ->from($this->itemChildTable)
        ->where(['child' => $itemName])
        ->column($this->db);
    foreach ($parents as $parent) {
        if ($this->checkAccessRecursive($user, $parent, $params, $assignments)) {
            return true;
        }
    }

    return false;
}