深入理解RBAC权限系统

最近，一位朋友在面试中被问及如何设计一个权限系统。我们注意到目前许多后台管理系统（包括一些热门的如若依快速开发平台）都采用了RBAC访问控制策略。该策略通过将权限授予角色，然后将角色分配给用户，从而实现对系统资源的访问控制。今天，我们将详细解释基于RBAC的权限系统。

RBAC描述

RBAC（Role-Based Access Control）是一种访问控制模型，其核心概念是基于角色的权限分配。该模型的设计目标是简化对系统资源的访问管理，提高系统的安全性和可维护性。

RBAC的实现通常包括以下步骤：

• 设计角色和权限的层次结构。
• 将用户分配到合适的角色。
• 关联权限到角色，形成访问控制矩阵。
• 通过会话管理机制维护权限的有效性。

以下是RBAC权限系统的一些描述：

角色定义

在RBAC系统中，角色是一组相互关联的权限的集合。角色可以代表用户的职能、职位或责任。例如，系统管理员、普通用户、审计员等都可以是角色。在一些企业中权限系统中，他们采用的三权分立的权限体系，就是通过角色和用户的类型来控制的。

权限定义

权限表示对系统资源或操作的访问权力，包括不同级别的访问，如读、写、执行等操作。通常，权限与具体任务或操作相关联，例如访问特定文件、修改用户信息等。在我们的权限系统中，权限的粒度一般细化到页面上的操作按钮级别。一些系统还包含数据权限，例如可以访问当前部门及其下级部门的数据，或者只能查看特定系统的数据等。

角色分配

用户通过被分配到一个或多个角色而获得相应的权限。这使得权限管理更加简化，因为不再需要为每个用户直接分配权限，而只需管理角色与权限的关系。

权限关联

每个角色都与特定的权限相关联。这意味着当用户被分配到某个角色时，他们将自动拥有该角色所关联的权限。这种关联可以通过访问控制矩阵或类似的结构来实现。

会话管理

用户登录系统后，会话管理机制负责维护用户与其角色相关联的权限。一旦会话结束，通常会触发权限的自动撤销。我们通常采用将会话存储到Redis中，并设置过期时间的方式来管理会话。用户在访问时会刷新过期时间，确保会话的有效性。

审计和监控

RBAC系统通常包括审计和监控功能，以便记录用户活动、权限变更和系统访问情况。这有助于检测潜在的安全问题和确保合规性。

动态调整：

RBAC系统允许在运行时动态调整角色和权限的关联关系。这种灵活性使得系统能够适应不断变化的组织结构和业务需求。

RBAC的特点

• 简化管理

通过将权限关联到角色，RBAC简化了大规模用户权限管理的复杂性。

• 灵活性

RBAC模型具有较强的灵活性，可以根据组织需求调整角色和权限的关联关系。

• 降低错误

通过减少直接分配权限给用户的操作，RBAC降低了由于错误授权导致的系统安全风险。

数据库表设计

数据库表ER图如下：

具体表设计如下：

sys_menu

表注释： 菜单权限表

字段	类型	空	默认	注释
id (主键)	bigint	否		菜单ID
menu_name	varchar(50)	是	NULL	菜单名称
parent_id	bigint	是	0	父菜单ID
order_num	int	是	0	显示顺序
path	varchar(200)	是		路由地址
component	varchar(255)	是	NULL	组件路径
query	varchar(255)	是	NULL	路由参数
is_frame	int	是	1	是否为外链（0是 1否）
menu_type	char(1)	是		菜单类型（M目录 C菜单 F按钮）
visible	char(1)	是	0	菜单状态（0显示 1隐藏）
status	char(1)	是	0	菜单状态（0正常 1停用）
perms	varchar(100)	是	NULL	权限标识
icon	varchar(100)	是	#	菜单图标
create_by	varchar(64)	是		创建者
create_time	datetime	是	NULL	创建时间
update_by	varchar(64)	是		更新者
update_time	datetime	是	NULL	更新时间
remark	varchar(500)	是		备注

sys_role

表注释： 角色信息表

字段	类型	空	默认	注释
id (主键)	bigint	否		角色ID
role_name	varchar(30)	是	NULL	角色名称
role_key	varchar(100)	是	NULL	角色权限字符串
status	char(1)	是	NULL	角色状态（0正常 1停用）
del_flag	char(1)	是	0	删除标志（0代表存在 2代表删除）
create_by	varchar(64)	是		创建者
create_time	datetime	是	NULL	创建时间
update_by	varchar(64)	是		更新者
update_time	datetime	是	NULL	更新时间
remark	varchar(500)	是	NULL	备注

sys_role_menu

表注释： 角色和菜单关联表

字段	类型	空	默认	注释
id (主键)	bigint	否
role_id	bigint	是	NULL	角色ID
menu_id	bigint	是	NULL	菜单ID

sys_user

表注释： 用户信息表

字段	类型	空	默认	注释
id (主键)	bigint	否		用户ID
user_name	varchar(30)	是	NULL	用户账号
nick_name	varchar(30)	是	NULL	用户昵称
phonenumber	varchar(11)	是		手机号码
password	varchar(100)	是		密码
status	char(1)	是	0	帐号状态（0正常 1停用）
del_flag	char(1)	是	0	删除标志（0代表存在 2代表删除）
create_by	varchar(64)	是		创建者
create_time	datetime	是	NULL	创建时间
update_by	varchar(64)	是		更新者
update_time	datetime	是	NULL	更新时间
remark	varchar(500)	是	NULL	备注

sys_user_role

表注释： 用户和角色关联表

字段	类型	空	默认	注释
id (主键)	bigint	否		主键ID
user_id	bigint	是	NULL	用户ID
role_id	bigint	是	NULL	角色ID

sys_logininfor

表注释： 系统登录日志表

字段	类型	空	默认	注释
id (主键)	bigint	否		访问ID
user_id	bigint	是	NULL	用户id
user_name	varchar(50)	是		用户账号
ipaddr	varchar(128)	是		登录IP地址
login_location	varchar(255)	是		登录地点
browser	varchar(50)	是		浏览器类型
os	varchar(50)	是		操作系统
status	char(1)	是	0	登录状态（0成功 1失败）
msg	varchar(255)	是		提示消息
login_time	datetime	是	NULL	访问时间

总结

RBAC权限系统作为一种可靠而强大的访问控制机制，为系统安全提供了坚实的基础。通过深入理解RBAC的核心概念和工作原理，我们可以更好地应用该模型，确保系统在访问控制方面达到最佳性能，同时提高系统的可维护性和灵活性。一些系统在基于RBAC角色系统的基础上引入了临时角色、基础角色等功能，以进一步完善RBAC的灵活性和适应性。