大数据环境下多源异构数据的访问控制模型

doi:10.11959/j.issn.2096-109x.2019009

网络与信息安全学报 ›› 2019, Vol. 5 ›› Issue (1): 78-86.doi: 10.11959/j.issn.2096-109x.2019009

大数据环境下多源异构数据的访问控制模型

苏秋月¹,陈兴蜀²(),罗永刚³

¹ 四川大学计算机学院，四川成都 610065
² 四川大学网络空间安全学院，四川成都 610065
³ 四川大学网络空间安全研究院，四川成都 610065

修回日期:2018-12-17 出版日期:2019-02-01 发布日期:2019-04-10
作者简介:苏秋月（1993- ），女，四川绵阳人，四川大学硕士生，主要研究方向为大数据平台数据治理与访问控制。|陈兴蜀（1968- ），女，贵州六枝人，博士，四川大学教授、博士生导师，主要研究方向为云计算与大数据安全、可信计算与信息保障。|罗永刚（1980- ），男，贵州瓮安人，博士，四川大学助理研究员，主要研究方向为云计算及大数据安全。
基金资助:
国家自然科学基金青年科学基金资助项目(61802270);国家自然科学基金青年科学基金资助项目(61802271);国家“双创”示范基地之变革性技术国际研发转化平台资助项目(C700011);中央高校基本科研业务费基础研究项目(2017SCU11059);中央高校基本科研业务费基础研究项目(SCU2018D018)

Access control model for multi-source heterogeneous data in big data environment

Qiuyue SU¹,Xingshu CHEN²(),Yonggang LUO³

¹ College of Computer Science,Sichuan University,Chengdu 610065,China
² College of Cybersecurity,Sichuan University,Chengdu 610065,China
³ Cybersecurity Research Institute,Sichuan University,Chengdu 610065,China

Revised:2018-12-17 Online:2019-02-01 Published:2019-04-10
Supported by:
The National Natural Science Foundation of China Youth Science Fund Project(61802270);The National Natural Science Foundation of China Youth Science Fund Project(61802271);National “Double Creation” Demonstration Base's Transforming Technology International R＆D and Transformation Platform Funding Project(C700011);The Fundamental Research Funds for the Central Universities(2017SCU11059);The Fundamental Research Funds for the Central Universities(SCU2018D018)

摘要/Abstract

摘要：

大数据平台具有开放性和共享性，但随着数据量不断增加且用户访问上下文环境复杂多变，RBAC模型难以满足大数据环境下细粒度、灵活的访问控制。针对这一问题，提出了大数据平台下多源异构数据的访问控制模型。该模型根据属性动态地确定角色权限，并构建基于数据组的层次结构，实现数据属性的简单管理。对该模型进行了形式化定义，阐述了在 Hadoop 平台中的实现和工作流程，并通过实验验证了所提方案的性能开销相对较小。

关键词: 大数据平台, 访问控制, 动态授权, 数据组层次结构

Abstract:

The big data platform is open and shared,but with the increasing amount of data and the complex and variable user access context,the RBAC model is difficult to meet the fine-grained and flexible access control in big data environment.To solve this problem,an access control model for multi-source heterogeneous data in big data platform is proposed.The model dynamically determines role permissions based on attributes and builds a hierarchical structure based on data groups to achieve simple management of data attributes.The model is formally defined,and the implementation and workflow in Hadoop platform are described.The experimental results show that the performance overhead of the proposed scheme is relatively small.

Key words: big data platform, access control, dynamic authorization, data group hierarchy

中图分类号:

TP309.2

苏秋月, 陈兴蜀, 罗永刚. 大数据环境下多源异构数据的访问控制模型[J]. 网络与信息安全学报, 2019, 5(1): 78-86.

Qiuyue SU, Xingshu CHEN, Yonggang LUO. Access control model for multi-source heterogeneous data in big data environment[J]. Chinese Journal of Network and Information Security, 2019, 5(1): 78-86.

图/表 4

图1

表1

图2

图3

参考文献 15

[1]	WHITE T , . Hadoop-the definitive guide 4e[M]// Hadoop:The Definitive Guide.O'Reilly Media,Inc. 2015: 1-4.
[2]	刘驰, 胡柏青, 谢一 . 大数据治理与安全:从理论到开源实践[M]. 北京: 机械工业出版社, 2017.
	LIU C , ZHOU B Q , XIE Y . Big data governance and security:from theory to open source practice[M]. Beijing: China Machine PressPress, 2017.
[3]	SPIVEY B , ECHEVERRIA J . Hadoop security:protecting your big data platform[M]. O'Reilly Media,Inc., 2015.
[4]	SANDHU R S , COYNE E J , FEINSTEIN H L ,et al. Role-based access control models[J]. IEEE Computer, 2002,29(2): 38-47.
[5]	GUPTA M , PATWA F , BENSON J ,et al. Multi-layer authorization framework for a representative Hadoop ecosystem deployment[C]// ACM on Symposium on Access Control MODELS and Technologies. 2017: 183-190.
[6]	GUPTA M , PATWA F , SANDHU R . POSTER:access control model for the Hadoop ecosystem[C]// ACM on Symposium on Access Control MODELS and Technologies. ACM, 2017: 125-127.
[7]	陈垚坤, 刘文丽 . 一种适用于Hadoop平台的基于属性访问控制模型[J]. 河南师范大学学报(自然版), 2016(5): 146-153.
	CHEN Y K , LIU W L . Attribute-based access control model for Hadoop[J]. Journal of Henan Normal University (Natural Edition), 2016(5): 146-153.
[8]	GUPTA M , PATWA F , SANDHU R . An attribute-based access control model for secure big data processing in Hadoop ecosystem[C]// ACM Workshop. 2018: 13-24.
[9]	HU V , FERRAIOLO D , KUHN R ,et al. Guide to attribute based access control (ABAC) definition and considerations[J]. NIST Special Publication, 2013,800(162).
[10]	沈晴霓, 杨雅辉, 禹熹 ,等. 一种面向多租户云存储平台的访问控制策略[J]. 小型微型计算机系统, 2011,32(11): 2223-2229.
	SHEN Q N , YANG Y H , YU X ,et al. An access control policy for multi-tenancy cloud storage platform[J]. Small Microcomputer System, 2011,32(11): 2223-2229.
[11]	LO N W , YANG T C , GUO M H . An attribute-role based access control mechanism for multi-tenancy cloud environment[J]. Wireless Personal Communications, 2015,84(3): 2119-2134.
[12]	NGO C , DEMCHENKO Y , LAAT C D . Multi-tenant attribute-based access control for cloud infrastructure services[J]. Journal of Information Security ＆ Applications, 2016,27-28(C): 65-84.
[13]	BHATT S , PATWA F , SANDHU R . An attribute-based access control extension for openstack and its enforcement utilizing the policy machine[C]// IEEE,International Conference on Collaboration and Internet Computing. 2017: 37-45.
[14]	王于丁, 杨家海 . 一种基于角色和属性的云计算数据访问控制模型[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2017,57(11): 1150-1158.
	WANG Y D , YANG J H . Data access control model based on data’s role and attributes for cloud computing[J]. Journal of Tsinghua University (Natural Science Edition) , 2017,57(11): 1150-1158.
[15]	GUPTA M , PATWA F , SANDHU R . Object-tagged RBAC model for the Hadoop ecosystem[C]// IFIP Conference on Data and Applications Security and Privacy. 2017: 63-81.

名称	定义及描述
U	用户集合：U={U₁,U₂,…,U_n}，U_i表示Hadoop平台中的某一用户
R	角色集合：R={R₁,R₂,…,R_n}，R_i表示Hadoop平台中的某一角色
S	会话集合：S={S₁,S₂,…,S_n}，S_i表示用户的一次访问请求，与激活角色之间的某种映射
D	数据集合：D＝{D ₁,D₂,…,D_n}，D_i表示Hadoop平台中的某一数据
G	数据组集合：G={ G₁,G₂,…,G_n}，G_i表示平台中具有相同属性的某一数据集合
OP	操作集合：OP={OP₁,OP₂,…,OP_n}，表示对数据的操作集合
DATT	数据属性集合：对Hadoop平台中数据的特征描述，如数据的标识、类型、拥有者等
EATT	环境属性集合：表示Hadoop平台中执行访问操作的上下文信息，如时间、位置等
OPATT	操作属性集合：表示用户对多源异构数据执行具体行为的描述，如读/写，创建/删除等

大数据环境下多源异构数据的访问控制模型

Access control model for multi-source heterogeneous data in big data environment

在线阅读

pdf下载

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 4

参考文献 15

相关文章 14

Metrics

推荐阅读 0

[1]	单棣斌, 杜学绘, 王文娟, 刘敖迪, 王娜. 基于GNN双源学习的访问控制关系预测方法[J]. 网络与信息安全学报, 2022, 8(5): 40-55.
[2]	高振升, 曹利峰, 杜学绘. 基于区块链的访问控制技术研究进展[J]. 网络与信息安全学报, 2021, 7(6): 68-87.
[3]	杨冠群, 刘荫, 徐浩, 邢宏伟, 张建辉, 李恩堂. 基于区块链的电网可信分布式身份认证系统[J]. 网络与信息安全学报, 2021, 7(6): 88-98.
[4]	宋甫元, 秦拯, 张吉昕, 刘羽. 基于访问控制安全高效的多用户外包图像检索方案[J]. 网络与信息安全学报, 2021, 7(5): 29-39.
[5]	毋文超, 任志宇, 杜学绘. 基于权限聚类的属性值优化[J]. 网络与信息安全学报, 2021, 7(4): 175-182.
[6]	诸天逸, 李凤华, 成林, 郭云川. 跨域访问控制技术研究[J]. 网络与信息安全学报, 2021, 7(1): 20-27.
[7]	邱云翔,张红霞,曹琪,章建聪,陈兴蜀,金泓键. 基于CP-ABE算法的区块链数据访问控制方案[J]. 网络与信息安全学报, 2020, 6(3): 88-98.
[8]	牛玉坤,魏凌波,张驰,张霞,GustavoVejarano. 基于比特币区块链的公共无线局域网接入控制隐私保护研究[J]. 网络与信息安全学报, 2020, 6(2): 56-66.
[9]	李洋,刘江华,伍玮. 支持丰富访问控制策略的群组协作密文策略属性基加密[J]. 网络与信息安全学报, 2017, 3(5): 54-61.
[10]	陈天柱,郭云川,牛犇,李凤华. 面向社交网络的访问控制模型和策略研究进展[J]. 网络与信息安全学报, 2016, 2(8): 1-9.
[11]	李莉,史国振,王璇,慈云飞. 共享文件加密存储分级访问控制方案的实现[J]. 网络与信息安全学报, 2016, 2(7): 26-32.
[12]	姚瑞欣,李晖,曹进. 社交网络中的隐私保护研究综述[J]. 网络与信息安全学报, 2016, 2(4): 33-43.
[13]	张亮轩,李晖. 云计算中支持有效用户撤销的多授权方基于属性加密方案[J]. 网络与信息安全学报, 2016, 2(2): 62-74.
[14]	李甲帅,彭长根,朱义杰,马海峰. 面向Hadoop的风险访问控制模型[J]. 网络与信息安全学报, 2016, 2(1): 46-52.