北风か等海

V1

2022/07/19阅读:18主题:红绯

权限系统就该这么设计,yyds

这篇文章就来介绍一下权限系统的设计以及主流的五种权限模型。

权限管控可以通俗的理解为权力限制,即不同的人由于拥有不同权力,他所看到的、能使用的可能不一样。对应到一个应用系统,其实就是一个用户可能拥有不同的数据权限(看到的)和操作权限(使用的)。

主流的权限模型主要分为以下五种:

  • ACL模型:访问控制列表
  • DAC模型:自主访问控制
  • MAC模型:强制访问控制
  • ABAC模型:基于属性的访问控制
  • RBAC模型:基于角色的权限访问控制

ACL模型:访问控制列表

Access Control List,ACL是最早的、最基本的一种访问控制机制,是基于客体进行控制的模型,在其他模型中也有ACL的身影。为了解决相同权限的用户挨个配置的问题,后来也采用了用户组的方式。

原理:每一个客体都有一个列表,列表中记录的是哪些主体可以对这个客体做哪些行为,非常简单。

例如:当用户A要对一篇文章进行编辑时,ACL会先检查一下文章编辑功能的控制列表中有没有用户A,有就可以编辑,无则不能编辑。再例如:不同等级的会员在产品中可使用的功能范围不同。

缺点:当主体的数量较多时,配置和维护工作就会成本大、易出错。

DAC模型:自主访问控制

Discretionary Access Control,DAC是ACL的一种拓展。

原理:在ACL模型的基础上,允许主体可以将自己拥有的权限自主地授予其他主体,所以权限可以任意传递。

例如:常见于文件系统,LINUX,UNIX、WindowsNT版本的操作系统都提供DAC的支持。

缺点:对权限控制比较分散,例如无法简单地将一组文件设置统一的权限开放给指定的一群用户。主体的权限太大,无意间就可能泄露信息。

MAC模型:强制访问控制

Mandatory Access Control,MAC模型中主要的是双向验证机制。常见于机密机构或者其他等级观念强烈的行业,如军用和市政安全领域的软件。

原理:主体有一个权限标识,客体也有一个权限标识,而主体能否对该客体进行操作取决于双方的权限标识的关系。

例如:将军分为上将>中将>少将,军事文件保密等级分为绝密>机密>秘密,规定不同军衔仅能访问不同保密等级的文件,如少将只能访问秘密文件;当某一账号访问某一文件时,系统会验证账号的军衔,也验证文件的保密等级,当军衔和保密等级相对应时才可以访问。

缺点:控制太严格,实现工作量大,缺乏灵活性。

ABAC模型:基于属性的访问控制

Attribute-Based Access Control,能很好地解决RBAC的缺点,在新增资源时容易维护。

原理:通过动态计算一个或一组属性是否满足某种机制来授权,是一种很灵活的权限模型,可以按需实现不同颗粒度的权限控制。

属性通常有四类:

  1. 主体属性,如用户年龄、性别等;
  2. 客体属性,如一篇文章等;
  3. 环境属性,即空间限制、时间限制、频度限制;
  4. 操作属性,即行为类型,如读写、只读等。

例如:早上9:0011:00期间A、B两个部门一起以考生的身份考试,下午14:0017:00期间A、B两个部门相互阅卷。

缺点:规则复杂,不易看出主体与客体之间的关系,实现非常难,现在应用的很少。

RBAC,基于角色的权限访问控制

Role-Based Access Control,核心在于用户只和角色关联,而角色代表对了权限,是一系列权限的集合。

RBAC三要素:

  1. 用户:系统中所有的账户
  2. 角色:一系列权限的集合(如:管理员,开发者,审计管理员等)
  3. 权限:菜单,按钮,数据的增删改查等详细权限。

RBAC中,权限与角色相关联,用户通过成为适当角色的成员而得到这些角色的权限。

角色是为了完成各种工作而创造,用户则依据它的责任和资格来被指派相应的角色,用户可以很容易地从一个角色被指派到另一个角色。

角色可依新的需求和系统的合并而赋予新的权限,而权限也可根据需要而从某角色中回收。角色与角色的关系同样也存在继承关系防止越权。

优点:便于角色划分,更灵活的授权管理;最小颗粒度授权;

RBAC的深度拓展

RBAC模型可以分为:RBAC0RBAC1RBAC2RBAC3 四个阶段,一般公司使用RBAC0的模型就可以。另外,RBAC0相当于底层逻辑,后三者都是在RBAC0模型上的拔高。

我先简单介绍下这四个RBAC模型:

1. RBAC0模型

用户和角色、角色和权限多对多关系。

简单来说就是一个用户拥有多个角色,一个角色可以被多个用户拥有,这是用户和角色的多对多关系;同样的,角色和权限也是如此。

RBAC0模型如下图:没有画太多线,但是已经能够看出多对多关系。

2. RBAC1模型

相对于RBAC0模型,增加了角色分级的逻辑,类似于树形结构,下一节点继承上一节点的所有权限,如role1根节点下有role1.1role1.2两个子节点

角色分级的逻辑可以有效的规范角色创建(主要得益于权限继承逻辑),我之前做过BD工具(类CRM),BD之间就有分级(经理、主管、专员),如果采用RBAC0模型做权限系统,我可能需要为经理、主管、专员分别创建一个角色(角色之间权限无继承性),极有可能出现一个问题,由于权限配置错误,主管拥有经理都没有权限。

而RBAC1模型就很好解决了这个问题,创建完经理角色并配置好权限后,主管角色的权限继承经理角色的权限,并且支持针对性删减主管权限。

3. RBAC2模型

基于RBAC0模型,对角色增加了更多约束条件。

角色互斥,比较经典的案例是财务系统中出纳不得兼管稽核,那么在赋予财务系统操作人员角色时,同一个操作员不能同时拥有出纳和稽核两个角色。

角色数量限制,例如:一个角色专门为公司CEO创建的,最后发现公司有10个人拥有CEO角色,一个公司有10个CEO?这就是对角色数量的限制,它指的是有多少用户能拥有这个角色。

RBAC2 模型主要是为了增加角色赋予的限制条件,这也符合权限系统的目标:权责明确,系统使用安全、保密。

4. RBAC3模型

同样是基于RBAC0模型,但是综合了RBAC1RBAC2的所有特点

这里就不在多描述,读者返回去看RBAC1RBAC2模型的描述即可。

RBAC 权限管理的在实际系统中的应用

RBAC 权限模型由三大部分构成,即用户管理角色管理权限管理

用户管理按照企业架构或业务线架构来划分,这些结构本身比较清晰,扩展性和可读性都非常好。

角色管理一定要在深入理解业务逻辑后再来设计,一般使用各部门真实的角色作为基础,再根据业务逻辑进行扩展。

权限管理是前两种管理的再加固,做太细容易太碎片,做太粗又不够安全,这里我们需要根据经验和实际情况来设计。

1.用户管理

用户管理中的用户,是企业里每一位员工,他们本身就有自己的组织架构,我们可以直接使用企业部门架构或者业务线架构来作为线索,构建用户管理系统。

需要特殊注意:实际业务中的组织架构可能与企业部门架构、业务线架构不同,需要考虑数据共享机制,一般的做法为授权某个人、某个角色组共享某个组织层级的某个对象组数据。

2.角色管理

在设计系统角色时,我们应该深入理解公司架构、业务架构后,再根据需求设计角色及角色内的等级。

一般角色相对于用户来说是固定不变的,每个角色都有自己明确的权限和限制,这些权限在系统设计之处就确定了,之后也轻易不会再变动。

1. 自动获得基础角色

当员工入职到某部门时,该名员工的账号应该自动被加入该部门对应的基础角色中,并拥有对应的基础权限。这种操作是为了保证系统安全的前提下,减少了管理员大量手动操作。使新入职员工能快速使用系统,提高工作效率。

2. 临时角色与失效时间

公司业务有时需要外援来支持,他们并不属于公司员工,也只是在某个时段在公司做支持。此时我们需要设置临时角色,来应对这种可能跨多部门协作的临时员工。

如果公司安全级别较高,此类账号默认有固定失效时间,到达失效时间需再次审核才能重新开启。避免临时账号因为流程不完善,遗忘在系统中,引起安全隐患。

3. 虚拟角色

部门角色中的等级,可以授权同等级的员工拥有相同的权限,但某些员工因工作原因,需要调用角色等级之外的权限,相同等级不同员工需要使用的权限还不相同。

这种超出角色等级又合理的权限授予,我们可以设置虚拟角色。这一虚拟角色可集成这一工作所需的所有权限,然后将它赋予具体的员工即可。这样即不用调整组织架构和对应的角色,也可以满足工作中特殊情况的权限需求。

4. 黑白名单

白名单:某些用户自身不拥有某部门的顶级角色,但处于业务需求,需要给他角色外的高级权限,那么我们可以设计限制范围的白名单,将需要的用户添加进去即可。

在安全流程中,我们仅需要对白名单设计安全流程,即可审核在白名单中的特殊用户,做到监控拥有特殊权限的用户,减少安全隐患。

黑名单:比较常见的黑名单场景是某些犯了错误的员工,虽然在职,但已经不能给他们任何公司权限了。这种既不能取消角色关联,也不能完全停用账号的情况,可以设置黑名单,让此类用户可以登录账号,查看基本信息,但大多数关键权限已经被黑名单限制。

3. 权限管理

权限管理一般从三个方面来做限制。页面/菜单权限操作权限数据权限

1. 页面/菜单权限

对于没有权限操作的用户,直接隐藏对应的页面入口或菜单选项。这种方法简单快捷直接,对于一些安全不太敏感的权限,使用这种方式非常高效。

2. 操作权限

操作权限通常是指对同一组数据,不同的用户是否可以增删改查。对某些用户来说是只读浏览数据,对某些用户来说是可编辑的数据。

3. 数据权限

对于安全需求高的权限管理,仅从前端限制隐藏菜单,隐藏编辑按钮是不够的,还需要在数接口上做限制。如果用户试图通过非法手段编辑不属于自己权限下的数据,服务器端会识别、记录并限制访问。

4. 数据权限如何管控

数据权限可以分为行权限和列权限。行权限控制:看多少条数据。列权限控制:看一条数据的多少个字段

简单系统中可以通过组织架构来管控行权限,按照角色来配置列权限,但是遇到复杂情况,组织架构是承载不了复杂行权限管控,角色也更不能承载列的特殊化展示。

目前行业的做法是提供行列级数据权规则配置,把规则当成类似权限点配置赋予某个角色或者某个用户。

用户管理系统权限设计中的更多实践细节

1.超级管理员

超级管理员是用来启动系统,配置系统的账号。这个账号应该在配置好系统,创建管理员之后被隐藏起来。超级管理员账号拥有系统中全部权限,可穿梭查看各部门数据,如果使用不恰当,是系统管理的安全隐患。

2.互斥角色如何处理

当用户已经有用的角色和即将添加的角色互相互斥时,应该在添加新角色时,提示管理员因角色互斥的原因,无法进行新角色添加。如需添加,要先撤销掉前一个角色,再添加新角色。

3.用户管理权限系统设计一定要简单清晰

在设计权限系统之处,一定要理清思路,一切从简,能不增加的多余角色和权限逻辑,就一定不要增加。因为随着公司业务的扩大,权限和角色也会随之增多,如果初期设计思路不严谨,那么权限系统会随着业务的扩大而无限混乱下去,此时再来整理权限,已经太晚了。所以初期设计就一定要条理清晰,简单明了,能避免后续非常多不必要的麻烦。

4.无权提示页

有时员工 A 会直接给员工 B 分享他当下正在操作的页面,但有可能员工 B 无权查看。此时我们应该在这里考虑添加「无权提示页」,避免粗暴的 404 页面让员工 B 以为是系统出错了。

分类:

后端

标签:

Java

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