مدلی مبتنی بر نگاشت بیتی و تابع دستور جهت کنترل دسترسی در بانک اطلاعات XML

اطلاعات در قالب XML ظاهر شده است. یکی از مزایای اصلی استفاده از XML ، نمایش داده‌های غیر ساختیافته است که قابلیت‌های بسیاری را در اختیار کاربران می‌گذارد. ویژگی غیر ساختیافته بودن اطلاعات و انعطاف‌پذیری XML باعث همه‌گیر شدن استفاده از آن شده و در بانک‌های اطلاعات نیز مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین برقراری امنیت در مستندات XML یک نیاز و بحث کلیدی می‌باشد. داده‌ها به هر شکلی که ذخیره شوند باید از تهدیدهای ممکن (سرقت، خرابکاری، دستکاری و مواردی از این قبیل) محافظت گردند. برای جلوگیری از تهدیدها، روش‌ها و مدل‌هایی را در بانک‌های اطلاعات طرح‌ریزی و پیاده‌سازی نموده‌اند. مهمترین این مدل‌ها، مدل کنترل دسترسی می‌باشد. این مدل خود مبتنی بر روش‌های مختلفی می‌باشد که در بانک‌های اطلاعات گوناگون به کار گرفته می‌شوند. در این پایان‌نامه پس از بررسی روش‌های کنترل دسترسی، روشی جدید مبتنی بر نگاشت بیتی و تابع دستور جهت کنترل دسترسی در بانک اطلاعات XML پیشنهاد شده است. در روش پیشنهادی سعی بر این است که کلیه مشکلات و نواقص روش تابع دستور و نگاشت بیتی مرتفع گردد.

فهرست مطالب

فصل 1: مقدمه1

1-1- مقدمه. 2

فصل 2: مروری بر منابع و پیشینه‌ی تحقیق4

2-1- آشنایی با XML 5

2-1-1- معرفی اجزاء اصلی XML 6

2-1-2- مدل درختی XML 8

2-1-3- مفهوم شِما در XML 9

2-2- رابطه XML و پایگاه داده‌ها12

2-2-1- بانک اطلاعات پشتیبان XML 12

2-2-2- بانک اطلاعات ذاتاً XML 13

2-2-3- انواع ذخیره‌سازی در XML 14

2-2-4- انواع زبان‌های پرس‌وجو در XML 15

2-3- امنیت در بانک اطلاعات. 16

2-4- مدل‌های کنترل دسترسی در بانک اطلاعات XML 19

2-4-1- مدل کنترل دسترسی محتاطانه. 20

2-4-2- مدل کنترل دسترسی اامی. 21

2-4-3- مدل لیست کنترل دسترسی و مدل قابلیت 23

2-4-4- مدل کنترل دسترسی مبتنی بر نقش 24

2-4-5- مدل کنترل دسترسی مبتنی بر تابع 36

2-4-6- مدل کنترل دسترسی مبتنی بر نگاشت بیتی. 48

2-5- نتیجه‌گیری. 58

فصل 3: روش تحقیق59

3-1- مقدمه. 60

3-2- مفاهیم و اصطلاحات. 60

3-3- بهینه‌سازی مکعب امنیت 62

3-4- مدل پیشنهادی. 66

3-4-1- خط‌مشی کنترل دسترسی. 67

3-4-2- کنترل دسترسی. 71

3-4-3- معماری مدل پیشنهادی. 73

فصل 4: نتایج و تفسیر آنها76

4-1- ارزیابی مدل پیشنهادی. 77

4-2- مقایسه مدل‌های کنترل دسترسی. 80

فصل 5: جمع‌بندی و پیشنهادها82

مراجع85

پیوست‌ها89

 فهرست اشکال

شکل (2-1( نمونه‌ای از یک سند XML و اجزاء آن 7

شکل (2-2( ساختار درختی سند XML 9

شکل (2-3( نمونه‌ای از یک شمای XML در XML Schema. 11

شکل (2-4) مثالی از یک گراف نقش 27

شکل (2-5) شمای مجوز شئ برای مثال نمونه. 31

شکل (2-6) گراف مجوز شئ برای مثال نمونه. 31

شکل (2-7) نمودار نوع مجوز برای مثال نمونه ذکر شده. 32

شکل (2-8) الگوریتم انتشار مجوز. 35

شکل (2-9) مثالی از ORF برای خط‌مشئ P1. 43

شکل (2-10) مثالی از SRF برای خط‌مشئ P1. 44

شکل (2-11) مثالی از GRF که // را پشتیبانی می‌کند 44

شکل (2-12) مثالی از SRF که // را پشتیبانی می‌کند 45

شکل (2-13) قطعه کدی جهت گزاره CustKey = $custID 46

شکل (2-14) سیستم کنترل دسترسی مبتنی بر تابع 47

شکل (2-15) یک شاخص نگاشت بیتی برای مستندات XML 49

شکل (2-16) مثالی از یک دید محدود شده. 50

شکل (2-17) مکعب امنیت 55

شکل (2-18) نمونه‌ای از مکعب امنیت با موضوعاتی از قبیل کاربران، آدرس‌های IP و نام‌های سمبلیک 56

شکل (3-1) نمونه‌ای از یک DTD سیستم آموزش 61

شکل (3-2) قوانین مربوط به نقش دانشجو برای مجوز خواندن بدون انتشار مجوز. 69

شکل (3-3) قوانین مربوط به نقش دانشجو برای مجوز خواندن با انتشار مجوز. 70

شکل (3-4) معماری مدل پیشنهادی. 73

شکل (4-1) نمونه پرس‌وجوهای اجرا شده جهت ارزیابی سرعت دسترسی به اطلاعات. 76

شکل (4-2) ارزیابی سرعت دستیابی به اطلاعات با مسیرهای ساده. 77

شکل (4-3) ارزیابی سرعت دستیابی به اطلاعات با مسیرهای دارای // و *. 77

شکل (4-4) نمونه پرس‌وجوهای اجرا شده جهت ارزیابی سرعت به‌روزرسانی اطلاعات 78

شکل (4-5) ارزیابی سرعت به‌روزرسانی اطلاعات با دستورات XQuery در مدل پیشنهادی 78

شکل (4-6) ارزیابی سرعت به‌روزرسانی اطلاعات با دستورات XQuery در مدل آقای یون 78

فهرست جداول

جدول (2-1) ماتریس وابستگی مجوز برای مثال نمونه. 33

جدول (2-2) نتایج ارزیابی یک تابع دستور. 39

جدول (2-3) نمایش نگاشت بیتی از کنترل دسترسی در سطح DTD 51

جدول (2-4) نمایش نگاشت بیتی از کنترل دسترسی در سطح سند 52

جدول (2-5) نمایش نگاشت بیتی از کنترل دسترسی در سطح مسیر المان 52

جدول (2-6) نمایش نگاشت بیتی از کنترل دسترسی در سطح محتوا53

جدول (3-1) روش محاسبه اندازة مکعب امنیت 55

جدول (3-2) الگوریتم به‌روزرسانی مکعب امنیت برای کاربر/مجوز جدید 56

جدول (3-3) انواع مختلف مکعب‌های امنیت 57

جدول (4-1) تعداد اقلام اطلاعاتی در یک سیستم آموزش نمونه. 63

جدول (4-2) حجم مکعب امنیت برای سیستم آموزش نمونه. 64

جدول (4-3) حجم مکعب امنیت بهینه برای سیستم آموزش 65

جدول (4-4) نمونه‌ای از جدول نگاشت بیتی دسترسی در سطح سند در سیستم آموزش 71

جدول (4-5) الگوریتم به‌روزرسانی مکعب امنیت بهینه در مدل پیشنهادی. 74

جدول (5-1) مقایسه مدل‌های کنترل دسترسی. 80