隨著信息技術(shù)的發(fā)展，信息安全的形勢越來越復雜。在眾多的信息安全問題中，很大比例是非技術(shù)問題。其中，由于管理員疏忽引發(fā)的權(quán)限錯配導致的信息泄露事件頻發(fā)。究其原因，是由于當前信息系統(tǒng)規(guī)模越來越龐大，大大超出了管理和運維人員的能力。為了應對當前信息系統(tǒng)對訪問控制的復雜性要求，對自動化訪問控制技術(shù)的研究就顯得尤為重要。這其中，基于角色的訪問控制模型（Role�瞓ased Access Control Model，RBAC模型）在訪問控制技術(shù)中占據(jù)著主流地位，也是自動化訪問控制技術(shù)的重點研究對象。RBAC角色的設定與維護是RBAC模型構(gòu)建與管理的關(guān)鍵性任務。在RBAC模型中，自動化技術(shù)主要體現(xiàn)在自動化的角色獲取與角色維護上，相關(guān)的技術(shù)被稱為角色工程。

在自動化訪問控制技術(shù)中，使用概念格作為角色訪問控制模型的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有天然的優(yōu)勢。主要是因為概念格與角色層次之間具有天然的格上的對應關(guān)系：訪問控制矩陣本質(zhì)上是主體（用戶）與權(quán)限的二元關(guān)系，概念格理論中的形式背景也是對象與屬性的二元關(guān)系；角色是主體（用戶）和權(quán)限的對應關(guān)系，角色擁有權(quán)限，又被賦予一個或多個主體（用戶），概念格理論中形式概念也是對象與屬性的相互依賴關(guān)系；角色的層次結(jié)構(gòu)根據(jù)權(quán)限的包含關(guān)系也滿足數(shù)學上格的定義，形式概念的集合也構(gòu)成了一個格。

本書以概念格的相關(guān)理論為基礎，在自動化的角色構(gòu)建、角色更新和角色合并等方面展開研究，然后針對基于概念格的角色探索方法的缺陷，在屬性探索算法的框架下，對屬性探索算法的時間復雜度、糾錯與協(xié)作機制進行了研究與探索。

具體章節(jié)按如下方式進行組織：

第1章對本書的研究背景、目的和內(nèi)容進行介紹。

第2章對自頂向下的角色工程方法進行研究。提出了基于屬性探索的自上而下角色工程方法及其實現(xiàn)步驟，利用形式概念分析的屬性探索理論，通過交互式的形式，半自動化地還原領(lǐng)域?qū)＜业谋尘爸�識，避免安全隱患。

第3章對不相關(guān)屬性集合的屬性探索算法進行研究。提出了一個基于不相關(guān)屬性集合的屬性探索算法，減少尋找下一個交互問題的搜索空間，降低算法的時間復雜度。

第4章對RBAC自糾錯的角色探索算法進行研究。提出了一個RBAC自糾錯的角色探索算法。利用該算法可以自動化地修正已得到的主基與內(nèi)涵，消除錯誤答案對知識發(fā)現(xiàn)造成的影響，從而得到系統(tǒng)中的角色與權(quán)限間蘊涵關(guān)系。

第5章對RBAC多人協(xié)作的角色探索算法進行研究。提出了RBAC多人協(xié)作的角色探索算法。該算法不僅避免了角色構(gòu)建過程中角色需求分析、問卷調(diào)查的耗時過程，而且解決了基于屬性探索的輔助交互問答算法不支持多人協(xié)同的單一問答的缺陷。

第6章對自底向上的角色工程方法進行研究。建立了一個基于角色替代的小角色集問題求解模型，設計了一個貪婪算法。算法自底向上地迭代求解小角色集。

第7章對基于概念格的角色更新方法進行研究�；�于概念格的角色更新，主要依賴概念格的漸進式構(gòu)造算法來完成。根據(jù)對概念格的遍歷方式的不同，提出了自上而下和自底向上兩種漸進式算法。

第8章對基于概念格的角色合并方法進行研究�；�于概念格的角色合并方法主要研究內(nèi)容是概念格的合并，分別提出了自頂向下的橫向合并算法和自底向上的縱向合并算法。

本書是筆者多年來相關(guān)領(lǐng)域研究工作的總結(jié)與提煉。本書適合信息系統(tǒng)設計工程師、訪問控制研究人員、高校教師及研究生閱讀。

筆者就職于河南大學計算機與信息工程學院，在該領(lǐng)域多年的研究中得到了尊敬的導師沈夏炯教授和師兄韓道軍教授等的指導和幫助。在本書的寫作過程中，華北水利水電大學的呂靈靈教授和筆者的研究生楊繼勇同學做了大量的研究、撰寫和校對工作。同時，實驗室的研究生同學也做了大量的工作，感謝參加本書編寫的同學：霍雨（書稿整理），陳萬、張芃（書稿校對）。同時，河南大學計算機與信息工程學院、華北水利水電大學電力學院的領(lǐng)導和同事為本書的出版創(chuàng)造了條件，一并向他們表示誠摯的謝意。

國家自然科學基金（No.U1604148）、河南省高層次人才特殊支持計劃（No.ZYQR201810138）、河南省科技廳科技攻關(guān)計劃基金資助項目（202102310340）、河南省高等學校青年骨干教師培養(yǎng)計劃項目（2020GGJS027）對本書的研究工作提供了持續(xù)的支持，并對本書的出版給予了資助�；瘜W工業(yè)出版社對本書的出版給予了全方位的幫助，謹借此機會表達深切的謝意。

盡管做出努力，但因?qū)W術(shù)水平有限，書中可能存在不妥之處，敬請廣大讀者不吝賜教，筆者將不勝感激。



張磊

2021年5月10日于河南大學