ロールベースのアクセス制御

コンピュータシステムのセキュリティにおいて、ロールベースアクセス制御（RBAC）^[1]^[2]またはロールベースセキュリティ^[3]は、システムへのアクセスを許可されたユーザーに制限し、強制アクセス制御（MAC）または任意アクセス制御（DAC）を実装するアプローチです。

ロールベースのアクセス制御は、ロールと権限を中心に定義されるポリシー中立のアクセス制御メカニズムです。ロール権限、ユーザーロール、ロールロール関係などの RBAC のコンポーネントにより、ユーザー割り当てを簡単に実行できます。NIST の調査では、RBAC が商業組織や政府組織の多くのニーズに対応していることが実証されています。 ^[4] RBAC を使用すると、数百のユーザーと数千の権限を持つ大規模組織のセキュリティ管理を容易にすることができます。RBAC は MAC および DAC アクセス制御フレームワークとは異なりますが、これらのポリシーを複雑なことなく適用できます。

デザイン

組織内では、さまざまな職務機能に対してロールが作成されます。特定の操作を実行するための権限は、特定のロールに割り当てられます。ユーザーには権限が直接割り当てられるのではなく、ロール (または複数のロール) を通じてのみ権限が取得されるため、個々のユーザー権限の管理は、ユーザーのアカウントに適切なロールを割り当てるだけで済みます。これにより、ユーザーの追加やユーザーの部門の変更などの一般的な操作が簡素化されます。

RBAC には 3 つの主要なルールが定義されています。

ロールの割り当て: サブジェクトは、ロールを選択または割り当てられた場合にのみ権限を行使できます。
ロールの承認: サブジェクトのアクティブなロールは、サブジェクトに対して承認されている必要があります。上記のルール 1 により、このルールは、ユーザーが承認されているロールのみを引き受けることができることを保証します。
権限の承認: サブジェクトは、そのサブジェクトのアクティブなロールに対して権限が承認されている場合にのみ、権限を行使できます。ルール 1 と 2 により、このルールは、ユーザーが承認されている権限のみを行使できるようにします。

追加の制約も適用でき、上位レベルのロールがサブロールによって所有される権限を包含する階層でロールを組み合わせることができます。

ロール階層と制約の概念を使用して、RBAC を制御して、格子ベースのアクセス制御(LBAC)を作成またはシミュレートできます。したがって、RBAC は LBAC のスーパーセットと考えることができます。

RBAC モデルを定義するときは、次の規則が役立ちます。

S = 主語 = 人または自動エージェント
R = 役割 = 権限レベルを定義する職務または役職
P = 権限 = リソースへのアクセスモードの承認
SE = セッション = S、R、P を含むマッピング
SA = 科目割り当て
PA = 権限の割り当て
RH = 部分的に順序付けられたロール階層。RH は次のようにも表記されます: ≥ (表記: x ≥ y は、x が y の権限を継承することを意味します。)
- サブジェクトは複数の役割を持つことができます。
- ロールには複数のサブジェクトを設定できます。
- ロールには多くの権限を設定できます。
- 権限は複数のロールに割り当てることができます。
- 操作は複数の権限に割り当てることができます。
- 権限は多くの操作に割り当てることができます。

制約は、対立するロールからの権限の継承の可能性に制限的なルールを設定します。これにより、適切な職務の分離を実現できます。たとえば、同じ人物がログインアカウントの作成とアカウント作成の承認の両方を行うことは許可されません。

したがって、集合論の表記法を使用すると、

$PA\subseteq P\times R$ これは、多対多の権限とロールの割り当て関係です。
$SA\subseteq S\times R$ 多対多のロール割り当て関係の対象となります。
$RH\subseteq R\times R$

被験者は、異なる役割で複数の同時セッションを持つ場合があります。

標準化されたレベル

NIST/ANSI/ INCITS RBAC標準（2004）では、RBACの3つのレベルが認められています。^[5]

コアRBAC
階層型RBACはロール間の継承のサポートを追加します
制約付きRBACは職務の分離を追加します

他のモデルとの関係

RBACは柔軟なアクセス制御技術であり、その柔軟性によりDAC ^[6]やMAC ^[7]を実装することができます。グループを使用したDAC（POSIXファイルシステムで実装されているものなど）はRBACをエミュレートできます。^{[8]ロールグラフが}部分的に順序付けられたセットではなくツリーに制限されている場合、MACはRBACをシミュレートできます。^[9]

RBAC が開発される前は、Bell-LaPadula (BLP) モデルは MAC と同義であり、ファイルシステムパーミッションはDAC と同義でした。これらは、アクセス制御の唯一の既知のモデルであると考えられていました。つまり、モデルが BLP でない場合は DAC モデルであると考えられ、その逆も同様でした。1990 年代後半の研究では、RBAC はどちらのカテゴリにも該当しないことが実証されました。^[10]^[11]コンテキストベースアクセス制御(CBAC)とは異なり、RBAC はメッセージコンテキスト (接続のソースなど) を考慮しません。RBAC は、ロール爆発^[12]につながると批判されてきました。これは、ロールが本質的に操作とデータタイプに割り当てられるため、RBAC が提供できるものよりも細かい粒度のアクセス制御を必要とする大規模なエンタープライズシステムで問題になります。 CBACに類似したエンティティリレーションシップベースのアクセス制御（ERBAC、ただし同じ頭字語は拡張ロールベースアクセス制御^{[14]などの修正RBACシステムにも使用される}^[13 ] ）システムは、実行主体との関連性を考慮してデータのインスタンスを保護することができる。^[15]

ACLとの比較

アクセス制御リスト(ACL) は、従来の任意アクセス制御 (DAC) システムで、低レベルのデータオブジェクトに影響を与えるために使用されます。RBAC は、複数のエンティティ間の直接的な関係を変更する操作に権限を割り当てるという点で ACL とは異なります (以下のACLg を参照)。たとえば、ACL は特定のシステムファイルへの書き込みアクセスを許可または拒否するために使用できますが、そのファイルの変更方法は指定しません。RBAC ベースのシステムでは、操作は金融アプリケーションでの「クレジットアカウントの作成」トランザクションや、医療アプリケーションでの「血糖値検査の記録の入力」などです。したがって、ロールは、より大きなアクティビティ内の一連の操作です。RBAC は、重要な操作の承認に 2 人以上の人が関与する必要があることを保証する職務分離 (SoD) 要件に特に適していることが示されています。RBAC における SoD の安全性に対する必要かつ十分な条件が分析されています。SoD の基本原則は、個人が二重権限によってセキュリティ侵害を及ぼすことができないようにすることです。同様に、いかなる者も、同時に担っている他の役職に対して監査、管理、またはレビューの権限を行使する役職に就くことはできない。^[16]^[17]

また、「最小限のRBACモデル」RBACmは、 ACLのエントリとしてグループのみが許可されるACLメカニズムACLgと比較することができます。Barkley（1997） ^[18]は、RBACmとACLgが同等であることを示しました。

CakePHPフレームワークの ACL のような最新のSQL実装では、ACL はグループとグループの階層内の継承も管理します。この観点から、特定の「最新の ACL」実装は、特定の「最新の RBAC」実装と比較すると、「古い (ファイルシステム) 実装」よりも優れています。

データ交換および「高レベルの比較」のために、 ACL データをXACMLに変換できます。

属性ベースのアクセス制御

属性ベースのアクセス制御 ( ABAC)は、RBAC から進化したモデルで、ロールとグループに加えて追加の属性を考慮します。ABAC では、次の属性を使用できます。

ユーザー（例：市民権、許可、
リソース（分類、部門、所有者など）
行動、そして
コンテキスト（時間、場所、IP など）。

ABAC は、静的な権限ではなくポリシーを使用して、何が許可され、何が許可されないかを定義するという意味で、ポリシーベースです。

関係性に基づくアクセス制御

関係ベースのアクセス制御 ( ReBAC)は、RBAC から進化したモデルです。ReBAC では、サブジェクトのリソースへのアクセス許可は、サブジェクトとリソース間の関係の存在によって定義されます。

このモデルの利点は、きめ細かい権限設定を可能にすることです。例えば、ソーシャルネットワークでは、ユーザーは特定のユーザーと投稿を共有できます。^[19]

使用と利用可能性

RBAC を使用して単一のシステムまたはアプリケーション内でユーザー権限 (コンピュータのアクセス許可) を管理することは、ベストプラクティスとして広く受け入れられています。Research Triangle InstituteがNIST向けに作成した 2010 年のレポートでは、企業にとっての RBAC の経済的価値を分析し、従業員のダウンタイムの短縮、プロビジョニングの効率化、アクセス制御ポリシー管理の効率化による従業員 1 人あたりのメリットを推定しました。^[20]

異機種混在のITインフラストラクチャと、数十または数百のシステムとアプリケーションにまたがる要件を持つ組織では、階層的なロールの作成と権限の割り当てがなければ、RBACを使用して十分なロールを管理し、適切なロールメンバーシップを割り当てることは非常に複雑になります。 ^{[21]新しいシステムは、企業全体の展開におけるRBACの制限に対処するために、古い}NIST RBACモデル^{[22]を拡張しています。NISTモデルは、ANSI / INCITS 359-2004として}INCITSによって標準として採用されました。NISTモデルの設計上の選択のいくつかに関する議論も公開されています。^[23]

潜在的な脆弱性

ロールベースのアクセス制御の干渉は、セキュリティアプリケーションにおける比較的新しい問題であり、動的なアクセスレベルを持つ複数のユーザーアカウントが暗号化キーの不安定性につながり、外部のユーザーがその弱点を悪用して不正アクセスを行える可能性があります。動的な仮想化環境内でのキー共有アプリケーションは、この問題に対処することに一定の成功を収めています。^[24]

参照

参考文献

^ Ferraiolo, DF & Kuhn, DR (1992 年 10 月)。「ロールベースアクセス制御」(PDF)。第 15 回全国コンピュータセキュリティ会議: 554–563。
^ Sandhu, R., Coyne, EJ, Feinstein, HL および Youman, CE (1996 年 8 月). 「ロールベースのアクセス制御モデル」(PDF) . IEEE Computer . 29 (2): 38–47. CiteSeerX 10.1.1.50.7649 . doi :10.1109/2.485845. S2CID 1958270. {{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
^ ABREU, VILMAR; Santin, Altair O.; VIEGAS, EDUARDO K.; STIHLER, MAICON (2017). 「マルチドメインロールアクティベーションモデル」 2017 IEEE 国際通信会議 (ICC) (PDF) . IEEE プレス. pp. 1–6. doi :10.1109/ICC.2017.7997247. ISBN 978-1-4673-8999-0. S2CID 6185138。
^ Gilbert MD、Lynch N、Ferraiolo FD (1995)。「連邦および商業のアクセス制御ポリシーのニーズに関する調査」。全米コンピュータセキュリティカンファレンス、1993 (第 16 回) 議事録: 情報システムセキュリティ: ユーザーの選択。DIANE Publishing。p. 107。ISBN 9780788119248。
^ Alberto Belussi、Barbara Catania、Eliseo Clementini、Elena Ferrari (2007)。Web 上の空間データ: モデリングと管理。Springer。p. 194。ISBN 978-3-540-69878-4。
^ Ravi Sandhu、Qamar Munawer (1998 年 10 月)。「ロールを使用して任意アクセス制御を行う方法」。第 3 回 ACM ロールベースアクセス制御ワークショップ: 47–54。
^ Sylvia Osborn、Ravi Sandhu、Qamar Munawer (2000)。「ロールベースのアクセス制御を構成して、強制アクセス制御ポリシーと任意アクセス制御ポリシーを適用する」。ACM Transactions on Information and System Security : 85–106。
^ Brucker, Achim D.; Wolff, Burkhart (2005). 「応用システムセキュリティのための検証アプローチ」.技術移転のためのソフトウェアツールに関する国際ジャーナル. 7 (3): 233–247. doi :10.1007/s10009-004-0176-3. hdl : 20.500.11850/52625 . S2CID 6427232.
^ DR Kuhn ( 1998)。「カーネル変更なしの MLS システムでのロールベースアクセス制御」。ロールベースアクセス制御に関する第 3 回 ACM ワークショップの議事録(PDF)。pp. 25–32。CiteSeerX 10.1.1.55.4755。doi :10.1145/ 286884.286890。ISBN 978-1-58113-113-0. S2CID 1711956。
^ 「ロールベースアクセス制御 – FAQ」。csrc.nist.gov。コンピュータセキュリティ研究センター。2016年11月21日。 2018年8月15日閲覧。
^ Ferraiolo, David; Kuhn, Richard (1992-10-13). 「ロールベースのアクセス制御」(PDF) . csrc.nist.gov : 554–563 . 2018年8月15日閲覧。
^ AA Elliott & GS Knight (2010)。「役割爆発: 問題の認識」(PDF)。2010年国際ソフトウェアエンジニアリング研究および実践会議の議事録。
^ 「ERBAC – エンタープライズロールベースアクセスコントロール (コンピューティング) – AcronymFinder」。www.acronymfinder.com。2018年8 月 15 日閲覧。
^ “ババニ・トゥライガム博士とスリニヴァサン・アイヤー (PPT)” . 2018 年8 月 15 日に取得。
^ コルホネン、カレ。「タペストリー-セキュリティ-jpa」。www.tynamo.org 。2018 年8 月 15 日に取得。
^ DR Kuhn (1997)。「ロールベースアクセス制御システムにおける職務分離の実装手段としてのロールの相互排除」。第 2 回 ACM ワークショップ「ロールベースアクセス制御 - RBAC '97」の議事録( PDF)。pp. 23–30。doi :10.1145/ 266741.266749。ISBN 0897919858. S2CID 482687。
^ Li, Ninghui; Bizri, Ziad; Tripunitara, Mahesh V. (2004). 「相互に排他的な役割と職務の分離について」。第 11 回 ACM コンピューターおよび通信セキュリティ会議の議事録( PDF )。pp. 42–51。CiteSeerX 10.1.1.159.2556。doi : 10.1145 / 1030083.1030091。ISBN 978-1581139617. S2CID 798546。
^ J. Barkley (1997)「単純なロールベースアクセス制御モデルとアクセス制御リストの比較」、『ロールベースアクセス制御に関する第 2 回 ACM ワークショップの議事録』、127-132 ページ。
^ Gates, Carrie (2007). 「Web 2.0 のセキュリティとプライバシーのためのアクセス制御要件」. IEEE Web . 2 : 12–15.
^ AC O'Connor & RJ Loomis (2002 年 3 月)。ロールベースアクセス制御の経済分析(PDF)。Research Triangle Institute。p. 145。
^ Systems、Hitachi ID。「Beyond Roles: A Practical Approach to Enterprise IAM」。www.idsynch.com。2018年8 月 15 日閲覧。
^ Sandhu, R.、Ferraiolo, DF、Kuhn, DR (2000 年 7 月)。「ロールベースアクセス制御の NIST モデル」(PDF)。ロールベースアクセス制御に関する第 5 回 ACM ワークショップの議事録。pp. 47–63。doi : 10.1145 /344287.344301。ISBN 158113259X. S2CID 14539795。{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
^ Ferraiolo, DF, Kuhn, DR , Sandhu, R. (2007 年 11 月～12 月)。「RBAC 標準の根拠: ロールベースアクセス制御に関する ANSI 標準の批評に対するコメント」(PDF)。IEEEセキュリティ & プライバシー。5 (6): 51～53。doi : 10.1109 /MSP.2007.173。S2CID 28140142。2008年 9 月 17 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
^ Marikkannu, P (2011). 「動的ロールベースアクセス制御を使用したフォールトトレラント適応型モバイルエージェントシステム」International Journal of Computer Applications . 20 (2): 1–6. Bibcode :2011IJCA...20b...1M. doi : 10.5120/2409-3208 .

さらに読む

David F. Ferraiolo、D. Richard Kuhn、Ramaswamy Chandramouli (2007)。ロールベースアクセスコントロール(第 2 版)。Artech House。ISBN 978-1-59693-113-8。

外部リンク

RBAC モデルと標準に関する FAQ
NIST におけるロールベースのアクセス制御
XACML コアと階層型ロールベースのアクセス制御プロファイル
テキサス大学サンアントニオ校サイバーセキュリティ研究所
RBAC 実装の実践経験

[1] Ferraiolo, DF & Kuhn, DR (1992 年 10 月)。「ロールベースアクセス制御」(PDF)。第 15 回全国コンピュータセキュリティ会議: 554–563。

[2] Sandhu, R., Coyne, EJ, Feinstein, HL および Youman, CE (1996 年 8 月). 「ロールベースのアクセス制御モデル」(PDF) . IEEE Computer . 29 (2): 38–47. CiteSeerX 10.1.1.50.7649 . doi :10.1109/2.485845. S2CID 1958270. {{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)

[3] ABREU, VILMAR; Santin, Altair O.; VIEGAS, EDUARDO K.; STIHLER, MAICON (2017). 「マルチドメインロールアクティベーションモデル」 2017 IEEE 国際通信会議 (ICC) (PDF) . IEEE プレス. pp. 1–6. doi :10.1109/ICC.2017.7997247. ISBN 978-1-4673-8999-0. S2CID 6185138。

[4] Gilbert MD、Lynch N、Ferraiolo FD (1995)。「連邦および商業のアクセス制御ポリシーのニーズに関する調査」。全米コンピュータセキュリティカンファレンス、1993 (第 16 回) 議事録: 情報システムセキュリティ: ユーザーの選択。DIANE Publishing。p. 107。ISBN 9780788119248。

[BelussiCatania2007-5] Alberto Belussi、Barbara Catania、Eliseo Clementini、Elena Ferrari (2007)。Web 上の空間データ: モデリングと管理。Springer。p. 194。ISBN 978-3-540-69878-4。

[6] Ravi Sandhu、Qamar Munawer (1998 年 10 月)。「ロールを使用して任意アクセス制御を行う方法」。第 3 回 ACM ロールベースアクセス制御ワークショップ: 47–54。

[7] Sylvia Osborn、Ravi Sandhu、Qamar Munawer (2000)。「ロールベースのアクセス制御を構成して、強制アクセス制御ポリシーと任意アクセス制御ポリシーを適用する」。ACM Transactions on Information and System Security : 85–106。

[8] Brucker, Achim D.; Wolff, Burkhart (2005). 「応用システムセキュリティのための検証アプローチ」.技術移転のためのソフトウェアツールに関する国際ジャーナル. 7 (3): 233–247. doi :10.1007/s10009-004-0176-3. hdl : 20.500.11850/52625 . S2CID 6427232.

[9] ^ DR Kuhn ( 1998)。「カーネル変更なしの MLS システムでのロールベースアクセス制御」。ロールベースアクセス制御に関する第 3 回 ACM ワークショップの議事録(PDF)。pp. 25–32。CiteSeerX 10.1.1.55.4755。doi :10.1145/ 286884.286890。ISBN 978-1-58113-113-0. S2CID 1711956。

[10] 「ロールベースアクセス制御 – FAQ」。csrc.nist.gov。コンピュータセキュリティ研究センター。2016年11月21日。 2018年8月15日閲覧。

[11] Ferraiolo, David; Kuhn, Richard (1992-10-13). 「ロールベースのアクセス制御」(PDF) . csrc.nist.gov : 554–563 . 2018年8月15日閲覧。

[12] AA Elliott & GS Knight (2010)。「役割爆発: 問題の認識」(PDF)。2010年国際ソフトウェアエンジニアリング研究および実践会議の議事録。

[13] 「ERBAC – エンタープライズロールベースアクセスコントロール (コンピューティング) – AcronymFinder」。www.acronymfinder.com。2018年8 月 15 日閲覧。

[14] “ババニ・トゥライガム博士とスリニヴァサン・アイヤー (PPT)” . 2018 年8 月 15 日に取得。

[15] コルホネン、カレ。「タペストリー-セキュリティ-jpa」。www.tynamo.org 。2018 年8 月 15 日に取得。

[16] DR Kuhn (1997)。「ロールベースアクセス制御システムにおける職務分離の実装手段としてのロールの相互排除」。第 2 回 ACM ワークショップ「ロールベースアクセス制御 - RBAC '97」の議事録( PDF)。pp. 23–30。doi :10.1145/ 266741.266749。ISBN 0897919858. S2CID 482687。

[17] Li, Ninghui; Bizri, Ziad; Tripunitara, Mahesh V. (2004). 「相互に排他的な役割と職務の分離について」。第 11 回 ACM コンピューターおよび通信セキュリティ会議の議事録( PDF )。pp. 42–51。CiteSeerX 10.1.1.159.2556。doi : 10.1145 / 1030083.1030091。ISBN 978-1581139617. S2CID 798546。

[18] J. Barkley (1997)「単純なロールベースアクセス制御モデルとアクセス制御リストの比較」、『ロールベースアクセス制御に関する第 2 回 ACM ワークショップの議事録』、127-132 ページ。

[19] Gates, Carrie (2007). 「Web 2.0 のセキュリティとプライバシーのためのアクセス制御要件」. IEEE Web . 2 : 12–15.

[autogenerated2002-20] AC O'Connor & RJ Loomis (2002 年 3 月)。ロールベースアクセス制御の経済分析(PDF)。Research Triangle Institute。p. 145。

[21] Systems、Hitachi ID。「Beyond Roles: A Practical Approach to Enterprise IAM」。www.idsynch.com。2018年8 月 15 日閲覧。

[22] Sandhu, R.、Ferraiolo, DF、Kuhn, DR (2000 年 7 月)。「ロールベースアクセス制御の NIST モデル」(PDF)。ロールベースアクセス制御に関する第 5 回 ACM ワークショップの議事録。pp. 47–63。doi : 10.1145 /344287.344301。ISBN 158113259X. S2CID 14539795。{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)

[23] ^ Ferraiolo, DF, Kuhn, DR , Sandhu, R. (2007 年 11 月～12 月)。「RBAC 標準の根拠: ロールベースアクセス制御に関する ANSI 標準の批評に対するコメント」(PDF)。IEEEセキュリティ & プライバシー。5 (6): 51～53。doi : 10.1109 /MSP.2007.173。S2CID 28140142。2008年 9 月 17 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)

[24] Marikkannu, P (2011). 「動的ロールベースアクセス制御を使用したフォールトトレラント適応型モバイルエージェントシステム」International Journal of Computer Applications . 20 (2): 1–6. Bibcode :2011IJCA...20b...1M. doi : 10.5120/2409-3208 .