图文详解基于角色的权限控制模型RBAC

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我们开发一个系统,必然面临权限控制的问题,即不同的用户具有不同的访问、操作、数据权限。形成理论的权限控制模型有:自主访问控制(DAC: Discretionary Access Control)、强制访问控制(MAC: Mandatory Access Control)、基于属性的权限验证(ABAC: Attribute-Based Access Control)等。最常被开发者使用也是相对易用、通用的就是RBAC权限模型(Role-Based Access Control),本文就将向大家介绍该权限模型。

一、RBAC权限模型简介

RBAC权限模型(Role-Based Access Control)即:基于角色的权限控制。模型中有几个关键的术语:

  • 用户:系统接口及访问的操作者
  • 权限:能够访问某接口或者做某操作的授权资格
  • 角色:具有一类相同操作权限的用户的总称

RBAC权限模型核心授权逻辑如下:

  • 某用户是什么角色?
  • 某角色具有什么权限?
  • 通过角色的权限推导用户的权限

二、RBAC的演化进程

2.1.用户与权限直接关联

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想到权限控制,人们最先想到的一定是用户与权限直接关联的模式,简单地说就是:某个用户具有某些权限。如图:

  • 张三具有创建用户和删除用户的权限,所以他可能系统维护人员
  • 李四具有产品记录管理和销售记录管理权限,所以他可能是一个业务销售人员

这种模型能够清晰的表达用户与权限之间的关系,足够简单。但同时也存在问题:

  • 现在用户是张三、李四,以后随着人员增加,每一个用户都需要重新授权
  • 或者张三、李四离职,需要针对每一个用户进行多种权限的回收

2.2.一个用户拥有一个角色

在实际的团体业务中,都可以将用户分类。比如对于薪水管理系统,通常按照级别分类:经理、高级工程师、中级工程师、初级工程师。也就是按照一定的角色分类,通常具有同一角色的用户具有相同的权限。这样改变之后,就可以将针对用户赋权转换为针对角色赋权。

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  • 一个用户有一个角色
  • 一个角色有多个操作(菜单)权限
  • 一个操作权限可以属于多个角色

我们可以用下图中的数据库设计模型,描述这样的关系。

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2.3 一个用户一个或多个角色

但是在实际的应用系统中,一个用户一个角色远远满足不了需求。如果我们希望一个用户既担任销售角色、又暂时担任副总角色。该怎么做呢?为了增加系统设计的适用性,我们通常设计:

  • 一个用户有一个或多个角色
  • 一个角色包含多个用户
  • 一个角色有多种权限
  • 一个权限属于多个角色

我们可以用下图中的数据库设计模型,描述这样的关系。

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二、页面访问权限与操作权限

  • 页面访问权限: 所有系统都是由一个个的页面组成,页面再组成模块,用户是否能看到这个页面的菜单、是否能进入这个页面就称为页面访问权限。
  • 操作权限: 用户在操作系统中的任何动作、交互都需要有操作权限,如增删改查等。比如:某个按钮,某个超链接用户是否可以点击,是否应该看见的权限。

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为了适应这种需求,我们可以把页面资源(菜单)和操作资源(按钮)分表存放,如上图。也可以把二者放到一个表里面存放,用一个字段进行标志区分。

三、数据权限

数据权限比较好理解,就是某个用户能够访问和操作哪些数据。

  • 通常来说,数据权限由用户所属的组织来确定。比如:生产一部只能看自己部门的生产数据,生产二部只能看自己部门的生产数据;销售部门只能看销售数据,不能看财务部门的数据。而公司的总经理可以看所有的数据。
  • 在实际的业务系统中,数据权限往往更加复杂。非常有可能销售部门可以看生产部门的数据,以确定销售策略、安排计划等。

所以为了面对复杂的需求,数据权限的控制通常是由程序员书写个性化的SQL来限制数据范围的,而不是交给权限模型或者Spring Security或shiro来控制。当然也可以从权限模型或者权限框架的角度去解决这个问题,但适用性有限。

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