Bi-objective Optimierung beim Rollenmanagement: Minimierung der Rollenzahl und Abweichungen vom Originalsystem

Core Concepts

Durch bi-objective Optimierung des Rollenmanagements können Sicherheits- und Verfügbarkeitsaspekte berücksichtigt und ein Kompromiss zwischen der Anzahl der Rollen und der Abweichungen vom Originalsystem gefunden werden.

Abstract

Der Artikel befasst sich mit dem Rollenmanagement, einer Technik zur Ableitung einer rollenbasierten Autorisierungsrichtlinie aus einer bestehenden Richtlinie. Dabei wird ein Satz von Rollen, eine Benutzer-Rollen-Zuordnung und eine Rollen-Berechtigungen-Zuordnung berechnet, so dass die Komposition der Benutzer-Rollen-Zuordnung und der Rollen-Berechtigungen-Zuordnung der ursprünglichen Benutzer-Berechtigungen-Zuordnung möglichst nahekommt.
Der Artikel führt zunächst das verallgemeinerte Rollenmanagement-Problem (GNRM) ein, das eine Generalisierung des MinNoise-Rollenmanagement-Problems ist. GNRM kann "sicherheitsbewusste" oder "verfügbarkeitsbewusste" Lösungen erzeugen. Es wird gezeigt, dass GNRM in fester-Parameter-Zeit lösbar ist, wobei der Parameter die Summe aus der Anzahl der Rollen und der Anzahl der Abweichungen zwischen der ursprünglichen Benutzer-Berechtigungen-Zuordnung und der durch die Rollen-Zuordnung induzierten Benutzer-Berechtigungen-Zuordnung ist.
Darüber hinaus wird eine bi-objective Optimierungsvariante von GNRM (BO-GNRM) eingeführt, bei der sowohl die Anzahl der Rollen als auch die Anzahl der Abweichungen minimiert werden sollen, wobei Obergrenzen für beide Größen vorgegeben sind. Es wird gezeigt, dass auch BO-GNRM in fester-Parameter-Zeit lösbar ist, wobei der Parameter die Summe der Obergrenzen für die Anzahl der Rollen und die Anzahl der Abweichungen ist.
Schließlich werden experimentelle Ergebnisse präsentiert, die zeigen, dass der auf dem Gurobi-Solver basierende Lösungsansatz für BO-GNRM eine laufzeitverhalten aufweist, das mit einer fester-Parameter-Zeit-Komplexität vereinbar ist. Außerdem werden die Ergebnisse des Lösers auf realen Autorisierungsrichtlinien diskutiert.

Stats

Die Anzahl der Rollen r und die Anzahl der Abweichungen k sind die beiden zentralen Parameter des Problems.

Quotes

"Durch bi-objective Optimierung des Rollenmanagements können Sicherheits- und Verfügbarkeitsaspekte berücksichtigt und ein Kompromiss zwischen der Anzahl der Rollen und der Abweichungen vom Originalsystem gefunden werden."
"Es wird gezeigt, dass auch BO-GNRM in fester-Parameter-Zeit lösbar ist, wobei der Parameter die Summe der Obergrenzen für die Anzahl der Rollen und die Anzahl der Abweichungen ist."

Key Insights Distilled From

Bi-objective Optimization in Role Mining

by Jason Crampt... at arxiv.org 03-26-2024

https://arxiv.org/pdf/2403.16757.pdf

Deeper Inquiries

Wie könnte man das bi-objective Rollenmanagement-Problem erweitern, um zusätzliche Aspekte wie Kosten oder Komplexität zu berücksichtigen

Um das bi-objective Rollenmanagement-Problem zu erweitern und zusätzliche Aspekte wie Kosten oder Komplexität zu berücksichtigen, könnte man die Zielfunktion anpassen. Man könnte beispielsweise eine Kostenfunktion hinzufügen, die die Ressourcennutzung oder Implementierungskosten der Rollen berücksichtigt. Dies würde es ermöglichen, nicht nur die Anzahl der Rollen und Abweichungen zu minimieren, sondern auch die Gesamtkosten des Rollenmanagements zu optimieren. Ebenso könnte die Komplexität der Rollen, gemessen anhand von Kriterien wie Rollenhierarchien oder Berechtigungskonflikten, als zusätzliches Ziel in die Optimierung aufgenommen werden.

Welche Auswirkungen hätte es, wenn die Obergrenzen für Rollen und Abweichungen nicht exogen vorgegeben, sondern endogen bestimmt würden

Wenn die Obergrenzen für Rollen und Abweichungen nicht exogen vorgegeben, sondern endogen bestimmt würden, hätte dies wahrscheinlich Auswirkungen auf die Flexibilität und Anpassungsfähigkeit des Systems. Durch die endogene Bestimmung der Obergrenzen könnten sich die Rollen und Abweichungen dynamisch an die sich ändernden Anforderungen und Bedingungen anpassen. Dies könnte zu einer effizienteren Nutzung von Ressourcen führen und die Reaktionsfähigkeit des Systems verbessern. Allerdings könnte es auch zu einer erhöhten Komplexität bei der Modellierung und Implementierung des Rollenmanagements führen.

Inwiefern lassen sich die Erkenntnisse aus dem Rollenmanagement auf andere Probleme der Zugriffskontrolle übertragen

Die Erkenntnisse aus dem Rollenmanagement können auf andere Probleme der Zugriffskontrolle übertragen werden, insbesondere auf die Optimierung von Berechtigungsstrukturen und -richtlinien. Zum Beispiel könnten ähnliche Optimierungstechniken und Algorithmen verwendet werden, um die Anzahl der Berechtigungen, Benutzerrollen und Konflikte in anderen Zugriffskontrollsystemen zu minimieren. Darüber hinaus könnten die Konzepte des bi-objective Rollenmanagements auf andere Sicherheitsbereiche übertragen werden, um eine ausgewogene Lösung zwischen verschiedenen Sicherheitszielen zu finden. Die Flexibilität und Anpassungsfähigkeit des Rollenmanagements könnten auch auf andere Kontrollmechanismen angewendet werden, um effektive Zugriffskontrollen in verschiedenen Systemen zu gewährleisten.