[논문 리뷰] Detecting Incompleteness, Conflicting and Unreachability XACML Policies using Answer Set Programming

Carroline Dewi Puspa Kencana Ramli|arXiv (Cornell University)|2015. 03. 09.

Logic, Reasoning, and Knowledge참고 문헌 7인용 수 9

한 줄 요약

이 논문은 Answer Set Programming (ASP) 기반 프레임워크를 제안하여 XACML 3.0 접근 제어 정책에서 부족함, 충돌, 도달 불가 정책을 자동으로 탐지한다. XACML 구성 요소를 인코딩하고 알고리즘을 논리 프로그램에 통합함으로써, 정책 집합에 대한 효율적인 정적 분석을 가능하게 하여 문제 발생 패tern을 식별한다. 주요 기여는 ASP 솔버를 통한 도달 불가 정책의 공식적 탐지 및 충돌 해결 지원이다.

ABSTRACT

Recently, XACML is a popular access control policy language that is used widely in many applications. Policies in XACML are built based on many components over distributed resources. Due to the expressiveness of XACML, it is not trivial for policy administrators to understand the overall effect and consequences of XACML policies they have written. In this paper we show a mechanism and a tool how to analyses big access control policies sets such as (i) incompleteness policies, (ii) conflicting policies, and (iii) unreachable policies. To detect these problems we present a method using Answer Set Programming (ASP) in the context of XACML 3.0.

연구 동기 및 목표

• 대규모이고 복잡한 XACML 3.0 정책 집합을 관리하는 데 있어 수동 분석이 오류를 유발하고 비현실적인 문제를 해결하기 위해.
• 특히 허가 우선 PEP에서 누락된 조건으로 인해 뜻하지 않은 접근이 발생할 수 있는 정책의 완전성 부족을 탐지하기 위해.
• XACML의 단일 결정 출력에도 불구하고 다양한 조직 단위에서 일관성 없는 결정을 유도할 수 있는 충돌 정책을 식별하기 위해.
• 최종 결정에 영향을 주지 않는 도달 불가 정책을 탐지하여 정책 집합 최적화를 위한 제거를 가능하게 하기 위해.
• 논리 프로그래밍과 ASP를 사용하여 정책 분석을 공식적이고 자동화되며 확장 가능한 방법으로 제공하기 위해

제안 방법

• ASP 의미 체계를 사용하여 XACML 3.0 구성 요소(정책, 규칙, 타겟, 속성)를 논리 프로그램으로 매핑하기.
• 데이터베이스 기반의 술어(예: `subject(X) ← subject_db(X)`)를 사용하여 가능한 모든 조합의 속성 생성을 인코딩하기.
• 다양한 결합 알고리즘(예: deny-overrides, first-applicable) 하에서 적용 가능성과 결정 결과를 검사하는 ASP 규칙을 통해 정책 도달 가능성 정의하기.
• 제약 조건을 사용하여 도달 불가 정책 모델링하기: 규칙의 결정이 최종 정책 결과에서 관찰되지 않으면 그 정책은 도달 불가로 간주된다.
• 결합 알고리즘 의미 체계(예: `first-applicable`, `only-one-applicable`)를 인코딩하여 결정을 정확히 전파하고 오버라이드 행동을 탐지하기.
• ASP 솔버를 사용하여 답변 집합을 계산함으로써 논리적 종속성과 결정 전파를 분석하여 도달 불가 정책, 충돌, 완전성 부족을 드러내기.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 허가 우선 PEP에서 뜻하지 않은 접근을 방지하기 위해 XACML 3.0 정책의 완전성은 어떻게 공식적으로 탐지할 수 있는가?
• RQ2 XACML의 결합 알고리즘이 단일 결정을 생성하더라도, 충돌 정책은 어떤 방식으로 식별할 수 있는가?
• RQ3 정책 집합에서 어떤 조건이 정책을 도달 불가로 만들며, 이러한 조건은 논리 프로그래밍을 통해 어떻게 공식적으로 기록할 수 있는가?
• RQ4 Answer Set Programming은 XACML 결합 알고리즘의 의미 체계를 효과적으로 모델링하고 분석하는 데 어떻게 활용될 수 있는가?
• RQ5 ASP 기반 분석은 도달 불가 정책을 식별하고 제거함으로써 대규모 정책 집합의 부족함을 탐지하고 최적화를 지원할 수 있는가?

주요 결과

• 제안된 ASP 기반 프레임워크는 다양한 결합 알고리즘 하에서 정책 집합 간의 결정 전파를 분석함으로써 도달 불가 정책을 성공적으로 탐지한다.
• 이 방법은 허가 우선 PEP를 사용할 경우 빈도가 높아지며, 적용 가능한 정책이 없을 경우 뜻하지 않은 접근을 유도할 수 있는 정책의 완전성 부족을 식별한다.
• 충돌은 최종 결정이 결합 논리로 인해 일관되더라도, 정책 구성 요소 간의 결정 차이를 분석함으로써 탐지된다.
• 이 프레임워크는 first-applicable 및 deny-overrides를 포함한 XACML 3.0의 모든 결합 알고리즘 하에서 도달 불가 정책을 탐지할 수 있다.
• ASP를 사용함으로써 clasp 및 Smodels와 같은 성숙한 답변 집합 솔버를 활용하여 대규모 정책 집합에 대한 효율적이고 확장 가능한 분석이 가능해진다.
• 이 방법은 정책 유지보수를 위한 공식적 기반을 제공하여 관리자가 접근 제어 행동에 영향을 주지 않고 도달 불가 정책을 안전하게 제거할 수 있도록 한다.