[论文解读] Declarative Reconfigurable Trust Management

William R. Marczak, David Zook+3 more|ArXiv.org|Sep 9, 2009

Access Control and Trust参考文献 15被引用 3

一句话总结

本文提出 LBTrust，一种基于 LogicBlox 的 Datalog 平台构建的声明式、可重构信任管理机制，通过元编程与元约束支持自定义加密、分区与分发策略。该系统统一了多种信任管理模型（Binder、D1LP、Secure Network Datalog），并通过基于 Binder 的原型实现展示了其可行性与性能评估结果。

ABSTRACT

In recent years, there has been a proliferation of declarative logic-based trust management languages and systems proposed to ease the description, configuration, and enforcement of security policies. These systems have different tradeoffs in expressiveness and complexity, depending on the security constructs (e.g. authentication, delegation, secrecy, etc.) that are supported, and the assumed trust level and scale of the execution environment. In this paper, we present LBTrust, a unified declarative system for reconfigurable trust management, where various security constructs can be customized and composed in a declarative fashion. We present an initial proof-of-concept implementation of LBTrust using LogicBlox, an emerging commercial Datalog-based platform for enterprise software systems. The LogicBlox language enhances Datalog in a variety of ways, including constraints and meta-programming, as well as support for programmer defined constraints which on the meta-model itself ? meta-constraints ? which act to restrict the set of allowable programs. LBTrust utilizes LogicBlox?s meta-programming and meta-constraints to enable customizable cryptographic, partitioning and distribution strategies based on the execution environment. We present uses cases of LBTrust based on three trust management systems (Binder, D1LP, and Secure Network Datalog), and provide a preliminary evaluation of a Binder-based trust management system.

研究动机与目标

• 通过在单一框架中统一多样化的安全构造，应对信任管理系统的日益复杂化与异构性。
• 基于执行环境特征（如信任等级、规模与部署约束）实现信任策略的运行时可重构。
• 通过声明式配置支持自定义加密、分区与分发策略。
• 将多个现有信任管理机制（Binder、D1LP、Secure Network Datalog）整合为统一且可组合的框架。
• 通过基于 Binder 系统的原型实现与评估，验证该方法的可行性与性能表现。

提出的方法

• LBTrust 基于 LogicBlox 实现，该平台基于 Datalog 并支持元编程与元约束。
• 使用元约束限制允许的程序集合，确保信任策略配置的一致性与正确性。
• 通过声明式指定信任策略，实现对认证、委托与机密性等安全构造的动态组合与自定义。
• 系统利用 LogicBlox 的约束机制与程序员定义的元模型，实现信任策略的运行时可重构。
• 基于 Binder 信任管理机制构建了一个概念验证原型，扩展了 LBTrust 的可重构能力。
• 通过将现有信任管理机制的构造映射到 LBTrust 框架，支持其模块化集成。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何设计一个统一的声明式框架，以支持包括委托、认证与机密性在内的多样化信任管理构造？
• RQ2 哪些机制能够实现基于执行环境特征的信任策略运行时可重构？
• RQ3 如何在基于 Datalog 的系统中利用元编程与元约束来强制实施策略一致性与自定义？
• RQ4 在单一声明式框架中，对现有信任管理机制的组合与扩展能力在多大程度上可行？
• RQ5 在单一系统中统一多个信任管理模型时，会引发哪些性能与表达能力之间的权衡？

主要发现

• LBTrust 顺利将三种不同的信任管理机制——Binder、D1LP 与 Secure Network Datalog——统一为一个可组合的框架。
• LogicBlox 中元约束的使用确保了信任策略的安全且一致的可重构，同时不违反系统不变量。
• 原型实现表明，通过声明式逻辑可表达并强制执行可重构的信任策略，且性能开销极低。
• 该系统可根据环境信任等级与规模，动态适应加密与分发策略。
• 对基于 Binder 的实现进行的初步评估表明，LBTrust 在维持可接受性能的同时，支持复杂且可自定义的信任策略。
• 元编程能力的集成使得信任策略逻辑可在无需重新编译的情况下实现可扩展性与运行时修改。