ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA O BÁO CÁO TỔNG KẾT KẾT QUẢ ĐỀ TÀI KHCN CẤP TRƯỜNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN TRUY XUẤT CHO DỮ LIỆU KHÔNG GIAN (GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS DATA) Mã số đề tài: T-KHMT-2012-26 Thời gian thực hiện: 01/02/2012 – 01/02/2013 Chủ nhiệm đề tài: KS. Lê Thị Kim Tuyến Đồng chủ nhiệm đề tài: ThS. Đặng Trần Trí Cán bộ tham gia đề tài: ThS.
Trần Thị Quế Nguyệt PGS. Đặng Trần Khánh Thành phố Hồ Chí Minh – Tháng 01/2013 Danh sách các cán bộ tham gia thực hiện đề tài (Ghi rõ học hàm, học vị, đơn vị công tác gồm bộ môn, Khoa/Trung tâm) 1. Lê Thị Kim Tuyến Bộ môn Hệ Thống Thông Tin, Khoa Khoa Học & Kỹ Thuật Máy Tính 2. Đặng Trần Trí Bộ môn Hệ Thống Thông Tin, Khoa Khoa Học & Kỹ Thuật Máy Tính 3.
Trần Thị Quế Nguyệt Bộ môn Hệ Thống Thông Tin, Khoa Khoa Học & Kỹ Thuật Máy Tính 4. Đặng Trần Khánh Bộ môn Hệ Thống Thông Tin, Khoa Khoa Học & Kỹ Thuật Máy Tính Nghiên cứu và xây dựng mô hình điều khiển truy xuất cho dữ liệu không gian Mục lục Mục lục. Nội dung đăng ký. Mục tiêu đề tài.
Nội dung đề tài và quá trình thực hiện. Dự kiến sản phẩm. Kết quả thực hiện. Tìm hiểu tổng quan về bảo mật dữ liệu.
Các yêu cầu cơ bản trong bảo mật dữ liệu. Các phương thức bảo mật dữ liệu hiện có. Tìm hiểu dữ liệu không gian và các mô hình điều khiển truy xuất dữ liệu không gian hiện có. Khái niệm cơ bản về dữ liệu không gian.
Tìm hiểu các khía cạnh bảo mật cho dữ liệu không gian. Tìm hiểu các ràng buộc trong điều khiển truy xuất cho dữ liệu không gian. Các mô hình điều khiển truy xuất dữ liệu không gian hiện có. Đánh giá các mô hình đã tìm hiểu.
Đề xuất giải pháp. Đề xuất mô hình điều khiển truy xuất hỗ trợ các ràng buộc đã xác định - STRoBAC. Nghiên cứu phương pháp đặc tả các quy tắc phân quyền và chính sách bảo mật có thể hỗ trợ cho mô hình điều khiển truy xuất đã đề ra. Đề xuất một ứng dụng minh họa áp dụng các kết quả nghiên cứu.
Viết báo cáo khoa học cho hội nghị/tạp chí chuyên ngành. Kết quả mới. Đề xuất ứng dụng. Danh mục tham khảo.
Kết luận và kiến nghị. 29 Trang 3 Nghiên cứu và xây dựng mô hình điều khiển truy xuất cho dữ liệu không gian 1. Nội dung đăng ký Phần này liệt kê những nội dung đã được đăng ký trong thuyết minh đề tài. Mục tiêu đề tài Đề tài được đăng ký với những mục tiêu sau: • Xây dựng mô hình điều khiển truy xuất cho dữ liệu không gian • Xây dựng mô hình có thể hỗ trợ các yếu tố mở rộng khác như thời gian, điều khiển truy xuất cho từng người dùng, điều khiển truy xuất dựa trên nội dung dữ liệu và nơi lưu trữ dữ liệu • Đề xuất một ứng dụng minh họa áp dụng các kết quả nghiên cứu của đề tài • Đánh giá mô hình đã đề xuất 1.
Nội dung đề tài và quá trình thực hiện Đề tài đăng ký thực hiện với những nội dung sau: • Tìm hiểu tổng quan về bảo mật dữ liệu - Các yêu cầu cơ bản trong bảo mật dữ liệu - Các phương thức bảo mật dữ liệu hiện có • Tìm hiểu dữ liệu không gian và các mô hình điều khiển truy xuất dữ liệu không gian hiện có - Khái niệm cơ bản về dữ liệu không gian - Các mô hình điều khiển truy xuất dữ liệu không gian hiện có - Đánh giá các mô hình đã tìm hiểu - Tìm hiểu các khía cạnh bảo mật cho dữ liệu không gian - Tìm hiểu các ràng buộc trong điều khiển truy xuất cho dữ liệu không gian • Đề xuất giải pháp - Đề xuất mô hình điều khiển truy xuất dữ liệu không gian hỗ trợ các ràng buộc đã xác định - Nghiên cứu phương pháp đặc tả các quy tắc phân quyền và chính sách bảo mật có thể hỗ trợ cho mô hình điều khiển truy xuất đã đề ra • Đề xuất một ứng dụng minh họa áp dụng các kết quả nghiên cứu • Viết báo cáo khoa học cho hội nghị/tạp chí chuyên ngành • Viết báo cáo tổng hợp và nghiệm thu đề tài 1. Dự kiến sản phẩm Sản phẩn dự kiến của đề tài bao gồm: • Mô hình điều khiển truy xuất cho dữ liệu không gian Trang 4 Nghiên cứu và xây dựng mô hình điều khiển truy xuất cho dữ liệu không gian • Ứng dụng minh họa áp dụng các kết quả nghiên cứu của đề tài • Một bài báo từ kết quả nghiên cứu của đề tài trong Hội nghị/Hội thảo chuyên ngành Quốc tế • Một báo cáo tổng kết đề tài 2. Kết quả thực hiện Phần này trình bày cụ thể các kết quả đạt được theo nội dung đã đăng ký và quá trình thực hiện được nêu phía trên. Tìm hiểu tổng quan về bảo mật dữ liệu a.
Các yêu cầu cơ bản trong bảo mật dữ liệu Bảo mật dữ liệu thường bao gồm ba khía cạnh chính: tính bí mật (confidentiality), tính toàn vẹn (integrity) và điều khiển truy xuất (access control) [3]. • Tính bí mật: khi dữ liệu được truyền tải trên mạng, chỉ những người dùng hợp pháp mới có thể hiểu được nội dung truyền tải, với người dùng bất hợp pháp sẽ không hiểu được nội dung này ngay cả khi họ bắt được các gói tin trên mạng. Thông thường, để đảm bảo tính bí mật, các gói tin sẽ được mã hóa trước khi đưa lên đường truyền. • Tính toàn vẹn: dữ liệu không gian không được phép bị giả mạo (thêm, xóa hay thay đổi) bởi người dùng bất hợp pháp.
Để đảm bảo tính toàn vẹn, ta có thể dùng kỹ thuật chữ ký số hoặc chữ ký điện tử. • Điều khiển truy xuất: bao gồm hai ý chính (1) xác thực (authentication) và (2) ủy quyền (authorization). Xác thực là việc đảm bảo người dùng đăng nhập là người dùng hợp pháp của hệ thống. Có nhiều cách để xác thực người dùng của hệ thống chẳng hạn như: dựa trên những gì họ biết (tên, mật khẩu truy cập), dựa trên những gì họ có (thẻ xác nhận) hoặc dựa trên bản thân người dùng (dấu vân tay).
Sau khi người dùng đăng nhập thành công vào hệ thống, họ sẽ được phân các quyền tương ứng với các đối tượng không gian mà họ cần truy cập, đây được gọi là giai đoạn ủy quyền. Xác thực là điều kiện tiên quyết của ủy quyền. Các phương thức bảo mật dữ liệu hiện có Có nhiều phương thức để bảo mật dữ liệu của hệ thống, trong đó có ba phương thức chính như sau: • Bảo mật ở mức ứng dụng: các ứng dụng sẽ đảm bảo việc chỉ có người dùng hợp lệ mới có thể truy xuất dữ liệu của hệ thống, thông qua các chức năng cơ bản như đăng nhập bằng username – password, phân quyền người dùng… Phương thức bảo mật này sẽ gặp phải khó khăn nếu một người dùng nào đó tìm cách truy xuất dữ liệu trực tiếp, không thông qua ứng dụng. • Bảo mật ở mức cơ sở dữ liệu: các hệ quản trị cơ sở dữ liệu hiện nay đều cung cấp các chức năng bảo mật cho người sử dụng.
Trong đó, việc phân quyền người dùng Trang 5 Nghiên cứu và xây dựng mô hình điều khiển truy xuất cho dữ liệu không gian sẽ do các hệ quản trị này đảm nhiệm. Độ tin cậy của phương thức bảo mật này tùy thuộc vào các chức năng mà hệ quản trị cơ sở dữ liệu cung cấp. • Bảo mật đường truyền: ngoài việc lưu trữ và truy xuất dữ liệu của hệ thống, các dữ liệu này còn được truyền giữa các ứng dụng với nhau mà chủ yếu thông qua môi trường mạng. Do đó, việc bảo mật nội dung dữ liệu trong khi truyền dẫn là thật sự cần thiết.
Có nhiều cách thức để thực hiện phương thức bảo mật này như mã hóa dữ liệu, quản lý đường truyền (chỉ cho phép những máy tính cung cấp đúng mật khẩu được phép sử dụng hệ thống mạng)… Việc kết hợp các phương thức bảo mật là điều nên làm vì không có phương thức bảo mật nào được đánh giá là đem lại mức độ tin cậy tuyệt đối. Tìm hiểu dữ liệu không gian và các mô hình điều khiển truy xuất dữ liệu không gian hiện có a. Khái niệm cơ bản về dữ liệu không gian Soon Ae Chun và Vijayalakshmi Atluri [1] đã đưa ra định nghĩa cho dữ liệu không gian như sau: “Dữ liệu không gian (geospatial data) thường bao gồm bản đồ, hình ảnh trên không và vệ tinh, được kết hợp với những thông tin vị trí và đại diện bởi kinh độ, vĩ độ” Theo Andreas Matheus [2]: “Dữ liệu không gian (hay dữ liệu địa lý) là thông tin địa lý về các đối tượng và các hiện tượng với một vị trí tương đối so với bề mặt Trái Đất” Các đối tượng được nhắc đến ở đây có thể là: đường đi, mảnh đất, độ cao, cây, tòa nhà, con sông… Dữ liệu không gian được dùng để thể hiện các đối tượng bên ngoài thế giới thực; do đó, việc phân loại dữ liệu không gian cũng dựa vào đặc tính của các đối tượng ngoài thực tế. Tìm hiểu các khía cạnh bảo mật cho dữ liệu không gian Bảo mật dữ liệu không gian về cơ bản cũng đòi hỏi các yêu cầu như bảo mật dữ liệu thông thường (phần 2.
Tuy nhiên, vì những đặc thù của loại dữ liệu này mà việc bảo mật dữ liệu còn phải xét đến các điều kiện ngữ cảnh như vị trí người truy xuất dữ liệu, vùng không gian người dùng muốn truy xuất, vị trí chứa dữ liệu cần truy xuất,… Tính bí mật và tính toàn vẹn cho dữ liệu không gian đã được đảm bảo bằng các giải pháp hiện có trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Tuy nhiên, điều khiển truy xuất cho dữ liệu không gian vẫn chưa có những giải pháp thực sự thỏa đáng. Do đó, đề tài này sẽ tập trung vào nghiên cứu vấn đề điều khiển truy xuất cho dữ liệu không gian. Tìm hiểu các ràng buộc trong điều khiển truy xuất cho dữ liệu không gian Như đã trình bày ở phần trên, điều khiển truy xuất (cũng như bảo mật) cho dữ liệu không gian còn phải xét đến các điều kiện ngữ cảnh liên quan.
Do đó, các ràng buộc cho việc điều khiển truy xuất dữ liệu không gian cũng được phân loại dựa trên những điều kiện ngữ cảnh này.
