基于UCON模型的高校網絡教學資源保護研究*

李亞平

（1.安徽經濟管理學院教務處，安徽 合肥230059;2.合肥工業大學 管理學院，安徽 合肥230009）

基于UCON模型的高校網絡教學資源保護研究*

李亞平1,2

（1.安徽經濟管理學院教務處，安徽 合肥230059;2.合肥工業大學 管理學院，安徽 合肥230009）

高校教學資源的電子化和網絡化，使得高校網絡教學資源的開放存取成為現實的需要。從網絡教學資源在形式、版權方面的特殊性以及在共享與保護方面的矛盾性出發，對高校網絡教學資源的訪問主體、客體和權利進行了分析，引入UCON（Usage Control）模型的動態監管思想，探討構建基于UCON模型的高校網絡教學資源保護的動態性方案，并給出了典型的訪問控制模型的形式化描述。

UCON；教學資源；動態性；保護

引言

信息化的深入推進和信息技術的廣泛應用，使得高校教學資源電子化、網絡化的進程進一步加快。同時,隨著網絡教育快速發展，網絡教學資源的開放存取成為現實的需要[1]。高校網絡教學資源的建設、共享、保護成為高校教育改革和教育創新的重要內容。在高校網絡資源保護的研究方面，由于知識產權的影響，多數學者將研究的重點放在對高校圖書館文獻資料的訪問控制方面[2-3]，對于其他教學資源的知識產權意識相對缺乏[4]。因此，高校教學資源的共享與保護明顯滯后。由于高校網絡教學資源在類型、特性以及知識產權方面均不同于圖書館的文獻資源，因此在保護方式上亦有所不同。

越來越多的教學資源在高校校園網中不斷累積時，傳統的基于IP地址的訪問控制策略或是應用廣泛的DRM（數字版權管理）方案[5]，愈加難以適應高校網絡教學資源的共享和保護需求。UCON模型作為新的訪問控制方案，將“連續性”和“可變性”的特征引入到電子資源的訪問控制方案設計中，為開放網絡環境提供了一種更為靈活、動態的使用控制策略[6-8]。

1 高校網絡教學資源的新特性

1.1 形式與種類的多樣性

高校網絡教學資源與圖書館文獻資源的顯著不同在于，前者在形式和種類上呈現出明顯的多樣性。既有文檔、圖片、視頻、音頻，也有動畫、程序、軟件、數據庫等。因此，傳統的文獻保護方案在保護網絡教學資源方面存在明顯的局限性。

1.2 共享與保護的矛盾性

高校網絡教學資源既有保護的需要也有共享的需要。同時，這種保護和共享并不是以版權收益為基礎的，而是以開放存取和教學資源提供者的實際需求為基礎的。因此，無論是對館藏文獻的嚴格訪問控制還是在因特網上的充分共享，都不能完全符合高校網絡教學資源保護的實際需求。

1.3 原創與半原創的復雜性

高校網絡教學資源在知識產權方面的模糊性源于高校網絡教學資源原創性和半原創性的復雜性。高校網絡教學資源既有教師、學生的原創，同時也有整合其他資源的半原創，因此在資源保護的需求上呈現出明顯的多樣性和動態性。

2 高校網絡教學資源的保護方案設計

2.1 UCONABC模型的基本原理

作為UCON核心模型的UCONABC，該模型主要由主體、客體、權利以及授權（A：Authorizations）、責任（B：Obligations）、條件（C：Conditions）6個關鍵要素組成，UCONABC從屬性變化方式以及授權、責任、條件三個維度可以被劃分為16個子模型[6]，該模型從主客體屬性變化更新的角度來實現對資源訪問控制的動態授權策略。UCONABC模型中的授權與傳統一次性授權的不同之處在于，該模型在授權粒度方面，可以通過對主客體屬性和權利細分實現授權的細粒度化。責任主要是主體在獲取相應權利時按照使用決策規則應盡的義務，是主體必須實施的具體操作行為，條件可以理解為環境因素，條件不僅與主客體屬性無相應的約束關系，同時也不能被個別主體直接控制。

2.2 基于UCON模型的訪問控制方案設計

2.2.1 相關分析

（1）主體劃分：現有基于IP地址的高校網絡教學資源保護方式，將網絡資源的訪問主體從地理區域上劃分為校內和校外兩個部分，并通常采用VPN技術解決校外客戶端訪問校內資源需求問題。考慮到UCON模型的授權規則更多地依據主客體屬性，因此，本文不再將高校網絡教學資源的訪問主體劃分為校內主體和校外主體兩個部分，而是作為統一的訪問主體來對待，校內、校外僅作為主體的一個屬性。

（2）客體劃分：客體主要是指具體的網絡教學資源，由于這些資源既有形式、種類上的多樣性，也有原創和非原創的復雜性。因此，本文從權利分配的角度出發，將客體資源劃分為原創資源、半原創資源和引用資源三類。

（3）權利劃分：UCON模型中的權利主要是指主體使用客體資源的能力[6]。這種權利只在主體訪問客體時才存在，而不是像傳統的訪問控制那樣權利始終存在。從主體的具體操作角度出發，本文將權利劃分為訪問權利類和控制權利類[9]，其中，訪問權利主要指讀操作、寫操作、執行操作，控制權利主要指二次授權的能力。

2.2.2 模型設計

兼顧高校網絡教學資源在主體、客體、權利三個基本要素方面的特殊性，本文將UCON模型的基本思想引入到高校網絡教學資源的共享和保護中。參照上文關于主體、客體及權利的分析，構建基于UCON模型的高校教學資源訪問控制模型如圖1所示。

圖1 基于UCON模型的高校教學資源訪問控制模型

參量說明

（1）S、O、R、A、B、C：分別指代基于UCON模型的高校教學資源訪問控制模型中的主體（Subject）、客體（Object）、權利（Right）、授權（authorizations）、責任（obligations）、條件（Conditions）；

（2）ATT(S)、ATT(O)：分別表示模型的主體屬性和客體屬性；

（3）Aset={a1,a2,…,ai}、Bset={b1,b2,…,bj}、Cset={c1, c2,…,ck}：模型中的屬性集、責任集、條件集；

（4）RApply(s,o,r)：主體s申請對客體o的權利r；

（5）getB(s)→Bset：獲取責任主體s履行的隸屬于責任集Bset的責任子集；

（6）getC()→Cset：獲取隸屬于條件集Cset的系統條件子集；

（7）reqSA(s,o,r)→Aset：主體s獲取客體o的權利r時，主體s應該具備的屬性要求；

（8）reqOA(s,o,r)→Aset：主體s獲取客體o的權利r時，客體o應該具備的屬性要求；

（9）reqB(s,o,r)→Bset：主體s獲取客體o的權利r時，主體s應該具備的責任要求；

（10）reqC(s,o,r)→Cset：主體s獲取客體o的權利r時，系統當前應該具備的條件要求；

（11）JudgeA(s,o,r)→{True,False}：主體s獲取客體o的權利r的屬性仲裁函數；

（12）JudgeB(s,o,r)→{True,False}：主體s獲取客體o的權利r的責任仲裁函數；

（13）JudgeC(s,o,r)→{True,False}：主體s獲取客體o的權利r的條件仲裁函數；

（14）allowed(s,o,r)：允許主體s獲取客體o的權利r；

（15）stopped(s,o,r)：停止（取消）對主體s獲取客體o權利r的授權操作；

（16）update()；主客體屬性的更新操作，update(s)表示對主體s的屬性更新，update(o)表示對客體o的屬性更新。

流程描述：

(1)主體在系統中申請獲取特定教學資源的權限，RApply(s,o,r)；

(2)按照授權決策，提取此項授權對主客體的屬性要求，reqSA(s,o,r)，reqOA(s,o,r);

(3)按照授權決策，提取此項授權對主體的責任要求，reqB(s,o,r)；

(4)按照授權決策，提取此項授權對系統的條件要求，reqC(s,o,r)；

2.3 授權決策的類型

參照UCONabc子模型的設計，同時兼顧高校教學資源的分類，現對高校網絡教學資源的動態訪問控制類型作相應的細化分類如表1、表2所示。

表1 授權決策類型

表2 授權屬性更新

其中，“Y”表示可選方案，“N”表示非可選方案。預先授權是授權發生在主體獲取客體某項權利之前，過程授權是指授權發生在主體獲取客體某項權利的過程中。同理，得到預先責任、過程責任、預先條件、過程條件的釋義。在設計資源訪問的使用決策時，可以單獨使用某項決策方式，也可綜合使用多項決策方式，從而使得決策方式可以更加符合資源權利所有者的訪問權限設置，從而更具動態性和靈活性。

3 訪問實現

參照上述分析，現對實現兩種訪問控制方式進行形式化描述。

(1)基于IP地址的訪問控制

由此可見，傳統的基于IP地的資源訪問控制方式，可以用預先屬性模型予以替代。

(2)基于預先責任、預先條件判斷的訪問控制

上述訪問控制屬于屬性訪問后更新的情形，若設計屬性訪問前更新，則將設計與之前。

4 小結

對高校網絡教學資源的共享和保護還存在諸多不足，遠未能發揮其應有的價值。同時，缺乏有效保護也是導致高校網絡教學資源缺乏共享的重要因素之一。在傳統的DRM方案或是基于IP地址、基于角色的保護方案中引入動態化的思想將是必要的，UCON模型在動態的訪問控制策略方面同樣為傳統方案的改進提供了相應的支撐。

注釋及參考文獻：

[1]潘煦,彭忱,周敦敏．高校圖書館建設開放存取資源的研究[J]．圖書館工作研究,2011,21（14）:4-6．

[2]施曉華,錢吟,謝銳．高校電子資源訪問管理控制系統的設計和應用[J]．計算機應用研究，2011,28（3）：1042-1045．

[3]敖謙,劉華．高校校內網絡資源的外部訪問研究[J]．上饒師范學院學報,2010,30（6）：79-82．

[4]趙麗莉．淺議高校網絡教學系統資源的知識產權保護[J]．現代情報,2009,29（10）：190-192．

[5]馬建平,周麗麗．數字版權保護DRM技術體系與缺陷及其改進[J]．江漢大學學報(自然科學版),2012,40(4):112-114．

[6]王鳳英．訪問控制原理與實踐[M]．北京：北京郵電大學出版社,2010．12．

[7]李亞平．基于UCON過程控制模型的DRM授權規則設計[J]．長江大學學報（自然科學版），2014,11（22）:31-34．

[8]李亞平,周偉良．UCONABC模型中的委托授權方案研究[J]．中國科學技術大學學報（自然科學版）,2012,42（2）: 154-160．

[9]肖川豫．訪問控制中權限的研究與應用[D]．重慶：重慶大學,2006：22-29．

Research on College Network Teaching Resources Protection Based on UCON Model

LI Ya-ping1,2
(1.Dean's Office,Anhui Economic Management Institute,Hefei，Anhui 230059; 2.School of Management，Hefei University of Technology,Hefei，Anhui 230009)

The open access is necessary for the college network teaching resources by means of network and electronics.This article analyzes the subject,object and rights of the network teaching resources form the particularity in the form and copyright,as well as the contradiction in sharing and protection.Further more，the dynamic supervision concept is introduced to the college network teaching resource protection.This paper discusses the construction of the dynamic scheme for the college network teaching resources protection based on UCON model, and gives the formal description for the typical access control model.

usage control;teaching resources;dynamism;protection

G250．73

A

1673-1891（2015）01-0038-03

2014-11-07

安徽省2013年高校省級優秀青年人才基金重點項目（項目編號：2013SQRW115ZD）；安徽經濟管理學院2013－2014年度院級課題青年項目（項目編號：YJKT1314Q04）。

李亞平（1982-），男，安徽長豐人，講師，博士生，研究方向：信息管理。