Uno strumento per il controllo degli accessi a documenti XML basato su viste

XML è un metalinguaggio che nasce in pratica per riportare la realizzazione di documenti per il Web alla normale separazione tra struttura e rappresentazione dei dati che in HTML con il tempo si erano confusi. A rendere XML multi-piattaforma è la sua natura testuale: infatti, una volta chiarito qual è l'insieme di caratteri utilizzato, il testo può essere letto ovunque. La crescente diffusione di XML come formato per la distribuzione e l’interscambio di informazioni via Web, rende necessario lo sviluppo di politiche e strumenti per il controllo degli accessi sufficientemente flessibili da poter offrire diversi livelli di granularità nella protezione dei dati e contemporaneamente garantire un elevato livello di sicurezza.
Scopo del lavoro di tesi è la realizzazione di uno strumento (X-Access) per il controllo degli accessi a documenti XML.Il modello su cui si fonda lo strumento permette di definire diverse politiche assegnando, per ogni utente, i diritti di accesso ai documenti, a diversi livelli di granularità, che vanno dalle autorizzazioni definite a livello di DTD, a quelle definite a livello di documento, fino a quelle definite sul singolo elemento. In questo modo si ha la possibilità di consentire ad ogni utente un accesso selettivo al documento in base ai diritti di accesso assegnati. Per limitare il numero di autorizzazioni da definire, il modello comprende un insieme di opzioni di propagazione. Queste opzioni prevedono che le autorizzazioni specificate ad un certo livello di granularità vengano propagate ai livelli inferiori, quindi autorizzazioni specificate a livello di DTD vengono propagate a tutti i documenti conformi ad esso, oppure autorizzazioni specificate su un elemento vengono propagate a tutti i sottoelementi/attributi contenuti in esso. Il modello consente inoltre, di specificare sia autorizzazioni positive che negative, è stato quindi necessario definire opportuni meccanismi per la risoluzione dei conflitti.
Il risultato di una richiesta di accesso da parte di un utente è in generale una vista, contenente le porzioni di documento per cui l’utente possiede autorizzazione positiva.
Supponendo che l’utente a cui viene inviata la vista del documento abbia un parser validante è necessario inviare anche il DTD a cui la vista è conforme.
Per lo sviluppo, dello strumento X-Access, è stato scelto eXcelon2.1, un database della Object Design che sfrutta XML come formato di memorizzazione dei dati, e consente l’accesso ai documenti anche via Web. Un’altra caratteristica che rende eXcelon flessibile è la possibilità di sviluppare delle server exstension, programmi scritti in Java i quali, una volta installati all’interno di eXcelon, permettono di estendere le funzionalità del database includendo anche quei comportamenti che non sono stati previsti dalla casa produttrice. L’implementazione del meccanismo di controllo degli accessi ai documenti, la realizzazione delle viste e dei DTD, e le interrogazione sulle viste avviene appunto all’interno di una server exstension. Questa server exstension è stata sviluppata in Java utilizando JDK1.2.
Per la gestione di documenti XML X-access utilizza il formato DOM, una specifica del W3C che definisce una serie di interfacce per la manipolazione di documenti XML. Secondo questa specifica gli oggetti di protezione di un documento XML vengono rappresentati come nodi di un albero. In X-Access l’assegnazione dei diritti di accesso ai vari frammenti di un documento si riconduce all’associazione delle autorizzazioni con i nodi dell’albero che rappresentano il documento.
Per individuare i nodi a cui assegnare le autorizzazioni è stato utilizzato XPath, un linguaggio definito dal W3C per individuare determinati nodi all’interno di un file XML. Sfruttando le potenzialità di questo linguaggio è stato possibile aumentare la granularità nell’assegnazione delle autorizzazioni che possono non solo essere assegnate sul singolo elemento ma possono anche essere diversificate tra gli attributi che caratterizzano l’elemento e il suo contenuto.
Una volta assegnate le autorizzazioni, X-Access crea la vista sul documento. Per fare questo è stato necessario affrontare il problema di creare un nuovo documento vista nel quale gli elementi con autorizzazione negativa venissero fisicamente rimossi. L’eliminazione di alcuni nodi dall’albero produce modifiche sulla struttura ad albero del documento originale. E’ stato pertanto sviluppato un algoritmo che permette, dopo aver eliminato i nodi con autorizzazione negativa, di ricostruire la struttura ad albero della vista risultante secondo la sintassi XML. Sono stati anche definiti un insieme di vincoli sulla specifica delle autorizzazioni in modo che le informazioni contenute nella vista mantengano un senso logico.