Data Protection and Data Security Concept for Medical Applications in a Grid Computing Environment

Abstract

Diese Arbeit befasst sich mit dem Autorisierungsproblem in HealthGrid-Umgebungen, welches immer noch ein Hindernis vor der Nutzung des Grid-Computings für medizinische Anwendungen ist. Die Autorisierungssysteme für Grid-Umgebungen nutzen die traditionellen Ansätze der Zugriffskontrolle, in denen jedem Benutzer statische Rechte gewährt werden. Diese Ansätze wurden ursprünglich für geschlossene Systeme entwickelt, d.h. das Computing-System setzt die Sicherheitsrichtlinien selbst durch. Grid-Computing ist ein offenes System, d.h. verschiedene Domänen bzw. mehrere Agenten nehmen am Autorisierungsprozess teil. Daher ist die Nutzung klassischer Autorisierungsmodelle in eine Grid-Computing-Umgebung nicht angemessen. In dieser Arbeit wurde die Zugriffskontrolle im Grid-Computing aus einer neuen Perspektive behandelt. Der Autorisierungsprozess wird im Rahmen der Spieltheorie behandelt, und ein neues Zugriffskontrolle-Modell wurde entwickelt. Dieses Modell das Grid Usage Control Modell (G-UCON) ist ein Lösungskonzept für ein angemessenes Zugriffskontrollmodell für Grid-Computing-Umgebungen. G-UCON verwendet die Prinzipien der Spieltheorie, der Multi-Agenten-Systeme und der offenen Systeme zum Aufbau des neuen Zugriffskontrollmodells. Diese sind die minimalen Anforderungen für ein Grid-Computing Zugriffs- bzw. Nutzungskontroll-modell. Die Alternating-Time temporale Logik wurde für die Entwicklung der G-UCON Spezifikationen benutzt, weil sie geeignet ist, spieltheoretische Spezifikationen offener Systeme zu erfassen. Mehrere Beispiele am Ende dieser Arbeit zeigen, wie G-UCON komplexe Zustande erfassen kann, die in HealthGrid-Umgebungen entstehen könnten. Die besonderen Anforderungen an die Nutzungskontrolle in den medizinischen Anwendungen kön-nen anhand des G-UCONs modelliert werden. Beispiele hierfür sind die Re-Identi-fizierungsgefahr bzw. die Gewehrleistung der k-Anonymität. Derzeit steht kein Vali-dierungstool zur Verfügung, das speziellen Grid Delegationsmechanismus model-lieren kann. Eine formale Validierung der G-UCON Spezifikationen sollte deswegen eine zukünftige Arbeit sein. Dennoch ist es üblich, dass neue Autorisierungs-modelle mit mehreren Beilspielen bestätigt werden, bis eine formale Validierung bzw. eine Umsetzung erscheint, die normalerweise einige Jahre später passiert.