4.2.1 访问控制矩阵与访问控制列表
访问控制矩阵（Access Control Matrix，ACM）是通过矩阵形式表示访问控制规则和授权用户权限的方法。即对每个主体而言，拥有对哪些客体的哪些访问权限；而对客体而言，有哪些主体可对它实施访问。将这种关联关系加以描述，就形成了访问控制矩阵。其中，特权用户或特权用户组可以修改主体的访问控制权限。访问控制矩阵的实现易于理解，但是查找和实现有一定的难度，特别是当用户和文件系统需要管理很多文件时，访问控制矩阵将呈几何级数增长，会占用大量的系统资源，引起系统性能的下降。
从概念上说，访问控制可以通过使用和维护一个访问控制矩阵来实现。访问控制矩阵包含三个元素：主体、客体和访问权限。该矩阵模型是二维的，表示一个保护状态。访问控制矩阵中每一行代表一个用户，每一列代表一个系统资源，矩阵中的每项内容则表示用户对资源访问的模式。如果系统中用户和资源都非常多，而每个用户可能访问的资源有限，将会出现在庞大的访问控制矩阵中存在很多空值的情况，从而造成存储矩阵空间的浪费。此外，访问控制矩阵存放在何处也是一个问题。简单的解决方式是将访问控制矩阵按行或按列进行划分。
如果按行划分，得到访问控制能力表。对于每个用户，能力表列出可以使用的客体和对客体的访问能力。如果按列进行划分，可以得到广泛应用的访问控制列表。对于每个资源，访问控制列表中列出可能的用户和用户的访问权限。
访问控制列表是基于访问控制矩阵中列的自主访问控制区的，它在一个客体上附加一个主体明细表，来表示各个主体对这个客体的访问权限，明细表中的每一项都包括主体的身份和主体对这个客体的访问权限。在访问控制矩阵的概念模式下，访问控制列表对应访问控制矩阵中的列，每一列对应一个ACL。
每个访问控制列表是目标对象的属性表，它给定每个用户对给定目标的访问权限，即一系列主体及其对资源的访问权限的列表。访问控制列表机制适合于相对少的需要被区分的用户，并且这些用户大都比较稳定。如果访问控制列表太大或经常改变，那么维护访问控制列表就成为一个问题。
访问控制矩阵的行对应于主体，列对应于客体。第i行第j列的元素是访问权限的集合，列出了允许主体si对客体oj进行的访问权限。
定义4-1 S表示主体集合，R表示访问权限集合，访问控制列表l={（s，r），s∈S，r∈R}。acl为将特定客体o映射为访问控制列表l的函数。acl（o）={（si，ri），1≤i≤n}表示si可使用ri中的任意权限访问客体o。
例4-1 访问控制矩阵如图4-2所示，主体集合是Bob、Alice和John，客体集合是文件1、文件2、文件3和文件4。
图4-2 例4-1对应的访问控制矩阵
对应的访问控制列表：
acl（文件1）={（Bob，{拥有}），（Alice，{写}），（John，{读，写}）}
acl（文件2）={（Bob，{读，写}），（Alice，{拥有}）}
acl（文件3）={（Alice，{拥有}），（John，{写}）}
acl（文件4）={（Bob，{执行}），（Alice，{执行}），（John，{拥有}）}
例4-2 主体集合是Bill和Alice，客体集合是Bill.doc、Edit.exe和Sun.com。
Bill.doc可以被Bill读和写，但不允许Alice访问。
Edit.exe可以被Bill和Alice执行。
Sun.com可以被Bill读、写和执行，可以被Alice读和执行。
用访问控制矩阵表示为
图4-3 例4-2对应的访问控制矩阵
访问控制列表将对象的访问权限同对象本身存放在一起，一个ACL对应访问控制矩阵中的一列，并声明了谁可以访问一个给定的对象。用访问控制列表表示为：
acl（Bill.doc）={（Bill，{读，写}）}
acl（Edit.exe）={（Bill，{执行}），（Alice，{执行}）}
acl（Sun.com）={（Bill，{读，写，执行}），（Alice，{读，执行}）}
当创建ACL时，权限被实例化。在所有权限中，最重要的是所有权。所有权的拥有者可以修改ACL。系统在创建客体的同时也创建了它的ACL，并且ACL具有初始值。通常，具有所有权的主体可以修改这个ACL。但有些系统允许任意拥有访问权的用户操作这些权限。
例4-3 关系数据库System R中包含基干构成记录的n元组集合，而每一个n元组中的每一个元素都有属性值。n元组以表的形式存储，记录为行，属性为列。每一张表定义一个关系。
操作表的权限包括读权限、更新权限、插入权限、删除权限和丢弃权限。每一种权限有一个修改者，称为授权选项，可以设置它使得所有者将此权限赋予他人。如果这些权限具有授权选项，任何拥有表访问权的用户都能将他的权限赋予其他用户。因此，控制权限转让的是访问的拥有权，而不是客体的拥有权。