工作流管理系统提供了对商业过程自动化技术的支持,因此近年来得到了广泛的研究和发展。在已有的一些商品化系统中偏向于系统本身的实现,而忽略了安全方面的问题。作为信息系统,工作流管理系统中的安全问题值得考虑,一般威胁系统的安全问题有时间约束、静态权限控制、动态授权控制等等,都需要给出对应的安全机制。Petri网系统是一种适合于描述异步并发现象的计算机模型,具有坚实的理论基础和成熟的分析技术,利用Petri网建立的模型有着良好的直观图形和有力的分析技术支持,因此可以使用Petri网对工作流建立模型,使得建立的工作流过程既明显直观,又可以保证过程的正确性。为了增强工作流管理系统的安全性,必须使用高级Petri网对工作流过程进一步的建模。针对不同的安全问题,分别引入时间Petri网、有色Petri网和有色时间Petri网进行建模。时间Petri网可以满足实例运行中对于时间约束的要求,通过增加时间约束模块的模型来实现。访问控制机制的实现是利用有色Petri网,用不同的颜色表示不同的权限,使用访问控制矩阵来控制执行主体的行为。动态授权机制实际上可以看成有时间约束的访问控制,因此使用有色时间Petri网来建模,保证了授权流和工作流的同步,满足最小特权原则,给工作流管理系统提供了最大的安全保障。在模型的基础上,设计并实现了一个安全的工作流管理系统的原型系统,其中的工作流过程定义模型采用类似Petri网的图形建模方式,工作流实例调度中使用了静态权限控制和动态授权控制机制。原型系统能够实现工作流管理系统的基本功能,同时提供了较强的安全机制,保证实例运行时候的安全。