專(zhuān)利名稱(chēng)：基于簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議的網(wǎng)格主觀信任處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種針對(duì)主觀信任進(jìn)行綜合計(jì)算的安全處理方法，主要用于解決網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境下資源節(jié)點(diǎn)可信性的安全問(wèn)題，屬于分布式計(jì)算軟件安全技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
近年來(lái)，網(wǎng)格環(huán)境下的商務(wù)以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)逐漸興起，它通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)把分散在各處的硬件、軟件、信息資源連結(jié)成一個(gè)巨大的整體，從而使得人們能夠利用地理上分散于各處的資源，完成各種大規(guī)模的、復(fù)雜的計(jì)算和數(shù)據(jù)處理的任務(wù)。其中，安全問(wèn)題是制約網(wǎng)格技術(shù)得以迅速發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題之一。
傳統(tǒng)的一些安全技術(shù)如訪問(wèn)控制主要基于請(qǐng)求方的身份進(jìn)行授權(quán)，需要設(shè)定統(tǒng)一的安全管理域。然而，在開(kāi)放的網(wǎng)格中，由于參與主體數(shù)量的規(guī)模大、運(yùn)行環(huán)境的異構(gòu)性、活動(dòng)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)性以及自主性等特點(diǎn)，各資源主體往往隸屬于不同的權(quán)威管理機(jī)構(gòu)，使得基于身份的訪問(wèn)控制技術(shù)在跨多安全域進(jìn)行授權(quán)及訪問(wèn)控制時(shí)顯得力不從心，暴露出許多弱點(diǎn)。
網(wǎng)格安全基礎(chǔ)設(shè)施(Grid Security Infrastructure，GSI)是網(wǎng)格項(xiàng)目Globus的安全基礎(chǔ)構(gòu)件包，是保證網(wǎng)格計(jì)算安全性的核心。針對(duì)外部的威脅，它可以提供身份認(rèn)證、通信加密等安全措施，但是，并不能保證加入網(wǎng)格的實(shí)體都是善意的實(shí)體，即不能對(duì)實(shí)體在網(wǎng)格中的行為進(jìn)行評(píng)判。因此，對(duì)信任的研究逐漸被提到日程上來(lái)，現(xiàn)已成為各應(yīng)用領(lǐng)域(網(wǎng)格、P2P和網(wǎng)構(gòu)軟件等)中對(duì)安全機(jī)制研究的熱點(diǎn)。
“信任(Trust)”，也可以稱(chēng)之為“可信賴(lài)性(Trustworthiness)”，是指可以專(zhuān)心致志于完成他人的合法期望的一種能力，信任既是道德的組成部分，也是任何社會(huì)存在的關(guān)鍵前提條件。它是一個(gè)對(duì)象從自身角度出發(fā)對(duì)另一對(duì)象行為的合作程度(提供高質(zhì)量服務(wù)、無(wú)惡意性)的主觀度量，另外，它獨(dú)立于對(duì)合作過(guò)程的監(jiān)控。
1996年，AT&T實(shí)驗(yàn)室的Blaze等人首先提出信任管理(Trust Management，簡(jiǎn)稱(chēng)TM)的概念，為解決分布式環(huán)境中新應(yīng)用形式的安全問(wèn)題提供了新思路，Winsborough等人稱(chēng)這類(lèi)信任管理系統(tǒng)為基于能力(capability-based)的授權(quán)系統(tǒng)。與此同時(shí)，A.Abdul-Rahman等學(xué)者則從信任的概念出發(fā)，對(duì)信任內(nèi)容和信任程度進(jìn)行劃分，并從信任的主觀性入手給出了信任的數(shù)學(xué)模型用于信任的綜合計(jì)算。
國(guó)內(nèi)的網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境的信任機(jī)制的研究還處于理論探索的起步階段，到目前為止，還沒(méi)有比較成熟的網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境的信任機(jī)制和模型。當(dāng)前建立和完善網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境的信任機(jī)制和模型成為信息安全研究的一個(gè)前沿問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)資源節(jié)點(diǎn)間的資源共享和協(xié)作計(jì)算，需要通過(guò)一種快速、有效的機(jī)制為數(shù)目龐大、動(dòng)態(tài)分散的個(gè)體和組織間建立信任關(guān)系。


發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種基于簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議的網(wǎng)格主觀信任處理方法，通過(guò)在網(wǎng)格服務(wù)器和各資源節(jié)點(diǎn)上部署信任綜合計(jì)算系統(tǒng)，借助簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議(Simple Object Access Protocol，SOAP)建立消息體間的安全傳輸，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間信任信息的傳播與共享，進(jìn)而找到可信的節(jié)點(diǎn)并與之進(jìn)行作業(yè)的交互。利用本發(fā)明提供的方案可以有效避免節(jié)點(diǎn)間的惡意和欺騙攻擊，從主觀方面進(jìn)一步補(bǔ)充了網(wǎng)格對(duì)安全的需求。
技術(shù)方案本發(fā)明的方法是一種創(chuàng)新性的方法，與現(xiàn)有的網(wǎng)格認(rèn)證和訪問(wèn)控制等安全技術(shù)不同，該方法是從主觀性出發(fā)，根據(jù)各網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)自身存儲(chǔ)的和其他節(jié)點(diǎn)交互的信任歷史經(jīng)驗(yàn)信息，并在相應(yīng)的綜合計(jì)算策略下選擇出可以信賴(lài)的資源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)的交互，其目標(biāo)是排除懷有欺騙意圖的惡意網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，輔助認(rèn)證和訪問(wèn)控制等客觀安全技術(shù)，在網(wǎng)格計(jì)算的分布式環(huán)境下建立可信網(wǎng)絡(luò)。
目前，國(guó)內(nèi)外安全領(lǐng)域的專(zhuān)家對(duì)信任還處于理論研究的階段，對(duì)于具體的實(shí)施還沒(méi)有成熟的產(chǎn)品，網(wǎng)格安全基礎(chǔ)設(shè)施GSI也不例外，本發(fā)明則給出了一種網(wǎng)格信任綜合計(jì)算的實(shí)施方案，下面將針對(duì)方案細(xì)節(jié)作進(jìn)一步的闡述。
對(duì)信任的研究包括信任類(lèi)型的定義，信任初始值的設(shè)定，信任值的傳遞，信任值的綜合計(jì)算及信任的更新。我們用(0，1)之間的數(shù)表示實(shí)體的信任度；當(dāng)資源節(jié)點(diǎn)新加入網(wǎng)格虛擬組織VO時(shí)，由于對(duì)其他的節(jié)點(diǎn)沒(méi)有任何的交互信息，則默認(rèn)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)均是可信節(jié)點(diǎn)，初始值設(shè)為0.5。本發(fā)明著重介紹信任的傳遞、綜合綜合計(jì)算和更新，下面給出幾個(gè)基本概念 直接信任在信任網(wǎng)絡(luò)中，存在有三個(gè)實(shí)體評(píng)估者、推薦者和評(píng)估對(duì)象。當(dāng)評(píng)估者與評(píng)估對(duì)象之間存在有歷史交互經(jīng)驗(yàn)時(shí)，我們說(shuō)，二者有直接信任關(guān)系。
推薦信任當(dāng)評(píng)估者與評(píng)估對(duì)象之間沒(méi)有歷史交互經(jīng)驗(yàn)時(shí)，評(píng)估者需要從熟人集合(推薦者集合)中選擇自己認(rèn)為信任度比較高的實(shí)體作為推薦者(其對(duì)評(píng)估對(duì)象有直接信任關(guān)系或推薦信任關(guān)系)，從而間接得到對(duì)評(píng)估對(duì)象的信任值，我們稱(chēng)其為推薦信任關(guān)系。
談到推薦信任時(shí)，我們要對(duì)節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確度和誠(chéng)實(shí)度作出區(qū)分。
準(zhǔn)確度(accuacy)反映了節(jié)點(diǎn)完成作業(yè)的能力。如果節(jié)點(diǎn)是評(píng)估對(duì)象，那么不管其與評(píng)估者是直接信任關(guān)系還是推薦信任關(guān)系，我們只考慮它作為評(píng)估對(duì)象節(jié)點(diǎn)完成任務(wù)的能力，并用準(zhǔn)確度來(lái)衡量，其中，accuacy∈
。
誠(chéng)實(shí)度(honesty)反映了節(jié)點(diǎn)作為中間推薦者向評(píng)估者提供有關(guān)評(píng)估對(duì)象推薦信任信息的推薦能力。在此，不考慮該節(jié)點(diǎn)作為評(píng)估對(duì)象完成作業(yè)的能力，只考慮其推薦能力，用誠(chéng)實(shí)度來(lái)衡量，其中，honesty∈
。當(dāng)推薦節(jié)點(diǎn)有意要夸大或貶低評(píng)估對(duì)象完成作業(yè)的能力時(shí)，我們稱(chēng)其為惡意節(jié)點(diǎn)，并將其honesty值設(shè)定為一個(gè)較低的值以示懲罰。
基于簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議的網(wǎng)格主觀信任處理方法為用戶在進(jìn)行網(wǎng)格系統(tǒng)登錄后，系統(tǒng)首先對(duì)其身份信息進(jìn)行認(rèn)證，通過(guò)后生成斷言憑證以實(shí)現(xiàn)用戶的單點(diǎn)登錄；在實(shí)施訪問(wèn)控制模塊進(jìn)行網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的策略匹配之前，先從主觀因素方面借助信任模塊篩選出可以信賴(lài)的節(jié)點(diǎn)，其中包括了兩個(gè)信任處理模塊信任傳遞模塊和信任綜合計(jì)算模塊；即，系統(tǒng)根據(jù)用戶提交的對(duì)信任的需求展開(kāi)有效信任推薦路徑的搜索工作，此過(guò)程稱(chēng)為信任的傳遞；針對(duì)搜索返回的各有效推薦路徑提供的關(guān)于評(píng)估對(duì)象的推薦信任值需要進(jìn)行整合，并和直接信任值進(jìn)行加權(quán)求和以篩選出符合信任要求的可信節(jié)點(diǎn)，此過(guò)程稱(chēng)為信任的綜合計(jì)算；接著，系統(tǒng)將和可信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)交互，對(duì)每個(gè)參與任務(wù)協(xié)作的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信任值的打分，通過(guò)相應(yīng)的更新算法來(lái)實(shí)時(shí)更新系統(tǒng)存儲(chǔ)的信任信息，此過(guò)程稱(chēng)為信任更新模塊；等下次有信任請(qǐng)求時(shí)，信任傳遞模塊和信任綜合計(jì)算模塊則根據(jù)信任更新模塊更新后的系統(tǒng)所存儲(chǔ)的信任信息再進(jìn)行相應(yīng)操作，三個(gè)信任模塊依次構(gòu)成了一個(gè)循環(huán)的過(guò)程。
信任傳遞模塊的信任傳遞方法為 步驟21)用戶從自身角度出發(fā)向網(wǎng)格服務(wù)器提交對(duì)信任的安全需求，包括提交相應(yīng)參數(shù)值推薦路徑最大長(zhǎng)度、推薦因子最低限值、直接信任權(quán)重、推薦信任權(quán)重和最終信任度閾值， 步驟22)當(dāng)服務(wù)器收到請(qǐng)求后，以該用戶為源頭，利用數(shù)據(jù)庫(kù)信息分別以已注冊(cè)的節(jié)點(diǎn)作為評(píng)估對(duì)象展開(kāi)推薦路徑的搜索， 步驟23)查看評(píng)估者已存儲(chǔ)的信任歷史信息，考察其中的已交互節(jié)點(diǎn)是否為評(píng)估對(duì)象，若是，則說(shuō)明存在直接信任，并將信任值記錄下來(lái)；否則，檢查該節(jié)點(diǎn)是否可作為有效推薦者，即誠(chéng)實(shí)度是否大于等于推薦因子最低限值？路徑長(zhǎng)度是否小于等于推薦路徑的最大長(zhǎng)度？是否不曾在推薦路徑中出現(xiàn)？ 步驟24)如果滿足這三個(gè)條件，則將該節(jié)點(diǎn)作為有效推薦節(jié)點(diǎn)納入推薦路徑中，通過(guò)設(shè)計(jì)消息體的內(nèi)容來(lái)傳播信任傳遞中的有用信息，在推薦路徑搜索階段，路徑搜索消息體，用SOAP1表示，其內(nèi)容設(shè)計(jì)為 SOAP1<flag，requestor，objector，next-reco，threshold-honesty，threshold-length，length，reco-path，valid> 其中，用flag表示消息標(biāo)志，當(dāng)其為0時(shí)，表示該消息為搜索消息；反之，當(dāng)其為1時(shí)，表示返回消息；requestor表示信任的請(qǐng)求者或稱(chēng)評(píng)估者；objector表示評(píng)估對(duì)象；next-reco表示該消息的下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，只有被考察為有效推薦節(jié)點(diǎn)的資源才可勝任；threshold-honesty表示推薦因子的最低限值；threshold-length表示推薦路徑的最大長(zhǎng)度；length表示推薦路徑的長(zhǎng)度；reco-path表示推薦路徑；valid表示消息的有效性，用0和1來(lái)賦值；如果無(wú)效，即為0，那么丟棄該消息，不做出任何返回信息。確定該節(jié)點(diǎn)為有效推薦節(jié)點(diǎn)后，需要對(duì)消息體作相應(yīng)處理將該節(jié)點(diǎn)更新為下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)；推薦路徑長(zhǎng)度增加1個(gè)單位；將該節(jié)點(diǎn)通過(guò)字符串鏈接操作納入至推薦路徑的尾部；消息的有效性賦值為1；否則，該推薦無(wú)效，置消息的有效性為0， 步驟25)將更改后的消息體通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)上， 步驟26)下一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到消息體后，先對(duì)消息體進(jìn)行解密，提取出路徑長(zhǎng)度等有用信息，然后查看自己存儲(chǔ)的信任歷史信息，考察其中的已交互節(jié)點(diǎn)是否為評(píng)估對(duì)象，若是，則說(shuō)明找到一條有效的推薦路徑，將消息標(biāo)志置為1，表示該路徑搜索完畢，等待路徑返回；否則，依然檢查該節(jié)點(diǎn)是否可作為有效推薦者，即誠(chéng)實(shí)度是否大于等于推薦因子最低限值？路徑長(zhǎng)度是否小于等于推薦路徑的最大長(zhǎng)度？是否不曾在推薦路徑中出現(xiàn)？轉(zhuǎn)步驟24)， 步驟27)當(dāng)所有的路徑搜索工作完成后，需對(duì)各有效消息按原路返回，所做的工作是計(jì)算該路徑的推薦信任值，在此階段，構(gòu)造推薦值返回消息體，用SOAP2表示， SOAP2<flag，requestor，objector，next-reco，reco-path，reco-value，en-value-serial>其中，reco-value表示推薦信任值；en-value-serial表示加密串值；其他符號(hào)如步驟24)中所述；以某個(gè)中間推薦者為例，接收到由上個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)過(guò)來(lái)的消息后，將其解密得到推薦信任值，在此基礎(chǔ)上根據(jù)本節(jié)點(diǎn)對(duì)上個(gè)節(jié)點(diǎn)的信任程度進(jìn)行乘法運(yùn)算得出本節(jié)點(diǎn)對(duì)評(píng)估對(duì)象的推薦值，并用該推薦值更改消息體中的推薦信任值這一項(xiàng)內(nèi)容；然后將本推薦信任值用評(píng)估者的公鑰進(jìn)行加密，作為新加密字符串的首部與收到消息中的加密串值進(jìn)行字符串鏈接操作，并用這個(gè)新字符串更新消息體中的加密串值這一項(xiàng)內(nèi)容；另外，按照原路返回的思想，參照推薦路徑將消息體中的下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行更新， 步驟28)由轉(zhuǎn)發(fā)器將修改過(guò)的消息體發(fā)送給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行步驟27)相同的操作，直到消息返回至評(píng)估者，該路徑的返回工作才算完成。
信任綜合計(jì)算模塊的信任綜合計(jì)算方法為 步驟31)對(duì)所有已返回的推薦值先進(jìn)行考察，即查看加密串值解密后數(shù)據(jù)的波動(dòng)情況，排除存在惡意欺騙攻擊的路徑， 步驟32)將剩下的有效推薦路徑依照各推薦路徑長(zhǎng)度的倒數(shù)進(jìn)行加權(quán)整合，得整合后的總的推薦信任值， 步驟33)對(duì)直接信任和推薦信任進(jìn)行加權(quán)整合為最終綜合信任值，選出綜合信任值大于等于最終信任度閾值的節(jié)點(diǎn)作為可信節(jié)點(diǎn)，其他則為不可信節(jié)點(diǎn)。
信任更新模塊的信任更新方法為 步驟41)對(duì)推薦返回路徑中所查到的惡意欺騙節(jié)點(diǎn)進(jìn)行懲罰，措施是將其誠(chéng)實(shí)度降低，如果波動(dòng)較大，可將其誠(chéng)實(shí)度定為誠(chéng)實(shí)下限；對(duì)出現(xiàn)聯(lián)合欺騙的節(jié)點(diǎn)分別用兩個(gè)集合進(jìn)行記錄，以備下次信任值的計(jì)算時(shí)進(jìn)行參考， 步驟42)評(píng)估者對(duì)參與本次交互的各節(jié)點(diǎn)關(guān)于完成任務(wù)的情況分別進(jìn)行打分，利用打分結(jié)果對(duì)評(píng)估者存儲(chǔ)的兩個(gè)重要參數(shù)該交互節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確度和離交互節(jié)點(diǎn)最近的第一個(gè)中間推薦者的誠(chéng)實(shí)度進(jìn)行更新， 準(zhǔn)確度更新算法為其中，new-accuracy表示更新后的交互能力；m表示存儲(chǔ)信任信息的歷史窗口數(shù)；k表示窗口編號(hào)變量；accuracyk表示第k個(gè)窗口存儲(chǔ)的信任信息，當(dāng)k＝m時(shí)，accuracyk＝accuracym表示最近的一次交互信任值， 誠(chéng)實(shí)度更新算法為 其中，new-honesty表示更新后的誠(chéng)實(shí)度；high-honesty表示誠(chéng)實(shí)上限值；low-honesty表示誠(chéng)實(shí)下限值；Old-honesty表示更新前的信任度；ε表示任意小的一個(gè)正數(shù)；diffe表示第一個(gè)推薦者所推薦的關(guān)于評(píng)估對(duì)象的推薦信任信息與最近一次得到的評(píng)估對(duì)象的交互能力之間的差異；C0表示差異限值。
有益效果本發(fā)明方法提出了一種基于SOAP消息的適用于網(wǎng)格環(huán)境的主觀信任綜合計(jì)算的新方法，主要用于解決如何在動(dòng)態(tài)網(wǎng)格環(huán)境下篩選出善意的可以信賴(lài)的節(jié)點(diǎn)來(lái)參與作業(yè)交互的問(wèn)題。通過(guò)使用本發(fā)明提出的方法可以篩選出有效的推薦路徑，避免循環(huán)路徑的出現(xiàn)，提高了系統(tǒng)的路徑搜索效率；SOAP消息體的合理設(shè)計(jì)可在一定程度上排除中間推薦者實(shí)施惡意欺騙的念頭，并能發(fā)現(xiàn)聯(lián)合欺騙攻擊；信任的更新算法給出了節(jié)點(diǎn)的獎(jiǎng)勵(lì)與懲罰政策，符合網(wǎng)格安全對(duì)動(dòng)態(tài)性的需求。具體說(shuō)明如下 1)在SOAP消息的搜索階段，即，有效推薦路徑的尋找階段，針對(duì)判斷下一個(gè)節(jié)點(diǎn)是否為有效節(jié)點(diǎn)之前，我們先對(duì)目前的推薦路徑進(jìn)行考察，如果下一個(gè)節(jié)點(diǎn)曾經(jīng)出現(xiàn)在本推薦路徑中，則說(shuō)明如果再將該節(jié)點(diǎn)繼續(xù)納入推薦路徑中將會(huì)出現(xiàn)循環(huán)路徑的現(xiàn)象，即死鎖現(xiàn)象。因此，我們稱(chēng)該路徑為無(wú)效路徑，將其拋棄，不再進(jìn)行任何操作。本方法避免了死鎖的發(fā)生，從而提高了系統(tǒng)的執(zhí)行效率。
2)在SOAP消息的返回階段，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)加密串en-value-serial來(lái)記錄每個(gè)中間推薦者提供的關(guān)于評(píng)估對(duì)象的推薦信息，這個(gè)串只能由評(píng)估者的私鑰才能解密，對(duì)其他任一個(gè)推薦者保密，因此，本方法使得推薦者不敢輕易修改推薦信任值來(lái)惡意抬高或貶低評(píng)估對(duì)象的信譽(yù)值，即提高了系統(tǒng)的安全程度。
3)當(dāng)評(píng)估者通過(guò)接收并解密SOAP消息得到某推薦路徑中各中間推薦信任值時(shí)，若發(fā)現(xiàn)某些節(jié)點(diǎn)提供的值有了大幅的上升或下降(常理說(shuō)，信任值會(huì)隨路徑的推移而逐漸)，則說(shuō)明這些節(jié)點(diǎn)發(fā)起了聯(lián)合欺騙攻擊，該路徑不能作為有效路徑參與信任的綜合計(jì)算工作。能夠發(fā)現(xiàn)聯(lián)合攻擊也是本發(fā)明方法的一大優(yōu)勢(shì)。
4)對(duì)于已檢測(cè)到的聯(lián)合攻擊，系統(tǒng)利用兩個(gè)集合H和L進(jìn)行記錄，以供下次參考。另外，利用最近一次的作業(yè)交互情況對(duì)相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確度accuracy和誠(chéng)實(shí)度honesty進(jìn)行了不同程度的更新，該方法極大地滿足了網(wǎng)格安全對(duì)動(dòng)態(tài)性和實(shí)時(shí)性的需求，具有較好的實(shí)用價(jià)值。
5)以往的安全技術(shù)大多從客觀因素出發(fā)來(lái)提供系統(tǒng)防御攻擊的能力，本方明試圖從主觀因素出發(fā)，利用節(jié)點(diǎn)自身存儲(chǔ)的信任歷史經(jīng)驗(yàn)篩選出可以信賴(lài)的節(jié)點(diǎn)，單獨(dú)依靠客觀因素或者主觀因素不能完全解決目前的安全問(wèn)題，因此，需要兩方面因素互相扶持，互相協(xié)作，進(jìn)而共同提高系統(tǒng)抵御攻擊的能力。本發(fā)明方法將成為現(xiàn)有安全技術(shù)最有力的補(bǔ)充，其帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益將矚目以待。



圖1是網(wǎng)格環(huán)境下信任傳播過(guò)程框架圖。
圖2是每個(gè)節(jié)點(diǎn)上部署的信任綜合計(jì)算器的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是信任傳播過(guò)程中出現(xiàn)的循環(huán)路徑示意圖。
圖4是信任機(jī)制與其他安全技術(shù)的協(xié)作體系結(jié)構(gòu)圖。
圖5是推薦路徑搜索流程圖。
圖6是推薦路徑值返回流程圖。

具體實(shí)施例方式 1.信任的傳遞 信任是一種主觀意識(shí)，我們?cè)诿總€(gè)節(jié)點(diǎn)上都放置一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，來(lái)存放對(duì)自我作出決策有用的有關(guān)其他節(jié)點(diǎn)的信任歷史信息，包括相關(guān)節(jié)點(diǎn)的誠(chéng)實(shí)度honesty值和準(zhǔn)確度accuracy值，并由各節(jié)點(diǎn)的信任處理模塊執(zhí)行系統(tǒng)的信任綜合計(jì)算過(guò)程。
圖1描述了網(wǎng)格信任的傳播過(guò)程。在本方案中，節(jié)點(diǎn)間所有信息的傳播均采用SOAP消息加密傳輸?shù)男问?，以保證傳輸過(guò)程中的機(jī)密性。
1)網(wǎng)格用戶首先向網(wǎng)格服務(wù)器提交信任的請(qǐng)求，包括推薦路徑的最大長(zhǎng)度(用threshold-length表示)由于信任隨著推薦路徑的增長(zhǎng)而有不同程度的衰減，所以路徑中中間推薦者的個(gè)數(shù)必須小于等于該長(zhǎng)度，否則，該推薦路徑無(wú)效；推薦因子最低限值(用threshold-honesty表示)用戶提出的對(duì)推薦能力的限制，如果節(jié)點(diǎn)的honesty值小于該限值，則該節(jié)點(diǎn)不可作為中間推薦節(jié)點(diǎn)；直接信任權(quán)重值(用Wd表示)和推薦信任權(quán)重值(用Wr表示)在對(duì)信任進(jìn)行綜合計(jì)算時(shí)，需對(duì)得到的直接信任值和各推薦信任值進(jìn)行整合，權(quán)重值則各自體現(xiàn)了直接信任和推薦信任在信任綜合過(guò)程中所占的比重；最終信任度閾值(用threshold-trust表示)系統(tǒng)對(duì)已注冊(cè)的所有節(jié)點(diǎn)均作為評(píng)估對(duì)象評(píng)估一遍，得出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的最終信任值，如果該值大于等于最終信任度閾值，則視為可信節(jié)點(diǎn)，否則視為不可信節(jié)點(diǎn)，并取消與之進(jìn)行作業(yè)交互的機(jī)會(huì)。這些因素視用戶個(gè)人對(duì)信任的需求而定，充分體現(xiàn)了主觀能動(dòng)性的發(fā)揮。
2)網(wǎng)格用戶可以從域內(nèi)登錄也可以從域外登錄，因其動(dòng)態(tài)性，我們利用網(wǎng)格服務(wù)器統(tǒng)一管理已注冊(cè)用戶的信任信息，即將用戶作為一個(gè)信任評(píng)估者，存儲(chǔ)與之有過(guò)交互關(guān)系的節(jié)點(diǎn)的信任情況。當(dāng)用戶從域內(nèi)登錄時(shí)，還需要登記本次登錄使用到的資源節(jié)點(diǎn)的信息。當(dāng)服務(wù)器收到請(qǐng)求后，以該用戶為源頭，利用數(shù)據(jù)庫(kù)信息分別以已注冊(cè)的節(jié)點(diǎn)作為評(píng)估對(duì)象展開(kāi)推薦路徑的搜索。
3)信任信息在各節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行傳播，分別由各節(jié)點(diǎn)的信任綜合計(jì)算器中的SOAP接收器(下文簡(jiǎn)稱(chēng)接收器)接收前一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送過(guò)來(lái)的SOAP消息，經(jīng)過(guò)本節(jié)點(diǎn)時(shí)由消息處理器根據(jù)本地信任信息對(duì)SOAP消息重新加以處理，然后由SOAP轉(zhuǎn)發(fā)器(下文簡(jiǎn)稱(chēng)轉(zhuǎn)發(fā)器)傳到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，見(jiàn)圖2。
我們將消息的傳播分為兩個(gè)步驟 步驟一、有效推薦路徑搜索階段 如果用戶對(duì)評(píng)估對(duì)象存在直接信任，則取其準(zhǔn)確度accuracy值作為直接信任值。然后，以用戶為源頭搜索所有的有關(guān)評(píng)估對(duì)象的有效推薦路徑。在此過(guò)程中，需要考慮以下幾個(gè)因素 推薦因子在搜索下一個(gè)中間推薦者時(shí)，該節(jié)點(diǎn)需要查看本地存儲(chǔ)的信任信息，選出誠(chéng)實(shí)度honesty≥threshold-honesty的那些節(jié)點(diǎn)作為備選的推薦路徑中的下一個(gè)中間推薦者。
路徑長(zhǎng)度對(duì)于目前的推薦路徑長(zhǎng)度(用length表示)，該值可以從收到的SOAP消息體中獲得，關(guān)于SOAP消息體的具體設(shè)計(jì)見(jiàn)下文。若length+1≤threshold-length，則該節(jié)點(diǎn)備選。
循環(huán)路徑針對(duì)目前的推薦路徑(用reco-path表示)，例如A←B←C←D，即節(jié)點(diǎn)A信任節(jié)點(diǎn)B，節(jié)點(diǎn)B信任節(jié)點(diǎn)C，節(jié)點(diǎn)C信任節(jié)點(diǎn)D。如果正在被搜索的節(jié)點(diǎn)已經(jīng)出現(xiàn)在reco-path中，如節(jié)點(diǎn)B，若節(jié)點(diǎn)D還信任節(jié)點(diǎn)B，那么新的推薦路徑即為A←B←C←D←B，此刻出現(xiàn)了循環(huán)路徑，或者說(shuō)搜索策略發(fā)生了“死鎖”，該節(jié)點(diǎn)不可再次被選為推薦節(jié)點(diǎn)，見(jiàn)圖3。排除此種情況后，該節(jié)點(diǎn)備選。
在路徑的搜索過(guò)程中，必須同時(shí)考慮以上三個(gè)因素，如果有其中一條不滿足，則該推薦路徑為無(wú)效路徑。當(dāng)某節(jié)點(diǎn)滿足以上條件時(shí)，我們則把該節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)有效中間推薦節(jié)點(diǎn)納入推薦路徑中，消息處理器需對(duì)收到的SOAP消息作相應(yīng)修改，最后由轉(zhuǎn)發(fā)器將其發(fā)送給已找到的下一個(gè)有效推薦者，然后重復(fù)步驟一。
由于兩個(gè)步驟完成的功能不同，因此，我們將SOAP消息體的設(shè)計(jì)區(qū)分為兩種類(lèi)型。在路徑的搜索階段，我們定義路徑搜索消息體(用SOAP1表示)的內(nèi)容如下 SOAP1<flag，requestor，objector，next-reco，threshold-honesty，threshold-length，length，reco-path，valid> 其中，當(dāng)消息標(biāo)志(用flag表示)為0時(shí)，表示該SOAP消息為搜索消息；反之，當(dāng)flag為1時(shí)，表示返回消息。requestor(評(píng)估者)表示信任的請(qǐng)求者或稱(chēng)評(píng)估者，比如為某個(gè)網(wǎng)格用戶；objector(評(píng)估對(duì)象)表示需要被評(píng)估的對(duì)象，注意系統(tǒng)中已注冊(cè)的網(wǎng)格資源都要作為評(píng)估對(duì)象被系統(tǒng)評(píng)估一次；對(duì)于該消息的下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)(用next-reco表示)，只有被考察為有效推薦節(jié)點(diǎn)的資源才可勝任；至于消息的有效性(用valid來(lái)表示)用0和1來(lái)賦值。如果無(wú)效，即為0，那么丟棄該消息，不做出任何返回信息。另外，其他標(biāo)志元素如上文所述。
當(dāng)接收器收到消息后，先解密然后查看flag值，如果為0，則表示下一步要做相應(yīng)的搜索操作。根據(jù)本地的交互信息找出所有的有效推薦節(jié)點(diǎn)，然后消息處理器需對(duì)消息作如下更改 ●更新next-reco值為下一個(gè)有效推薦節(jié)點(diǎn)，即將本消息繼續(xù)傳遞給它； ●length＝length+1； ●reco-path＝reco-path+”←”+”下一個(gè)有效推薦節(jié)點(diǎn)”； ●valid＝1； 然后，由轉(zhuǎn)發(fā)器將其繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)給next-reco所表示的節(jié)點(diǎn)，直到next-reco表示為評(píng)估對(duì)象為止。此刻，將flag標(biāo)志為1，表示該路徑搜索完畢，進(jìn)入步驟二。
步驟二、推薦信任值返回階段 當(dāng)所有的路徑搜索工作完成后，需對(duì)各有效消息按原路返回，附加的工作就是計(jì)算該路徑的推薦信任值，并加強(qiáng)對(duì)各中間推薦節(jié)點(diǎn)推薦信息的機(jī)密性的保護(hù)，即提供對(duì)各節(jié)點(diǎn)隱私權(quán)的保護(hù)。在推薦信任值返回階段，我們定義推薦值返回消息體(用SOAP2表示)的內(nèi)容如下 SOAP2<flag，requestor，objector，next-reco，reco-path，reco-value，en-value-serial> 此時(shí)，reco-path即表示搜索得到的一條有效推薦路徑，以A←B←C←D為例，節(jié)點(diǎn)A為評(píng)估者，節(jié)點(diǎn)D為評(píng)估對(duì)象，節(jié)點(diǎn)B和節(jié)點(diǎn)C為兩個(gè)中間推薦節(jié)點(diǎn)；消息返回的下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)用next-reco(下一轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn))表示；推薦信任值(用reco-value表示)隨著消息的傳播過(guò)程而不斷更新；加密串值(用en-value-serial表示)是用來(lái)保護(hù)每個(gè)中間推薦者所推薦信息的私密性，具體所采用的加密算法由網(wǎng)格系統(tǒng)統(tǒng)一設(shè)定，其內(nèi)容是由每個(gè)中間推薦節(jié)點(diǎn)提供的關(guān)于評(píng)估對(duì)象的推薦信任信息經(jīng)信任請(qǐng)求者requestor的公鑰加密后的密文依次連接而構(gòu)成的序列串值，即，系統(tǒng)借助SOAP消息將每個(gè)推薦者提供的信息都保存下來(lái)，由于用requestor的公鑰進(jìn)行加密，因此，只有requestor能用自己的私鑰解密en-value-serial，來(lái)查看每個(gè)推薦者提供的推薦信息，各推薦者互相之間可以保密。通過(guò)該方法，可在一定程度上打消推薦者實(shí)施惡意欺騙的目的，因?yàn)橄到y(tǒng)會(huì)記錄下每個(gè)推薦者的推薦信息，如果前后節(jié)點(diǎn)提供的推薦信息上下波動(dòng)太大，則說(shuō)明出現(xiàn)了欺騙行為，在信任更新過(guò)程中要對(duì)這些欺騙節(jié)點(diǎn)做出相應(yīng)懲罰。
以上面的推薦路徑為例，由于節(jié)點(diǎn)C存有對(duì)評(píng)估對(duì)象D的直接信任信息(用accuracyc(D)表示)，因此信任搜索路徑到C為止就找到一條有效推薦路徑，依據(jù)步驟二的思想，推薦值按原路返回，則next-reco＝B。記reco-valuex(y)為節(jié)點(diǎn)x提供的關(guān)于節(jié)點(diǎn)y的推薦信息，如節(jié)點(diǎn)C提供的對(duì)節(jié)點(diǎn)D的推薦信息，用reco-valueC(D)表示；EPKrequestor(z)表示用requestor的公鑰對(duì)數(shù)據(jù)(z)進(jìn)行加密(用EPK表示)。則，節(jié)點(diǎn)C要轉(zhuǎn)發(fā)的SOAP消息為 <1，A，D，B，A←B←C←D，reco-valuec(D)，″EPKrequestor(reco-valuec(D))″> 如果節(jié)點(diǎn)C不是惡意節(jié)點(diǎn)，則reco-valuec(D)＝accuracyc(D)。
由于next-reco＝B，因此該消息會(huì)傳給節(jié)點(diǎn)B，當(dāng)B收到該消息后，啟動(dòng)消息處理器對(duì)消息做如下修改 ●next-reco＝A ●reco-value＝reco-valueB(D) ●en-value-serial＝″EPKrequestor(reco-valueB(D))″+″EPKrequestor(reco-valuec(D))″ 如果B不是惡意節(jié)點(diǎn)，則對(duì)于節(jié)點(diǎn)B提供的關(guān)于節(jié)點(diǎn)D的推薦信息(用reco-valueB(D)表示)有reco-valueB(D)＝honestyB(C)*reco-valueC(D)，其中，用honestyxx(yy)表示節(jié)點(diǎn)xx存儲(chǔ)的關(guān)于節(jié)點(diǎn)yy的誠(chéng)實(shí)度，如節(jié)點(diǎn)B存儲(chǔ)的關(guān)于節(jié)點(diǎn)C的誠(chéng)實(shí)度表示為honestyB(C)。則，由該節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)器所轉(zhuǎn)發(fā)的消息為 <1，A，D，A，A←B←C←D，reco-valueB(D)，″EPKrequestor(reco-valueB(D))″+″EPKrequestor(reco-valuec(D))″> 僅當(dāng)該消息傳到信任請(qǐng)求者A時(shí)，路徑返回完畢。A通過(guò)計(jì)算honestyA(B)*reco-valueB(D)得整個(gè)路徑的最終推薦信任值。其中，honestyA(B)表示節(jié)點(diǎn)A存儲(chǔ)的關(guān)于節(jié)點(diǎn)B的誠(chéng)實(shí)度。
4)如果用戶提交的作業(yè)請(qǐng)求無(wú)法在本域內(nèi)完成時(shí)，則需要在多域之間建立信任關(guān)系。首先，域服務(wù)器之間要通過(guò)跨域的認(rèn)證，具體可以通過(guò)安全斷言標(biāo)記語(yǔ)言(Security Assertion Markup Language，SAML)來(lái)實(shí)現(xiàn)。然后，域服務(wù)器以自身作為信任源頭在其域內(nèi)進(jìn)行信任路徑的搜索，方法如前所述。最后，利用下文給的綜合計(jì)算的方案篩選出可信節(jié)點(diǎn)并將跨域的子任務(wù)分配給它們進(jìn)行執(zhí)行，從而完成基于信任的域間任務(wù)的合作。
2.信任的綜合計(jì)算 當(dāng)所有的推薦路徑信任值都成功返回時(shí)，網(wǎng)格服務(wù)器將代表用戶對(duì)所有的推薦信任值和直接信任值進(jìn)行整合，以得到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的最終綜合計(jì)算值。以某個(gè)資源節(jié)點(diǎn)為例，我們將討論如何對(duì)關(guān)于它的推薦信任和直接信任進(jìn)行綜合計(jì)算。
若評(píng)估者對(duì)該資源節(jié)點(diǎn)沒(méi)有直接信任信息或沒(méi)得到任何一條推薦路徑，則在綜合計(jì)算前分別將對(duì)應(yīng)的信任值默認(rèn)為0.5。
對(duì)所有已返回的推薦值先進(jìn)行考察，因系統(tǒng)用SOAP消息記錄了每個(gè)中間推薦者提供的信任值，具體可通過(guò)requestor的私鑰解密en-value-serial得到。仍以路徑A←B←C←D為例，正常情況下，隨著信任路徑的增長(zhǎng)，信任值會(huì)隨從節(jié)點(diǎn)D到節(jié)點(diǎn)A的傳遞而逐漸遞減。假如中間出現(xiàn)了欺騙行為，節(jié)點(diǎn)B有意抬高(貶低)對(duì)節(jié)點(diǎn)D的信任值，則信任值會(huì)在節(jié)點(diǎn)B處有明顯上升(下降)波動(dòng)，則系統(tǒng)認(rèn)為該推薦路徑無(wú)效，放棄對(duì)它實(shí)施信任值整合操作。但我們要充分利用該欺騙依據(jù)，調(diào)用下文的信任更新操作對(duì)欺騙節(jié)點(diǎn)實(shí)施相應(yīng)的懲罰措施，為下次的信任綜合計(jì)算提供實(shí)時(shí)的參考依據(jù)，具體參見(jiàn)本發(fā)明的第3小節(jié)。
接下來(lái)分兩步進(jìn)行整合 1)有效推薦信任的整合 若有效推薦路徑為n條，第i條路徑的長(zhǎng)度用lengthi(1≤i≤n)表示，由于路徑越長(zhǎng)，得到的信任值越不可靠，因此，我們利用各路徑的長(zhǎng)度對(duì)各有效推薦信任值進(jìn)行加權(quán)整合，得出總的推薦信任值(用reco-value-inte表示)。
記reco-valuei(1≤i≤n)為第i條路徑的推薦值，則采用的整合方案為 其中，i和j為路徑變量，且1≤i≤n、1≤j≤n。這樣便避免了對(duì)各路徑不加任何區(qū)分的進(jìn)行算術(shù)加權(quán)平均的粗糙操作。
2)直接信任與推薦信任的整合 根據(jù)用戶提供的直接信任權(quán)重Wd和推薦信任權(quán)重Wr對(duì)兩種信任值進(jìn)行整合，記Trust為節(jié)點(diǎn)的綜合信任值，dire-value為直接信任值，則 Trust＝Wd*dire-value+Wr*reco-value-inte 至此為止，我們已得出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的綜合信任值，選出Trust≥threshold-trust的節(jié)點(diǎn)作為可信節(jié)點(diǎn)，其他則為不可信節(jié)點(diǎn)。
3.信任的更新 信任會(huì)隨著不斷交互或上下文環(huán)境的改變而實(shí)時(shí)發(fā)生變化，這是它的本性，因此，討論信任機(jī)制必定要研究其更新功能。
對(duì)于上節(jié)提到的由于出現(xiàn)欺騙行為而放棄的SOAP消息，有必要追究其中惡意節(jié)點(diǎn)的責(zé)任，避免其繼續(xù)為其他節(jié)點(diǎn)提供欺騙推薦。當(dāng)服務(wù)器收到返回的消息后解密en-value-serial，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)節(jié)點(diǎn)提供的推薦信息在信任傳遞的過(guò)程中有大幅地上升(下降)波動(dòng)，我們就要懷疑該節(jié)點(diǎn)的推薦能力，懲罰的措施就是將其誠(chéng)實(shí)度honesty值降低，如果波動(dòng)較大，可令honesty＝low-honesty，其中l(wèi)ow-honesty(誠(chéng)實(shí)下限)為誠(chéng)實(shí)推薦能力的下限，即大幅地降低其推薦能力。
另外，如果在同一條推薦路徑中，同時(shí)有幾處出現(xiàn)了大幅地上升(下降)波動(dòng)，由于對(duì)同一個(gè)評(píng)估對(duì)象向同一評(píng)估者同時(shí)提供了惡意抬高(貶低)行為，我們稱(chēng)發(fā)生了聯(lián)合欺騙行為。系統(tǒng)會(huì)將該重要信息記錄下來(lái)并加以分類(lèi)，放入網(wǎng)格服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中，以備以后計(jì)算信任值時(shí)進(jìn)行參考。我們用集合H存放發(fā)生惡意抬高行為的節(jié)點(diǎn)集，用集合L存放發(fā)生惡意貶低行為的節(jié)點(diǎn)集，如H＝{{B，C}，{F，G，K}，...}表示節(jié)點(diǎn)B和節(jié)點(diǎn)C發(fā)生過(guò)惡意抬高節(jié)點(diǎn)信任值的行為，同理，節(jié)點(diǎn)F、節(jié)點(diǎn)G和節(jié)點(diǎn)K也是一個(gè)欺騙集團(tuán)。服務(wù)器再次進(jìn)行信任綜合計(jì)算時(shí)，可參考這兩個(gè)集合來(lái)對(duì)推薦路徑的有效性做出評(píng)價(jià)。
以上更新發(fā)生在信任綜合計(jì)算的過(guò)程中，當(dāng)我們利用信任系統(tǒng)找到可信節(jié)點(diǎn)后，便要將用戶提交的任務(wù)發(fā)送到各可信節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行。之后，系統(tǒng)會(huì)對(duì)參與本次交互的各節(jié)點(diǎn)關(guān)于完成任務(wù)的情況分別進(jìn)行打分，具體打分策略不在本發(fā)明范圍之內(nèi)，我們僅利用打分結(jié)果對(duì)系統(tǒng)的兩個(gè)重要參數(shù)準(zhǔn)確度accuracy和誠(chéng)實(shí)度honesty進(jìn)行更新。
●準(zhǔn)確度accuracy更新 accuracy代表了可信節(jié)點(diǎn)執(zhí)行任務(wù)的能力。一次交互能力并不能完全代表該節(jié)點(diǎn)的交互能力，因此，有必要結(jié)合前幾次的交互能力對(duì)accuracy進(jìn)行更新。所采取的策略如下 若系統(tǒng)采用m個(gè)歷史窗口存放某節(jié)點(diǎn)B離現(xiàn)在最近的m次交互能力，即accuracy值。其中，第m個(gè)窗口存放本次的交互能力打分值accuracym(本次打分值)，第m-1個(gè)窗口存放前一次的交互能力打分值accuracym-1(前次打分值)，依次類(lèi)推。則更新后的交互能力(用new-accuracy表示)為 其中，k為窗口編號(hào)變量。將new-accuracy作為requestor對(duì)該節(jié)點(diǎn)的最新交互能力存入網(wǎng)格服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中，備下次信任值的計(jì)算時(shí)進(jìn)行參考。另外，若用戶是從域內(nèi)的某節(jié)點(diǎn)A登錄訪問(wèn)網(wǎng)格系統(tǒng)，則還需要更新節(jié)點(diǎn)A上存儲(chǔ)的信任信息，即，用new-accuracy更新節(jié)點(diǎn)B對(duì)節(jié)點(diǎn)A提供的交互能力。
●誠(chéng)實(shí)度honesty更新 借助本次實(shí)際交互信任值accuracym對(duì)某些節(jié)點(diǎn)的誠(chéng)實(shí)度honesty作出更新。仍以推薦路徑A←B←C←D為例，節(jié)點(diǎn)C作為節(jié)點(diǎn)D的第一個(gè)推薦者，C提供的推薦信息(用reco-valueC(D)表示)與accuracym應(yīng)該相當(dāng)，如果差別很大，則說(shuō)明節(jié)點(diǎn)C的推薦能力很低，需將其誠(chéng)實(shí)度honesty值降低以示懲罰。其他非直接推薦節(jié)點(diǎn)，如節(jié)點(diǎn)B，由于其提供的推薦信息包含有前一節(jié)點(diǎn)C的主觀觀念，因此，我們不可能用accuracym來(lái)評(píng)判節(jié)點(diǎn)B的推薦能力，這也是本更新方案的核心思想。
節(jié)點(diǎn)C提供的推薦信息與直接交互信息之間的差異(用diffe表示)為diffe＝|reco-valueC(D)-accuracym|，用new-honesty表示更新后的誠(chéng)實(shí)度，old-honesty表示更新前的誠(chéng)實(shí)度，則 用ε表示任意小的一個(gè)正數(shù)，當(dāng)差異很小，即diffe≤ε時(shí)，我們稱(chēng)該節(jié)點(diǎn)是誠(chéng)實(shí)的，更改其誠(chéng)實(shí)度honesty為誠(chéng)實(shí)上限值(用high-honesty表示)；用C0表示差異限值，則當(dāng)差異很大，即diffe≥C0時(shí)，該節(jié)點(diǎn)被斷定為惡意節(jié)點(diǎn)，并將其誠(chéng)實(shí)度honesty更新為誠(chéng)實(shí)下限值(用low-honesty表示)；否則，會(huì)根據(jù)差異的具體情況在old-honesty的基礎(chǔ)之上進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。
最后，用new-honesty來(lái)更新網(wǎng)格服務(wù)器上存儲(chǔ)的用戶對(duì)節(jié)點(diǎn)C的誠(chéng)實(shí)度honesty，同時(shí)更新節(jié)點(diǎn)B上存儲(chǔ)的對(duì)節(jié)點(diǎn)C的誠(chéng)實(shí)度honesty。
結(jié)合現(xiàn)有的認(rèn)證及訪問(wèn)控制等安全技術(shù)，我們將主觀信任綜合計(jì)算的方案部署到網(wǎng)格環(huán)境中，借助體系結(jié)構(gòu)圖4給出信任評(píng)估的
具體實(shí)施例方式 1)已注冊(cè)的網(wǎng)格用戶通過(guò)用戶名和密碼登錄網(wǎng)格系統(tǒng)； 2)服務(wù)器驗(yàn)證用戶名和密碼，如果通過(guò)，則繼續(xù)順次驗(yàn)證用戶提交的證書(shū)和安全斷言，即進(jìn)行身份和單點(diǎn)登錄憑證的檢查； 3)如果通過(guò)了上述檢查，則進(jìn)入本發(fā)明設(shè)計(jì)的主觀信任綜合計(jì)算模塊。在對(duì)用戶進(jìn)行訪問(wèn)授權(quán)之間先從主觀方面選出可以信賴(lài)的節(jié)點(diǎn)，可進(jìn)一步提高系統(tǒng)抵御攻擊的能力； 4)首先，用戶從自身角度出發(fā)向網(wǎng)格服務(wù)器提交對(duì)信任的安全需求，包括提交相應(yīng)參數(shù)值推薦路徑最大長(zhǎng)度、推薦因子最低限值、直接信任權(quán)重、推薦信任權(quán)重和最終信任度閾值； 5)當(dāng)服務(wù)器收到請(qǐng)求后，以該用戶為源頭，利用數(shù)據(jù)庫(kù)信息分別以已注冊(cè)的節(jié)點(diǎn)作為評(píng)估對(duì)象展開(kāi)推薦路徑的搜索； 6)查看評(píng)估者已存儲(chǔ)的信任歷史信息，考察其中的已交互節(jié)點(diǎn)是否為評(píng)估對(duì)象，若是，則說(shuō)明存在直接信任，并將信任值記錄下來(lái)；否則，檢查該節(jié)點(diǎn)是否可作為有效推薦者，即誠(chéng)實(shí)度是否大于等于推薦因子最低限值？路徑長(zhǎng)度是否小于等于推薦路徑的最大長(zhǎng)度？是否不曾在推薦路徑中出現(xiàn)？ 7)如果滿足以上三個(gè)條件，則將該節(jié)點(diǎn)作為有效推薦節(jié)點(diǎn)納入推薦路徑中，即對(duì)消息體作相應(yīng)處理將該節(jié)點(diǎn)更新為下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)；推薦路徑長(zhǎng)度增加1個(gè)單位；將該節(jié)點(diǎn)通過(guò)字符串鏈接操作納入至推薦路徑的尾部；消息的有效性賦值為1。否則，該推薦無(wú)效，置消息的有效性為0； 8)將有效的推薦消息通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，直到下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)為評(píng)估對(duì)象為止。此刻，將消息標(biāo)志賦值為1，表示該路徑搜索完畢； 9)當(dāng)所有的路徑搜索工作完成后，需對(duì)各有效消息按原路返回，所做的工作是計(jì)算該路徑的推薦信任值。以某個(gè)中間推薦者為例，接收到由上個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)過(guò)來(lái)的消息后，將其解密得到推薦信任值，在此基礎(chǔ)上根據(jù)本節(jié)點(diǎn)對(duì)上個(gè)節(jié)點(diǎn)的信任程度進(jìn)行乘法運(yùn)算得出本節(jié)點(diǎn)對(duì)評(píng)估對(duì)象的推薦值，并用該推薦值更改消息體中的推薦信任值這一項(xiàng)內(nèi)容。然后將本推薦信任值用評(píng)估者的公鑰進(jìn)行加密，作為新加密字符串的首部與收到消息中的加密串值進(jìn)行字符串鏈接操作，并用這個(gè)新字符串更新消息體中的加密串值這一項(xiàng)內(nèi)容。另外，按照原路返回的思想，將消息體中的下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行更新。
10)由轉(zhuǎn)發(fā)器將修改過(guò)的消息發(fā)送給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行步驟9)相同的操作。直到消息返回至評(píng)估者，該路徑的返回工作才算完成； 11)對(duì)所有已返回的推薦值先進(jìn)行考察，排除出現(xiàn)惡意欺騙攻擊的路徑，將剩下的有效推薦路徑依照各路徑長(zhǎng)度的倒數(shù)進(jìn)行加權(quán)整合，得出總的推薦信任值； 12)對(duì)直接信任和推薦信任進(jìn)行加權(quán)整合為最終的綜合信任值，選出綜合信任值大于等于最終信任度閾值的節(jié)點(diǎn)作為可信節(jié)點(diǎn)，其他則為不可信節(jié)點(diǎn)。
13)找到可信節(jié)點(diǎn)后，系統(tǒng)要在此基礎(chǔ)上利用訪問(wèn)控制策略對(duì)用戶進(jìn)行授權(quán)，然后將任務(wù)按照授權(quán)策略發(fā)送給可信節(jié)點(diǎn)執(zhí)行； 14)系統(tǒng)會(huì)對(duì)參與本次交互的各節(jié)點(diǎn)關(guān)于完成任務(wù)的情況分別進(jìn)行打分，利用打分結(jié)果對(duì)系統(tǒng)的兩個(gè)重要參數(shù)準(zhǔn)確度和誠(chéng)實(shí)度進(jìn)行更新，已供下次參考。
權(quán)利要求
1.一種基于簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議的網(wǎng)格主觀信任處理方法，其特征在于該處理方法為用戶在進(jìn)行網(wǎng)格系統(tǒng)登錄后，系統(tǒng)首先對(duì)其身份信息進(jìn)行認(rèn)證，通過(guò)后生成斷言憑證以實(shí)現(xiàn)用戶的單點(diǎn)登錄；在實(shí)施訪問(wèn)控制模塊進(jìn)行網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的策略匹配之前，先從主觀因素方面借助信任模塊篩選出可以信賴(lài)的節(jié)點(diǎn)，其中包括了兩個(gè)信任處理模塊信任傳遞模塊和信任綜合計(jì)算模塊；即，系統(tǒng)根據(jù)用戶提交的對(duì)信任的需求展開(kāi)有效信任推薦路徑的搜索工作，此過(guò)程稱(chēng)為信任的傳遞；針對(duì)搜索返回的各有效推薦路徑提供的關(guān)于評(píng)估對(duì)象的推薦信任值需要進(jìn)行整合，并和直接信任值進(jìn)行加權(quán)求和以篩選出符合信任要求的可信節(jié)點(diǎn)，此過(guò)程稱(chēng)為信任的綜合計(jì)算；接著，系統(tǒng)將和可信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)交互，對(duì)每個(gè)參與任務(wù)協(xié)作的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信任值的打分，通過(guò)相應(yīng)的更新算法來(lái)實(shí)時(shí)更新系統(tǒng)存儲(chǔ)的信任信息，此過(guò)程稱(chēng)為信任更新模塊；等下次有信任請(qǐng)求時(shí)，信任傳遞模塊和信任綜合計(jì)算模塊則根據(jù)信任更新模塊更新后的系統(tǒng)所存儲(chǔ)的信任信息再進(jìn)行相應(yīng)操作，三個(gè)信任模塊依次構(gòu)成了一個(gè)循環(huán)的過(guò)程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議的網(wǎng)格主觀信任處理方法，其特征在于信任傳遞模塊的信任傳遞方法為
步驟21)用戶從自身角度出發(fā)向網(wǎng)格服務(wù)器提交對(duì)信任的安全需求，包括提交相應(yīng)參數(shù)值推薦路徑最大長(zhǎng)度、推薦因子最低限值、直接信任權(quán)重、推薦信任權(quán)重和最終信任度閾值，
步驟22)當(dāng)服務(wù)器收到請(qǐng)求后，以該用戶為源頭，利用數(shù)據(jù)庫(kù)信息分別以已注冊(cè)的節(jié)點(diǎn)作為評(píng)估對(duì)象展開(kāi)推薦路徑的搜索，
步驟23)查看評(píng)估者已存儲(chǔ)的信任歷史信息，考察其中的已交互節(jié)點(diǎn)是否為評(píng)估對(duì)象，若是，則說(shuō)明存在直接信任，并將信任值記錄下來(lái)；否則，檢查該節(jié)點(diǎn)是否可作為有效推薦者，即誠(chéng)實(shí)度是否大于等于推薦因子最低限值？路徑長(zhǎng)度是否小于等于推薦路徑的最大長(zhǎng)度？是否不曾在推薦路徑中出現(xiàn)？
步驟24)如果滿足這三個(gè)條件，則將該節(jié)點(diǎn)作為有效推薦節(jié)點(diǎn)納入推薦路徑中，通過(guò)設(shè)計(jì)消息體的內(nèi)容來(lái)傳播信任傳遞中的有用信息，在推薦路徑搜索階段，路徑搜索消息體，用SOAP1表示，其內(nèi)容設(shè)計(jì)為
SOAP1<flag，requestor，objector，next-reco，threshold-honesty，threshold-length，
length，reco-path，valid>
其中，用flag表示消息標(biāo)志，當(dāng)其為0時(shí)，表示該消息為搜索消息；反之，當(dāng)其為1時(shí)，表示返回消息；requestor表示信任的請(qǐng)求者或稱(chēng)評(píng)估者；objector表示評(píng)估對(duì)象；next-reco表示該消息的下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，只有被考察為有效推薦節(jié)點(diǎn)的資源才可勝任；threshold-honesty表示推薦因子的最低限值；threshold-length表示推薦路徑的最大長(zhǎng)度；length表示推薦路徑的長(zhǎng)度；reco-path表示推薦路徑；valid表示消息的有效性，用0和1來(lái)賦值；如果無(wú)效，即為0，那么丟棄該消息，不做出任何返回信息。確定該節(jié)點(diǎn)為有效推薦節(jié)點(diǎn)后，需要對(duì)消息體作相應(yīng)處理將該節(jié)點(diǎn)更新為下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)；推薦路徑長(zhǎng)度增加1個(gè)單位；將該節(jié)點(diǎn)通過(guò)字符串鏈接操作納入至推薦路徑的尾部；消息的有效性賦值為1；否則，該推薦無(wú)效，置消息的有效性為0，
步驟25)將更改后的消息體通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，
步驟26)下一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到消息體后，先對(duì)消息體進(jìn)行解密，提取出路徑長(zhǎng)度等有用信息，然后查看自己存儲(chǔ)的信任歷史信息，考察其中的已交互節(jié)點(diǎn)是否為評(píng)估對(duì)象，若是，則說(shuō)明找到一條有效的推薦路徑，將消息標(biāo)志置為1，表示該路徑搜索完畢，等待路徑返回；否則，依然檢查該節(jié)點(diǎn)是否可作為有效推薦者，即誠(chéng)實(shí)度是否大于等于推薦因子最低限值？路徑長(zhǎng)度是否小于等于推薦路徑的最大長(zhǎng)度？是否不曾在推薦路徑中出現(xiàn)？轉(zhuǎn)步驟24)，
步驟27)當(dāng)所有的路徑搜索工作完成后，需對(duì)各有效消息按原路返回，所做的工作是計(jì)算該路徑的推薦信任值，在此階段，構(gòu)造推薦值返回消息體，用SOAP2表示，
SOAP2<flag，requestor，objector，next-reco，reco-path，reco-value，en-value-serial>其中，reco-value表示推薦信任值；en-value-serial表示加密串值；其他符號(hào)如步驟24)中所述；以某個(gè)中間推薦者為例，接收到由上個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)過(guò)來(lái)的消息后，將其解密得到推薦信任值，在此基礎(chǔ)上根據(jù)本節(jié)點(diǎn)對(duì)上個(gè)節(jié)點(diǎn)的信任程度進(jìn)行乘法運(yùn)算得出本節(jié)點(diǎn)對(duì)評(píng)估對(duì)象的推薦值，并用該推薦值更改消息體中的推薦信任值這一項(xiàng)內(nèi)容；然后將本推薦信任值用評(píng)估者的公鑰進(jìn)行加密，作為新加密字符串的首部與收到消息中的加密串值進(jìn)行字符串鏈接操作，并用這個(gè)新字符串更新消息體中的加密串值這一項(xiàng)內(nèi)容；另外，按照原路返回的思想，參照推薦路徑將消息體中的下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行更新，
步驟28)由轉(zhuǎn)發(fā)器將修改過(guò)的消息體發(fā)送給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行步驟27)相同的操作，直到消息返回至評(píng)估者，該路徑的返回工作才算完成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議的網(wǎng)格主觀信任處理方法，其特征在于信任綜合計(jì)算模塊的信任綜合計(jì)算方法為
步驟31)對(duì)所有已返回的推薦值先進(jìn)行考察，即查看加密串值解密后數(shù)據(jù)的波動(dòng)情況，排除存在惡意欺騙攻擊的路徑，
步驟32)將剩下的有效推薦路徑依照各推薦路徑長(zhǎng)度的倒數(shù)進(jìn)行加權(quán)整合，得整合后的總的推薦信任值，
步驟33)對(duì)直接信任和推薦信任進(jìn)行加權(quán)整合為最終綜合信任值，選出綜合信任值大于等于最終信任度閾值的節(jié)點(diǎn)作為可信節(jié)點(diǎn)，其他則為不可信節(jié)點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議的網(wǎng)格主觀信任處理方法，其特征在于信任更新模塊的信任更新方法為
步驟41)對(duì)推薦返回路徑中所查到的惡意欺騙節(jié)點(diǎn)進(jìn)行懲罰，措施是將其誠(chéng)實(shí)度降低，如果波動(dòng)較大，可將其誠(chéng)實(shí)度定為誠(chéng)實(shí)下限；對(duì)出現(xiàn)聯(lián)合欺騙的節(jié)點(diǎn)分別用兩個(gè)集合進(jìn)行記錄，以備下次信任值的計(jì)算時(shí)進(jìn)行參考，
步驟42)評(píng)估者對(duì)參與本次交互的各節(jié)點(diǎn)關(guān)于完成任務(wù)的情況分別進(jìn)行打分，利用打分結(jié)果對(duì)評(píng)估者存儲(chǔ)的兩個(gè)重要參數(shù)該交互節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確度和離交互節(jié)點(diǎn)最近的第一個(gè)中間推薦者的誠(chéng)實(shí)度進(jìn)行更新，
準(zhǔn)確度更新算法為其中，new-accuracy表示更新后的交互能力；m表示存儲(chǔ)信任信息的歷史窗口數(shù)；k表示窗口編號(hào)變量；accuracyk表示第k個(gè)窗口存儲(chǔ)的信任信息，當(dāng)k＝m時(shí)，accuracyk＝accuracym表示最近的一次交互信任值，
誠(chéng)實(shí)度更新算法為
其中，new-honesty表示更新后的誠(chéng)實(shí)度；high-honesty表示誠(chéng)實(shí)上限值；low-honesty表示誠(chéng)實(shí)下限值；Old-honesty表示更新前的信任度；ε表示任意小的一個(gè)正數(shù)；diffe表示第一個(gè)推薦者所推薦的關(guān)于評(píng)估對(duì)象的推薦信任信息與最近一次得到的評(píng)估對(duì)象的交互能力之間的差異；C0表示差異限值。
全文摘要
基于簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議的網(wǎng)格主觀信任處理方法是一種針對(duì)主觀信任進(jìn)行綜合計(jì)算的安全處理方法，主要用于解決網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境下資源節(jié)點(diǎn)可信性的安全問(wèn)題，該處理方法為用戶在進(jìn)行網(wǎng)格系統(tǒng)登錄后，系統(tǒng)首先對(duì)其身份信息進(jìn)行認(rèn)證，通過(guò)后生成斷言憑證以實(shí)現(xiàn)用戶的單點(diǎn)登錄；在實(shí)施訪問(wèn)控制模塊進(jìn)行網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的策略匹配之前，先從主觀因素方面借助信任模塊篩選出可以信賴(lài)的節(jié)點(diǎn)，其中包括了兩個(gè)信任處理模塊其目標(biāo)是排除懷有欺騙意圖的惡意網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，輔助認(rèn)證和訪問(wèn)控制等客觀安全技術(shù)，在網(wǎng)格計(jì)算的分布式環(huán)境下建立可信網(wǎng)絡(luò)。
文檔編號(hào)H04L9/28GK101242410SQ200810019670
公開(kāi)日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2008年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月11日
發(fā)明者王汝傳, 琳 張, 王海艷, 任勛益, 楊 王 申請(qǐng)人:南京郵電大學(xué)