基于約束信任的信任管理框架研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，基于Internet的大規(guī)模開放式分布系統(tǒng)變得越來(lái)越普遍。這些由來(lái)自不同自治域的用戶為共享資源和協(xié)同解決問(wèn)題而建立的動(dòng)態(tài)虛擬組織，往往要求大量相互陌生的用戶密切協(xié)作，共享彼此的敏感資源。為此，這些系統(tǒng)迫切需要一種細(xì)粒度的、基于信任的靈活授權(quán)機(jī)制，從而對(duì)授權(quán)技術(shù)的研究提出了新的挑戰(zhàn)。 在傳統(tǒng)的、基于身份認(rèn)證的授權(quán)機(jī)制難以滿足這種授權(quán)需求的情況下，基于“授權(quán)委托”或“屬性委托”概念的信任管理方法

2、為解決這一問(wèn)題提供了有效途徑。然而，授權(quán)委托機(jī)制一般適于進(jìn)行個(gè)體之間的顯式權(quán)限委托，在處理多自治域間大規(guī)模協(xié)作的群體授權(quán)問(wèn)題時(shí)，往往導(dǎo)致管理開銷以指數(shù)方式增長(zhǎng)。屬性委托機(jī)制雖然適于處理對(duì)群體的授權(quán)問(wèn)題，但卻不能滿足針對(duì)個(gè)體的細(xì)粒度授權(quán)需求。顯然，以上兩種概念都不能獨(dú)立地刻畫具有足夠表達(dá)能力的授權(quán)策略。針對(duì)以上兩種機(jī)制的弱點(diǎn)，本文在國(guó)內(nèi)外已有的研究成果基礎(chǔ)上，提出一種使用“信念”和受限制的“信任”概念來(lái)刻畫授權(quán)策略的信任管理框架CTPF，

3、并使用信念邏輯建立了相應(yīng)的形式化基礎(chǔ)。CTPF把以上兩種委托機(jī)制統(tǒng)一起來(lái)，在繼承它們表達(dá)授權(quán)策略能力的同時(shí)，克服了它們的弱點(diǎn)，為大規(guī)模開放式分布系統(tǒng)提供了一種細(xì)粒度的靈活授權(quán)機(jī)制。本文主要的創(chuàng)新性工作包括以下四個(gè)部分： 第一，提出、定義了“約束信任”概念，并以信念邏輯為基礎(chǔ)建立了推導(dǎo)信念和約束信任的形式邏輯框架；提出了使用約束表達(dá)約束信任關(guān)系的方法。 本文深入研究了基于邏輯的信任形式化問(wèn)題，提出了“約束信任”的概念，并使

4、用信念邏輯對(duì)約束信任進(jìn)行了形式化定義，給出了約束信任的語(yǔ)義解釋、推導(dǎo)規(guī)則及推導(dǎo)規(guī)則的可靠性證明，從而建立了一個(gè)能夠描述和推理主體信念和主體間約束信任關(guān)系的形式邏輯框架，為直接使用“信念”和“約束信任”概念刻畫開放式系統(tǒng)授權(quán)策略提供了形式化基礎(chǔ)。此外，本文還給出了抽象約束信任規(guī)范到分布式系統(tǒng)具體機(jī)制的映射方法，并把約束域的概念引入信任管理，使用約束表達(dá)式表達(dá)主體間的約束信任關(guān)系。 第二，提出了使用“信念”和“約束信任”概念刻畫授權(quán)

5、策略的信任管理策略框架，在該框架下較好地解決了信任管理研究中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題；提出了一種用于描述開放式系統(tǒng)信任策略的語(yǔ)言。 本文針對(duì)現(xiàn)有信任管理框架的不足，以關(guān)于信念和約束信任的形式邏輯框架為基礎(chǔ)，提出了使用信任策略統(tǒng)一表示開放系統(tǒng)安全策略、安全憑證和訪問(wèn)請(qǐng)求的信任管理框架CTPF，并在該框架下很好地解決了諸如“結(jié)構(gòu)化資源細(xì)粒度訪問(wèn)控制”等問(wèn)題。為描述信任策略，本文通過(guò)使用“信念”和“約束信任”的構(gòu)造體擴(kuò)展了無(wú)函數(shù)邏輯程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

6、Datalog，開發(fā)了基于邏輯的信任策略規(guī)范語(yǔ)言TPSL。由于CTPF框架也支持簡(jiǎn)單的非單調(diào)信任策略并可能產(chǎn)生策略沖突，本文給出了沖突的解決方法并提出一種將非單調(diào)信任策略映射到單調(diào)信任策略空間的簡(jiǎn)單方法，從而能用單調(diào)信任策略的評(píng)估機(jī)制處理非單調(diào)策略。 第三，提出了使用約束邏輯程序(CLP)評(píng)估信任策略的方法，給出了信任策略集到約束邏輯程序的轉(zhuǎn)換方法，并分析了轉(zhuǎn)換的復(fù)雜度。 本文定義了從信任策略集到邏輯程序的三步驟轉(zhuǎn)換：T

7、ransform1消除非單調(diào)策略；Transform2消除復(fù)合主體；Transform3將單調(diào)、無(wú)復(fù)合主體的信任策略集轉(zhuǎn)換成語(yǔ)義等價(jià)的約束邏輯程序，并分別對(duì)每種轉(zhuǎn)換算法的復(fù)雜度進(jìn)行了研究，討論了目標(biāo)程序的終止性問(wèn)題。 最后，結(jié)合以上工作，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的、基于CTPF的原型系統(tǒng)，驗(yàn)證了CTPF框架的可行性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和分析，對(duì)本文的策略評(píng)估方法(CLP方法)與其它系統(tǒng)基于普通邏輯程序的策略評(píng)估方案(OLP方法)進(jìn)行了性能比較