EPCglobal網(wǎng)絡(luò)中安全高效的發(fā)現(xiàn)服務(wù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、EPCglobal網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)基于無線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)的物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)實(shí)現(xiàn)體系。為了能夠跨企業(yè)獲取并利用物品的所有相關(guān)數(shù)據(jù),EPCglobal網(wǎng)絡(luò)提出需要一個(gè)發(fā)現(xiàn)服務(wù),能夠通過物品唯一標(biāo)識(shí)碼獲取相關(guān)未知數(shù)據(jù)源的地址。然而由于企業(yè)信息的機(jī)密性,發(fā)現(xiàn)服務(wù)中地址信息的讀寫操作必須具備完善的訪問控制機(jī)制,企業(yè)才會(huì)愿意向發(fā)現(xiàn)服務(wù)發(fā)布自己的數(shù)據(jù)源地址。又由于企業(yè)在生產(chǎn)和物流等過程中需要即時(shí)性地為每個(gè)物品向發(fā)現(xiàn)服務(wù)發(fā)布地址記錄,因此發(fā)現(xiàn)服務(wù)的服務(wù)

2、性能要足夠高效。目前對(duì)發(fā)現(xiàn)服務(wù)的研究缺乏有效可用的訪問控制機(jī)制,同時(shí)缺乏有效的機(jī)制保證高效的服務(wù)。
　　本文主要做了以下三方面的貢獻(xiàn)。第一,針對(duì)發(fā)現(xiàn)服務(wù)的應(yīng)用場(chǎng)景,設(shè)計(jì)了一套基于P-Token的單品級(jí)動(dòng)態(tài)訪問控制機(jī)制。其中每個(gè)物品的P-Token隨著物品的生產(chǎn)而被初始化,存儲(chǔ)在RFID的User Bank中,并順著供應(yīng)鏈流通。只有擁有該物品的有效P-Token才能向發(fā)現(xiàn)服務(wù)發(fā)布地址記錄或更新P-Token,只有提供發(fā)布地址記錄時(shí)的

3、P-Token或提供物品的當(dāng)前有效P-Token才能看見該地址記錄。同時(shí)采用非對(duì)稱加密算法保證P-Token在供應(yīng)鏈傳輸過程中以及和發(fā)現(xiàn)服務(wù)的通信過程中的真實(shí)性、完整性和機(jī)密性。第二,針對(duì)發(fā)現(xiàn)服務(wù)的海量數(shù)據(jù)需求和高性能服務(wù)需求,提出了一個(gè)分布式內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體系。在分布式哈希表(DHT)的基礎(chǔ)上,通過虛擬分區(qū)劃分?jǐn)?shù)據(jù)歸屬權(quán),每個(gè)結(jié)點(diǎn)會(huì)將屬于自己的數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在內(nèi)存中,保證數(shù)據(jù)高效的讀寫操作。通過備份調(diào)度機(jī)制,在數(shù)據(jù)備份緩沖區(qū)滿了或者計(jì)時(shí)器

4、到時(shí)的時(shí)候異步地將數(shù)據(jù)備份到其他結(jié)點(diǎn)上保證數(shù)據(jù)的安全性。通過持久化調(diào)度機(jī)制,在內(nèi)存空間到達(dá)閾值或者未被訪問時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)異步地將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)寫入到持久層去,維持內(nèi)存空間的可用性,同時(shí)通過可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)持久化通道實(shí)現(xiàn)了與傳統(tǒng)存儲(chǔ)技術(shù)的對(duì)接。第三,為了進(jìn)一步滿足發(fā)現(xiàn)服務(wù)的高性能服務(wù)需求,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于二進(jìn)制編碼的高效數(shù)據(jù)通信體系。通過應(yīng)用Google Protocol Buffers技術(shù),有效地將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行二進(jìn)制編碼壓縮,減少了數(shù)據(jù)的傳輸

5、量,提高了消息數(shù)據(jù)的傳輸效率,同時(shí)保持了對(duì)所傳輸?shù)南⒆x寫的語言無關(guān)性和平臺(tái)中立性。
　　本文首先對(duì)研究背景和研究現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹與總結(jié),識(shí)別了目前對(duì)發(fā)現(xiàn)服務(wù)的研究的不足之處,并提出了本文的研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線;然后分別從基于P-Token的安全機(jī)制、基于內(nèi)存存儲(chǔ)的分布式存儲(chǔ)機(jī)制以及基于二進(jìn)制編碼的高效數(shù)據(jù)通信機(jī)制等三個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行研究與設(shè)計(jì);并將整個(gè)系統(tǒng)分為系統(tǒng)通信層、系統(tǒng)服務(wù)層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層以及數(shù)據(jù)持久層等四層架構(gòu),詳細(xì)描述了系統(tǒng)