網(wǎng)格環(huán)境下主動(dòng)式安全系統(tǒng)的通信機(jī)制研究.pdf

1、作為分布式的異構(gòu)系統(tǒng)，網(wǎng)格系統(tǒng)的安全問題涉及到資源主體所在的本地網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)格系統(tǒng)，并直接影響網(wǎng)格服務(wù)的性能。尤其在網(wǎng)絡(luò)安全問題日益嚴(yán)重的情況下，目前以信任策略和資源管理為核心的安全研究無法為網(wǎng)格系統(tǒng)提供全面的保護(hù)。網(wǎng)格安全問題應(yīng)該作為一個(gè)獨(dú)立的研究?jī)?nèi)容，從安全系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、功能模型到資源協(xié)作機(jī)制逐步深入，才能構(gòu)建完善的網(wǎng)格安全系統(tǒng)，甚至真正實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式的安全策略。 為了建立主動(dòng)式網(wǎng)格安全體系，本文以面向資源個(gè)體的主動(dòng)式安全系統(tǒng)的功

2、能模型為平臺(tái)，深入研究了網(wǎng)格安全系統(tǒng)的通信機(jī)制以及相關(guān)算法。文章的主要?jiǎng)?chuàng)新內(nèi)容如下： 通過分析網(wǎng)格及安全技術(shù)的研究現(xiàn)狀，指出了網(wǎng)格安全體系研究的必要性，提出了以安全節(jié)點(diǎn)為單位、具備攻擊定位能力的主動(dòng)式安全系統(tǒng)的功能模型，具體內(nèi)容包括：在計(jì)算機(jī)軟件體系中，網(wǎng)格安全系統(tǒng)是網(wǎng)格構(gòu)件中一個(gè)獨(dú)立的核心組件；主動(dòng)式安全系統(tǒng)由認(rèn)證授權(quán)、訪問控制、監(jiān)視、安全信息倉(cāng)庫(kù)、消息中心和分析模塊組成，針對(duì)安全節(jié)點(diǎn)上的網(wǎng)格資源實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)；在安全系統(tǒng)的功能

3、模塊之間、不同的安全節(jié)點(diǎn)間建立統(tǒng)一的消息傳遞接口。 為了使安全節(jié)點(diǎn)具備協(xié)調(diào)能力，必須建立可靠的網(wǎng)格安全系統(tǒng)內(nèi)的信息共享和更新機(jī)制，而已有的面向?qū)Ｓ芯W(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)無法滿足網(wǎng)格安全系統(tǒng)的要求，因此提出了層次的、分布的、動(dòng)態(tài)可更新的、高擴(kuò)展性的安全系統(tǒng)通信結(jié)構(gòu)，它利用網(wǎng)格跨組織的資源共享特性，為實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式的安全策略、發(fā)現(xiàn)和追蹤攻擊來源提供良好的通信機(jī)制：通過具有可變長(zhǎng)、多類型、自描述性質(zhì)的消息傳遞技術(shù)，實(shí)現(xiàn)安全節(jié)點(diǎn)間的信息交換和協(xié)調(diào)；

4、樹狀的通信系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)以通信域?yàn)楹诵膯卧?，具有良好的擴(kuò)展性，支持節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)加入；能夠以常數(shù)階時(shí)間復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)中心節(jié)點(diǎn)選舉算法，并且降低了算法的消息復(fù)雜度，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴性??；支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、組播和廣播的通信模式；通過周期性通信，在整個(gè)安全體系內(nèi)實(shí)現(xiàn)了安全信息的復(fù)制和更新。 進(jìn)一步地，為了保證周期性通信的同步并降低終止判斷問題的消息復(fù)雜度，提出了安全節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)分配算法和周期終止探測(cè)算法。節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)分配算法保證了通信域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)具有連續(xù)性；而

5、利用連續(xù)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)，分布式周期終止探測(cè)算法能夠根據(jù)簡(jiǎn)單的求和比較公式，正確判斷一次通信是否終止，其算法的時(shí)間復(fù)雜度僅為O(n)。 本文還提出了完善的通信容錯(cuò)處理機(jī)制，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)阻塞、節(jié)點(diǎn)失效等通信異常提出了相應(yīng)的處理辦法。尤其是針對(duì)錯(cuò)誤消息的驗(yàn)證難題，提出了團(tuán)組容錯(cuò)方法，有效地解決了惡意主機(jī)的判斷問題，為系統(tǒng)確定可疑資源的數(shù)量和目標(biāo)提供了有力的依據(jù)。 本文利用VMware的仿真試驗(yàn)，驗(yàn)證了安全系統(tǒng)的選舉算法、周期終止算法和