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基于網(wǎng)格環(huán)境的信任評(píng)價(jià)模型建立

2016-05-14 11:05王柯杰馬滿福
網(wǎng)絡(luò)空間安全 2016年4期

王柯杰 馬滿福

【 摘 要 】 針對(duì)網(wǎng)格環(huán)境下實(shí)體動(dòng)態(tài)變化引起的實(shí)體運(yùn)行可靠性與動(dòng)態(tài)資源分配方面存在的安全隱患,建立一種基于云的信任評(píng)價(jià)模型,通過(guò)云模型的信任評(píng)估方法,實(shí)現(xiàn)了信任的定性和定量分析。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該模型能夠有效地對(duì)網(wǎng)格環(huán)境下的實(shí)體進(jìn)行合理的評(píng)價(jià),為復(fù)雜網(wǎng)格環(huán)境下中的信任評(píng)價(jià)研究提供了新的思路。

【 關(guān)鍵詞 】 網(wǎng)格環(huán)境; 信任評(píng)價(jià); 模型建立

【 中圖分類號(hào) 】 TP 393 【 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 】 A

【 Abstract 】 For the problems of entity dynamic changes caused by the entity running reliability and dynamic resource allocation in the grid environment, this paper establishes a trust evaluation model, in which implements the qualitative and quantitative analysis of the trust by the . cloud method. The experimental results show that the model is able to effectively entities in grid environment and reasonable evaluation, and the trust in complex grid environment evaluation research provides a new train of thought.

【 Keywords 】 grid environment; trust evaluation; model establishment

1 引言

網(wǎng)格是一種重要的信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施,它的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)廣域范圍內(nèi)深層次的分布式資源共享。其分布式的特點(diǎn),涉及到傳感服務(wù)、計(jì)算服務(wù)、資源共享等多個(gè)領(lǐng)域,在這些領(lǐng)域中,用戶及其使用的系統(tǒng)有較大差異。這些差異使得對(duì)用戶的管理變得不再集中、封閉和可控,進(jìn)而增加了對(duì)整個(gè)網(wǎng)格系統(tǒng)的外部的威脅和內(nèi)部的威脅,這些包括外部入侵、網(wǎng)格內(nèi)部的身份驗(yàn)證與行為鑒別。面對(duì)這些威脅,傳統(tǒng)方法卻顯得束手無(wú)策,因此,就需要對(duì)網(wǎng)格環(huán)境下的用戶行為進(jìn)行評(píng)價(jià),鑒別用戶行為的可信程度,并為網(wǎng)格環(huán)境下的不同用戶,建立響應(yīng)信任管理機(jī)制,實(shí)現(xiàn)允許可信用戶訪問可信資源, 保證網(wǎng)格環(huán)境的安全性。

基于上述網(wǎng)格環(huán)境下安全威脅,在借鑒已有研究工作的基礎(chǔ)上,建立了一種基于云的信任評(píng)價(jià)模型,通過(guò)云模型的信任評(píng)估方法,實(shí)現(xiàn)了信任的定性和定量分析,從而保證了網(wǎng)格環(huán)境下實(shí)體評(píng)價(jià)的合理性和有效性。

2 相關(guān)知識(shí)

由于網(wǎng)格環(huán)境具有動(dòng)態(tài)性和不確定性的特點(diǎn),行為信任是用戶可根據(jù)實(shí)體過(guò)去相互間行為接觸的經(jīng)驗(yàn)和表現(xiàn),通過(guò)一定的模型動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià),從而確立的信任關(guān)系。

(1)信任(Trust)沒有一致的定義,綜合起來(lái),信任是一種關(guān)于實(shí)體在某一特定方面行為的可靠性觀點(diǎn),這種可靠性的觀點(diǎn)是隨著實(shí)體行為和時(shí)間的變化而變化的。

(2)信任度Trust Degree):信任度是實(shí)體之間的信任程度,信任度可以進(jìn)行量化。

(3)總體信任度(Overall Trust Degree):直接信任度和間接信任度的加權(quán)累加。

3 基于網(wǎng)格環(huán)境的云信任評(píng)價(jià)模型

3.1 云信任評(píng)價(jià)模型

在復(fù)雜的網(wǎng)格環(huán)境中,有許多不確定因素都會(huì)對(duì)的信任產(chǎn)生一定影響。為了加強(qiáng)信任評(píng)價(jià)模型的有效性和可靠性,在傳統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上,引入云模型理論,設(shè)計(jì)了云信任評(píng)價(jià)模型。具體過(guò)程如圖1所示。

(1)對(duì)信任等級(jí)進(jìn)行劃分,利用標(biāo)準(zhǔn)信任云生成器生成信任云。(2)根據(jù)信任評(píng)估的需求,采集實(shí)體獲得的信任評(píng)價(jià)值、評(píng)價(jià)者的信任值、實(shí)體交互信息等;然后對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化等預(yù)處理。(3)將描述各屬性的信息通過(guò)信任屬性云逆向生成器生成信任屬性云。(4)對(duì)屬性云進(jìn)行合并得到綜合信任云。(5)根據(jù)相似度計(jì)算與評(píng)價(jià)得到實(shí)體的信任等級(jí)。(6)根據(jù)歷史信任值與當(dāng)前信任等級(jí)綜合評(píng)價(jià)出最終信任值。

3.2 信任的綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)公式(1),得到實(shí)體綜合信任云的數(shù)字特征(Ex,En,He)是實(shí)體信任的反映,然后將綜合信任云與各信任子云進(jìn)行比較,計(jì)算出相似度,找出與該實(shí)體綜合信任云最接近的標(biāo)準(zhǔn)信任子云,該標(biāo)準(zhǔn)信任子云對(duì)應(yīng)的信任等級(jí)則為實(shí)體的信任等級(jí)。最終評(píng)定的信任值包含兩部分內(nèi)容:一是歷史信任值;另一個(gè)是評(píng)估得到的信任等級(jí);這兩部分綜合到一起得出最終的信任值。

4 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析

在驗(yàn)證云信任評(píng)價(jià)模型時(shí),設(shè)計(jì)了采用總體信任度評(píng)價(jià)方法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)選取網(wǎng)格環(huán)境中的100個(gè)實(shí)體節(jié)點(diǎn),各自申請(qǐng)完成數(shù)據(jù)文件的傳輸任務(wù),每個(gè)節(jié)點(diǎn)完成 20 個(gè)批次的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。實(shí)驗(yàn)在Windows 7系統(tǒng)下采用JDK 5.0 實(shí)現(xiàn)。

在云信任評(píng)價(jià)模型性能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中,在選取的100個(gè)實(shí)體中,通過(guò)采集實(shí)體的預(yù)處理,生成信任屬性云,并將云信任模型求取的信任值與實(shí)體真實(shí)值進(jìn)行對(duì)比分析,其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示,云信任評(píng)價(jià)模型能夠有效求取實(shí)體的信任值,充分驗(yàn)證了模型的有效性。

同時(shí),在實(shí)體數(shù)量與完成任務(wù)的實(shí)驗(yàn)中,如圖3所示,當(dāng)實(shí)體數(shù)量逐漸增加的情況,惡意實(shí)體的概率也隨之增加,惡意節(jié)點(diǎn)信任值降低,云模型有效的實(shí)體進(jìn)行信任評(píng)價(jià),并對(duì)惡意實(shí)體進(jìn)行懲罰,造成完成任務(wù)的比率下降,驗(yàn)證了在網(wǎng)格環(huán)境下云信任評(píng)價(jià)模型的有效性。

5 結(jié)束語(yǔ)

網(wǎng)格信任屬于大規(guī)模分布式系統(tǒng)的信任領(lǐng)域,但是其內(nèi)涵更大。它涉及到服務(wù)信任、資源信任、數(shù)據(jù)信任、計(jì)算信任等多個(gè)方面。本文建立一種基于云的信任評(píng)價(jià)模型,通過(guò)云模型的信任評(píng)估方法,實(shí)現(xiàn)了信任的定性和定量分析。對(duì)于動(dòng)態(tài)環(huán)境下的信任評(píng)估,在不同網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬、系統(tǒng)負(fù)載以及實(shí)時(shí)性等方面的研究是下一階段的工作。

參考文獻(xiàn)

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[2] 曲偉麗,馬滿福,李勇等.網(wǎng)格環(huán)境下一種健壯信任評(píng)價(jià)控制模型[J].計(jì)算機(jī)工程,2010,36(5):146-148,150.

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作者簡(jiǎn)介:

王柯杰(1986-),男,漢族,甘肅張掖人,助教,河西學(xué)院;主要研究方向和關(guān)注領(lǐng)域:網(wǎng)絡(luò)工程。

馬滿福(1968-),男,甘肅甘谷人,教授,西北師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院;主要研究方向和關(guān)注領(lǐng)域:軟件理論、網(wǎng)格計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

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