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      一種基于信任合成的云服務(wù)動(dòng)態(tài)組合方法

      文檔序號(hào):9711414閱讀:513來源:國(guó)知局
      一種基于信任合成的云服務(wù)動(dòng)態(tài)組合方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本發(fā)明涉及一種新型的云服務(wù)動(dòng)態(tài)組合方法,屬于可信云計(jì)算安全領(lǐng)域。
      【背景技術(shù)】
      [0002] 近年來,以云計(jì)算為代表的新型計(jì)算模式呈現(xiàn)出海量、動(dòng)態(tài)、自主、協(xié)同、演化等特 征,為了適應(yīng)服務(wù)模式的改變和多樣的應(yīng)用需求,云計(jì)算需要以更加靈活、適應(yīng)的方法來有 效地管理和提供云服務(wù)。
      [0003] 在云計(jì)算這種新型計(jì)算模式給人們帶來便利和高效的同時(shí),不能忽視的是在數(shù)據(jù) 安全和隱私方面也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。云服務(wù)組合中的各類服務(wù)來自于不同的云計(jì)算提供 商,作為服務(wù)選擇中的重要考慮因素,服務(wù)質(zhì)量(Q〇S,quility of service)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性 是其選擇的重要前提與基礎(chǔ)。但是在云計(jì)算環(huán)境下,簡(jiǎn)單的QoS無法確保服務(wù)的質(zhì)量,因?yàn)?QoS數(shù)據(jù)的真實(shí)性往往很難保證:一方面,服務(wù)提供者可能為達(dá)到某種目的,發(fā)布虛假的QoS 數(shù)據(jù),以欺騙用戶;另一方面,服務(wù)消費(fèi)者也有可能出于某種目的,從而給出虛假反饋的QoS 數(shù)據(jù),或者受到自身因素的影響,反饋的QoS數(shù)據(jù)往往與真實(shí)情況不符合。其次,服務(wù)組合的 各參與方可能存在惡意、欺詐或虛假的服務(wù)實(shí)體;此外,對(duì)云服務(wù)主體交互行為的信任評(píng) 估,缺乏公正且可操作性強(qiáng)的評(píng)價(jià)機(jī)制。
      [0004] 本發(fā)明借鑒可信計(jì)算的概念提出了一種云服務(wù)動(dòng)態(tài)組合方法,該方法通過定義云 服務(wù)的信任屬性,將其分解為基礎(chǔ)信任和經(jīng)驗(yàn)信任的集合:1)基礎(chǔ)信任,將信任的本質(zhì)視為 對(duì)象的客觀屬性,基礎(chǔ)信任的評(píng)價(jià)問題建模為對(duì)云服務(wù)主體分解屬性的判斷問題;2)經(jīng)驗(yàn) 信任,將信任定義為對(duì)象交互產(chǎn)生信任的主觀測(cè)量,經(jīng)驗(yàn)信任的評(píng)價(jià)問題建模為對(duì)云服務(wù) 主體之間交互行為的判斷問題。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提出的方法可以在持續(xù)變化的云環(huán) 境下有效的組織和提供可信的云服務(wù)。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0005] 步驟(1)定義云服務(wù)信任屬性
      [0006] 從服務(wù)計(jì)算的角度看來,信任對(duì)象(TU,Trust Unit)的可信性的核心是基于身份 的訪問授權(quán)與控制,即要求確定身份的主體對(duì)資源進(jìn)行合規(guī)操作。這實(shí)際上包含兩個(gè)層面 的信任問題:1)信任對(duì)象的基礎(chǔ)信任屬性。2)信任對(duì)象的經(jīng)驗(yàn)信任屬性。
      [0007] 步驟(2)建立云服務(wù)基礎(chǔ)信任的評(píng)價(jià)機(jī)制
      [0008] 步驟(2.1)基礎(chǔ)信任的定義
      [0009] 將信任的本質(zhì)視為對(duì)象的客觀屬性,即信任依附于對(duì)象而存在,隨著對(duì)象的產(chǎn)生 而產(chǎn)生,隨著對(duì)象的消亡而消亡。不能脫離對(duì)象本身考慮信任問題,信任屬性與對(duì)象身份綁 定,由對(duì)象本身的所處的狀態(tài)所決定。為了保證信任對(duì)象TU所發(fā)出的操作均是其意圖的如 實(shí)反映,必須確保主體及其自然延伸屬性的可信性,將主體及其自然延伸的可信性定義為 基礎(chǔ)信任。
      [0010] 步驟(2.2)基礎(chǔ)信任的審定和反駁
      [0011] 主體對(duì)象處于基礎(chǔ)可信狀態(tài)T- {C1,C2,C3,……},結(jié)論C1,C 2,C3,……為主體處于 基礎(chǔ)信任狀態(tài)下所應(yīng)具有的屬性,這些屬性不可窮舉?;趯傩蚤g概率計(jì)算關(guān)系進(jìn)行合情 推理,對(duì)基礎(chǔ)信任進(jìn)行審定與反駁。
      [0012] 步驟(3)建立云服務(wù)經(jīng)驗(yàn)信任的評(píng)價(jià)機(jī)制
      [0013] 步驟(3.1)經(jīng)驗(yàn)信任的定義
      [0014] 信任雖然為對(duì)象的客觀屬性,但這樣的屬性可能難以表達(dá)、測(cè)量和評(píng)估。其他主客 體只能通過與對(duì)象的交互產(chǎn)生對(duì)其信任的主觀測(cè)量?;谌祟惿鐣?huì)交互和協(xié)作機(jī)制,給出 了經(jīng)驗(yàn)信任的定義,經(jīng)驗(yàn)信任表現(xiàn)為對(duì)主體對(duì)象之間交互行為產(chǎn)生信任的主觀測(cè)量。
      [0015] 步驟(3.2)經(jīng)驗(yàn)信任的審定
      [0016]當(dāng)對(duì)象間缺乏交互歷史或交互次數(shù)不足時(shí)會(huì)導(dǎo)致對(duì)目標(biāo)對(duì)象信任度的估計(jì)出現(xiàn) 偏差。利用Chebyshe不等式和Bernstein不等式,引出樣本容量、估計(jì)置信區(qū)間和置信度之 間的關(guān)系對(duì)經(jīng)驗(yàn)信任進(jìn)行審定。
      [0017 ]步驟(4)建立云服務(wù)組合信任傳播模型 [0018]步驟(4.1)對(duì)云服務(wù)組合的形式化說明
      [0019]在對(duì)單一云服務(wù)的信任進(jìn)行估計(jì)之后,需要對(duì)基于信任的云服務(wù)動(dòng)態(tài)組合算法進(jìn) 行研究,首先給出云服務(wù)組合中相關(guān)概念的形式化說明。
      [0020] 步驟(4.2)分析云服務(wù)組合中信任的傳播途徑
      [0021] 云服務(wù)組合中信任有兩種傳播途徑:直接傳遞和推薦傳遞。直接傳遞即兩個(gè)主體 有直接的交互經(jīng)驗(yàn),不需要經(jīng)過第三方推薦形成信任關(guān)系。間接傳遞即兩個(gè)主體沒有直接 的交互經(jīng)驗(yàn),需要經(jīng)過第三方推薦形成信任關(guān)系。
      [0022] 步驟(5)計(jì)算云服務(wù)組合信任值
      [0023] 首先明確云服務(wù)組合可以進(jìn)行信任計(jì)算的前提條件是,基于本方法所提出的基礎(chǔ) 信任和經(jīng)驗(yàn)信任篩選出的可信云服務(wù)才能參與計(jì)算。
      [0024]步驟(5.1)計(jì)算云服務(wù)之間存在可達(dá)證信節(jié)點(diǎn)情況下的信任值。
      [0025]步驟(5.2)計(jì)算云服務(wù)之間不存在可達(dá)證信節(jié)點(diǎn)情況下的信任值。
      【附圖說明】
      [0026]圖1:云服務(wù)組合示意圖。
      [0027]圖2:服務(wù)組合信任傳播路徑圖。
      【具體實(shí)施方式】
      [0028]云服務(wù)主體自然屬性包括主體的身份、計(jì)算能力,其自然延伸包括其可能的運(yùn)行 平臺(tái),操作環(huán)境。
      [0029]云服務(wù)屬性包括:云服務(wù)的名稱和說明;云服務(wù)所屬地緣組的名稱,或者云服務(wù)的 位置;用于跟蹤云服務(wù)的標(biāo)簽;創(chuàng)建或修改云服務(wù)的日期和時(shí)間;云服務(wù)中部署的相關(guān)信 息。
      [0030] 步驟(1)定義云服務(wù)信任屬性
      [0031] 結(jié)合信任的生理學(xué)證據(jù)和社會(huì)學(xué)人際關(guān)系模型的基礎(chǔ),同時(shí)借鑒可信計(jì)算的概 念,將信任對(duì)象(TU,Trust Unit)抽象為基礎(chǔ)信任(BT ,Basic Trust)和經(jīng)驗(yàn)信任(ET, Experience Trust)的二元組:
      [0032] TU =〈BT,ET> (I)
      [0033] 概括而言,如果一個(gè)信任對(duì)象TU的行為總是與預(yù)期相一致,則可稱為可信 (trustworthy)〇
      [0034] 步驟(2)建立云服務(wù)基礎(chǔ)信任的評(píng)價(jià)機(jī)制
      [0035] 步驟(2.1)基礎(chǔ)信任的定義
      [0036] 主體自然屬性包括主體的身份、計(jì)算能力,其自然延伸包括可能的運(yùn)行平臺(tái)、操作 環(huán)境。由于主體屬性的不可窮舉性,將云服務(wù)主體TU的基礎(chǔ)信任抽象定義為其蘊(yùn)含的一系 列屬性的集合,主體對(duì)象是基礎(chǔ)可信的T狀態(tài)或基礎(chǔ)不可信的T狀態(tài)。
      [0037]當(dāng)主體對(duì)象滿足屬性集合{Ci,C2,C3,......},即
      [0038] T^{Ci,C2,C3,……}· (2)
      [0039] 稱其是基礎(chǔ)可信的,或T狀態(tài)。當(dāng)主體對(duì)象不能全部滿足屬性集合時(shí),即
      [0040] T - A結(jié)論無法滿足,VL (3)
      [0041 ] 稱其是基礎(chǔ)可信的,或T狀態(tài)。
      [0042]步驟(2.2)基礎(chǔ)信任的審定和反駁
      [0043] (1)(基礎(chǔ)信任審定)設(shè)云服務(wù)主體對(duì)象TU是基礎(chǔ)可信的,即:T- IC1,C2,C3,……}, 得到在云服務(wù)主體對(duì)象基礎(chǔ)可信的條件下,屬性C1成立的概率為 [0044] P(Ci|T) = l. (4)
      [0045]屬性Ci本身發(fā)生的概率為P(Ci),P(T I Ci)表示證實(shí)Ci后T的可靠性。那么,云服務(wù)主 體每個(gè)屬性C1的證實(shí),都會(huì)使云服務(wù)主體處于T狀態(tài)的猜測(cè)變得更可靠,且P(TlC1)概率增加 的程度和屬性Ci本身發(fā)生的概率?((^)及節(jié)狀態(tài)下屬性Ci發(fā)生的概率P(CiiT)成反比。
      [0046] (2)(基礎(chǔ)信任反駁)設(shè)云服務(wù)主體對(duì)象TU是基礎(chǔ)不可信的,或處于T狀態(tài),由式(4) 可得在云服務(wù)主體處于基礎(chǔ)不可信的條件下,屬性匕不成立的概率為
      [0048]對(duì)每個(gè)屬性C1的反駁,都會(huì)使云服務(wù)主體處于T狀態(tài)的猜測(cè)變得更不可靠,即云服 務(wù)主體處于T狀態(tài)P (Τ|ζ)的可能性增加,且P (Τ|ζ)概率增加的程度和對(duì)結(jié)論Ci反駁概率 Ρ(ζ)及T狀態(tài)下發(fā)生的概率p(qff)成反比。
      [0049] 步驟(3)建立云服務(wù)經(jīng)驗(yàn)信任的評(píng)價(jià)機(jī)制
      [0050] 步驟(3.1)經(jīng)驗(yàn)信任的定義
      [0051 ] 經(jīng)驗(yàn)信任表現(xiàn)為對(duì)云服務(wù)主體對(duì)象TU之間交互行為產(chǎn)生信任的主觀測(cè)量,設(shè)存在 m個(gè)對(duì)象CTU^1,其提供某項(xiàng)服務(wù)的成功概率為仍)?,即滿足(P1,1七)的0-1分布。將P 1 定義為主體!^的信任度,由于這種信任和節(jié)點(diǎn)間的交互歷史或經(jīng)驗(yàn)有關(guān),因此也稱為經(jīng)驗(yàn) 信任度。TUi可能與其他對(duì)象TUj發(fā)生了η次交互,i,j em,其中成功次數(shù)為u,失敗次數(shù)為V,則 對(duì)象TUi對(duì)TUj的信任估計(jì)為
      [0052]
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