服务计算通常是在开放、分布式的环境进行,使得满足其需求的可信性保障面临极大的挑战。现有的可信技术要么片面地依赖传统的安全技术手段,要么片面地追求基于信任理论的可信保障技术,这就使得所有服务均处于"一刀切"的硬性服务模式,不能实现可信服务的"柔性"策略和灵活的管理模式。本项目拟采用基于CPK标识认证的方法构建服务计算的可信认证体系,解决服务实体的可信连接与数据传输问题;针对服务信息的缺乏与响应速度要求高的特点,构建基于服务信任本体概念驱动的快速信任可计算模型;针对服务组合的动态需求、部分依赖信任协商的特点,设计基于智能代理技术的自动信任协商算法;针对可信性的模糊动态本质特征,综合运用模糊非齐次马尔科夫系统和多元回归分析的方法,建立一种规避时效性和背景局限性的可信性预测模型;最后集成阶段性研究成果,实现可信服务整体解决方案,同时在服务网络平台上构建应用场景,对提出的理论模型和技术方案进行验证。
Trusted Service;Fairness Verification;CPK;Automatic Trust Negotiation;zero-knowledge proofs theory
本课题探索了面向服务计算环境下服务的基本特征,以可信服务为目标,结合传统的信息安全技术与信任理论为核心的可信保障技术,主要解决了可信认证、可信度量、信任协商以及可信预测等关键技术问题,实现了可信服务交互各方的服务选择、服务编排、动态服务组合以及快速服务重组等,并最后集成了阶段性研究成果,实现了可信服务整体解决方案。本项目执行期从2011年1月开始,历时3年,依据预定的项目研究计划,取得以下预期成果(1)基于组合公钥CPK标识认证的可信认证技术研究。提出了一个单双矩阵混合的组合公钥算法并定义用户的CPK标识,将改进的CPK算法引入到Web服务认证系统中,实现了Web服务的安全认证。为了解决Web服务系统的安全认证问题,将组合公钥(CPK)算法引入到Web服务验证机制中,在原CPK的基础上,增加一对辅助密钥矩阵,基本密钥矩阵不变。用基本密钥矩阵产生Web服务的密钥,用基本密钥矩阵和辅助密钥矩阵产生调用Web服务的用户密钥。此外,重新定义了由用户标识和标识的有效期组成的CPK标识,可以直接从标识中提取出有效期进行验证,使验证更方便。在SOAP头中添加两个自定义元素用户的CPK标识和签名,并将改进的CPK应用到Web服务系统。理论分析表明,改进后的CPK密钥满足组合公钥体制的性质,与组合公钥有相同的性质,可以解决规模化认证的难题。同时,本算法可以抵抗组合公钥算法中存在的选择共谋攻击、随机共谋攻击和线性共谋攻击,安全性有所提高。(2)满足临时服务和快速服务重组的快速信任可计算模型。包括本体驱动的快速信任形式化描述研究、KeyNote信任管理系统的改进、信任感采集系统模型研究。(3)满足服务动态需求和自动化程度要求的自动信任协商。包括基于KeyNote的动态信任管理和基于零知识证明的自动信任协商机制与实现。此外,还取得研究计划外的以下成果(1)提出了基于状态和行为的公平性验证方法。(2)提出了一种复杂传感网中最优信任路径选择的通用约简算法。(3)数据密集服务中基于数据流的个性化服务推荐。