基于網(wǎng)格環(huán)境的信任評價(jià)模型建立

王柯杰　馬滿福

【 摘 要 】 針對網(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價(jià)模型，通過云模型的信任評估方法，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網(wǎng)格環(huán)境下的實(shí)體進(jìn)行合理的評價(jià)，為復(fù)雜網(wǎng)格環(huán)境下中的信任評價(jià)研究提供了新的思路。

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

【 中圖分類號 】 TP 393 【 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 】 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。這些差異使得對用戶的管理變得不再集中、封閉和可控，進(jìn)而增加了對整個(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。面對這些威脅，傳統(tǒng)方法卻顯得束手無策，因此，就需要對網(wǎng)格環(huán)境下的用戶行為進(jìn)行評價(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價(jià)模型，通過云模型的信任評估方法，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)體評價(jià)的合理性和有效性。

2 相關(guān)知識

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)體過去相互間行為接觸的經(jīng)驗(yàn)和表現(xiàn)，通過一定的模型動(dòng)態(tài)評價(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，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)境的云信任評價(jià)模型

3.1 云信任評價(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)對的信任產(chǎn)生一定影響。為了加強(qiáng)信任評價(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)了云信任評價(jià)模型。具體過程如圖1所示。

（1）對信任等級進(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)信任評估的需求，采集實(shí)體獲得的信任評價(jià)值、評價(jià)者的信任值、實(shí)體交互信息等；然后對采集到的數(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信任屬性云逆向生成器生成信任屬性云。（4）對屬性云進(jìn)行合并得到綜合信任云。（5）根據(jù)相似度計(jì)算與評價(jià)得到實(shí)體的信任等級。（6）根據(jù)歷史信任值與當(dāng)前信任等級綜合評價(jià)出最終信任值。

3.2 信任的綜合評價(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)信任子云對應(yīng)的信任等級則為實(shí)體的信任等級。最終評定的信任值包含兩部分內(nèi)容：一是歷史信任值；另一個(gè)是評估得到的信任等級；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)證云信任評價(jià)模型時(shí)，設(shè)計(jì)了采用總體信任度評價(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)行對比分析，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，云信任評價(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)行信任評價(jià)，并對惡意實(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)境下云信任評價(jià)模型的有效性。

5 結(jié)束語

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價(jià)模型，通過云模型的信任評估方法，實(shí)現(xiàn)了信任的定性和定量分析。對于動(dòng)態(tài)環(huán)境下的信任評估，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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作者簡介：

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)。