（通信与信息系统专业论文）基于移动agent信息采集系统与安全性研究.pdf

硕士论文基于移动八 ，m信息采集系统与安全性研究 abs tract wi t h t h e g r e a t i n c r e a s i n g o f i n f o rr m a t i o n s a n d b u s in e s s o v e r i n t e rn e t a n d t h e c h a n g in g o f s u p p l y t h e e n v i r o m e n t b e c o m e m o re a n d m o re c o m p l e x .p e o p l e a r e l o n g i n g f o r a n e w f r a m e o f ) - b u s i n e s s t h a t c a n m a k e t h e m g e t s e r v i c e s a n d e x c h a n g e i n f o r m a t i o n s i n i n t e r n e t b y q u i c k l y a c c e s s i n g it a n y w h e r e a n d a n y t i m e .t h e y a l s o h o p e t h a t 由 。 f ra m e c a n c o m p a r e t h e p r o d u c t s a n d s e r v i c e s t h r o u g h t h e w h o l e w o r l d s s u p p l y c h a i n勿re s o u r c e s - fi l t e r i n g ,i n f o r m a t i o n - r e f o r m i n g ,a n a l y s e - o p t i m i z i n g a n d fl o w - s e r c h i n g .t h e a p p e a r i n g o f a g e n t t e c h n o l o g y a n d j a v a l a n g u a g e m a k e p e o p l e d r e a m c o me t r u e . mo b i l e t e c h n o l o g y i s a n e w k i n d o f t e c h n o l o g y o f d i s t r i b u t e d c o m p u t a t i o n , i t o w n s a d v a n t a g e s o f m o b i l i ty a n d a u t o n o m y .i t i s c o n s i d e r e d t h e k e y t e c h n o l o g y o f t h e n e w a g e d i s t r i b u t e d c o m p u t a t i o n f o l l o w i n g t h e c o r b a a n d e j b .m o b i l e a g e n t t e c h n o l o g y c a n e ff e c t i v e l y i m p r o v e t h e a p p l i c a t i o n o f n e w w o r k ,r e d u c e t h e fl u x o f n e t w o r k a n d i m p r o v e t h e u t i l i ty o f re s o u r c e s i n n e t w o r k .i t h a s g r e a t p o t e n t i a l p o w e r i n i t s a p p l i c a t i o n . t h e r e a r e f e w s u c c e s s fu l a p p l i c a t i o n s w i t h m o b i l e a g e n t i n t h e m o b i l e a g e n t re s e a r c h a n d a p p l i c a t i o n fi e l d s .t h e s t u d y t o a g e n t t e c h n o l o g y i s m o s t l y a t t h e t h e o r e t i c a l a n d m a t h e m a t i c a l p h a s e a n d f e w m a t u r e s y s t e m b a s e d o n m o b i l e a g e n t e x i s t e d .p e o p l e s t i l l h a s d o u b t t o s a f e t y o f t h e e x i s t e d i m m a t u r e s y s t e m . i f w e c a n n o t s o l v e t h o s e p r o b l e m s ,w h i c h w i l l s e r i o u s l y h i n d e r t h e a p p l i c a t i o n o f m o b i l e a g e n t t h e c h o n o l y . t h e m a i n p u r p o s e o f t h e t h e s i s i s t o e x p l o r e t h e c o n c r e t e a p p li c a t i o n o f m o b i l e a g e n t t e c h n o l o g y i n i n t e rn e t e n v i r o m e n t .a d o p t t h e m o b i l e a g e n t t e c h o n o l y t o s t u d y a n d d e v e l o p a d i s t r i b u t e d i n f o r m a t i o n c o l l e c t i n g s y s te m b a s e d o n m o b i l e a g e n t ,a n d u s e t h e e n c r y p t i o n t e c h n o l o g y t o p r o t e c t t h e d a t a b e l o n g e d t o t h e m o b i l e a g e n t . w e a l s o s t u d y a n d a n a l y z e t h e m e c h a n i s m o f s y s t e m a t i c s a f e ty i n d e t a i l .a l l r e s e a r c h s a n d t h e d e s i g n w o r k s e m b o 勿 i n t h e i n f o r m a t i o n s y s t e m i n i n t e rn e t e n v i r o n m e n t b a s e d o n t h e m o b i l e a g e n t w h i c h i s r e a l i z e d b y u s . k e y w o r d s : mo b i l e a g e n t ,a g l e t ,d a t a e n c r y p t i o n ,i n f o r m a t i o n 声明 本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果， 尽我所知， 在本 学位论文中， 除了加以标注和致谢的部分外， 不包含其他人己经发表或 公布过的 研究成果， 也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使 用过的材料。 与我一同 工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文 中作了明确的说明。 研 究 生 、- 皿咚 p 1 年 子 月 如 学位论文使用授权声 明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档， 可 以借阅或 上网公布本学位论文的部分或全部内容， 可以向有关部门或机构送交并 授权其保存、 借阅 或上网公布本学位论文的部分或全部内容。 对于保密 论文，按保密的有关规定和程序处理。 呼路马 赵 髦 -)- d1 年 月 6 日 硕士论文基于移动a g e n t 信息采集系统与安全性研究 绪论 1 引言 i n t e r n e t 是本世纪内 计算机通信领域最重要的一次革命， 网 络技术也随之不断开 发与进一步完善，网络技术、 分布式计算成为当前计算机研究和应用的 特点 t 1 ，基 于这些技术产生了 许多应用需求，如电子商务、 分布式信息检索、网 络管理等。计 机算使用方式和体系结构也从单一体系结构、宿主体系结构、p c - l a n体系结构发 展到目 前应用最广泛的c l i e n t / s 体系结构2 1 但是i n t e rn e t 是一个异构、分布的系统，用 c l i e n t / s 模式开发应用也很难 满足发展的需要，比如必须维护一个宠大的后台数据库，客户机和服务器在计算过 程中必须保持连接等，使其难以进一步提高数据检索、数据采集的速度，致使网络 带宽 造成巨 大的浪费。 基于 这种情况， 移 动a g e n t 技术得以 产生 和应用。 移动a g e n t 技术是一种新型分布式计算技术，是分布式技术和人工智能技术的结合产物。它具 有降低网络流量、 减少网络阻塞、 均衡网络负载、 支持移动客户、 容错性好等特点。 移 动a g e n t 技术为基于i n t e rn e t 的 分布式应用提供了 一种灵活的 计算模式。 本论 文以 移动a g e n t 技术为 基 础， 开发与设计一个基于移动a g e n t 的 信息 采集系 统。 此采集系统是以 基于w e b 的， 更符合客户的需求习惯。 重点研究了移动了移动 a g e n t 的 安全问 题。 因为 只 有解决了 安 全问 题， 移动a g e n t 技术才能得到广泛、 实际 的应用。 1 .2 软 件a g e n t 基 本概 念 1 .2 . 1 软 件a g e n t 的 定 义 a g e n t 起源于7 0 年代对分布式人工智能的研究，它代表独立的、交互式的、 相互 协作的 对象实体， 它的 发 展是人工智能 ( a r t i fi c i a l i n t e l l i g e n c e ， 缩写a i ) 与计算 机网 络 技 术 相 结 合的 产 物 9 1 . a g e n t 思 想的 诞 生 可 归 功 于j o h n m c c a r th y 在2 0 世 纪 5 0 年代末提出的“ t h e a d v i c e e t a k e r 系统 t ，该系统被设想为具有目 标性，该系 统内实体间用人类的术语进行交流，他们能从用户利益来考虑，完成各种任务。 目 前并 不 存在一 个 被 普遍 接 受的a g e n t 的 定 义， 这 里我 们 援引w o o l d r id g e 和 j e n n i n g s 的 定 义 【 to t : a g e n t 是 处 在 某 个 环 境中 的 计 算 机 系 统， 该 系 统 有 能 力 在 这 个 环境中自 主 行动以 实 现 某设计目 标。 软 件a g e n t 的 定 义: 软件a g e n t 是 运行于动 态环境的、具有高度自 治能力的实体，它能够接受其它实体的委托并为之服务。 它 对环境有响应性、自主性和主动性等特性。 硕士论文基于移动a g rnt 信息采集系统与安全性研究 1 .2 .2 软 件a g e n t 的 特 性 软件a g e n t 应该具有以 下一些本质特性，如图1 . 1 所示: 1 )自 治 性( a u t o n o m y ) : 软 件a g e n t 在运行过程中 不直接由 人或其它 主体控制， 它能在没有与环境相互作用的情况下自主执行任务， 对自己的行为和内部状态有一 定的控制权。自 治性是软件区别于普通软件程序的基本特征。 2 )响 应性 ( r e c a t i v i t y ) 二 软件a g e n t 能 对来自 环境的 信息做出 适当的 响 应， 它能 感知所处的环境，并能通过自己的行为改变环境。 3 )主 动 性( p r o a c ti v it y ) : 传统应用 程序接受 用户 指 令被动执 行， 而 软 件a g e n t 不仅能对环境变化做出反应，而且更重要的是能在特定情况下采取主动行为。 4 )推理性 ( r e a s o n i n g ) : 软件a g e n t 可根据己 有的知识和经验， 以 理性的方式进 行推理， 软件a g e n t 的 智能由 三个主要部件来完成， 即内 部知识库、自 适 应能力以 及基于知识库的推理能力。 5 )角色( c h a r a c t e r ) : 软 件a g e n t 在社会活动中 需要对安全、 风险、 诚信等因素 进行考虑。 6 )通信/ 合作/ 协调( c o n u n u n i c a t i o n / c o o p e r a t i o n / / c o o r d i n a t i o n ) 二这是在软件 a g e n t 群体中 应该具有的 社会属性。 软件a g e n t 图1 . 1 移动a g e n t 的 属性 1 .3 移 动a g e n t 的 起 源 和基 本概 念 移动a g e n t 起源于三个早期技术: 过程移动、 远程计算和移动对象。 其目 标是 提高分布式程序设计的远程调用能力。 硕士论文墓于移动a g e n t 信息采集系统与安全性研究 1 )过程移动: 早期系统支持过程移动，允 许全部地址空间从一台 计算机移动 到另一台计算机，其目 标之一是当多个远程调用执行一个应用程序时减少网络带 宽。 当过程移动允许全部过程被传输到远端主机， 在全部过过程未返回的 情况下这 种机制不允许数据返回源点。 2 )远 程计 算: 远程 计 算 程序允 许一 个计算 机以 程序的 形式向 另一 个计算机发 送请求。 远程计算机接受这样一个请求，参照其局部地址空间的请求， 执行程序并 返回计算结果给发送计算机。 远程计算系统在没有从源主机到目 标主机传输过程控 制数据的情况下通过远程编程提高过程移动效率。 3 )移动 对象: 尽管减少了网 络带宽需求， 但远程计算系统缺少在远程主机封 装更多状态信息到可执行程序的能力。 移动对象基于面向 对象编程技术， 在移动对 象内 通过获取更多程序行为扩大远程计算的能力。当传送执行代码， 特别是对象特 性数据，和潜在其它嵌入执行对象时，这种对象可以从点到点移动。在八十年代， 大量的 移动对象 系统流行， 并直接导 致了 移动a g e n t 作为嵌入系统的开发. 移动a g e n t 的 概念， 最初是在2 0 世纪9 0 年 代初由g e n e r a l m a g i c 公司 在推出 商业系统 t e l e s c r i p t 时提出的。它能在异构网 络中自 主地在网 络上一台主机移动到 另 一 代主 机， 并 可 与 其 它 程 序 或资 源交 互的 程 序。 实际 上， 它是a g e n t 技术与 分布 式计 算技术的 混血儿. 移动a g e n t 是一类特殊的 软 件a g e n t . 它除了 具有软件a g e n t 的基本特性之外，还具有移动性，即可以在网络上从一台主机自 主地移动到另一台 主机，代表用户完成指定地任务。 1 . 4 研究现状 目 前， 移动a g e n t 技 术已 经取得相当多的理论 研究和成果， 同 时 许多 移动a g e n t 系 统也 被开 发出 来。 第一 个移动a g e n t 系统t e l e s c r i p t 由g e n e r a l m a g i c 公司在9 0 年代推出， 此后全世界不少的大学、 研究机构也从事移动a g e n t 的研究， 学术界有 d a r t m o u t h ,m i t , o t t a w a , c o m e l l , ii m b c和s t u t t a g a r t 等 名牌大学的 研究机构; 工业界 则 有i b m ,m i t s u b i s h i ,b r it i s h t e l e c o m等 著 名公司3 。 目 前， 互 联网 上可以 使 用的 移动 a g e n t 系 统 达 到6 0 多 种， 如 美国d a r tm o u th 大学的d a g e n t 系 统， 德中k a is e r s la u t e rn 大 学的a r m系 统，日 本i b m公司的a g l e t 系 统。 如 今比 较典 型的 移动a g e n t 系 统 有g e n e r a l m a g i c 公司的o d y s s e s . i b m公司的a g l e t 等。 它们代表了当 今移动a g e n t 技术的基本方向和潮流。 移动a g e n t 系 统为移动a g e n t 提供执行环境， 并且为移动a g e n t 应用的开发和 管 理 提 供一 个 框 架t;! ， 移 动a g e n t 系 统的 实 现 技 术已 经逐 渐成 熟， 正向 着 标 准 化和 更高 可 靠性的 方向 发 展， 但是移动a g e n t 技术在应用方面的 研究 还处于起步阶段。 目 前， 移动a g e n t 技术的 应 用主要是 基于移动a g e n t 系统， 将某一 特定的 移动a g e n t 硕士论文基于移动a g 翻盆 信息采集系统与安全性研究 系统和已 有的软件系统集成， 或是在移动a g e n t 系统的基础上重新构造新的软件系 统 15 1 。 许 多 研 究 人员 尝 试 将 移 动a g e n t 系 统应 用 于 一 些 领 域。 例 如 将 移 动a g e n t 应 用 于 电 信 管 理， 并 提出 一 个 基于c o r b a 和 移 动a g e n t 的 分 布 式 网 管 理 集 成 框架 6 1 将 移 动a g e n t 应 用 于 网 络 监 控 7 1 ， 工 作 流 管 理 1,等. 移动a g e n t 的安全性问 题是 一 个很复杂的问 题。 传统的 安 全模型是基于访问 控 制的安全模型。安全就是要保证数据的保密性、完整性、可靠性、可用性、搞抵赖 性等， 保证系 统的正常 工 作。 在移动a g e n t 系统中， 这些问 题需要加以 解决. 虽然 这方面的 研究工作已 经进行很多， 但是目 前移动a g e n t 系统安全研究还缺乏一个整 体思路，没有一个成熟的 方案。 l s 木论文的研究目的和意义 信息的获取和发布应该建立在及时、准确，安全的基础上， 所以本课题以移动 a g e n t 技术为主， 在移 动a g e n t 系统上， 设计一个基于移动a g e n t 和w e b 的 信息采 集系统， 并在这基础上， 分析和研究移动a g e n t 的 安全问 题， 并提出 解决方案。 因 为 在移动a g e n t 技术应用到实际时， 面临的一个最大的问 题就是移动a g e n t 的 安 全问 题， 如何保证移动a g e n t 系统的 安全， 包括移动a g e n t 服务器的 安全和移 动a g e n t 自 身的安全， 成为急 待解决的问 题。 所以 这对于这一新技术的 实际 应用具 有重要的指导意义。 本论文的主要工作 1 )讨论移动a g e n t 技术的概念、系统结构以 及其关键技术. 2 )设计一个基于移动a g e n t 的 信息采信系统， 介绍设计和实现该系统采用的技 1.6未 3 )设计一 个系统安 全的 方案，比 如数据加密， 主机安 全， 代码执行安全等. 硕士论文基于移动a g e n t 信息采集系统与安全性研究 2 移动a g e n t 技术与移动a g e n t 系统 2 . 1 移动a g e n t 系 统的 体 系结 构 通常， 移 动a g e n t 系 统都 会包 含 两个部 分: 移 动a g e n t 服务 设 施和移动a g e n t t t q , 移动服务 器负责为 移动a g e n t 建 立、正确的 运行环境， 实 现移动a g e n t 的启动、 移 动、 执行状态的 建立， 实 施移动a g e n t 的约束机制、 容错策略、 安全控制和通信机 制等，并提供基本的服务模块。 移动a g e n t 系统模型框架如图2 . 1 所示: 代理间通信 a g e n t a g e n ta g e n t 通信协议 移动a g e n t 服务器 主机 移动a g e n t 月 浸 务器 主机 物理网络 图2 . 1 移动a g e n t 系统模型 框架 移动a g e n t 的移动 性 和问 题求解能力很大程序上取决 于移动a g e n t 服务器所提 供的 服务， 一 般来讲， 移动a g e n t 服务器至少 应包括以 下基本服务: 1 )事务 服务: 实 现移动a g e n t 的 创建、 移动、 持久 化和执行环境分配; 2 )事件服务: 包含a g e n t 传输协议和a g e n t 通信协议， 实现移动a g e n t 间的事 件传递; 3 )目 录服务: 提供 移动a g e n t 的定位信息， 形 成路由 选择安全服务; 4 )安全服务: 提供安全的执行环境; 5 )应用服务:提供面向 特定任务的服务接口。 移动a g e n t 体系结构可以定义为以下相互关联的 模块: 安全代理、环境交互模 块、任务求解模块、知识库、内部状态集、约束条件、路由策略及其外部环境。下 面分别介绍: 1 )安 全代理: 是a g e n t 与外界环境通信的中 介， 执行a g e n t 的 安全策略，阻 止外界环境对a g e n t 的 非 法访问。 位于体系结构的 最外层。 2 )环境交 互模块: a g e n t 通过它感知外部环境并 作用于 外部环境。 在这个模块 中， 实 现了a c l 语义， 保 证使用 相同的a c l 的a g e n t 和服务 器之间的 正确通信和 协调，而通信内容的语义与a c l 无关。 3 )任务 求 解 模块: 包 括a g e n t 的 运行模块， 以 及与a g e n t 任务 相关的 推 理方 法 和规则。 硕士论文基于移动a g e n t 信息采集系统与安全性研究 4 )知识库:是a g e n t 所感知的世界和自 身模型， 并 保存在移动过程中 获取的 知识和任务求解结构。 5 )内 部 状 态集: 是a g e n t 执行过 程中的 当 前 状 态， 它影响a g e n t 的 任务求 解 过程，同时a g e n t 的 任务求解又作用于内 部状态。 6 )约 束条件: 是a g e n t 创建者为保证需要a g e n t 的 行为 和性能 而做出 的约束， 如返回时间、站点停留时间及任务完成程序等，一般只有创建者拥有对约束条件的 修改权限。 7 )路由 策略: 决 定a g e n t 的 移动路径， 它可能是静 态的 服务设施列表( 简单、 明确任务的求解) ， 或者是基于规则的动态路由以 满足复杂非确定性任务的求解。 8 ) 服务 设施: 为 移 动a g e n t 提供基本 服务 ( 包括 创建、 传输、 执 行等 ) ， 移动 a g e n t 的 移动和任务求 解能 力很大 程序上决定于服务设施所提供的 服务。 如图2 .2 所示: 童 + 一$rft i 图2 . 2移动a g e n t 体系结 构 2 . 2 移动a g e n t 的 关键 技术 移动a g e n t 利用先进的思想提供智能化的服务和任务规划求解， 为实现这个目 硕士论文荃于移动a g e n t 信息采集系统与安全性研究 标，必须解决好几个关键技术。 1 )移动a g e n t 理论模型 目 前 一 般 基于b d i 系 统3 3 ( 意识系 统) ， 把a g e n t 看做 理 性 主体， 通过 b e l i e f , d e s i r e , i n t e n t i o n 属性来预测a g e n t 的行为. 2 ) a g e n t 通信语言a c l 常 用的a c l 有k q m l 和f i p a a c l . k q m l 被分为三层:内 容层、 消息层和 通信层。 消息层是核心， 它的主要作用是识别传输消息所采用的网络协议，给出发 送者对内容的态度/ it图，即行为原语。 3 ) a g e n t 传输协议 i b m提出的a t p fr a m e w o r k 定义了一组原语性的接口 和基础消息集。 可以看做 是一个a g e n t 传输协议的最小实现。 4 )路由 策略 移动a g e n t 的效率 很 大程度上取决于路由 策略的 优化。 可行的 路由 策略 有两种: 固定路由 和基于规则及目 录服务的动态路由。 目 前， 在路由 策略中引入q o s 是一个 研究重点。 5 )系统性能 影响 及 其测 试工具 移动a g e n t 虽然可以 减少网 络负载和克 服网 络延迟， 但增加了 服务方主机的负 载。移动a g e n t 基于可移值性和安全性通常采用解释语言，并且到达目 的地后必须 置入相应的 运行环境中 才能执行。 所以 移动a g e n t 执行速度低于普通程序。测试工 具目 前并不成熟。 6 )容错策略 创建相同任务的多个备份，它们在网络中独立运行， 任务结束后比较结果。集 中式容错，特定服务器保留原始备份并实施跟踪，重发。分布式容错，将容错责任 分配到网络中多个非固定站点进行。 乃 互操作性 随着移动a g e n t 在智能领域中的应用，有必要在m a s t规范中体现智能性， 实 现 与 符 合f t a规 范的 智能a g e n t 系 统的 互操 作。 8 )控制策略 必须对移 动实 施有效的 控制， 避免 移动a g e n t 失控。 9 )强移动性 目 前j d k并不支持移动a g e n t 强移动， 为了到达强移动， 一种方案是彻底改造 j d k ，另一种是在j d k之上扩展接口并利用j d k异常处理功能，在异常中截获各 种移动a g e n t 运行变量及其状态， 然后到达目 的地时继续执行。 硕士论文基于移动a g rnt 信息采集系统与安全性研究 2 .3 移动a g e n t 的 技术 优势 1 )减轻网 络负载 移 动a g e n t 技 术能 较 大减 轻网 络上的 原 始 数 据的 流量。 分 布式系 统 通常 依赖于 通信协议， 这些协议在完成给定任务的过程中涉及多次交互行为， 这将导致网络交 通拥挤。 移动a g e n t 使我们可以 将一个会话过程打包， 然后将其派遣到目 的主机上 进行本地交互。当进行远地主机的大量数据处理时， 这些数据不会在网络上传来传 去，应是在本地被处理完成。 2 )克 服网 络隐患 对那些重要的实时系统而言， 如使用大规模工厂网络对进行加工制造的机器人 进行控制的实时系统， 系统需要对环境的变化做出实时的反应， 但这种网络控制有 很的隐患， 对实时系统而言是无法接受的。 移动a g e n t 技术是一种很好的 解决方法。 3 )封装协议 数据在分布式系统中进行交换时，每一台主机都有自己的网络协议，该协议将 对传出数据进行编码，对传入数据进行解释。但是，协议经常满足新的效率和安全 需求而需要改进，而实现该协议的代码升级工作要么几乎不可能，要么相当困难， 这 样就 产生“ 遗产” 协议; 而移动a g e n t 能 够直接移动到主 机， 建立起一个基于私 有规程的数据传输通道。 4 )移动a g e n t 异 步自 主 运行 传统分布式计算技术中的调用机制是远程调用， 基本模式是请求一 响应， 而且多 数交互需要同步。 然而移动a g e n t 可以 独立于生成它的进程，并可异步自 主操作， 进程可以 在稍后的时间 里再连接并回收a g e n t 。 移动a g e n t 给用户提供一个自 然异 步的交互模式。 2 . 4 i b m a g l e t 系统 前面己 经 提到过一些 移动a g e n t 系统， 这一节重点介绍i b m a g e l t 系统，因为 本课 题 信息 采 集系 统设 计 和开发 是 建 立 在a g l e t 系 统 平台 上的。 a g l e t 是由i b m日 本 东 京 研 究 开 发 中 心 设 计 的 轻 架 构 移 动a g e n t 系 统 11 112 1 ， 它 是 基于j a v a a p i 并且用纯j a v a 语言 开发的。 到目 前为 止， a g l e t 是最为成功和全面的 移动a g e n t 系 统。 主 要 表 现在: 它 提供了 一 个简 单 而 全面的 移动a g e n t 编 程 模型; 为 移动a g e n t 间 提供了 动态和有效的 通信机制; 还提 供了 一套 详细而且易 用的 安全 机制。 a g l e t 图 形界面如图2 . 3 所示: 硕士论文基于移动ag e nt信息采集系统与安全性研究 3 基于移动a g e n t 信息采集系统的设计 3 . 1 系统设计思想和 目 标 随着i n t e rn e t 的迅速发展 和普 及，使得基于网络的应用变得越 来越广泛， 人们 的 活动也越来越多地依赖于网 络。由于i n t e r n e t 上的商务活动不断 地深入与发展， 产生了电 子商务， 它将现实中 的交易转到网 络的虚拟世界中进行， 大大地提高了工 作效率，更符合现在人 们快节奏的 生活。 在电子商务中，一个典型的应用就是进行商品信息的采集。面对这样的应用要 求， 传统的gs 计算模式难以 胜任， 而分布式人工智能技术和数据库技术的有机结 合才能解决这一挑战性难题的有效途径，也代表着 目前技术的发展趋势。 系统的设计目 标是: 将移动a g e n t 技术引入电子商务系统的一 个应用商品 信息 采集系统中 去， 充分 利用 移动a g e n t 的技术优势， 解决传统电 子商务系统的 缺陷 1 6 1 为 购买方与 供应商提供更加便捷的服务、 节省网 络带宽、 提高信息检索和采集速度， 实 现多a g e n t 的 协同工作。 3 . 2 系 统整体框架设 计 本文设计的基于移动a g e n t 的 信息采集系统是一 个四层结构， 所示: 基于移动 a g e n t 的协作 信息系统 图3 . 1 基于移动a g e n t 的信息采集系统四 层结构 图中 描述的是一个 抽象的系 统框架。 在这一结构当中， 仍 然由w e b 服务器来负 责接收用户通过浏览器发送的请求， 而与传统电子商务信息采集应用不同之处主要 在于其增加了基于移动a g e n t 的协作信息系统层，这一部分是基于移动a g e n t 的， 信息采集系统的主要功能由 这一层实现。 这一层是整个系统的 核心部分， 也是本系 统重点研究的部分。 3 j协作信息技术 协作信息技术的研究可追溯到分布式数据库技术， 计算机协同工作等技术的研 究。协作，是使用不同地点的用户通过分布式的环境共同完成一个任务，多个用户 在共享的工作空间可以与一个 ( 或多个)对象进行交互。协作分为两种类型:一种 硕士论文基于移动a g e n t 信息采集系统与安全性研究 是 指多个用户都可以 分别与一 个 ( 或多个) 对象进 行交互， 但不能同时和一个对象 进行操作;另一个是指多个用户可以与一个 ( 或多个)对象进行实时同步的交互。 协作 信息技 术的核 心目 标是研究如何利用现有的 通信、 计算机技术所提供的巨 大潜力， 将地理上分布的 ， 在各个独立领域内工作的各个信息 系统有机地结合起来， 从而提供更为 全面， 准备的 信息，克服目 前所面临的信息爆炸所带来的 负面影响， 提供根本的 解决 途径。 设 计一个协作系统必须解决好其互操作性， 协作性， 安全性， 变化管理和信息 服务的问 题。 也就是要解决 如何安全有效地在各异质协作方之间共 享信息的问题。研究表明，将这一协同计算中必不可少的设计要素提取出来，以中 间件的方式来实现是很好的解决办法之一。 这种中间件称为面向协作信息系统的中 间拌，其具有以下一系列的优点: 1 )简化上层协作支持系统的设计难度，设 计要点 集中于协作工作本身; 2 )便于实现系 统的 扩展和结构的动态变化，使得将来可以 动态地增加、扩展 服务，而不必重新修改整个系统; 3 )系统具有更大的灵活 性，异质系统间的 协作变得容易; 4 )易于开发， 允许开发者在企业范围内定们、访问、 操纵和多动数据，免除 浪费大量的人力， 物力去关注甚至研究企业信息系 统和网络本身， 缩短了二次开发 周期，同时可以很方便地开发新的应用。 3 . 4 基于移动a g e n t 的 协作信息系统的 设计 处于整个系统核心部 分的 移动a g e n t 协作 信息系统由 分布在不同信息节点 上的 相互协作的一 组a g e n t 子系统以 及负责管理各个a g e n t 子系统信息的中 介a g e n t 系 统组成，每 个a g e n t 子系 统包含着客户a g e n t ，本地信息检索a g e n t 以 及协作信息 a g e n t , 其系统框架如图3 .2 所示: 压】口 ， 上 二 习二 主 全刹 ， 。 +6 n翻t o 七 j 台 自 3 4 右 七 庄 九 口】 列 硕 士 论 文基于移 动a g e n t 信息采集系统与安全性研究 现在对各部分做详细的 说明: 1 )中介a g e n t 系统 调 度a g e n t 系 统在 整 个移 动a g e n t 系 统 当中 担当 着 管 理者 的 角 色 ， 它 负 责 收 集、 管理、统计、查询系统中各种a g e n t 信息， 并存放在a g e n t 信息 库中， 这样各移动 a g e n t 就 可以 通 过与 中 介a g e n t 的 交互 动 态得 获 得 其 他移 动a g e n t 的 属 性 信 息， 从 而实现与其他移动a g e n t 的交互。中介a g e n t 工作流程如图3 .3 所示: 开始服务中介 a g e n t 运行 循环等待接受服务代 理中介a g e n t 请求 是否有服务代理中 介a g e n t 请求? 服务中介a g e n t 接受请求 服务中介a g e n t 查a g e n t 信 息资源表获取服务代理中 介a g e n t 所需资源信息 服务中介返回结 果给服务代理中 介ag e n t 图3 . 3 中 介a g e n t 工作流程图 2 )客户a g e n t 客户a g e n t 是专门 为用户提供服务的， 即接收来自 客户的请求， 并且能够将用 户的 请 求 转 化 为a g e n t 能 够识 别 的 指 令， 然 后自 动为 用 户 分配 相 关的 服 务a g e n t 。 通过它们为用户提供服务， 最终将结果反馈给用户。 客户a g e n t 流程如图3 .4 所示: 硕士论文 基于移动a g e n t 信息采集系统与安全性研究 初始化， 等待接 受用户请求 将用户请求转化为 a g e n t 内 部语言 是否继续服务? 接收请求， 判断 请求范围 是否本地服务 创建协 作信 息检索 ag e n t 写甲函 返 回结果给智 能 用户a g e n t 图3 . 4客户a g e n t 工作流程图 硕士论文基于移动a g e n t 信息采集系统与安 全性研究 3 )本地信息检索a g e n t 本地信息检索a g e n t 是接收来自 客户a g e n t 的请求，根据不同的请求采取相应 的动作。 它是在后台 运行的， 对用户来说是透明的。由 客户a g e n t 创建产生后， 首 先负责在本地信息库中搜索所需要的信息资源，如果有符合用户要求的资源，就把 结果反馈给用户，否则由 客户a g e n t 创建协作信息检索a g e n t ， 实现在其它信息节 点 进行信息的检索. 本地信息检索a g e n t 工作流程如图3 . 5 所示: 图3 . 5 本地信息检索a g e n t 工作流程图 4 ) 协 作 信 息检 索a g e n t 协作信息检索a g e n t 从客户a g e n t 处接受 协作信息检索的请求，然后根据调度 a g e n t 系统获得目 标a g e n t 的 相关信息，移动到目 标节点，完成信息检索的任务， 再把结果反 馈给源主 机。 协作信息 检索a g e n t 工作流程如图3 . 6 所示: 硕士论文基于移动a g e n t 信息采集系统与安全性研究 创建本 地协 作 信息检索a g e n t 图3 . 6 协作信息检索a g e n t 工作流程图 5 )信息 库 这个系统中信息库有 两种， 一种用来存放本地的 信息， 它供a g e n t 子系统调用; 另一种存放着a g e n t 的 信息，它供中介a g e n t 系统调用。 信息检索的整个过程分为以下 5 个步骤: ( 1 ) 用户通过w e b 浏览 器向客户a g e n t 发出 信息访问的请求。 ( 2 ) 客户a g e n t 请求本地信息检索a g e n t 完成本地信息检索 ( 3 ) 在完成本地信息 检索后， 可以根据用户请求提供协作信息检索服务。首先 由 协作信息检索a g e n t 向 中介a g e n t 系 统请求有关其它a g e n t 系统的属性信息. ( 4 ) 在获取其它a g e n t 子系统的运行环境信息后， 协作信息检索a g e n t 便可将 携带相关操作请求的 移动a g e n t 派往目 标信息 节点，在代表它们的移动a g e n t 系统 硕士论文基于移 动a g e n t 信息采集系统与安全性研究 的 运 行 环 境中 请 求 本 地 信 息 检 索a g e n t 完 成 有 关 操 作， 操 作 完 成 后再 将 结 果 一次 性 返回。 ( 5 ) 必要时， 不同的移动a g e n t 系统可以通过各自 的中 介a g e n t 系统结成联盟， 以进行范围更为广泛的信息共享。 3 .5 基 于 移 动a g e n t 的 信息 采 集 系统 的 设 计 这一节设计了一个基于移动a g e n t 的 信息采集系统的 实现框架，大体框架如图 3 . 7 所示: 中 介a g e n t 服务器 a g e n t 调 度 系 统 a g e n t 执行环境 用户 w e b 服务器 s e rv le t 本 地 检 索 a g e n t 代理 商 家 信 息 服 务 器 1 图3 . 7 基于移动a g e n t 的 信息采集系统的 框架图 系统工作流程如下: 1 )用户通过w e b 浏览 器访问系统中的某 个信息节点， 提出请求。 2 ) w e b 服务器接受 用户的请求，同时启动客户a g e n t 代理来判断是否是本地 操作。 3 )如果判断是本地操作， 则直接启动本地检索a g e n t 代理，将其发送到本地 信息服务器进行相关的 信息检索操作，得到结果后， 返回给客户a g e n t . 4 )如果判断不是本地操作， 则创建协作检索a g e n t 代理，并将其发送到中介 硕 士 论 文基于移动a g en t 信息采集系统与安全性研究 a g e n t 服务器，向中 介a g e n t 服务器提出 信息检索的 请求，这样便可以 得到目 标信 息服务器的地址和端口 ，然后按照同 样的 过程，启动适当的本地检索a g e n t 代理， 在目 标信息服务器上进行本地信息检索， 得到响应后，将结果返回给客户a g e n t 代 理 。 5 )客户代理得到信息 服务结果后， 通过w e b 服务器将结果返回给用户。 硕士论文基于 移动a ，川信息采集系统与安 全性研究 4 基于移动a g e n t 的 信息采集系统的实现 4 . 1 移动a g e n t 系统运行平台 - a g l e t 前面第二章已 经对a g l e t 平台做了 一些介绍， 这节继续讨论a g l e t 的相关知识， 为实 现基于移动a g e n t 的 信息采 集系统做个铺垫。 4 . 1 . 1 a g l e t 之间 的 通迅 机 制 总的来说，a g l e t 之间可以 通过消息传递的方式来进行通 迅。基于安全方面的 考 虑， a g le t 不 是直 接 和 其 他a g le t 通讯 ， 而 是通 过a g l e t 代 理 和 其 他的a g l e t 进 行 通迅 。 这样做有两点好处: 1 )在一定程序上起到保护a g l e t 安全的作用，不让外界直接存取其信息。 2 )使a