（计算机应用技术专业论文）基于web服务的业务流程安全性与可靠性关键技术研究.pdf

i v k i 1 1 1 1 1 11 1i i i it l li iii u l 原创性声明和关于论文使用授权的说明 y 17 9 0 19 4 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方 式标明。本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：鱼陋 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：地l 新签名勉酯期：丝：竺 j 一 一 f 一 0 2 1 1w e b 服务及其体系结构7 2 1 2w e b 服务组合9 2 2 基于q o s 的服务选择1 0 2 3 安全约束1 3 2 4 本章小结1 4 第三章面向o o s 和安全约束的服务选择1 5 3 1 业务流程评估模型1 5 3 1 1 业务流程模型1 5 3 1 2 服务质量与安全约束1 6 3 2 服务选择问题的形式化定义1 8 3 3 基于线性规划的服务选择2 l 3 3 1 线性规划简介2 1 3 3 2 服务质量参数的表达2 1 3 3 3 安全约束的表达2 3 3 4 本章小结2 4 第四章面向业务流程安全性和可靠性的动态服务选择2 5 4 1 基于有限状态机的业务流程描述2 5 4 1 1 服务组合定义2 5 山东大学硕士学位论文 4 1 2 业务流程执行描述2 8 4 2 基于马尔可夫链的服务组合模型2 9 4 2 1 马尔可夫链简介2 9 4 2 2 面向业务流程安全性和可靠性的动态服务选择模型3 0 4 3 动态服务选择算法3 2 4 3 1 基于安全约束的流程执行路径裁剪3 2 4 3 2 动态服务选择3 3 4 4 实例分析3 4 4 5 本章小结3 8 第五章系统架构与数据分析3 9 5 1w - e b 服务组合逻辑架构及业务流程管理框架3 9 5 2 实验4 2 5 2 1 面向q o s 和安全约束的服务选择问题之线性规划求解4 2 5 2 2 面向业务流程安全性和可靠性的动态服务选择4 5 5 3 本章小结4 6 第六章总结与展望4 7 6 1 本文总结4 7 6 2 工作展望4 8 参考文献4 9 致谢5 3 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录5 4 攻读硕士学位期间参与的项目5 5 、 一 ， ， | h 山东大学硕士学位论文 t a b l eo f c o n t e n t s a b s t r a c ti nc h i n e s e i a b s t r a c ti ne n g l i s h h i c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n 1 1 1r e s e a r c hb a c k g r o u n d l 1 2p r o b l e md e s c r i p t i o n 3 1 3p a p e rc o n l r i b u t i o n 5 1 4s t r u c t u r eo f p a p e r 6 c h a p t e r2r e l a t e dw o r k 7 2 1w e bs e r v i c e s 7 2 1 1w e bs e r v i c e sa n dc o r r e s p o n d i n ga r c h i t e c t u r e 7 2 1 2w e bs e r v i c e sc o m p o s i t i o n 9 2 2q o sb a s e ds e r v i c e ss e l e c t i o n 1 0 2 3s e c u r i t yc o n s t r a i n t s 1 3 2 4s u m m a r y 1 4 c h a p t e r3s e r v i c e ss e l e c t i o nc o n s i d e r i n gq o sa n ds e c u r i t yc o n s t r a i n t s 15 3 1t h eb u s i n e s sp r o c e s se v a l u a t i o nm o d e l 1 5 3 1 1t h ef o r m a ls c h e m ao f b u s i n e s sp r o c e s s 1 5 3 1 2q o sa n ds e c u r i t yc o n s t r a i n t s 1 6 3 2t h ef o r m a ld e f i n i t i o no f w e bs e r v i c e ss e l e c t i o n 1 8 3 3l i n e a rp r o g r a m m i n gb a s e ds e r v i c e ss e l e c t i o n 2 1 3 3 1i n t r o d u c t i o no f l i n e a rp r o g r a m m i n g ( l p ) 2 1 3 3 2t h ee x p r e s s i o no fq o sp a r a m e t e r s 2 1 3 3 3t h ee x p r e s s i o no fs e c u r i t yc o n s t r a i n t s 2 3 3 4s u m m a r y 2 4 c h a p t e r4d y n a m i cs e r v i c e ss e l e c t i o nb a s e do ns e c u r i t ya n dr e l i a b i l i t y 2 5 4 1t h eb u s i n e s sp r o c e s sd e f i n i t i o nb a s e do nf i n i t es t a t em a c h i n e 2 5 4 1 1t h ed e f i n i t i o no fw e bs e r v i c e sc o m p o s i t i o n 2 5 1 1 1 i _ 山东大学硕士学位论文 4 1 2t h ed e s c r i p t i o no fb u s i n e s sp r o c e s se x e c u t i o n 2 8 4 2w e bs e r v i c e sc o m p o s i t i o nm o d e lb a s e do nm a r k o vc h i n 2 9 4 2 1i n t r o d u c t i o no f m a r k o vc h a i n 2 9 4 2 2d y n a m i cs e r v i c e ss e l e c t i o nm o d e l 3 0 4 3a l g o r i t h m so f d y n a m i cs e r v i c e ss e l e c t i o n 3 2 4 3 1t h e “p r o c e s se x e c u t i o np a t hp r u n i n g ”3 2 4 3 2d y n a m i cs e r v i c e ss e l e c t i o n 3 3 4 4c a s es t u d y 3 4 4 5s u m m a r y 3 8 c h a p t e r5s y s t e ma r c h i t e c t u r ea n dd a t a a n a l y s i s 3 9 5 1a r c h i t e c t u r ea n db u s i n e s sp r o c e s sm a n a g e m e n tf r a m e w o r k 3 9 5 2e x p e r i m e n t s 4 2 5 2 1l pb a s e ds o l u t i o nf o rs e r v i c e ss e l e c t i o np r o b l e m 4 2 5 2 2d y n a m i cs e r v i c e ss e l e c t i o nb a s e do ns e c u r i t ya n dr e l i a b i l i t y 4 5 5 3s u m m a r y 4 6 c h a p t e r6c o n c l u s i o n sa n d f u t u r ew o r k 4 7 6 1c o n c l u s i o n s 4 7 6 2f u t u r ew o r k 4 8 r e f e r e n c e 4 9 a c k n o w l e d g e m e n t 5 3 p u b l i s h e dp a p e r s 5 4 p r o j e c t sp a r t i c i p a t e di n 5 5 i v i - h 伽 的不同服务质量的服务，因而服务质量成为选择w e b 服务时需要考虑的因素。 而可靠性作为w e b 服务质量的一个尤为重要的方面，在服务选择时被高度重视。 同时，从安全角度讲，在业务流程的执行过程中，因涉及多方人员甚至组织参与， 需要考虑流程中各个活动之间的安全约束关系。因此，如何在确保满足安全约束 的前提下选择合适的服务成为服务选择的一个关键问题。 现有研究主要是基于服务质量进行服务选择，通过考虑施加在响应时间、价 格、可靠性等服务质量参数上的约束，来实现服务组合过程中的服务质量局部或 全局优化。但是，这些研究大都没有考虑组织在组合服务上的安全需求。安全约 束作为确保业务流程正确执行的前提，必须在服务选择的过程中予以考虑。 针对上述问题，本文细致地分析了在服务选择过程中应该考虑的因素以及这 些因素对业务流程执行的影响，从两种角度对基于业务流程的服务选择展开研 究，并提出了相应的解决方案，主要贡献是： 针对当前对服务选择的研究忽略了安全约束，提出了一种基于业务流程的服 务选择方法，给出了业务流程的形式化定义，并讨论了在为业务流程中的各个活 动选择服务的时候需要考虑的因素服务质量和安全约束。在服务质量上，主 要考虑了服务的响应时间、价格、可靠性和信誉度四个参数。在安全约束上，主 要考虑了职责分离约束和职责绑定约束。此外，给出了针对业务流程的服务选择 问题的形式化定义，并给出了基于线性规划的求解方法，详细介绍了该线性规划 问题所对应的目标函数、约束条件( 包括对于服务质量的约束以及安全约束上的 约束条件表达) 。 为了更好地保证整个业务流程的执行，提出了一种面向业务流程安全性和可 靠性的动态w e b 服务选择方法。该方法充分考虑了原子服务的可靠性对业务流 程执行效果的影响，保证了在满足组织安全约束的前提下，依据服务组合过程中 山东大学硕士学位论文 配置的执行可靠性进行动态的服务选择。使用马尔可夫链对业务流程的服务组合 进行模型化。在组合过程中，首先根据安全约束对组合图进行“流程执行路径裁 剪”，然后在裁剪后的马尔可夫链上，基于原子服务的可靠性和配置的执行可靠 性来实现动态的服务选择。 本文给出了基于业务流程的w e b 服务组合的逻辑架构和基于b p e l 的业务 流程管理框架，并介绍了相应模块的功能。同时，通过实验验证了本文所提出的 服务选择方法的有效性和可行性。 关键词：业务流程：安全约束；服务选择：可靠性 铷 ， 山东大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fd i s t r i b u t e dc o m p u t i n g ，w e bs e r v i c e sh a v e g r a d u a l l y b e c o m et h es t a n d a r d so fc o n s t r u c t i n gd i s t r i b u t e dc o m p u t i n gp l a t f o r ma n ds e r v i c e f r a m e w o r ko fm o d e me n t e r p r i s e w e bs e r v i c e sa r ed y n a m i c ，p l a t f o r m i n d e p e n d e n t ， o p e na n dl o o s e l yc o u p l e d ，t h u sf a c i l i t a t ec o l l a b o r a t i o na n di n f o r m a t i o ns h a r i n ga m o n g i n f o r m a t i o ns y s t e m sa n de n a b l eo r g a n i z a t i o n st od y n a m i c a l l ys e l e c ts e r v i c e sa n db u i l d b u s i n e s sp r o c e s s e sa c c o r d i n gt ot h e i rr e s p e c t i v et a r g e t s f o rt h es a m ef u n c t i o n r e q u i r e m e n t ，t h e r em a ye x i s tp l e n t yo fs e r v i c e sw i t hd i f f e r e n tq u a l i t yo fs e r v i c e t h u s q u a l i t yo fs e r v i c eb e c o m e saf a c t o rw h i c hn e e d st ob ec o n s i d e r e dw h e ns e l e c t i n gw e b s e r v i c e s a sa p a r t i c u l a r l yi m p o r t a n ta s p e c to fq u a l i t yo fs e r v i c e ，r e l i a b i l i t yi sh i g h l y r e g a r d e d m e a n w h i l e ，f r o mt h ep e r s p e c t i v eo fs e c u r i t y , i nt h ee x e c u t i o no fb u s i n e s s p r o c e s si nw h i c hm a n yp e r s o n so ro r g a n i z a t i o n sa r ei n v o l v e d , w en e e dt oc o n s i d e rt h e s e c u r i t yc o n s t r a i n t sr e l a t i o n s h i p sb e t w e e nt h ea c t i v i t i e so ft h ep r o c e s s t h e r e f o r e ，h o w t os e l e c ta p p r o p r i a t es e r v i c e su n d e rt h ep r e m i s eo ft h es a t i s f a c t i o no fs e c u r i t y c o n s t r a i n t sb e c o m e sak e yi s s u ef o rs e r v i c e ss e l e c t i o n m a n yc u r r e n tr e s e a r c h e sd i s s c u s sw e bs e r v i c e ss e l e c t i o nb a s e do nt h eq u a l i t yo f s e r v i c e b yc o n s i d e r i n gt h er e s t r i c t i o n so nq u a l i t yp a r a m e t e r ss u c ha sr e s p o n s et i m e ， p r i c e ，a n dr e l i a b i l i t ye t c ，l o c a lo rg l o b a lo p t i m i z a t i o no fq u a l i t yo fs e r v i c eo n c o m p o s i t i v es e r v i c e sa r ea c h i e v e d h o w e v e lm o s to ft h e md i dn o tc o n s i d e rt h e s e c u r i t yr e q u i r e m e n t so fo r g a n i z a t i o n so nc o m p o s i t i v es e r v i c e s a sap r e r e q u i s i t et o e n s u r et h ep r o p e re x e c u t i o no fb u s i n e s sp r o c e s s e s ，s e c u r i t yc o n s t r a i n t sm u s tb e c o n s i d e r e dd u r i n gt h ep r o c e s so fs e r v i c e ss e l e c t i o n t oa d d r e s st h ea b o v ep r o b l e m s ，t h i sp a p e rd o e ss o m er e s e a r c ho nt h es e r v i c e s s e l e c t i o no fb u s i n e s sp r o c e s sa n dg i v e sc a r e f u la n a l y s i so nt h ef a c t o r sw h i c hs h o u l db e c o n s i d e r e di nt h es e l e c t i o np r o c e s sa n dt h ei n f l u e n c et h e s ef a c t o r sh a v eo nt h e e x e c u t i o no fb u s i n e s sp r o c e s s e s ，a n dp r o p o s e sc o r r e s p o n d i n gs o l u t i o n s ，t h em a i n 除 c o n t r i b u t i o n sa r e ： a i m i n ga tt h en e g l e c to fs e c u r i t yc o n s t r a i n t si nc u r r e n tr e s e a r c ho ns e r v i c e s i i i 山东大学硕士学位论文 s e l e c t i o n ，w ep r e s e n tas e r v i c e ss e l e c t i o nm e t h o df o rt h ea c t i v i t i e so f b u s i n e s sp r o c e s s w eg i v et h ef o r m a ls c h e m ao fb u s i n e s sp r o c e s s e s ，a n dd i s c u s st h ec o n s i d e r e df a c t o r s ， n a m e l yq u a l i t yo fs e r v i c ea n ds e c u r i t y c o n s t r a i n t sw h e ns e l e c t i n gs e r v i c e s i nt h e a s p e c to fq u a l i t yo fs e r v i c e ，w em a i n l yc o n s i d e rr e s p o n s et i m e ，p r i c e ，r e l i a b i l i t ya n d r e p u t a t i o nt h e s ef o u rp a r a m e t e r s i nt h ea s p e c to fs e c u r i t yc o n s t r a i n t s ，w em a i n l y c o n s i d e rs e p a r a t i o no fd u t ya n db i n d i n go fd u t yc o n s t r a i n t s i na d d i t i o n ，w eg i v et h e f o r m a ld e f i n i t i o no fs e r v i c e ss e l e c t i o nf o rb u s i n e s s p r o c e s s e s a n dl i n e a r p r o g r a m m i n g - b a s e ds o l u t i o n ，d e s c r i b ei nd e t a i lt h ec o r r e s p o n d i n go b j e c t i v ef u n c t i o n a n dc o n s t r a i n t sc o n d i t i o n so fl i n e a rp r o g r a m m i n gp r o b l e m ，i e t h ee x p r e s s i o no ft h e q u a l i t yo fs e r v i c ec o n s t r a i n t sa n ds e c u r i t yc o n s t r a i n t s ) i no r d e rt ob e t t e rg u a r a n t e et h ee x e c u t i o no ft h ee n t i r eb u s i n e s sp r o c e s s ，w e p r e s e n tam e t h o do fd y n a m i cw e bs e r v i c es e l e c t i o nb a s e do ns e c u r i t ya n dr e l i a b i l i t y o fb u s i n e s sp r o c e s s t h i sm e t h o dt a k e sf u l l yi n t oa c c o u n tt h ei n f l u e n c et h er e l i a b i l i t y o fa t o m i cs e r v i c e sh a so nt h ep e r f o r m a n c eo fb u s i n e s sp r o c e s s e s i te n s u r e st os e l e c t s e r v i c e sd y n a m i c a l l yb a s e do nt h ee x e c u t i o nr e l i a b i l i t yo ft h ec o n f i g u r a t i o n su n d e rt h e s a t i s f a c t i o no ft h es e c u r i t yc o n s t r a i n t so ft h eo r g a n i z a t i o n w eu s em a r k o vc h a i nt o m o d e lt h es e r v i c e sc o m p o s i t i o no fb u s i n e s sp r o c e s s i nt h ep r o c e s so fc o m p o s i t i o n ，w e d ot h ee x e c u t i o np a t hp r u n i n go nt h ec o m p o s i t i o nb a s e do ns e c u r i t yc o n s t r a i n t s ，a n d t h e nr e a l i z ed y n a m i cs e r v i c e ss e l e c t i o nb a s e do nt h er e l i a b i l i t yo fa t o m i cs e r v i c e sa n d t h ec o n f i g u r a t i o ni nt h ep r u n e dm a r k o vc h a i n i nt h i sp a p e r , t h el o g i c a ls t r u c t u r eo fw e bs e r v i c ec o m p o s i t i o nb a s e do nb u s i n e s s p r o c e s sa n db p e l b a s e df r a m e w o r kf o rb u s i n e s sp r o c e s sm a n a g e m e n t a r eg i v e n w e g i v ea ni n t r o d u c t i o no fc o r r e s p o n d i n gm o d e lf u n c t i o n s m e a n w h i l e ，t h ee x p e r i m e n t a l r e s u l t ss h o wt h ep r o p o s e dm e t h o d sa r ee f f e c t i v ea n df e a s i b l e k e y w o r d s - b u s i n e s sp r o c e s s ；s e c u r i t yc o n s t r a i n t s ；s e r v i c e ss e l e c t i o n ；r e l i a b i l i t y ， f “ 纵 k 盈 之间能够相互通信和共享信息。w e b 服务是实现s o a ( s e r v i c e o r i e n t e d a r c h i t e c t u r e ，面向服务的体系结构) 【4 】【5 】的重要手段，其松散耦合、语言中立、平 台无关性、开放性使得它将成为现代企业的服务框架。s o a 可以调用单个的功 能性服务，也可以通过组合这些功能性服务来创建复杂的应用或业务流程。w 曲 服务是描述一个操作集合的接口，服务请求者使用标准的x m l 消息，通过网络 可以访问这些操作。服务请求者通过u d d i t 6 1 发现所需要的服务，根据w s d l l 7 1 文档主动生成所需要的请求程序，并通过s o a p t s 】协议和服务提供者进行交互。 在w 曲服务环境下，存在很多功能相同的服务，如何从这些服务中选择出 满足用户需求的服务已经成为一项挑战。w e b 服务所执行的功能既可以是简单的 请求，也可以用以实现复杂的商业过程。然而，随着互联网在应用集成和协作方 面的需求，单个w 曲服务难以满足实际的应用需求，因此，为了更加充分地利 用w e b 服务，实现企业或组织之间的协作和信息共享，有必要将w 曲服务组合 起来，提供功能更为强大的服务。如何集成单一服务所提供的各种功能以形成新 的功能更强大的服务来满足不叵用户的复杂应用需求已成为一个新的研究热点。 随着w 曲服务技术的不断发展和企业本身的需求，基于w 曲服务的业务流 程正逐渐成为企业或组织实现商业目标的方法。业务流程是一个由各种不同功能 的活动相连的一组有相互关系的任务，这些活动依照一定的业务逻辑和顺序依次 执行。对于企业或者组织而言，业务流程是它们的重要知识资产。从某种程度上 来说，业务流程可以体现企业的核心竞争力。基于w e b 服务的业务流程将业务 流程的功能具体化为w e b 服务，定义了一组w e b 服务执行的顺序以及它们之间 共享的数据、涉及到的伙伴及伙伴在流程中扮演的角色等。 在w e b 服务环境下，由于多个服务提供者可以提供具有不同服务质量的相 同或相似功能的服务，如何在这种分布式环境下，选择出合适的服务来组合实现 山东大学硕士学位论文 业务流程是一个值得研究的课题。基于业务流程的w e b 服务组合研究，对企业 实现全球化和虚拟化具有重要意义。 服务组合是指按照一定的业务逻辑对现有的一组服务进行集成，从而构建服 l - 务执行流程，以更好地满足用户的需求。面向服务的体系结构解决了如何描述和 组织服务的问题，以便服务可以被动态地、自动地发现和使用。而w e b 服务组 户 合能够将服务模块组合成一个完整的应用，目前已成为以w e b 服务为基础的信 息基础设施和企业业务应用集成之间的桥梁。根据选择被组合服务的时机不同， w 曲服务组合的方式一般可抽象地划分为静态组合和动态组合两种。前者是设计 人员在设计阶段确定，后者则是在服务运行阶段进行选择。 在w 曲服务环境下，服务是动态变化的。在大部分情况下，在设计阶段就确 定被组合服务的静态的服务组合方式不能满足企业或组织的实际应用需求，同 时，完全智能化的自动组合又是非常复杂的，难于实现。因此，目前国内外学者 将服务组合方面的研究重心放在半自动的服务组合上【9 】。所谓半自动的服务组合 方式，就是业务人员首先根据具体的应用需求建立一个通用的服务组合流程模 型，该服务组合流程模型实际上对应着一个抽象的业务流程。在该业务流程中， 一 有多个活动或者任务。每个活动或任务可通过执行相应的服务来完成。在w 曲服 务环境下，存在多个满足相同功能需求而具有不同q o s ( q u a l i t yo f s e r v i c e ，服务质 。 量) 1 0 1 参数( 如响应时间、价格、可靠性等) 的w e b j 报务，如何从中选择满足各个 活动( 任务) 功能需求的具体服务，形成一个可执行的组合服务来满足企业或组织 的需求就成为服务组合中的一个关键问题。本文称其为服务选择问题。 在w e b 服务的组合过程中，w e b 服务的选择是一个非常关键的问题。w e b 服务技术的流行使得网络上可访问的w e b 服务的数目急剧增加，从而导致了大 量的功能相同或相似的w e b 服务的出现，因此在选择w e b 服务时，对于功能相 同的w e b 服务，就要考虑诸如价格、响应时间、信誉等一些w e b 服务的非功能 属性，即q o s ，所以q o s 成为w e b 服务选择的重要依据。另一方面，从安全角 度讲，在业务流程的执行过程中，因涉及多方人员甚至组织参与，需要考虑流程 中各个活动之间的安全约束关系。安全约束是基于角色的访问控南1 ( r o l eb a s e d a c c e s sc o n t r 0 1 ) t n l 模型中的一个重要概念，在组织的业务逻辑问题上的安全约束 l 往往施加在r b a c 模型中用户、角色、权限等元素或者元素之间的关系之上。 2 a 山东大学硕士学位论文 选择问题。如s h w a n g 等研究了在不可靠环境下如何动态地选择w e b 服务以保 证w e b 服务组合的可靠性【”】。文章中用有限状态机来模拟w e b 服务操作的许可 调用序列，通过为每个执行状态赋予一个聚合可靠性值来为w e b 服务的选择提 供依据。但是，他们没有考虑w e b 服务之间的安全约束，如职责分离约束和职 责绑定约束等。近几年出现的对弹性策略的研究从多备份的角度来保证业务流程 - 执行的可靠性。n “等最先给出了弹性策略的概念，该策略要求访问控制系统能 够抵抗一定数目的用户缺失【1 6 】。文章对弹性检测问题进行了深入的研究并讨论了 弹性策略和静态职责分离策略的一致性问题。弹性策略的一个典型实例就是当有 s 个用户缺失时，仍存在d 个不相交的用户集，每个用户集都包含执行关键任务 的所需权限。q w a n g 等讨论了工作流中的约束关系及其可满足性问题，并给出 了工作流系统中三种级别的弹性的形式化定义【1 7 1 。f e d e r i c a 等定义了一种新的约 束弹性约束，并研究了w s b p e l 业务流程中的授权和用户缺失下的弹性满 足问趔1 8 1 。这些研究为保障任务完成提供了很好的方法，但是仅定性考虑了用户 存在或缺失的情况，以用户缺失数为典型特征讨论弹性策略，而实际中的用户缺 失可能不是绝对的，而是存在一定的概率，因此，有必要从概率的角度进行相应 一 的定量分析。 针对动态业务流程中的访问控制问题，许多研究就基于w e b 的业务流程中的 。 访问控制问题进行了深入的讨论。由于w s b p e l ( w e bs e r v i c e sb u s i n e s sp r o c e s s e x e c u t i o nl a n g u a g e ，w 曲服务业务过程执行语言) n9 】并没有涉及访问控制机制， 在业务流程中没有描述用户与活动相关联的授权信息，对于活动的执行也没有 描述安全授权约束( 如职责分离约束等) 。针对该问题，e l i s a 等提出了 r b a c w s b p e l l 2 0 1 ，用r b a c 模型扩展w s b p e l ，使其能够很好地支持授权信 息的描述以及职责分离约束和职责绑定约束，解决了为w s b p e l 业务流程描述 授权策略的问题。这些研究从访问控制的角度有效地保证了业务流程的安全， 通过对需要执行活动的用户进行识别，并检验其合法身份，使得只有被授权并 且满足授权约束的用户才能执行相应的活动2 1 1 2 2 2 3 1 。 j 虽然已有很多学者对w e b 服务组合进行了研究，并取得了很多成就，但是现 有的研究大都没有考虑组织在安全约束上的需求，只是从q o s 的角度( 局部q o si 或全局q o s ) 对w e b h 艮务组合过程中的服务选择问题进行了一系列的研究。此外， 4 从w e b 服务的动态性、开放性和松散耦合性出发，为确保整个业务流程的安全 性和可靠性，提出了一种基于w e b 服务的业务流程的服务选择方法。首先，给 出了业务流程的形式化定义，并讨论了在为业务流程中的各个活动选择服务提供 者的时候需要考虑的因素。这些因素主要包括q o s 和安全约束。在q o s 上，主 要考虑了服务的响应时间、价格、可靠性和信誉四个参数。在安全约束上，主要 考虑了职责分离约束和职责绑定约束。紧接着，本文给出了业务流程的服务选择 问题的形式化定义。其次，给出了基于线性规划的求解方法，给出了该线性规划 问题所对应的目标函数、约束条件( 包括对于服务质量的约束以及安全约束上的 约束条件表达) 。最后，通过实验来验证所提出方法的可行性和有效性。 可靠性作为影响业务流程执行效果的一个重要因素，已得到越来越多的重 视。当前针对可靠性的研究更多地集中在服务组合可靠性的研究上，也给出了相 应的可靠性评估框架。但是，w e b 服务的动态性对业务流程执行的可靠性带来了 一定的影响，因此，在选择服务的过程中，需要在满足安全约束的前提下，根据 原子服务的可靠性进行动态地服务选择，以保证整个业务流程执行的可靠性。针 对此问题，提出了一种面向业务流程安全性和可靠性的动态w e b 服务选择方法。 该方法充分考虑了原子服务的可靠性对业务流程执行效果的影响，保证了在满足 山东大学硕士学位论文 组织安全约束的前提下，依据服务组合过程中配置的执行可靠性进行动态地服务 选择。使用马尔可夫链对业务流程的服务组合进行模型化。在组合过程中，首先 根据安全约束对组合图进行“流程执行路径裁剪”处理，然后在裁剪后的马尔可 夫链上，基于原子服务的可靠性和配置的执行可靠性来实现动态的服务选择。我 们给出了相应的算法，并用实验证明了我们的方法是有效的和可行的。 1 4 论文结构 文章后续部分组织结构如下： 第二章，对w e b 服务及w e b 服务组合进行了介绍，并对w 曲环境下基于 q o s 的服务选择以及安全