【《跨云场景下的信任协商方法综述》5600字】

跨云场景下的信任协商方法综述目录TOC\o"1-3"\h\u29829跨云场景下的信任协商方法综述 [48]是由Winsborough提出的，用于在陌生双方之间交换彼此的信任凭证，逐步建立起信任关系的访问控制机制。在自动信任协商中，包含属性信任凭证，访问控制策略，协商策略等基本概念。属性信任凭证是访问或被访问实体的属性集合的描述，它不仅可以是实体的身份标识，也可以是实体的物理环境、数字签名的文档以及任何建立信任所需要的信息。访问控制策略能够保护资源不被非法访问，从而达到规范合法用户对资源的操作的目的，其决定了在自动信任协商中披露哪些信任凭证以及这些信任凭证披露的先后顺序。协商策略是基于访问控制策略的控制信任凭证披露的算法。本节内容首先对异构云资源进行统一的描述，并根据双方的访问控制策略生成属性协商树，然后通过对树的遍历、剪枝、分解等操作，生成信任协商的路径，并从中选择最优路径进行协商，实现高效安全的跨云资源访问授权。1.3.1基于属性的信任协商描述定义5-1属性元attr实体属性的基本单元，根据是否可以向外披露，将分为公开属性和加锁属性，并分别用A_F和A_L来标识公开属性和加锁属性。定义5-2属性集合AttrSetAttr=Sattr,Rattr,Aattr定义5-3访问请求ReqReqM→N={s,r,a}表示云服务M请求对云服务N中资源R的访问请求，s={Sattr1,定义5-4协商策略（NegotiationPolicy，NP）NP:AttrTarget←{AttrCondition}，规定了属性披露的条件，是对策略属性协商过程中进行控制的规则，其中，当属性集合满足{AttrCondition}条件时，对属性AttrTarget进行披露。定义5-5协商属性披露树（PublicTree，PT）对于云服务N中资源R的属性披露树PT，满足：（1）PT的根节点为资源R；（2）PT中除了根节点之外的其他节点是云M和云N中的属性；（3）从PT的叶子节点到根节点是一条资源R的授权路径。定义5-6协商属性披露序列（PublicSequence，PS）PS=(Attr根据上述定义，在表5-1中给出两个云服务N和M的协商策略示例，其中Attr1N,表5-1云服务N和M的协商策略Tab.5-1NegotiationStrategyofCloudServiceNandM云服务M策略集云服务N策略集Attr1RAttrAttrAttrAttrAttrAttr跨云资源访问中的自动信任协商的过程分为以下2个步骤：（1）云服务M向云服务N的某一资源提出协商请求Req；（2）云服务M和N根据其信任协商策略，找到一个属性披露序列，将属性披露序列，云服务双方按照属性披露序列将自身的属性信任凭证披露给对方。若不能找到一个属性披露序列，则协商失败。在上述过程中，找到一个属性披露序列的过程实际上是根据云服务M和云服务N的信任协商策略生成一个属性披露树，对属性披露树进行路径的选择。协商区块链会分别向云服务获取信任协商策略，并通过双方的信任协商策略按照如下的方法进行属性披露树的构建。首先定义属性披露树中的节点，如图5-2所示，分别由资源节点（即根节点），与逻辑表达式、属性节点以及标识属性加锁或者公开的标识节点。图5-2属性披露树节点类型Fig.5-2Attributetreenodetype对于N中的资源R，有访问控制策略R(Attr1M∧Attr2M)∨Attr3M)，首先定义访问资源R为树的根节点，将与资源R直接相关的逻辑表达式作为资源R的孩子节点，然后根据M的访问控制策略：Attr1MAttr1N∨(Attr2N∧图5-3属性协商披露树Fig.5-3Attributenegotiationdisclosuretree1.3.2基于属性披露树的信任协商方法当属性披露树构建成功之后，就可以对属性披露树进行分解，分解的目的是确定树中有多少条能够协商成功的路径。分解的基本思想是将资源节点R的逻辑表达式按照“∨”关系进行分解，将树分解成若干棵子树，则每一个子树就是一个属性披露序列PS，具体来说，对于属性披露树的叶子节点：（1）如果叶子节点为L标识，向上回溯，如果回溯到“∨”关系，则将“∨”为起点的属性节点到该叶子节点的分支进行剪枝；如果回溯到根节点，则表明本次回溯得到的属性披露序列不能够协商成功，则对该分支进行剪枝。（2）如果叶子节点是F标识，向上回溯，如果回溯到根节点，则说明找到一个属性披露序列PS能够使得协商成功，此时将该分支上除根节点R以外分解出来；如果回溯到“∧”关系，则将“∧”关系的多个分支到根节点R的路径全部分解出来。（3）当按照（1）（2）将所有的分支进行了分解，并且保证每个分支中叶子节点都为F标识节点，最后只剩下根节点R，将根节点R作为每个子树的根节点，至此属性协商树分解完毕。以图5-3为例，分解得到的子树结构如图5-4。图5-4属性披露树分解结果Fig.5-4Attributetreedecompositionresults根据分解之后得到的子树，能够很容易的得到两个属性披露序列，从左到右依次为：((Attr4M,在对属性协商树分解完成之后，需要选择一条最优的路径。定义5-1本文基于路径中属性的隐私开销，属性的历史协商成功期望以及属性披露序列长度的综合评价EvaiEvai上式中，Evai为路径i的综合评价结果，是由路径i的隐私开销Weight_routei、协商成功期望E_routei以及路径i的属性披露序列的长度Depthi决定的，属性隐私开销和属性披露序列的长度越小，协商成功的期望越大，则路径i的综合评价定义5-2路径i的隐私开销为Weight_routeiWeight_routei假设路径i中有n个属性节点，t是其中的一个属性节点，Weight(t)代表披露属性t的隐私开销，则路径i的隐私属性开销就表示为路径中所有属性节点的隐私开销的均值。定义5-3路径i的协商成功期望为E_routeiE_routei假设路径i中有n个属性节点，t是其中的一个属性节点，E_old(t)表示属性节点t的历史协商成功的期望，E_new(t)表示属性节点t在上次协商中协商是否成功，如果成功则为1，否则为-1，E_old(t)+E_new(t)为属性节点t本次协商成功的期望，则路径i的协商成功期望就表示为路径i中所有属性节点本次协商成功的期望的加和。定义5-4路径i的属性披露序列的长度Depthi在最优路径选择之后，跨云访问的双方根据属性披露序列交互具体的属性值，直至将序列中的所有属性值披露完毕，若符合对端的策略要求，则允许跨云资源访问，否则拒绝。本文提出的信任协商路径选择的方法，综合考虑了协商成功率，隐私开销和属性披露个数，希望能够找到一条协商成功期望尽可能大，隐私开销尽可能小，以及所要披露的属性尽可能少的路径进行属性披露，较大的协商成功期望保证了按照所选择路径进行属性披露尽可能协商成功，较小的隐私开销能够减少敏感属性的披露，较少的披露属性个数能够在后续的属性披露中提高协商的效率。表5-2给出了本文所采用的策略属性协商算法的伪代码。表5-2属性披露树信任协商算法Tab.5-2Trustnegotiationalgorithmbasedonattributedisclosuretree输入：PolicySetn,PolicySetm//N和M的访问控制策略集输出：negotiationresult//属性协商结果tree=treeCreate(PolicySetn,PolicySetm)//基于N和M的访问控制策略生成属性协商树ergodic(tree){//对属性协商树进行遍历，回溯，分解if(node.children==L){//如果遍历到L标识的属性节点，则进行回溯和剪枝操作if(backtrace(node)==R){//如果能够回溯到根节点R，则对该分支进行剪枝prune(nodeR.child)countinue}if(bakctrace(node)==∨){//如果能够回溯到∨逻辑关系，则对该分支进行剪枝prune(node∨)countinue}}elseif(node.child==F){//如果遍历到F标识的属性节点，则进行回溯并分解树结构split(nodeR.child)}}subtree[]=ergodic(tree)//执行协商树遍历得到子树集合if(subtree[]!=null){//如果子树集合非空，则计算带权路径长度，并返回协商成功for(iinsubtree[]){eva[i]=E(subtree[i]*)/(weight(subtree[i])*depth(subtree[i]))//对路径i进行综合评价