普适访问控制模糊推理系统

论文摘要

普适计算是M.Weiser于1991年提出的,现在已被公认为未来的计算模式。普适计算已经成为计算机领域内的研究热点,但是目前国内外对普适计算的研究主要集中在其基础设施上,但是随着研究和应用的不断深入,普适计算的安全性越来越重要。普适计算环境中的设备是动态互联的,提供的服务是随时随地的,所以其访问控制具有高度的模糊不确定性。传统的计算机系统以集中式访问控制为主,访问控制的对象及其关系都能够用精确的数学模型建模;而普适计算环境中的访问控制所依赖的因素如时间、位置以及要素之间的关系是非常复杂的,很难为之建立精确的数学模型,而且对于复杂系统的研究如果采用传统的精确量化的方法反而容易导致最终结果的不准确。因而传统的访问控制模型不能满足普适计算环境下访问控制的需要。无论从普适计算环境对访问控制的要求,还是访问控制自身发展的方向来看,对访问控制进行模糊化研究是非常有必要的。因为,一方面,普适计算环境是一个复杂系统,其访问控制存在模糊不确定性,不能够用精确的数学模型对其描述;另一方面,访问控制策略的制定往往是由系统管理员或者用户个人制定,并用语言描述的,而人的思维过程和语言是模糊的,所以人们指定的访问控制策略往往都是模糊的。本文的主要研究成果如下:(1)本文研究了国内外访问控制领域的研究成果,并结合最新的普适计算环境的安全研究成果,论述了普适计算环境下访问控制的模糊策略,提出了基于角色的普适访问控制模糊模型。该模型通过对基于角色的访问控制模型进行时空化、模糊化扩展,能够体现普适访问控制模糊策略。(2)本文在提出的理论模型的基础上,应用区间值模糊谓词逻辑,设计了模型的模糊推理系统。该推理系统采用反向推理与正向推理结合的方式,其推理过程是:首先推理机的反向推理部件根据输入的访问请求,对模糊知识库中的模糊规则进行反向推理从而获得支持该访问请求的推理树;继而正向推理部件依据所有推理路径并结合事实库中的相关内容,根据基于区间值模糊推理算法分别进行正向模糊推理;最后,推理机的冲突消解部件从得到的所有的推理结果中选择或者计算出最终的推理判断结果。(3)针对文中提出的理论模型,我们开发了的普适访问控制模糊推理系统,该系统在Microsoft.NET平台进行构建,采用的是B/S模式,具备良好的分布式计算能力。该系统开发过程中采用的是模块化开发方式,通过划分系统的逻辑功能,各个模块单独编写、编译,最终集成起来构造出完整的模糊推理系统。模块具备可扩展性,可以根据系统具体的要求进行相应的改造。本文构建的普适访问控制模糊模型及其推理系统,经过模拟验证能够对普适计算环境下的访问控制提供有效的支持。本文研究依托普适计算访问控制系列研究课题—陕西省自然科学基金(编号:2006F27),教育部科学研究重点项目(编号:107106),国家自然科学基金(编号:60773224)。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 本文的研究意义及内容
• 1.3.1 本文的研究意义
• 1.3.2 本文的内容安排
• 第2章 普适计算环境下的访问控制
• 2.1 普适计算环境的安全对时空的需求
• 2.2 时空属性
• 2.2.1 时间属性
• 2.2.2 空间属性
• 2.3 RBAC模型时空化扩展
• 2.4 普适计算环境访问控制实例
• 2.5 本章小结
• 第3章 普适访问控制中的模糊概念
• 3.1 普适访问控制对模糊的需求
• 3.2 区间值模糊谓词逻辑
• 3.2.1 模糊逻辑
• 3.2.2 模糊集合相关概念
• 3.2.3 区间值模糊谓词
• 3.2.4 普适访问控制决策要素
• 3.2.5 普适访问控制区间值模糊谓词
• 3.3 本章小结
• 第4章 普适访问控制模糊模型
• 4.1 普适访问控制模糊策略
• 4.2 普适访问控制模糊模型要素
• 4.3 普适访问控制模糊规则系统
• 4.4 普适访问控制模糊规则库
• 4.5 模糊推理中规则库的结构验证
• 4.5.1 普适访问控制模糊规则库的良构性
• 4.5.2 普适访问控制模糊规则库结构验证
• 4.5.3 规则库结构化验证算法
• 4.6 本章小结
• 第5章 普适访问控制模糊推理系统
• 5.1 普适访问控制模糊推理系统的组成
• 5.2 普适访问控制模糊反向推理算法
• 5.3 普适访问控制模糊正向推理算法
• 5.4 普适访问控制模糊推理系统冲突消解
• 5.5 普适访问控制模糊推理实例
• 5.6 普适访问控制模糊推理系统工作流程
• 5.7 本章小结
• 第6章 普适访问控制模糊推理系统设计实现
• 6.1 普适访问控制模糊推理系统实现
• 6.1.1 普适访问控制模糊规则类
• 6.1.2 普适访问控制模糊规则库类
• 6.1.3 普适访问控制模糊推理引擎类
• 6.2 普适访问控制模糊推理系统界面
• 6.3 本章小结
• 第7章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 模糊规则类
• 规则库类
• 区间值模糊推理类
• 致谢
• 攻读学位期间研究成果