反射式信息安全中间件研究

论文摘要

中间件技术在信息系统安全保障方面有着广泛的应用,它使复杂的安全问题与应用系统相分离,有效地增强了系统的灵活性和易用性。但是,技术的发展使传统安全中间件技术在移动计算、多媒体应用、嵌入式系统、军事应用等领域遇到了新的挑战,这些应用领域要求安全中间件能够适应有限且不稳定的系统资源环境,能够满足用户的服务定制要求,而且具有动态重配置的能力。传统安全中间件由于采用“黑盒”实现机制,在内部结构与外部行为上存在固有缺陷,很难解决上述问题。为此,本文借鉴反射式中间件的研究成果,将反射计算的思想引入安全中间件的设计,研究提出了一种反射式信息安全中间件RSM(Reflective Security Middleware)。RSM可以感知系统资源及用户需求的变化,在重配置机制的支持下动态调整系统的自身结构与行为方式,最大限度地满足应用需求。本文结合军事信息系统的特点和要求,以可视化武器平台指控中心安全保密系统为应用背景,研究提出了RSM的体系结构,给出了详细设计。在对重配置机制和配置策略冲突问题进行深入研究分析的基础上,构建了RSM重配置机制并对其正确性进行了分析验证,针对其可能存在的配置策略冲突提出了对应的解决方案,引入了用户关注度和应用重视度的概念,改进了暗标拍卖法的标值计算体系,并给出了算法的详细描述。最后对RSM的原型系统进行了实现,并利用两个实例对系统的使用效果进行了分析,RSM系统比传统信息安全中间件具有更好的灵活性、适应性、开放性和可配置能力。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 信息安全中间件现状
• 1.2.2 反射式中间件现状
• 1.2.3 反射式信息安全中间件现状
• 1.3 论文主要工作
• 1.4 论文整体结构
• 第二章 反射式信息安全中间件技术原理分析
• 2.1 开放实现思想
• 2.1.1 开放实现的目标
• 2.1.2 开放实现的原则
• 2.1.3 开放实现的应用领域
• 2.2 反射式中间件
• 2.2.1 反射计算
• 2.2.2 反射系统
• 2.2.3 反射式中间件定义
• 2.2.4 反射式中间件结构
• 2.2.5 反射式中间件的反射机制
• 2.2.6 反射式中间件的典型应用
• 2.3 信息安全中间件
• 2.3.1 CDSA体系框架
• 2.4 本章小结
• 第三章 反射式信息安全中间件RSM的设计
• 3.1 RSM总体结构的设计
• 3.2 RSM反射机制
• 3.2.1 反射类型
• 3.2.2 反射时间
• 3.2.3 反射范围
• 3.2.4 内部实现机制
• 3.2.5 反射视图
• 3.3 RSM安全应用层的设计
• 3.4 RSM元层（安全服务管理层）的设计
• 3.4.1 元模型
• 3.4.2 元协议（配置工具）
• 3.4.3 元层察看器
• 3.5 RSM基层（安全构件层）的设计
• 3.5.1 构件库
• 3.5.2 资源传感器
• 3.6 本章小结
• 第四章 RSM重配置机制的实现与分析验证
• 4.1 重配置原理
• 4.1.1 重配置的一般模型
• 4.1.2 基于构件的重配置模式
• 4.1.3 重配置的正确性分析
• 4.2 RSM的重配置机制
• 4.2.1 构件的注册注销机制
• 4.2.2 重配置消息
• 4.2.3 重配置机制的实现
• 4.2.4 RSM重配置机制的正确性分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 RSM配置策略冲突的解决方案
• 5.1 配置策略冲突产生的原因
• 5.2 暗标拍卖法
• 5.3 RSM的配置策略冲突解决方案
• 5.3.1 RSM的配置策略选择标准
• 5.3.2 用户关注度与应用重视度定义
• 5.3.3 RSM的配置策略冲突解决机制
• 5.3.4 配置策略选择过程
• 5.3.5 配置策略选择算法描述
• 5.3.6 算法的分析与比较
• 5.4 本章小结
• 第六章 RSM原型系统的实现
• 6.1 RSM安全应用层的实现
• 6.2 RSM元层（安全服务管理层）的实现
• 6.2.1 元模型的实现
• 6.2.2 元协议（配置工具）的实现
• 6.2.3 元层察看器的实现
• 6.3 RSM基层（安全构件层）的实现
• 6.3.1 认证构件的实现
• 6.3.2 加/解密构件的实现
• 6.3.3 资源传感器的实现
• 6.4 RSM系统效果分析
• 6.4.1 实例一
• 6.4.2 实例二
• 6.4.3 效果分析
• 6.5 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 本文总结
• 7.2 进一步工作展望
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢