本文選題：隱私建模 + 云計(jì)算��； 參考：《南京航空航天大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：可伸縮性,按需付費(fèi)以及基于網(wǎng)絡(luò)的消息傳遞是云計(jì)算的三個(gè)核心特征。云計(jì)算強(qiáng)調(diào)一切皆服務(wù)�；A(chǔ)設(shè)施層、平臺(tái)層以及面向最終用戶(hù)的軟件層都被包裝為不同形式的服務(wù),并通過(guò)不同的交互方式和數(shù)據(jù)協(xié)議完成協(xié)作。這種分層可伸縮的協(xié)作方式為云計(jì)算使用者帶來(lái)了極大的便利,如:減輕了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理的負(fù)擔(dān),具備了與地理位置無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)能力,避免了硬件、軟件等方面的投資損失等。但與此同時(shí),云計(jì)算服務(wù)提供者(Cloud Service Provider)的中間操作過(guò)程對(duì)用戶(hù)透明,用戶(hù)將喪失對(duì)其數(shù)據(jù)的部分控制權(quán),進(jìn)而引發(fā)了用戶(hù)對(duì)云計(jì)算安全與隱私保護(hù)的擔(dān)憂(yōu)。云計(jì)算環(huán)境下最終應(yīng)用是一系列服務(wù)的有機(jī)聚合。這種聚合,既包括了Web服務(wù)組合方式下通過(guò)結(jié)構(gòu)化活動(dòng)對(duì)原子服務(wù)的編排與編制,也包含了高層服務(wù)與底層服務(wù)之間的依賴(lài)關(guān)系。且云計(jì)算應(yīng)用中所涉及的服務(wù)往往由不同服務(wù)提供商提供,具備跨機(jī)構(gòu)特性,而即使同一服務(wù)提供商內(nèi)部的服務(wù)也存在著數(shù)據(jù)與平臺(tái)的異構(gòu)。這種以服務(wù)聚合為基礎(chǔ)的應(yīng)用形態(tài),使傳統(tǒng)隱私保護(hù)方法面臨了新的挑戰(zhàn)。最終用戶(hù)的隱私需求往往直接與服務(wù)聚合的結(jié)構(gòu),行為以及參與方相關(guān),而隱私收集與使用目的、暴露方式、保持時(shí)間等屬性更與應(yīng)用業(yè)務(wù)邏輯直接關(guān)聯(lián),無(wú)法通過(guò)單一針對(duì)數(shù)據(jù)的加密與檢驗(yàn)完成。同時(shí),不同服務(wù)提供商難以引入統(tǒng)一的數(shù)據(jù)保護(hù)策略,單一提供商無(wú)法強(qiáng)制其他參與方采用相同的數(shù)據(jù)加密與保護(hù)方案,因此難以通過(guò)加密和訪(fǎng)問(wèn)控制等傳統(tǒng)手段保證多參與方的應(yīng)用中隱私不出現(xiàn)泄露。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),最新的隱私保護(hù)規(guī)范都將“提供可驗(yàn)證的方式,確保軟件的實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)足對(duì)應(yīng)的隱私需求”列為隱私保護(hù)需要滿(mǎn)足的最重要原則之一。目前針對(duì)云計(jì)算環(huán)境下隱私需求的驗(yàn)證在國(guó)內(nèi)外都尚處于起步階段,本課題針對(duì)這一問(wèn)題,從支持模型檢測(cè)的隱私建模方面開(kāi)展工作,分別對(duì)云計(jì)算環(huán)境下隱私需求的建模方法和云計(jì)算系統(tǒng)中靜態(tài)服務(wù)和動(dòng)態(tài)服務(wù)的隱私建模方法進(jìn)行了研究。主要的研究工作包括:(1)提出了隱私活動(dòng)的元模型以及基于此元模型的隱私需求建模和系統(tǒng)隱私建�？蚣�。支持模型檢測(cè)的模型要求系統(tǒng)模型和需求模型都基于語(yǔ)義相同的原子命題集合。本文所提出的隱私活動(dòng)元模型,系統(tǒng)歸納并精化了目前被采納的隱私保護(hù)規(guī)范中的核心概念,并進(jìn)一步分析了這些概念元素之間的關(guān)系,給出了其精確的形式語(yǔ)義。在此基礎(chǔ)上,討論了基于隱私活動(dòng)元模型的隱私需求建模和系統(tǒng)隱私建模的框架。本研究后續(xù)工作都圍繞此元模型及相關(guān)框架展開(kāi)。(2)在隱私需求的建模方面。提出了一種聲明式隱私需求描述語(yǔ)言(Declarative Privacy Policy Language,DPPL),該語(yǔ)言不僅考慮了數(shù)據(jù)、角色和目的的層次結(jié)構(gòu),而且通過(guò)定義可擴(kuò)展的聲明式約束模板提供了時(shí)序約束的表達(dá)能力。在此基礎(chǔ)上,分析了隱私活動(dòng)包含關(guān)系對(duì)最終建模結(jié)果的影響,給出了針對(duì)該語(yǔ)言定義的隱私需求的形式化建模算法。考慮到傳統(tǒng)形式化驗(yàn)證由于空間爆炸而帶來(lái)的實(shí)用性限制,進(jìn)一步結(jié)合隱私活動(dòng)的特征提出了隱私需求模型的約簡(jiǎn)方法。最后,通過(guò)實(shí)例分析和仿真檢驗(yàn)了本研究所提出方法的可行性。(3)在云計(jì)算靜態(tài)服務(wù)的隱私建模方面。針對(duì)SOAP/WS-*服務(wù)及其業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語(yǔ)言BPEL流程的隱私建模開(kāi)展了研究。首先,對(duì)于服務(wù)組合流程中SOAP/WS-*原子活動(dòng)中包含的隱私數(shù)據(jù)進(jìn)行了建模分析。其次,提出了一種擴(kuò)展內(nèi)部變遷的遷移系統(tǒng),用以將BPEL里所有可能牽涉隱私活動(dòng)的變量訪(fǎng)問(wèn),謂詞表達(dá)式等都建模為獨(dú)立的變遷。之后,針對(duì)此變遷系統(tǒng)中的每一個(gè)變遷進(jìn)行轉(zhuǎn)換,從數(shù)據(jù)、目的、參與方和謂詞約束4個(gè)方面入手,將原有的變遷轉(zhuǎn)換為可能的隱私活動(dòng),從而建立起面向隱私活動(dòng)的BPEL模型。最后,通過(guò)案例分析和仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)該方法所建立的模型和原有的BPEL建模結(jié)果在狀態(tài)空間方面進(jìn)行了比較,以確保該方法的建模結(jié)果不會(huì)加劇狀態(tài)空間爆炸。(4)在云計(jì)算動(dòng)態(tài)服務(wù)的隱私建模方面。針對(duì)云計(jì)算動(dòng)態(tài)服務(wù)的典型代表——Restful服務(wù)的應(yīng)用狀態(tài)開(kāi)展隱私建模研究�？紤]到由于超媒體作為應(yīng)用引擎特征而引發(fā)的服務(wù)內(nèi)部變遷,提出了一種Restful服務(wù)應(yīng)用狀態(tài)的隱私模型并研究了從Restful服務(wù)描述向此模型的自動(dòng)轉(zhuǎn)換方法。在該模型中,不僅利用隱私活動(dòng)的元模型確保了隱私操作的精確刻畫(huà),同時(shí)形式化定義了Restful服務(wù)資源操作、鏈接等基本概念以及之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。最后通過(guò)案例分析和實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了方法的可用性。(5)根據(jù)隱私需求建模和系統(tǒng)隱私建模的理論研究,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了云計(jì)算隱私策略描述和建模,云計(jì)算靜態(tài)服務(wù)和動(dòng)態(tài)服務(wù)隱私建模的相關(guān)原型工具。采用此原型工具,對(duì)一個(gè)電子商務(wù)場(chǎng)景的總額綜合案例進(jìn)行的分析,說(shuō)明了所提出建模方法的實(shí)用性與可用性。
[Abstract]:In order to meet this challenge , it is difficult for users to adopt the same data encryption and protection scheme . ( 2 ) In the aspect of the modeling of the requirement of privacy , a kind of declarative privacy policy language ( DPPL ) is proposed .

【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP309

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