软件定义网络(Software-defined networking,SDN)作为一种新型网络架构,其灵活控制、可编程的特点受到业界青睐。为减少同构控制器间可能造成的攻击感染,近年来有人将动态异构冗余的思想引入SDN控制层,提出了异构SDN控制器架构。最近,异构SDN控制器架构已经被应用于云数据中心、车联网及智能电网等场景中。不同于传统SDN网络只有部署在控制器本地的应用程序,越来越多的控制器应用程序部署在远程的云端,这对应用程序的访问控制提出了新的需求。通常,应用程序通过调用北向接口(Northbound Interface,NBI)来访问控制器上的网络资源,从而实现网络可编程。然而,缺少加密、认证和授权管理等机制的北向接口会带来许多安全问题,例如资源暴露和配置篡改等。针对这些问题,研究者们针对不同的控制器开发了特定的访问控制系统。然而,这会存在以下问题:(1)异构SDN控制器架构中存在着多种不同种类的控制器,并且各类控制器在系统架构和编程语言等方面区别较大。当安全需求发生变动时,不同控制器上的访问控制系统都要进行重写;(2)现有系统多使用API挂钩技术实现对控制器内部SDN应用程序的访问控制,但这种方式无法实现架构中更常见的外部应用程序的访问控制。针对以上问题,我们提出将访问控制任务进行抽象,将访问控制功能交由给一个控制器外部的通用平台或模块,来解决异构控制器架构下的访问控制问题。本文将在异构SDN控制器架构下,设计两种通用的北向接口访问控制方案。本文主要工作如下:(1)针对单个应用程序访问的应用场景,我们提出一种基于SGX的中间代理访问控制方案。首先,我们结合SGX技术,提出一种可信的中间代理访问控制模型。在所提模型中,代理位于应用层和控制层之间并运行于可信执行环境中,控制器将访问控制任务委托给可信代理层完成,从而实现对异构控制器的通用访问控制。其次,为减轻控制器的工作负载和安全地传输策略、资源等敏感数据,我们结合SGX的远程认证和密封存储特性,设计了一种轻量级安全协议,其中包括代理、应用程序与控制器三者间的身份认证、密钥协商以及消息代理转发过程。在协议的实现过程中,控制器仅需要执行简单的AES加密。最后,我们通过理论分析和仿真实验表明,本方案具有较低的计算开销及网络开销,并且具有较好的实用性。(2)针对多个应用程序协同访问的应用场景,我们提出一种基于信任属性的广播加密方案。首先,我们采用与门结构,结合混合阶双线性群、椭圆曲线加密算法和双系统加密技术,来实现一种属性广播加密模型。该模型仅需安装一个通用于异构控制器的加解密模块,即可实现对应用程序访问控制的同时,对网络资源加密传输。相较于其他同类的属性广播加密方法,我们在模型中引入基于中间人属性基加密技术和哈希技术,实现外包存储和可验证外包解密,减少了用户私钥的存储开销和解密的计算开销。其次,为解决合法应用程序可能被入侵而造成越权或非法访问的问题,我们引入信任评估模型,来动态调整应用程序的访问权限。模型依据应用程序历史交互行为,评估其未来一定时间内的可信程度,据此为其分配访问权限。最后,我们通过理论分析和对比实验表明,方案的计算开销和存储开销较小,可伸缩性强,并且通过仿真实验验证信任评估方法的有效性。