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网络安全问题是分布式网络应用中需要解决的关键科技问题,传统的网络安全措施,如PKI、访问控制等,由于中心依赖性和可扩展性不足,不适合解决目前快速发展的分布式网络场景,如P2P、网格、普适计算等。信任管理作为一种“软安全”技术,具有很好的灵活性和可扩展性,为网络安全问题的解决提供了可行的思路。本文主要对分布式场景中的信任管理和模型评估的相关问题进行研究。研究内容包括分布式场景下的基于参数的信任模型、层次化的信任模型的评估、基于可信建模过程的信任模型评估算法以及用于物联网场景下的信任管理和模型评估的理论和方法。论文的主要工作如下:(1)提出了基于参数的分布式信任模型。现有的信任模型对信任的定义和描述方法各不相同,在功能特性上存在顾此失彼的现象,有必要探索更通用的信任模型来解决分布式网络中的信任问题。本文从信任的定义和信任模型的功能特性出发,提取了9个功能参数:灵活性、主观性、模糊性、时间衰减性、传递性、抗攻击性、奖惩机制、敏感性和可扩展性。在对这9个参数建模的基础上提出了一种分布式信任模型。分析结果表明所提信任模型满足提取参数的功能要求,具有一定的通用性。仿真结果表明所提的信任模型是合理有效的,相对于其他相关模型在相同的功能参数上表现更为优越一些。(2)提出了基于参数分层建模的信任模型评估方法。接续上节的功能参数,重点对P2P、网格、Ad Hoc、普适计算、WSN网络等分布式网络中存在的信任模型进行了定性分析。在量化评估方面,给出了一个加权量化模型。对每个参数用德尔菲方法进行了详细的量化。同时构建信任模型评估参数层次化模型,用层次分析法对各层参数进行组合,形成基于参数的信任模型的综合性评价。最后通过实例对信任模型进行评估,解决了模型的优化选择问题。分析和实例结果表明所提方案是合理有效的。(3)基于上述(1)中的思想,进一步提出了一种新的基于可信建模过程的信任模型评估算法。将信任模型按照信任生命周期分解成信任产生、信任建模、信任计算、信任决策和信任传递五部分,对每个过程进行可信性分析,并用模糊理论量化评估值,用贝叶斯融合形成综合的评估结果。最后以分布式WSN信任模型为例,对所提算法进行了验证,同时给出了算法的有效性仿真,分析和实验结果表明所提算法是有效可行的。评估的结果为新的信任模型的提出提供了参考,也为实际应用中信任模型的最优化选择提供了理论依据。(4)分布式物联网场景下信任管理的关键技术研究。对物联网环境中信任的定义以及信任关系进行研究,对物联网进行网络层面上的建模,把物联网分为感知层、核心层和应用层,针对每层给出了信任管理机制的定义、目标和实现方法,然后用形式化的方法描述了物联网信任管理功能机制和多维决策机制。(5)研究了适合物联网的信任模型,一方面研究已有的WSN信任模型来过渡研究物联网信任模型。讨论了WSN集成到物联网中时出现的新的安全问题,考察了一个具体的场景---物联网中跨域陌生节点之间的信任关系的建立和更新,据此场景提取了一组需求参数作为评估参数,评估了几种典型的WSN信任模型以及相关模型。分析和仿真结果显示所评估的信任模型适用于特定的网络条件限制下的不同的物联网场景,该评估结论为建立适用于物联网的信任模型提供了很好的参考。另一方面从定量角度来对物联网整体的信任模型进行研究,从物联网分层模型和信任管理架构上,分层构建信任模型,融合形成适合物联网的信任模型。最后结合之前的研究,建立融合信任的物联网的安全解决方案。本文旨在从纷繁复杂的信任模型中提取共性,从参数建模和信任模型评估两方面为信任和信任管理的标准化提供一定的指导;另外,建立适合分布式物联网场景的信任管理机制,从网络节点行为可信和通信安全两个维度来反映物联网的安全需求,为物联网的应用提供理论支撑。