本書著眼于網(wǎng)格信任模型和技術(shù)架構(gòu)，對在網(wǎng)格中信任模型如何具體的實現(xiàn)和應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)性的探究。將家族基因技術(shù)應(yīng)用在網(wǎng)格信任模型中，并進(jìn)行了一些有益探索性的應(yīng)用，具有理論和現(xiàn)實意義。從該書中所描述的研究來看，其水平已經(jīng)處于國內(nèi)的先進(jìn)水平。 本書的特點在于在網(wǎng)格信任領(lǐng)域里提出了一種將身份認(rèn)證和訪問控制結(jié)合在一起的方法，用形式化的語言對其進(jìn)行了描述，最終建立起了一種信任模型。書中的研究成果對改變目前傳統(tǒng)網(wǎng)格信任計算過程繁瑣的局面，建立新一代網(wǎng)格安全動態(tài)的簡潔的理論和實現(xiàn)技術(shù)，構(gòu)建使網(wǎng)格用戶感到有保證的網(wǎng)格安全信任體系，保障我國網(wǎng)格信任安全，促進(jìn)我國緊跟國際網(wǎng)格研究和應(yīng)用步伐等均具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。 本書體系完整、內(nèi)容豐富，緊扣信任模型的發(fā)展前沿，是一本信任模型的理論與實踐佳作，對于想了解信任模型的人士和正在進(jìn)行網(wǎng)格信任模型的研究人員，都可謂是一本不可多得的參考和科研用書。建議對信任模型的描述更加詳細(xì)和通俗，以使得更多的人能夠更容易地了解信任技術(shù)。
隨著時代的進(jìn)步，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的涌現(xiàn)，通過網(wǎng)絡(luò)共享各種軟硬件資源，提供統(tǒng)一的開放的計算機(jī)信息服務(wù)已經(jīng)成為一種趨勢。但是由最初的終端計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化的Internet網(wǎng)絡(luò)因為不能夠高效地整合各種網(wǎng)絡(luò)資源，導(dǎo)致其在向外提供服務(wù)的時候總是有些不順暢。
網(wǎng)格可以解決上述的問題，網(wǎng)格把整個因特網(wǎng)整合成一臺巨大的超級計算機(jī)，實現(xiàn)計算資源、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、專家資源的全面共享和協(xié)同工作，向用戶提供方便快捷的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
在Internet上，網(wǎng)格技術(shù)在向人們描述美好前景的同時，也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。與普通的網(wǎng)絡(luò)計算環(huán)境不同，網(wǎng)格計算具有許多特殊性：網(wǎng)格環(huán)境復(fù)雜，各種資源都動態(tài)地連接到Internet上，而且不同網(wǎng)格節(jié)點之間的通信也是通過Internet來完成。同時，網(wǎng)格計算環(huán)境中的所有主體都可以動態(tài)地加入或撤離網(wǎng)格中的虛擬組織等。網(wǎng)格的這些特點使網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了新的問題，如假冒合法用戶和服務(wù)器；虛假、惡意的節(jié)點提供虛假服務(wù)；存在自私節(jié)點，他們只是消耗資源，而不提供資源。在這樣的環(huán)境下向用戶提供可靠、安全的應(yīng)用執(zhí)行環(huán)境和信息共享服務(wù)，面臨著更加嚴(yán)峻的安全技術(shù)挑戰(zhàn)。
信任模型主要用于提供建立和管理網(wǎng)絡(luò)信任關(guān)系的整體框架，研究實現(xiàn)用戶與信任機(jī)構(gòu)之間、信任機(jī)構(gòu)與信任機(jī)構(gòu)之間相互信任的基本準(zhǔn)則和方法，并解決信任憑證的產(chǎn)生、信任關(guān)系的建立和傳遞等問題。
信任模型能夠動態(tài)地描述相互信任的基本準(zhǔn)則和方法，從而使網(wǎng)格系統(tǒng)變得更加健壯、安全，是解決網(wǎng)格安全問題的一個重要手段，是實現(xiàn)可信網(wǎng)絡(luò)和信任計算的重要基石，對于實現(xiàn)高可信的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，支持網(wǎng)絡(luò)服務(wù)所要即所得具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。對于構(gòu)建高可信的網(wǎng)格計算系統(tǒng)，對等計算網(wǎng)絡(luò)（Peer to Peer，以下簡稱P2P網(wǎng)絡(luò)）等新型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有較好的參考價值和應(yīng)用前景。
然而目前存在的幾種網(wǎng)格環(huán)境下信任模型如網(wǎng)狀的、層狀的、對等的和單Certificate Authority（以下簡稱CA）等模型，都是基于公共密鑰基礎(chǔ)設(shè)施（Public Key Infrastructure，以下簡稱PKI）的理論，雖然這些模型初期在電子商務(wù)、電子政務(wù)等領(lǐng)域得到了一定的應(yīng)用，但隨著網(wǎng)格技術(shù)的發(fā)展，信息化建設(shè)的不斷深入和擴(kuò)大，模型缺陷日漸暴露，進(jìn)一步的應(yīng)用會受到限制，其主要原因在于以下幾點：
�。�1）在這類模型中，中心節(jié)點的合法性通過CA頒發(fā)的證書加以保證，但是證書主體信息不明確，難以區(qū)別現(xiàn)實中的同名實體；
�。�2）PKI采用的是CA證書，CA證書是一種識別證書，只能進(jìn)行身份認(rèn)證，不能進(jìn)行授權(quán)，也不能進(jìn)行訪問控制，而且還需要在線運(yùn)行；
�。�3）每次認(rèn)證過程需要第三方中介機(jī)構(gòu)的介入，使得這類信任模型不僅認(rèn)證過程復(fù)雜，而且可擴(kuò)展性差、計算量大、效率低、成本高昂。
針對上述網(wǎng)格信任模型之不足，受人類自然信任、基因遺傳、人體免疫系統(tǒng)能識別并排斥外源性抗原異物等原理啟發(fā)，在借鑒PKI及特權(quán)管理基礎(chǔ)設(shè)施（Privilege Management Infrastructure，以下簡稱PMI）機(jī)理的基礎(chǔ)上，吸取傳統(tǒng)信任模型之精華，以網(wǎng)格信任體系中的身份認(rèn)證、授權(quán)管理與訪問控制等關(guān)鍵技術(shù)為主要研究對象，以提高網(wǎng)格信任機(jī)制的安全性、可靠性、靈活性和效率為目的，本書提出了一種基于家族基因的網(wǎng)格信任模型（a Family-gene Based model for Grid Trust,以下簡稱FBGT），并描述了它的應(yīng)用。這種模型按照家族基因確定家族成員的血源關(guān)系，并把這種血緣關(guān)系的遠(yuǎn)近作為家族中某個家族成員（族長）對各種事務(wù)（身份鑒別、訪問控制）進(jìn)行管理時和與其他家族成員交往（訪問資源）時的一種依據(jù)。
本書主要創(chuàng)新如下：
�。�1）提出了一種可自證實的集身份認(rèn)證和訪問控制于一體的基因證書機(jī)制。在這種證書里，克服了原有的“扁平的”識別證書不能執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)、不能進(jìn)行授權(quán)、不能進(jìn)行訪問控制，只能進(jìn)行身份認(rèn)證的缺陷，實現(xiàn)了將身份認(rèn)證、訪問控制和權(quán)限管理集為一體，這種證書既可以攜帶數(shù)據(jù)也可以攜帶對數(shù)據(jù)的操作權(quán)限和操作方法,即證書=數(shù)據(jù)＋權(quán)限＋方法，是一種“立體的”證書。
�。�2）提出了基于家族基因的網(wǎng)格信任方法，它不同于傳統(tǒng)PKI方法，具有以下特點：模仿人類血親生物的特點，用人類家族中各成員血親關(guān)系的遠(yuǎn)近作為對各個不同用戶的信任計算程度。這種的方法能夠反映當(dāng)前主體信任程度，解決了傳統(tǒng)信任計算模型存在的問題。
�。�3）建立了一種基于家族基因的網(wǎng)格信任模型,給出了網(wǎng)格環(huán)境下家族基因、變異基因、族長、孩子、兄弟信任、遺傳信任、基因鑒別和基因指派等形式化描述。根據(jù)信任的定義，以家族基因為原理的信任模型滿足網(wǎng)格環(huán)境對信任的需求，符合信任的不對稱、傳遞等屬性，解決了信任憑證（基因證書）的產(chǎn)生、信任關(guān)系的建立和傳遞等問題，為建立基于家族基因的網(wǎng)格信任新體系提供了理論基礎(chǔ)。
本書雖然是一本有關(guān)網(wǎng)格信任和計算機(jī)基因?qū)W的專著，但是語言通俗易懂，深入淺出，公式也不是很多，還有一些機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)理基礎(chǔ)、密碼技術(shù)等入門級的知識，所以既適合機(jī)器學(xué)習(xí)和信息安全的專業(yè)人士研讀，又適合想了解這方面知識的大學(xué)生和研究生看。
由于時間倉促，難免有一些錯誤，如有發(fā)現(xiàn)，請指出，筆者將會非常感謝，并將在下一版本中進(jìn)行改正。對于本書這種機(jī)器算法感興趣的讀者，也可來信與我交流。
王鐵方，首都師范大學(xué)副教授，四川大學(xué)計算機(jī)應(yīng)用專業(yè)博士研究生，信息安全方向，主攻基于家族基因的網(wǎng)格信任模型，長期從事信息安全方面的研究，在網(wǎng)絡(luò)安全、信任模型、家族基因技術(shù)、免疫計算、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域都有著扎實、富有成效的研究。
第一章 信任相關(guān)技術(shù)概述
一、信任
（一）信任溯源
（二）可信計算
（三）信任模型
（四）身份認(rèn)證
（五）訪問控制
（六）權(quán)限管理
（七）密碼技術(shù)
二、網(wǎng)格技術(shù)
（一）由來
（二）網(wǎng)格
（三）展望
三、研究背景
（一）信任技術(shù)發(fā)展
（二）存在的問題
四、機(jī)器學(xué)習(xí)
（一）機(jī)器學(xué)習(xí)溯源
（二）支持向量機(jī)
（三）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
五、基因?qū)W
（一）孟德爾的基因?qū)W說
（二）DNA計算
（三）基因表達(dá)編程
（四）免疫計算
（五）遺傳算法
（六）家族基因
六、數(shù)理基礎(chǔ)
（一）梯度下降法
（二）牛頓法
（三）坐標(biāo)下降法
（四）拉格朗日乘數(shù)法
第二章 信任模型原理
一、引言
二、信任與信任關(guān)系
（一）信任的屬性
（二）信任域
（三）信任錨
（四）信任關(guān)系
（五）信任模型
三、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信任模型
（一）層次信任模型
（二）對等信任模型
（三）網(wǎng)狀信任模型
（四）單CA信任模型
（五）橋CA信任模型
四、小結(jié)
第三章 基于家族基因的網(wǎng)格信任模型
一、引言
二、家族基因原理
（一）免疫技術(shù)
（二）基因技術(shù)
（三）免疫技術(shù)在計算機(jī)領(lǐng)域成功應(yīng)用對基因技術(shù)的啟示
（四）家族基因機(jī)理
（五）模型的體系架構(gòu)
三、基于家族基因的網(wǎng)格信任模型
（一）信任模型及其形式化描述
1.信任模型
2.信任模型的形式化描述
（二）基因證書
1.證書的內(nèi)容
2.證書的自證實
3.證書的身份認(rèn)證機(jī)制
4.證書的訪問控制和授權(quán)機(jī)制
（三）責(zé)任認(rèn)定
1.基因?qū)徲?
2.基因簽名
四、模型實現(xiàn)方法
（一）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
（二）基礎(chǔ)算法
1.網(wǎng)格家族初始化算法
2.家族成員的權(quán)限基因（族規(guī)）產(chǎn)生算法
3.基因證書產(chǎn)生算法
4.基因簽名算法
5.基因指派算法
6.基因?qū)徲嬎惴?
7.基因匹配算法
（三）主要功能算法
1.身份認(rèn)證算法
2.訪問控制和授權(quán)算法
3.責(zé)任認(rèn)定算法
五、小結(jié)
第四章 模型仿真與相關(guān)工作比較
一、實驗構(gòu)建
（一）實驗工具介紹
（二）實驗軟硬件配置
（三）實驗方法
二、身份認(rèn)證實驗與分析
（一）實驗?zāi)康?
（二）實驗設(shè)計
（三）實驗結(jié)果
（四）結(jié)果分析
三、訪問控制實驗與分析
（一）實驗?zāi)康?
（二）實驗設(shè)計
（三）實驗結(jié)果
（四）結(jié)果分析
四、模型性能分析
（一）可行性分析
（二）安全性分析
（三）效率分析
五、相關(guān)工作比較
（一）與基于PKI原理的傳統(tǒng)信任模型的比較
（二）與X.509數(shù)據(jù)證書的比較
（三）與自主訪問控制DAC技術(shù)的比較
（四）與基于角色的訪問控制RBAC技術(shù)的比較
（五）與特權(quán)管理基礎(chǔ)設(shè)施PMI技術(shù)的比較
六、小結(jié)
第五章 基于家族基因信任模型的未來展望
一、工作總結(jié)
二、未來的展望
參考文獻(xiàn)
后 記
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