满足用户隐私需求的Web服务组合方法研究

摘要

随着面向服务架构SOA（Service-oriented Architecture）的发展，Web服务组合已经应用到日常生活的各个领域。用户在使用Web服务组合时，需要提供一些个人隐私信息以完成必要的业务功能。所以，在满足业务需求的前提下，找到一条满足用户隐私需求的Web服务组合路径已经成为当前服务计算领域的研究热点。
　　现有的Web服务组合方法更多的是关注如何去满足用户的业务需求，就算是对隐私需求有所关注，也仅仅解决了相对简单的用户隐私需求。Web服务环境的动态、异构和自治的特征，使得隐私保护必须考虑服务间的行为交互，必须对用户隐私数据以及它们之间的依赖关系加以限制。同时，Web服务环境的特征还使得大部分的隐私数据依赖关系呈现出时序特征。考虑到在计算机领域模型检测技术能够对待验证系统中时序相关特性进行精确地检测，本文提出一种利用模型检测工具来找到一条满足用户隐私需求的Web服务组合路径的方法。本文的主要研究工作如下：
　　（1）由于大部分隐私数据依赖关系都可以表达成时序属性约束，因此采用线性时序逻辑规约隐私需求中的隐私数据间的依赖关系。在此之前，首先对隐私需求中的隐私数据依赖关系进行分类分析，并分析这些数据依赖关系与Web服务行为约束之间的对应关系，提出一种用线性时序逻辑规约隐私需求中隐私数据依赖的方法，并从隐私需求的隐私数据关系中提取出验证性质。
　　（2）考虑到模型检测工具的输入要求，在完成对隐私需求的LTL规约描述后，需要完成Web服务组合的形式化建模工作。因此，对UML活动图进行隐私属性扩展，得到隐私活动图，利用该模型对Web服务组合的隐私行为进行建模，并给出BPEL流程活动到隐私活动图的转换方法；然后提出转换规则将该模型转换成模型检验工具SPIN能够接收的Promela描述。
　　（3）基于本文的研究方法，设计并实现了满足用户隐私需求的Web服务组合原型工具，利用该工具对WS-BPEL流程进行隐私行为建模并借助SPIN完成隐私需求数据依赖关系的检测，并通过对结果的分析，返回给用户一条满足隐私需求的Web服务组合路径；最后通过一个实例说明本文方法的可行性和有效性。

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注 释 表

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 国内外研究现状及选题依据

1.3 本文的组织结构

第二章 面向隐私保护的Web服务组合方法

2.1 Web隐私保护

2.2 Web服务组合方法

2.3 面向隐私保护的Web服务发现框架

2.4 本章小结

第三章 隐私需求描述及规约

3.1 隐私需求中数据依赖关系分析

3.2 隐私需求中数据依赖关系对Web服务行为的约束分析

3.3 隐私需求的线性时序逻辑规约

3.4 本章小结

第四章 Web服务组合的隐私属性建模

4.1 隐私活动图

4.2 Web服务组合的隐私活动图建模

4.3 隐私活动图到Promela模型的转换

4.4 本章小结

第五章 面向隐私保护的Web服务组合原型工具的设计与实现

5.1 面向隐私保护的Web服务组合原型工具的设计

5.2 工具实现

5.3 实例分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本文的主要工作和贡献

6.2 未来的研究方向

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文