一類離散事件系統(tǒng)不透明性研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展和應(yīng)用，當(dāng)今社會已經(jīng)高度信息化。在人們的工作和生活等方方面面，每時每刻都有信息產(chǎn)生，且并快速和廣泛地傳播。信息的安全問題成為了個體，機構(gòu)以及國家所面臨的重要問題。
　　從保護的對象考慮，信息安全主要分為信息內(nèi)容的安全性和信息傳播機制的安全性。本文研究的對象是信息傳播機制。本文從事件驅(qū)動的角度出發(fā)，把信息傳播機制抽象為離散事件系統(tǒng)，再用自動機和Petri網(wǎng)來建立圖形化的數(shù)學(xué)模型。在此模型基礎(chǔ)上進行分析，控制和優(yōu)

2、化。本文的具體工作有兩個部分，分別是事件不透明性研究和狀態(tài)不透明性研究。
　　本文的第一部分主要研究了事件不透明性?，F(xiàn)實生活和工作普遍存在一種隱私保護現(xiàn)象，比如個人的私人行為，企業(yè)的重要決策或者國家的戰(zhàn)略部署等都不希望被各自的競爭對手或者外圍世界所知曉。在第四章，這些私人行為，重要決策和戰(zhàn)略部署以及其他的需要隱藏的事件被抽象成為隱匿事件集合。而這些行為屬于的離散事件系統(tǒng)則被描述成了自動機。在此基礎(chǔ)上，我們提出了事件不透明性概念。考

3、慮到私密信息的時效性，相應(yīng)地提出了事件 k步不透明性。并且通過構(gòu)造包含隱匿信息的特征自動機后與系統(tǒng)原型自動機做集合關(guān)系運算的算法來驗證此需要隱匿的事件集合是否滿足不透明性。第四章的主要貢獻是，在自動機模型下提出了事件不透明性和k步事件不透明性兩個概念，并給出了相應(yīng)的驗證算法。同時從概念的完備性角度出發(fā)，在自動機模型中已經(jīng)存在語言層次的不透明性和構(gòu)造元素層次的狀態(tài)不透明性概念的背景下，作為自動機另外一個構(gòu)造元素的事件，其不透明性概念的提出

4、有一定的意義。
　　本文的第二部分研究的內(nèi)容是，基于一種特殊Petri網(wǎng)的狀態(tài)不透明性驗證算法。在已有的Petri網(wǎng)模型中的不透明性驗證算法中，研究人員都是考慮的通用Petri網(wǎng)模型，并且用遍歷的方法來驗證網(wǎng)模型是否滿足不透明性。在Petri網(wǎng)中存在著一類非循環(huán)網(wǎng)，它們的可達狀態(tài)和網(wǎng)的狀態(tài)方程解之間滿足充分必要性。在此類網(wǎng)中，人們可以用求解狀態(tài)方程的方法來降低遍歷法所帶來的巨大工作量。本文所研究的Petri網(wǎng)被稱之為加標(biāo)Petri

5、網(wǎng)，即變遷的發(fā)生如果可以被觀測，則會在標(biāo)記集合中的可觀元素標(biāo)記。如果不可以觀測，則用不可觀測符號標(biāo)記。出于實際系統(tǒng)中，不希望出現(xiàn)不可觀的事件無限循環(huán)發(fā)生的可能性，本文認(rèn)為這一類系統(tǒng)可以不可觀部分為非循環(huán)網(wǎng)的部分可觀Petri網(wǎng)所建模。在分析此類網(wǎng)的狀態(tài)不透明性時，本文通過基本標(biāo)識的方法來構(gòu)造部分可觀的Petri網(wǎng)的“觀測器”，再通過網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)方程來標(biāo)識出可達狀態(tài)。根據(jù)不同類型的所需隱匿的標(biāo)識集合，設(shè)計相應(yīng)的驗證算法。第五章的主要貢獻是，