时间约束条件下Web服务组合的形式化分析与验证

随着Web技术和商业应用的快速发展,Web服务组合技术已成构建电子商务应用的主要方法之一。当前,为适应快速变化的商业环境,对商业应用提出了实时性的要求,即限定服务的行为必须满足给定的时间约束条件。文中提出了一种形式化方法,用于分析与验证Web服务组合的时间约束行为。首先,扩展了Web服务接口描述语言,增加对时间约束的描述,然后定义一种时间行为自动机,用于刻画Web服务组合的时间行为,最终利用模型验证技术来自动验证这些行为是否满足给定的时间属性。通过对股票分析应用场景以及使用UPPAAL模型验证工具,表明该方法的可行性和有效性。     

面向SOA架构分布式系统的会话交互建模及其安全验证

研究了SOA架构分布式系统在基于社区的Web服务动态会话交互的安全性,提出了一种基于形式化规格说明的Web服务组合行为建模和验证框架.基于OWL-S描述的若干个Web服务的组合和交互的安全性保障问题,构建了一种基于WS-Trust和WS-Secure Conversation规格的安全会话验证方法.该方法首先将Web服务组合行为建模为带有标签的迁移系统AKTS来描述服务的观察行为;进而将安全会话约束翻译为DPDL公式即将SOA系统的会话安全性验证问题规约为保障安全会话约束的前提下的Web服务组合行为的满足性问题;最后通过经典算法在有效时间内得到该满足性问题的验证.该框架为基于SOA架构的分布式系统的交互安全提供了理论支持和保障,在安全关键的分布式系统设计阶段及早发现安全隐患,节约了开发成本、提高了系统安全性.     

持续自适应的Web服务组合方法

针对基于过程组合方法对Web环境缺乏持续适应性的问题, 将强化学习机制应用于该类服务组合, 提出一种持续自适应的服务组合算法. 该算法将对现有Web服务性能数据的利用与对新服务组合持续的探索相结合, 根据服务的实际QoS性能, 逐渐逼近与过程模型相对应的优化服务组合策略. 结果表明, 该学习算法对Web环境的适应具有可连续性, 可在每次运行时不仅能感知Web服务及其性能的变化, 而且还能利用以往算法执行所获得的Web服务性能数据, 调整服务组合策略. 通过对熵取值范围的讨论, 阐明了对以往策略的利用与持续探索之间的关系; 通过在静态和动态两种环境下的实验, 验证了算法对环境的适应能力.     

基于时间扩展的Web服务模型检测

由于传统的形式化方法不能保证带时间约束的组合Web服务安全可靠地运行,为了有效地分析并确保带时间约束的组合Web服务的正确性,利用时间自动机验证工具UPPAAL将带时间约束的组合Web服务的每个原子服务建立自动机模型,给出ASEHA语义描述,并用模拟器模拟带时间约束的Web服务的运行过程,对带有时间约束的Web服务的属性进行分析。最后,以旅行预订票组合系统为例,验证其死锁、活性和安全性。实例证明此方法有效。     

给定环境下服务接口交互的强弱相容性及可达性检测

组合服务的接口交互行为的分析和检测是服务计算领域的一个重要课题。本文以接口自动机为组合服务接口模型,引入组合环境的因素,提出了在给定的组合环境下服务接口交互强弱相容性的概念,并给出了相容性判定的判据表达式。通过遍历组合服务接口模型进行可达性分析,并通过检测判据表达式是否满足来判定服务接口交互的相容性,同时实现了服务与环境交互相容性的判定。     

环境约束下Web服务正确性判定

本文首先提出Web服务域和Web环境域的概念并使用开放Petri网对Web服务域和Web环境域进行建模。然后通过分析Web环境域模型与Web服务域模型组合后的交互行为情况,给出了二者可组合的前提条件以及组合后的正确性判定算法．从而实现在环境约束下Web服务组合的正确性分析和判定。     

基于顺序图的Web组合服务属性验证

为了更好地理解和分析Web组合服务的过程及其相关属性,针对个体服务的WSDL文档和服务组合规约BPEL,提出了基于UML的Web组合服务建模和验证方法.从服务的WSDL中提取消息、操作等基本元素,用类图构建静态模型,以便考虑Web组合服务数据相关属性;用顺序图对业务流程构建动态模型,以形象易理解的方式刻画组合服务的行为...     

基于HTN规划的语义Web服务自动组合

面向服务体系结构(SOA)逐渐成为企业信息集成的主流技术,面对不断变更的用户需求和集成困难问题,自动化的服务组合是实现SOA的关键技术.语义Web服务使用本体描述语言对Web服务进行语义标注,使Web服务的自动发现、自动调用和自动组合成为可能.探讨了OWL-S和HTN规划等相关技术,给出了基于规划的语义Web服务组合方法,使用OWL-S API、JSHOP2规划器和JESS知识库,设计了一个基于HTN规划的语义Web服务自动组合系统.该系统由服务抽取器、服务编辑器、转换器、规划器、知识库和执行引擎等模块组成,实现了Web服务组合的自动化,并利用模糊约束表达用户偏好,使用分支限界法对HTN进行分解,实测结果表明用户满意度有显著提高.     

基于全局QoS约束分解与关联感知的动态服务组合

在Web服务组合过程中,基于全局QoS(quality of service)约束分解的服务组合方法是提高服务组合动态性与灵活性的有效途径。已有的研究工作在进行约束分解服务优化组合时,没有考虑上下游服务之间的QoS关联性,影响了组合的效率与质量,降低了用户的满意度。提出一种基于QoS全局约束分解与关联感知的动态优化服务组合方法,通过改进后的人工蜂群算法将全局QoS约束分解为局部QoS约束;定义上下游服务之间的QoS关联系数,构造一种基于QoS关联感知服务选择的方法,解决了存在关联关系的服务选择问题。实验验证了该方法的可行性和有效性。     

基于 TLS 和 JWT 远程救助系统安全的 API

为满足用户隐私安全的需求, 设计实现了一套相对安全的 API(Application Programming Interface)。 该安 全接口采用 TLS(Transport Layer Security)安全套接技术和 JSON(Java Script Object Notation) Web Token 验证技 术, 通过在 HTTP 传输层加密和用户权限 token 验证的双层验证机制为用户构筑相对安全的 API 访问模式。 通过相关系统安全性测试与分析, 该系统可在实现监护者和被监护者之间的交流、 信息发布及定位等功能的基 础上, 实现安全的信息传输, 以提高用户隐私的安全性。     

基于图论的Web服务合成算法

研究了Web服务合成问题,解决该问题的关键是对候选Web服务的输入输出数据关系进行建模,以及有效地利用这些已有的数据依赖关系实现服务合成请求.通过从Web服务规范语言中提取Web服务的语义信息,构建Web服务的依赖图;提出了一种基于搜索算法的Web服务合成算法,获取满足特定服务请求的Web服务合成.     

基于扩展的层次有色petri网的组合服务测试用例生成

为了更好地对Web组合服务中各个服务间的交互行为进行测试,提出了一种基于扩展的层次有色petri网的组合服务测试用例生成方法.首先将OWL-S文档映射成为扩展的层次有色petri网,使其中丰富的语义信息、数据流信息和控制流信息模型化.然后利用扩展的层次有色petri网,着重对各服务之间的数据流关系进行分析,找到所有的输出输入定义使用链,并将其扩展成可执行的测试序列,最后将测试序列和测试数据组合,生成测试用例.其中生成的所有测试序列符合全定义一使用路径覆盖标准.     

Web服务的多层入侵容忍机制

Web服务通过互联网向公众提供各种服务,其存在的漏洞容易受到攻击.攻击会导致许多恶意操作或故障,致使Web服务器无法正常工作或发生安全事件.确保服务器的安全性,以保障系统数据和服务的私密性、完整性及可用性.Web服务的多层入侵容忍机制,结合传统安全技术和容忍技术在服务器前和在服务器结构内部署不同传感器,侦测各请求对服务器的影响.对不同安全级别的请求提供相应的服务,并一定程度上容忍非正常请求的存在.在Web服务系统上提供有效的深度防御,提高Web服务器对入侵、攻击的适应能力,即使发生严重事件也能及时恢复Web服务.不会因存在入侵、故障而停止服务,从而提高Web服务器的生存能力.     

Automatic Web services composition based on SLM

Motivated by the problem of simplifying the manual operation of the composition process, we propose an approach to automatically compose available Web services to fulfill user＇s goal based on the assumption that there are a set of alternative Web services with similar functionality and different QoS properties. A formal model （i.e. semantic links matrix, SLM for short ） is proposed to store semantic links values for the Web services with semantic relationship and QoS of Web services. The SLM provides a search place for a backward-search planning algorithm, at the same time; the QoS criteria make a rational and effective decision among a number of similar Web services. The function and some properties of the algorithm are analyzed. The approach can improve the correctness and flexibility for Web services composition and satisfy the local QoS attribute.     

基于语义的Web服务框架研究

Web服务是Web上数据和信息集成的有效机制,语义Web服务则是在Web服务中加入语义的支持,使得计算机之间能够理解互相通信的内容,以进一步实现Web服务的自动化。本文从Web服务的自动发现、自动执行和自动组合等方面对语义Web服务的实现进行了探讨,最后给出了一个语义Web服务的框架实例。     

Web服务合成中的异构问题

分析了Web服务的发布、发现和调用过程,将Web服务合成中存在的异构分为阻碍Web服务最佳查找的语义等价的Web服务概要描述异构、阻碍Web服务动态替换的语义等价的Web服务操作异构和阻碍合成的Web服务正确执行的序列Web服务间数据流的异构·概要描述了Web服务合成中存在的各种异构冲突,并将Web服务合成中存在的异构归纳为语义冲突、数据类型冲突、结构类型冲突、参数个数冲突、数据量纲冲突和数据精度冲突六类·针对这六类冲突,详细地定义了解决各种冲突的相应转换规则·     

基于频繁结构的Deep Web 查询接口集成

随着网络规模的日益扩大,海量的信息被"深藏"于各类在线数据库中,用户只能通过查询接口才能获取其中的数据,这部分内容称之为Deep Web;因此对同一领域的Deep Web数据进行集成是非常必要的。查询接口的集成是其中一个非常关键的子问题。查询接口的集成分为模式匹配和模式集成两个步骤;重点研究集成查询接口中属性布局的确定。Deep Web中查询接口数量巨大,以及动态性与异构性的特点给该问题带来了巨大的挑战。将查询接口的结构建模成一棵树,然后通过挖掘频繁的模式子树来构建集成的查询接口树,使其最大化地满足属性间的结构约束和顺序约束。该算法具有较低的时间复杂度,并具有很好的扩展性,对八个领域的查询接口进行集成的实验结果证明了算法的有效性。     

一种基于QoS约束的Web服务选择和排序模型

提出了一种基于QoS约束的Web服务选择和排序模型,在研究Web服务的三维QoS模型的基础上设计基于QoS约束的服务选择模型,进一步研究服务效能的概念和量化方法并设计基于服务效能的排序模型.该模型的原型系统已经在国家地质调查网格中得到应用,结果表明模型能够有效保障用户对服务的需求,具有很高的查准率、响应率以及较好的负载均衡能力,提高了基于面向服务架构(SOA)的网络应用的可用性.     

基于SOAP消息的WEB服务模型及其应用研究

Web服务架构是当前最有价值的分布式应用集成方式。阐述Web服务的需要性,对比了Web服务的两种体系结构,以旅行预订系统为例,给出了系统的总体框架和设计目标,软件需求和数据库设计,讨论了开发并集成各旅行社的旅行Web服务的实现过程,最后给出了总结和展望。