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一个开放环境中基于信任的软件系统可信度评估方法

A Trust-Based Approach to Estimating the Confidence of the Software System in Open Environments

  • 摘要: 随着Internet开放网络环境的出现和快速发展,诸如开放资源联盟(Open Resource Coalition, ORC)、网构软件(Internetware)等新型软件系统构造形态相继出现,软件系统典型地表现为一个由分散在开放网络环境中的若干软件实体组成的临时性或持久性的软件协作联盟,其目的在于实施用户设定的某个具体任务。此软件系统形态具有若干有别与传统的新特征,如用户为中心、非集中式控制、持续演化等。而传统的面向开发者的通用评价标准和基于测试的软件可信性度量方法难以适应新的软件系统构造形态,使得在此构造形态下获得高可信的软件系统面临挑战,主要原因在于:1)软件系统开发方式逐步由开发者为中心向用户为中心转移,而用户的主观性需求难以用统一的客观标准完全刻画;2)非集中式控制难以有效保证对组成系统的软件实体进行测试,而持续演化使得对软件系统的测试也难以实施。为此,本文提出了一个基于主体间信任关系的软件系统可信性度量方法,主要包括:1)从用户的角度描述可信需求;2)通过从信任的第三方推荐者获得的关于目标实体的量化信息来评价系统各组成实体;3)基于组成系统的软件实体的可信度和组成方式(软件系统体系结构)来评价整个系统的可信度。
    本文的主要贡献在于,给出了一个初步的、但可操作的应对开放环境中软件系统新形态的可信性度量方法,该方法依靠软件参与主体间的信任关系和软件系统体系结构信息,解决了开放环境中软件系统可信性度量信息缺乏的问题,一方面依靠主体间的信任关系获得有关被评价软件实体的各种可靠信息,另一方面依靠组成系统的软件实体的可信度以及软件系统体系结构信息来估算整个系统的可信度。同时,考虑到系统动态演化对评价效率的要求,系统级可信度计算的过程中,采用分层的方式进行了子系统的可信敏感性分析,对于敏感性小的子系统,可以避免频繁地计算,从而提高系统可信性估算效率。
    本文给出的方法还较为初步,例如,在软件实体可信评估中用于描述主体间信任关系的模型较为简单,主要表现在信任度的刻画是二值的,没有考虑信任关系的多侧面性,没有考虑声誉对信息收集和处理的影响;另外,在估算系统可信度的过程中,主要依靠常见的组合结构分解系统,并采用自底向上逐步综合的方法,该方法较难应对复杂的系统组合结构。因此,未来的工作主要侧重探讨与完善该可信性评估方法的各支撑技术与理论,从而不断地提高其合理性。另外,也希望能够针对目前主流的Web服务系统进行可信性评估与保障的具体应用研究。

     

    Abstract: Emerging with open environments, the software paradigms, such as open resource coalition and Internetware, present several novel characteristics including user-centric, non-central control, and continual evolution. The goal of obtaining high confidence on such systems is more difficult to achieve. The general developer-oriented metrics and testing-based methods which are adopted in the traditional measurement for high confidence software seem to be infeasible in the new situation. Firstly, the software development is changed from the developer-centric to user-centric, while user's opinions are usually subjective, and cannot be generalized in one objective metric. Secondly, there is non-central control to guarantee the testing on components which formed the software system, and continual evolution makes it impossible to test on the whole software system. Therefore, this paper proposes a trust-based approach that consists of three sequential sub-stages: 1) describing metrics for confidence estimation from users; 2) estimating the confidence of the components based on the quantitative information from the trusted recommenders; 3) estimating the confidence of the whole software system based on the component confidences and their interactions, as well as attempts to make a step toward a reasonable and effective method for confidence estimation of the software system in open environments.

     

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