面向服务的可信软件体系结构代数模型

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1、第３３卷第５期计算机学报Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．５２０１０年５月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＯＭＰＵＴＥＲＳＭａｙ２０１０面向服务的可信软件体系结构代数模型赵会群孙晶（北方工业大学计算机系北京１００１４４）摘要针对面向服务体系结构（ＳｅｒｖｉｃｅＯｒｉｅｎｔｅｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＳＯＡ）在形式化和可信属性建模方面的不足，用代数学方法对服务、服务组合以及服务体系结构的属性和行为特征进行抽象，把服务组合解释成组件“运算”实现，并结合进程代数中算子概念，定义了多种服务组合运算，从而建立ＳＯＡ的代数模型．在代数模型基础上，进一步对ＳＯＡ可信属性建模，提出多种ＳＯＡ可信范式，为可

2、信ＳＯＡ软件设计提供理论支持．最后介绍了一个应用案例．关键词服务；服务组合；服务体系结构；抽象代数；进程代数中图法分类号ＴＰ３１１犇犗犐号：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０１６．２０１０．００８９０犃狀犃犾犵犲犫狉犪犻犮犕狅犱犲犾狅犳犛犲狉狏犻犮犲犗狉犻犲狀狋犲犱犜狉狌狊狋狑狅狉狋犺狔犛狅犳狋狑犪狉犲犃狉犮犺犻狋犲犮狋狌狉犲ＺＨＡＯＨｕｉＱｕｎＳＵＮＪｉｎｇ（犇犲狆犪狉狋犿犲狀狋狅犳犆狅犿狆狌狋犲狉犛犮犻犲狀犮犲，犖狅狉狋犺犆犺犻狀犪犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犅犲犻犼犻狀犵１００１４４）犃犫狊狋狉犪犮狋Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｆｏｃｕｓｅｓｏｎｔｈｅｌａｃｋｓａｔ

3、ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙｏｆｄｅｓｃｒｉｂｉｎｇｆｏｒｍａｌｍｏｄｅｌａｎｄｔｒｕｓｔｗｏｒｔｈｙａｔｔｒｉｂｕｔｅｓｏｆｔｈｅＳｅｒｖｉｃｅＯｒｉｅｎｔｅｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（ＳＯＡｉｎｓｈｏｒｔ），ａｂｓｔｒａｃｔｓａｎｄｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｓａｎｄｔｈｅｂｅｈａｖｉｏｒｓｏｆＳｅｒｖｉｃｅ，ＳｅｒｖｉｃｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎａｎｄＳＯＡｂｙａｌｇｅｂｒａｉｃｍｅｔｈｏｄ．ＢｙｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｔｈｅＳｅｒｖｉｃｅＣｏｍｂｉｎａｔｉｏｎａｓｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈａｔｉｓａｎｅｗｉｄｅａｌ，ａｎｄｅｘｔｅｎｄｉｎｇｔｈｅｃａｌｃｕｌｕｓ

4、ｉｎＰｒｏｃｅｓｓＡｌｇｅｂｒａｉｃ，ｓｏｍｅＳｅｒｖｉｃｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｐｅｒａｔｏｒｓａｒｅｄｅｆｉｎｅｄａｎｄｔｈｅｎａｆｏｒｍａｌａｌｇｅｂｒａｉｃｍｏｄｅｌｏｆＳＯＡｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＢａｓｅｄｔｈｉｓｍｏｄｅｌｓｏｍｅｔｒｕｓｔｗｏｒｔｈｙａｔｔｒｉｂｕｔｅｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄａｆｅｗＴｒｕｓｔｗｏｒｔｈｙＮｏｒｍａｌＦｏｒｍａｔｓｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＡｌｌａｂｏｖｅｖｉｅｗｐｏｉｎｔｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｆｏｏｔｓｔｏｎｅｆｏｒｄｅｓｉｇｎｉｎｇｔｒｕｓｔｗｏｒｔｈｙＳＯＡ．Ａｔｌａｓｔａｃａｓｅｓｔｕｄｙｉｓｉｎｔｒ

5、ｏｄｕｃｅｄｔｏｅｘｐｌａｉｎｈｏｗｔｈｅａｂｏｖｅａｌｇｅｂｒａｉｃｍｏｄｅｌｃａｎｂｅｕｓｅｄ．犓犲狔狑狅狉犱狊ｓｅｒｖｉｃｅ；ｓｅｒｖｉｃｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ；ｓｅｒｖｉｃｅｏｒｉｅｎｔｅｄａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ；ａｂｓｔｒａｃｔａｌｇｅｂｒａ；ｐｒｏｃｅｓｓａｌｇｅｂｒａ行带来了不良的影响．如何在软件的开发和运行中１引言保证软件具有高可信性，已成为软件理论和技术的重要研究方向［１］．可信软件是指正确、安全和可靠的软件［１］．目前所谓面向服务的软件体系结构（ＳｅｒｖｉｃｅＯｒｉｅｎ软件的可靠性和安全性不能令人满意．软件设计缺ｔｅｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＳＯＡ）

6、是一种充分利用Ｉｎｔｅｒｎｅｔ技陷、软件系统被恶意攻击都给计算机系统的正常运术来满足企业对不断增长的业务运营模式需求的应收稿日期：２００８０７０８；最终修改稿收到日期：２０１００１２５．本课题得到国家“八六三”高技术研究发展计划项目基金（２００７ＡＡ０１０３０２）、北京市属高等学校人才强教深化计划学术创新团队建设计划、北京市教委科研计划项目基金（ＫＭ２００７１０００９００９）资助．赵会群，男，１９６０年生，博士，教授，现从事可信网络和可信软件方面的教学与研究工作．Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｏｈｑ６６２５＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ．孙晶，女，１９６８年生，硕士，副教授，现从事程序设计与

7、软件测试方面的教学与研究工作．５期赵会群等：面向服务的可信软件体系结构代数模型８９１用框架，该模式需要具有灵活、安全和无逢地处理异目前，对ＳＡ建模方法的研究还是集中在软件构、异质的内、外资源的能力①．ＩＢＭ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ、体系结构描述语言（ＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎＬａｎＧａｒｔｎｅｒ等ＩＴ领军企业，先后提出了自己的ＳＯＡｇｕａｇｅ，ＡＤＬ）方面．较著名的ＡＤＬ有ＡＣＭＥ、Ｃ２、解决方案②③④，ＯＡＳＩＳ（ＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＡｄＤａｒｗｉｎ、Ｒ