AGENT系统及其信任模型

来源:用户上传      作者: 彭敏

　　[摘 要]随着计算机的普及化和互联系统的高速发展，计算机通过网络连接成的分布式系统以及并发系统成了今天和未来商业和工业计算中的标准形式[1]。为了完成更复杂的任务，计算机除了互联还必须实现智能化的系统，建造这样的计算机系统方面也逐步取得了良好的进展。为了让计算机代理完成一些有严格安全要求的任务，如无人地下勘测，无人驾驶飞机等，这必需要增加计算机代理完成任务的能力。还有计算机的设计和使用更加人性化的需求，这在我们与计算机交互的每个方面都表现得很明显。
　　以上需求对软件开发人员的极大挑战，因为现在软件开发模型已被证明不适合涉及多台处理器的问题。当需要1010台处理器系统的时候，用什么技术来实现呢？
　　中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）43-0351-01
　　1977年Hewitt提出了最早的Agent系统――并发Actor模型。这个模型设计了能相互作用、自控行为和并发执行的对象，把它取名叫作Actors。它具有封装的内部状态，可以用消息传送与其他Actors通讯以及完成并发执行动作。到90年代初期，分布式问题求解研究的迫切需求与发展，促进了Agent技术研究的热潮。Agent技术成为了一种新型计算模型，在人工智能领域里迅速发展起来，因其具有智能性、自治性、反应性、社会性和主动性的特点，具备可以解决各种代理和完成复杂任务的能力。
　　但是单个的Agent并不能解决所有的问题，随着网络和分布式计算的发展和解决任务需求，MAS应运而生。MAS （ Multi-Agent System ）是多Agent系统的简称，它由多个智能体Agent组成，是一种分布式自主系统[5]。MAS的对外表现是通过Agent的交互来实现的，对于MAS主要研究的内容是多个Agent联合采取行动或解决问题，如何协调各自的知识、目标、规划和策略，其研究重点主要集中在Agent智能性以及Agent之间的交互。在20世纪90年代初期以前，MAS系统的研究完全独立于单个Agent的研究。MAS是从20世纪80年代才开始研究，到20世纪90年代中期才得到广泛的认可。
　　该系统可以协调一组自治的Agent 行为（ 知识、目标、方法和规划） ， 以共同的目标或动作来求解问题。MAS系统在工作流和业务过程管理、信息检索和管理、电子商务、虚拟环境、社会仿真、工业系统管理、太空船控制和航空允许控制等领域得到了广泛的应用，特别是对于分工粒度小、计算复杂和需要分布式处理的系统有非常大的优势。
　　因为多agent系统是由多个Agent，按照一定的协作机制组织起来、相互协调协作组成的系统。相对于传统的软件系统，该系统中的开放性、协作性、分布性、和动态性也大大提高[9]，从而在多agent系统中的安全就成为了一个需要关注的问题。除了系统安全方面的问题，另一方面，MAS内部的多个 Agent间当前还有一个急需要解决的问题是对资源的竞争以及相互之间的协作，Agent与Agent之间的信任关系决定相互竞争资源时资源的分配以及如何选择协作的对象的问题，用什么作为依据来判断信任关系呢？综合以上二各方面必须要引入信任机制来协调解决这些问题。
　　对外的安全问题，为了防止不善意的Agent伪装欺骗，给多Agent系统造成损失。对内的竞争和协作是为了提高多Agent系统效率，优化系统功能。这两点都是当前引入信任机制的重要原因。本文则更多的是倾向于以内部Agent竞争与协作作为重点研究对象，当然机制的引进同时也会福泽系统安全，从共同利益上来讲是一致的，不矛盾的。
　　在大家都看到了多Agent系统的存在问题的时候，就有很多研究者提出各种信任模型，信任机制以及信任管理等与之相关的理论，以及部分的实现。这都为我们研究信任机制问题带来了理论依据和具体方向。
　　当前对信任的研究主要有两大流派：一类是基于凭证的信任，称为客观信任，一类则是基于经验的信任，称为主观信任。
　　客观信任是使用一种理性精确的方式描述和处理复杂的信任关系，其信任的推理方式是判断安全凭证能不能够证明请求满足本地策略集。当前几个典型的信任系统有PolicyMaker，KeyNote，REFEREE和Role-based Trust。
　　PolicyMaker是M. Blaze等人依据他们所提出的信任管理思想较早实现的信任管理系统.PolicyMaker为网络服务安全授权提供了一个完整而直接的解决方法，取代了传统的认证和访问控制相结合的做法，并且给出了一个独立于特定应用的一致性证明验证算法，用于服务请求、安全凭证和安全策略的匹配.
　　KeyNote也是M.Blaze提出的第二个信任模型，它的策略断言和凭证断言具有简明的语法，一致性证明验证算法是一种深度优先算法。其主要思想是采用递归的方式试图查找到至少一条能够满足请求的策略断言.
　　REFEREE是为了解决Web浏览安全问题而开发的信任管理系统。其设计目标单一，但可以完整实现信任管理模型所列出的要素。它采用了与PolicyMaker差不多的完全可编程的方式描述安全凭证和安全策略。
　　基于角色的规则（role-based trust）根据评估Agent与目标Agent角色之间的规则（通常与领域有关系）可以预先赋予目标Agent一定的信任度。例如，通常赋予警察这个角色较高的信任度。这种类型称为基于角色的信任。
　　还有一类信任是主观信任，它是基于经验的，它从信任的概念出发，对信任程度和信任内容进行划分的。该类信任跟客观信任最大的不同是它是非理性的，是一种经验形式的体现，不仅有程度的划分，还要有具体的内容，并且提出一些基于此观点的信任度评估模型。这些评估模型大多数建立在数学的基础上用来对某Agent信任值的定量计算。主观信任模型涉及如何对某个Agent具体信任值的问题。并且在一些开放系统中受到重视。比如Grid，P2P，Web Service等等。那么当前其具有代表性的模型有SPORAS，FIRE，Josang信任模型，PeerTrust和TRAVOS等等。
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