一种用于电子商务的Web服务信任评估方法.pdf
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1、第2 5 卷第3 期江苏科技大学学报(自然科学版)V 0 1 2 5N o 32 0 11 年6 月J o u r n a lo fJ i a n g s uU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y(N a t u r a lS c i e n c eE d i t i o n)J u n 2 0 11一种用于电子商务的W e b 服务信任评估方法刘彬,张仁津(贵州师范大学数学与计算机科学学院,贵州贵阳5 5 0 0 0 1)摘要:为了减少不良行为对基于W e b 服务的电子商务的影响,提出了在信任评估中应遵循的基本
2、原则给出了全局评估方法的W e b 服务体系结构,并把适合这种结构的信任评估分为两个部分:第一个部分是业绩信任度,它受到交易结果、服务质量、交易时间和交易金额的影响;第二个部分是评价信任度,它除了受到影响业绩信任度那些因素外,还受到服务交易对象的评价、评价对象信任度以及防恶意评价等因素的影响仿真表明:时间衰减因子取值越大,信任度变化越快;失败罚因子越大,当交易失败时信任度下降得越多;当出现大额欺诈行为后,信任度会降得很低;对团伙哄抬或压低服务信任度有抑制作用与概率统计模型、平均模型和E i g e n R e p 模型相比,对突然不合作和周期摇摆行为更灵敏此信任评估方法能对基于W e b 服务
3、的电子商务中各种交易行为作出快速准确的评估关键词:电子商务;W e b 服务;信任评估;信任度中图分类号:T P 3 9 3文献标志码:A文章编号:1 6 7 3 4 8 c r 7(2 0 1 1)0 3 0 2 6 8 0 5T r u s te v a l u a t i o na p p r o a c ho fw e bs e r v i c ef o re-c o m m e r c eL i uB i n,Z h a n gR e n j i n(S c h o o l0 fM a t h e m a t i c sa n dC o m p u t e rS c i e n c
4、e,G u i z h o uN o r m a lU n i v e r s i t y,G u i y a a gG u i z h o u5 5 0 0 0 1,C h i n a)A b s t r a c t:T oe l i m i n a t et h ee f f e c t so nw e b-8 e l v i c e-b a s e de-c o m m e r c eb yb a db e h a v i o r s,t h eb a s i cg u i d e l i n e si nt r u s te v a l u a t i o na p p r o a c
5、 ht i r ep r e s e n t e d W e bs e r v i c ea r c h i t e c t u r eo fg l o b a le v a l u a t i o ni sp r o p o s e d,a n dt h et r u s te v a l u a t i o nf o rt h es t r u c t u r ei sd i v i d e di n t ot w op a r t s n ef i r s tp a r ti sb u s i n e s st r u s td e g r e et h a ti ss u b j e
6、c tt ot r a d i n gr e s u l t,q u a l i t yo fs e r v i c e,t r a d et i m ea n dt r a n s a c t i o na m o u n t,1 1 l es e c o n dp a r ti se v a l u a t i o nt r u s td e g r e et h a ti sa f f e c t e db yn o to n l yf a c t o r sa f f e c t i n gb u s i n e s st r u s td e g r e eb u ta l s oa
7、 s s e s s m e n t so ft r a d i n go b j e c t,t r u s td e g r e eo fa s s e s s m e n to b j e c ta n dp r e v e n t i n gm a l i c i o u se v a l u a t i o nf a c t o r S i m u l a t i o n ss h o wt h a tt h eg r e a t e rt h ea t t e n u-a t i o nf a c t o ri s,t h ef a s t e rt h et r u s td e
8、 g r e ec h a n g e s,a n dt h eb i g g e rt h ef a i l u r ep e n a l t yf a c t o ri s,t h em o r et h et r u s td e c l i n e sw h e nt r a n s a c t i o n sf a i l n ee v a l u a t i o na p p r o a c hc a ni n h i b i tt e a mc h e a t C o m p a r e dw i t hp r o b a b i l i t ys t a-t i s t i c
9、 a lm o d e l,m e a nt r u s tm o d e la n dE i g e n R e pm o d e l,t h i sa p p r o a c hi sm o r es e n s i t i v et ot h eb e h a v i o r so fs u d-d e n l yn oc o o p e r a t i o na n ds w i n g n l et r u s te v a l u a t i o nm e t h o dC a na s s e s sv a r i o u st r a n s a c t i o n sf a
10、s ti nw e b-s e r v i c e-b a s e de-c o m m e r c e K e yw o r d s:e-c o m m e r c e;w e bs e r v i c e;t r u s te v a l u a t i o na p p r o a c h;t r u s td e g r e e随着I n t e r n e t 技术的迅速发展,W e b 服务作为面向服务体系结构(S e r v i c e-O r i e n t e dA r c h i t e c t u r e,S O A)的核心技术越来越多地进人人们的生活用户可以将已经发布的
11、W e b 服务集成到自己的应用程序中而无需重复开发以前许多研究都认为服务提供商及使用者的行为是诚实可靠的,但从实际情况来看,虚假、欺诈、服务质量(Q u a l i t yo fS e r v i c e,Q o S)等各种因素影响着W e b 服务的使用,因此,越来越多的学者开始研究可信W e b 服务。,谋求保护使用者及诚信服务提供者的利益文献 4 5 依据W e b 提供者的声誉来进行信任评估,完全依赖于反馈者的评价信息,无法解决恶意评价文献 6 提出了一种基于B a y e s i a n 网络的信任评估模型,是一种分布式的模型,对多种主收稿日期:2 0 1 0 0 7 2 5基金项
12、目:贵州省科学技术基金资助项目(黔科合J 字 2 0 1 0 1 2 1 0 2 号。2 0 0 8 1 2 1 2 4 号)作者简介:刘彬(1 9 7 3 一),男,湖南华容人,副教授,研究方向为网络计算、计算机图形学E-m a i l:g z n u l i u b i n 鲫皿e,o m万方数据第3 期刘彬,等:一种用于电子商务的W e b 服务信任评估方法2 6 9客观因素都进行了考虑,但这种评估方法需要消耗大量的网络流量文献 7 8 是典型的推荐方式的信任评估方式,后者通过惩罚恶意推荐,使得信任评估更加准确,两者均采用相同的体系结构,即在普通的体系结构中增加一个独立的信任管理机构,但
13、如何确保信任管理机构的可信性,这些文献都没有说明在这种全局的信任管理方案中,信任管理中心是知道所有交易情况的,没有必要使用推荐的方式文献 9 是将多种能力属性综合在一起进行信任评估,是一种典型依据Q o S 进行的信任评估,采用一种全局管理的形式,但把交易的主要工作都设计在信任代理服务器中,因此这种形式的体系结构会导致服务能力有限文中提出扩展服务注册中心的功能,由服务注册中心提供信任管理的功能,其可信性由服务注册中心负责信任评估考察了时间、金额、Q o S 等多种因素1W e b 服务信任评估1 1 信任评估的基本原则信任是一个复杂的主观概念,目前还没有统一的定义本文对信任的定义如下:定义l
14、信任是依据交易历史对某个实体身份和行为的可信度的评估,与这个实体的可靠性、诚信和性能有关定义2 实体是指w e b 服务的请求者、提供者信任评估是其它实体对某实体的观察或者对该实体过去行为的总结,故进行信任评估时应遵循以下基本原则:1)信任评估具有主客观特性信任评估是其它实体对该实体过去行为的总结,既具有主观性也具有客观性2)信任评估具有规模性对实体行为进行正确的信任评估应该是建立在实体长期大量行为之上3)信任评估应考虑行为的价值性防止恶意实体用低价值的行为换取高信任,然后用高信任进行高价值的欺骗4)信任评估的时间特性信任评估要考虑近期用户行为的重要性,近期交易要比以前交易所获得的信任要高1
15、2W e b 服务信任评估模型基于信任管理的W e b 服务体系结构如图1所示,该体系结构中包括了3 个参与者:服务请求者、服务提供者和基于信任管理的服务注册中心以及4 个基本操作:发布、请求、绑定和交易监控在此体系结构中对普通W e b 服务体系结构中的服务注册中心的功能进行了扩充,增加了信任管理的功能信任管理包括3 个模块:服务选择、信任值计算和交易管理服务选择用于根据用户的要求对符合要求的服务提供者排序后反馈给服务请求者,供服务请求者选择;信任值计算模块用于计算实体的信任值;交易管理模块用于监控实体之间的交易服务请求者k 查找绑定交易监控服务请求者发布信任值计算T信囱墨厂一量交易管理服务
16、注册基于信任管理的服务注册中心圈1 基于信任的W e b 服务体系结构F i g 1A r c h i t e c t u r eo fW e bs e r v i c e sb a s e dO i lt r u s t1 3 信任度的计算定义3 信任度是对主体信任状况的度量,本文用一个(0,1)之间的值表示,初始值为0 5,值越大代表信任状况越好根据电子商务的特征,实体的信任度包括2 部分:业务交易本身获得的业绩信任度;因为业务交易对方的评价获得的评价信任度1 3 1 业绩信任度计算定义4 业绩信任度是对实体交易信任的度量,交易量越大,交易时间越近则信任度越高为了计算实体的业绩信任度,本模
17、型中包含了交易结果、Q o S 激励、时间衰减、交易金额和失败惩罚5 个信任因子交易结果因子g(i),表明交易的最终结果,取值如式(1)所示,其中交易失败(包括欺诈,可由人工仲裁)时由交易管理模块执行仲裁g c i,=皂。薹兰萎:Q o S 激励因子a(i)许多W e b 服务提供者为了获得更多的用户故意对自己的能力进行浮夸,为了反映出真实的情况,激励因子的值为a(i)=嘴(2);1其中q=1 且叶 0,哟为权重,值越大代表。万方数据2 7 0江苏科技大学学报(自然科学版)第2 5 卷相应Q o s 性能越重要;风为第i 次交易中第个Q o S 性能(如时间,吞吐率等)与服务提供者宣称的Q o
18、 s 性能比当服务提供者提供的性能优于宣称的性能就会获得信任度奖励,反之亦然时间衰减因子卢,卢(0,1)此参数是作为指数函数的底,当指数(交易时间间隔)越大时得到的值越小,这是为了保证交易时间越久对信任度的影响越小,确保基本原则4)交易金额因子y;交易金额越大获得的信任度应该越高,这也符合人们的常识,避免用小金额交易获取高信任度后进行大金额欺诈,此因子保证了信任评估基本原则3)失败惩罚因子刀(i)为了让实体重视每一次交易,认为失败的交易对实体业绩信任度的影响比成功的交易对实体业绩信任度的影响应更大一些f l交易成功,”【p 1交易失败(有责)假设实体s 在t 时间内共完成了n 次交易,此实体的
19、业绩信任度可以由式(4)计算,式中除了上述因子外的其它参数及反正切函数是为了把业绩信任度规格化到(0,1),骘=(寺a r c t 锄(g C i)a(i)f f。Y;,7(i)+1)2I I l(4)其中,t。为当前时刻,t。为第k 次服务的时刻,文中以天为单位因为时间衰减因子存在,可以只需计算一段时间的交易(例如2 个月),而更久以前的交易对信任度的贡献已经很少,可用一个常量代替,从而大大减少计算量1 3。2 评价信任度计算定义5 评价信任度是交易对象之间的主观评价的度量,交易量越大,交易时间越近则信任度越高为了计算实体的业绩信任度,模型中包含了交易结果、Q o S 激励、时间衰减、交易金
20、额、失败惩罚、交易对象评价、防恶意评价和评价对象信任度等7个信任因子其中交易结果、Q o S 激励、时间衰减、交易金额和失败惩罚等5 个信任因子和公式(4)中具有相同的意义交易对象评价因子“i)是由交易对象给定的评价值,如式(5),因为评价有滞后性,可在交易完成后取1,待真正评价后再作修正,结果的正负影响由交易结果因子决定删=娃(5)防恶意评价肛(i)是第i 次交易对象_ 对实体s的防恶意评价系数,其值为p(i)=1 一洳0 g l(6)其中k 为m 个评价中_ 对s 评价次数,k 越大,肛(i)的值就越小,可防止团伙联合互相提高信任度评价对象信任度因子F f:交易对象i 在t。时刻之前的信任
21、度,表明评论者的信任度越高,获得的评价越可信假设实体s 在t 时间内共完成了n 次交易,那么此实体s 评价信任度可由式(7)计算,式中除了上述因子外的其它参数及反正切函数是为了把评价信任度规格化N(o。1)砰=(善-a r c t a n(g(i)a(i)h1 1 I托,7(i 抓i)p(i)譬+1l 2(7)1 3 3 信任度合并假设实体5 在t 时间内共完成了厅次交易,那么此实体s 总的信任度可通过式(8)计算业绩信任度和评价信任度,其中参数6 用于确定两种信任度的比重Z。=韶:。+(1-8)E?0 艿 1(8)2 仿真实验及结果分析仿真实验主要是为了验证评估方法是否能达到预期设计要求,各
22、参数对信任度的影响还与另外3 种信任评估方法进行了典型欺诈行为对信任度影响的比较由于篇幅的原因,只进行了最为重要的仿真测试2 1 参数测试用一个六元组记录一次实体交易,第1 项代表交易结果,第2 项代表时间,第3 项代表交易对象,第4 项代表被评价值,第5 项代表交易金额,第6项代表实际Q o S 性能以下是一个服务提供者4 0次交易的情况i 1,l,1,2,1 1,1 1,l,1,2,1 2,1 1,1,2,2,0 2,0 9 8 1,1,2,1,0 8,0 9 8 l,2,3,l,1 1,0 9 5 l,2,3,2,2 1,1 0 5 l,3,4,2,1 5,1 0 l 一1,3,4,2,
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- 一种 用于 电子商务 Web 服务 信任 评估 方法
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