[发明专利]一种基于身份的网格认证协议

说明书

技术领域

本发明涉及一种网格技术领域，特别涉及一种认证协议，该方协议适用于基于身份的网格验证，采用了以基于身份的网格体系结构为基础，嵌入了基于身份的加密与签名算法，紧密结合了网格的属性。能够适时的根据工况的变化给出球磨机的负荷信息，能够大大减轻网格用户的计算和通信负担，从而提高网格安全和通信效率。

背景技术

网格作为一种能带来巨大处理、存储能力和其他IT资源的新型网络，可以应付临时之用。网格计算通过共享网络将不同地点的大量计算机相联，从而形成虚拟的超级计算机，将各处计算机的多余处理器能力合在一起，可为研究和其他数据集中应用提供巨大的处理能力。有了网格计算，那些没有能力购买价值数百万美元的超级计算机的机构，也能利用其巨大的计算能力。

网格具有以下四点优势：

1.资源共享，消除资源孤岛：网格能够提供资源共享，它能消除信息孤岛、实现应用程序的互连互通。网格与计算机网络不同，计算机网络实现的是一种硬件的连通，而网格能实现应用层面的连通。

2.协同工作：网格第二个特点是协同工作，很多网格结点可以共同处理一个项目。

3.通用开放标准，非集中控制，非平凡服务质量：这是Ian Foster最近提出的网格检验标准。网格是基于国际的开放技术标准，这跟以前很多行业、部门或者公司推出的软件产品不一样。

4.动态功能，高度可扩展性：网格可以提供动态的服务，能够适应变化。同时网格并非限制性的，它实现了高度的可扩展性。

网格计算被看作下一代计算技术，而认证对于网格安全至关重要。当前的网格安全基础设施(Grid Security Infrastructure，GSI)以传统的公钥基础设施(Public Key Infrastructure，PKI)为基础构建认证框架，通过SSL认证协议(SSL Authentication Protocol，SAP)实现双向身份认证。但是，这种认证框架仍然存在SAP认证效率过低、PKI系统建设和维护成本太高等不足。指出因为SAP，当前的网格规模受到限制。

近年来，基于身份的密码体制(Identity-Based Cryptography，IBC)发展迅速。关于IBC与网格的研究也层出不穷。2004年，文献提出一种IBC/PKI混合体系结构，该结构有助于网格规模的扩大，但是该结构未考虑密钥的分发和管理问题。2004年，提出一种基于身份的网格非交互式认证框架，该框架不需要证书，且认证效率高，但未考虑私钥生成中心(Private Key Generator，PKG)的瓶颈问题。2005年，提出了一种IBC/PKI解决方案，该方案解决了密钥的分发和管理问题，但失去了非交互性和无证书特性。2005年，文献提出了一种GSI改进方案，然而该方案依然需要证书。

因此寻找一种可以降低客户端负担，扩大网格规模的认证协议。成为了网格计算技术的蓬勃发展的难点和关键点。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于身份的网格认证协议，用以解决长期以来由于采用SSL认证协议，导致网格用户的计算和通信负担沉重的问题。发明以基于身份的网格体系结构为基础，嵌入了基于身份的加密与签名算法，完全摒弃了数字证书，紧密结合了网格的属性。建立能够基于身份的网格认证协议。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种基于身份的网格体系结构(Identity-based Architecture for Grid，IBAG)，如图1，IBAG分为3层，顶层(第0层)节点代表根PKG；第1层中的每个节点代表一个子PKG，分别对应网格中的一个虚拟组织(Virtual Organization，VO)；底层(第2层)节点代表网

格中的实体，该实体可以是网格中的用户、资源或进程。实体在加入网格时将通过注册得到