CN108702398B - 用于内容中心网络中的名称加密协议的方法和系统 - Google Patents

用于内容中心网络中的名称加密协议的方法和系统 Download PDF

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Abstract

一个实施例提供了一种促进CCN中的有效名称加密的系统。在操作期间，系统确定兴趣的名称的索引，其中该名称是包括从最一般级别到最特定级别按顺序排列的连续名称分量的分层结构的可变长度标识符，其中该索引指示从所述最一般级别开始的连续名称分量的最小数量，该最小数量表示将兴趣路由到能够满足兴趣的内容生产设备所需的最小可路由前缀。系统加密从紧跟在最小可路由前缀之后的名称分量开始的兴趣名称的一个或多个名称分量。系统基于加密的名称发送兴趣，从而促进CCN中的有效名称加密。

Description

用于内容中心网络中的名称加密协议的方法和系统
相关申请
本申请的主题涉及以下申请中的主题：
于2013年3月20日提交的、发明人为Ignacio Solis的、序列号为13/847,814的、题为“用于基于名称的分组转发的有序元素命名(ORDERED-ELEMENT NAMING FOR NAME-BASEDPACKET FORWARDING)”的美国专利申请(以下简称“序列号为13/847,814的美国专利申请”)；
于2008年12月18日提交的、发明人为Van L.Jacobson和Diana K.Smetters的、序列号为12/338,175的、题为“在内容中心网络中控制兴趣和内容的传播(CONTROLLING THESPREAD OF INTERESTS AND CONTENT IN A CONTENT CENTRIC NETWORK)”的美国专利申请(以下简称“序列号为12/338,175的美国专利申请”)；和
于2015年11月20日提交的、发明人为Christopher A.Wood的、序列号为14/947,810的、题为“内容中心网络中的透明加密(TRANSPARENT ENCRYPTION IN A CONTENTCENTRIC NETWORK)”的美国专利申请(以下简称“序列号为14/947,810的美国专利申请”)。
技术领域
本公开一般涉及数字内容的分发。更具体地，本公开涉及用于名称加密协议的方法和系统，其允许消费者基于兴趣到达内容中心网络中的生产者所需的最小可路由前缀，来确定要开始加密的CCN名称中的索引。
背景技术
互联网和电子商务的激增持续创造大量的数字内容。内容中心网络(CCN)架构已经被设计为便于访问和处理这样的数字内容。CCN包括实体或节点，例如，网络客户端、转发器(例如，路由器)、和内容生成器，它们通过发送针对各种内容项的兴趣分组并且转而接收内容对象分组来彼此进行通信。CCN兴趣和内容对象由其唯一名称进行标识，这些名称通常是分层结构的可变长度标识符(HSVLI)。HSVLI可以包括从最一般级别到最特定级别按顺序排序的连续名称分量。
CCN数据分组(例如，兴趣或内容对象)基于其名称被路由。一些名称分量可以由中间节点用来路由CCN兴趣，而其他名称分量可以由内容生产者使用以基于私有用户信息或特定于应用的数据来满足请求。在后一种情况下，名称分量的含义可能揭示关于所请求的内容的信息并且可能导致违反用户隐私或安全性。消费者可以加密兴趣名称，但是为了路由目的，必须保持足够数量的名称分量不加密。该“最小可路由前缀”是将兴趣路由到能够满足内容请求的内容生产者所需的最大名称长度(例如，名称分量的最大数量)。
虽然CCN为网络带来了许多期望的功能，但是消费者在确定兴趣名称的最小可路由前缀时仍然存在一些问题。
发明内容
在独立权利要求中阐述了本发明的各方面，并且在从属权利要求中阐述了优选特征。一个方面的特征可以单独应用于这些方面或与其他方面组合应用。
一个实施例提供了一种促进CCN中的有效名称加密的系统。在操作期间，系统可选地由客户端计算设备确定兴趣的名称的索引，其中，名称是包括从最一般级别到最特定级别按顺序排列的连续名称分量的分层结构的可变长度标识符，其中，索引指示从最一般级别开始的连续名称分量的最小数量，其表示将兴趣路由到能够满足兴趣的内容生产设备所需的最小可路由前缀。系统加密从紧跟在最小可路由前缀之后的名称分量开始的兴趣名称的一个或多个名称分量。系统基于经加密的名称发送兴趣，从而促进CCN中的有效名称加密。
在一些实施例中，系统生成具有以下名称的第一探测兴趣，该名称包括从最一般级别开始的兴趣名称的一个或多个连续名称分量。响应于接收到指示对第一探测兴趣的肯定响应的第一内容对象，系统将索引设置为第一探测兴趣名称中的名称分量的数量。响应于接收到指示对第一探测兴趣的否定确认的第二内容对象，系统生成具有以下名称的第二探测兴趣，该名称包括第一探测兴趣名称以及跟随在其后的兴趣名称的下一个连续名称分量。
在一些实施例中，系统确定第一内容对象指示对第一探测兴趣的肯定响应。系统确定第一内容对象指示接收内容生产设备能够基于第一探测兴趣名称中包括的兴趣名称的名称分量来返回内容对象。系统还确定第一内容对象的密钥标识符与内容生产设备的公钥匹配。
在一些实施例中，系统将第一随机数(random nonce)附加到第一探测兴趣名称。系统还将第二随机数附加到第二探测兴趣名称。
在一些实施例中，系统确定兴趣名称中的名称分量的数量的中点索引，其中，兴趣名称的下部包括从最一般级别名称分量到与中点索引相对应的名称分量之前的名称分量的名称分量，并且其中，兴趣名称的上部包括从与中点索引相对应的名称分量之后的名称分量到最特定级别名称分量的名称分量。系统生成具有以下名称的第一探测兴趣，该名称包括从最一般级别名称分量开始到与中点索引相对应的名称分量的兴趣名称的一个或多个连续名称分量。响应于接收到指示对第一探测兴趣的肯定响应的第一内容对象，系统将索引设置为第一探测兴趣名称中的名称分量的数量。
在一些实施例中，响应于接收到指示接收内容生产设备能够基于第一探测兴趣中包括的兴趣名称的名称分量来返回内容对象的第二内容对象，并且响应于确定第二内容对象的密钥标识符与内容生产设备的公钥相关联，系统确定下部的下中点索引。系统生成具有以下名称的第二探测兴趣，该名称包括从最一般级别名称分量开始到与下中点索引相对应的名称分量的兴趣名称的一个或多个连续名称分量。响应于接收到指示对第一探测兴趣的否定确认的第三内容对象，系统确定上部的上中点索引，并且生成具有以下名称的第三探测兴趣，该名称包括从最一般级别名称分量开始到与上中点索引相对应的名称分量的兴趣名称的一个或多个连续名称分量。
在一些实施例中，系统将第一随机数附加到第一探测兴趣名称，将第二随机数附加到第二探测兴趣名称，并将第三随机数附加到第三探测兴趣名称。
在一些实施例中，系统基于兴趣名称的名称分量的数量并且还基于以下各项中的一个或多个来生成一个或多个探测兴趣：线性搜索；二分搜索；转发信息库中的多个折叠名称前缀，其中，折叠名称前缀指示转发信息库中的具有相同转发信息的多个名称分量。
在一些实施例中，系统生成针对索引的初始兴趣，其中，初始兴趣被发送到第三方服务，并且具有包括兴趣名称和第三方服务的公钥的有效载荷，其中，初始兴趣的有效载荷基于客户端计算设备的公钥被加密，其中，初始兴趣指示客户端计算设备的公钥。响应于初始兴趣，系统接收具有指示索引的有效载荷的初始内容对象，其中，初始内容对象的有效载荷基于第三方服务的公钥被加密。
在一些实施例中，兴趣名称包括一个或多个嵌套的和加密的名称后缀，并且名称后缀包括兴趣名称的一个或多个连续名称分量。系统确定针对嵌套的和加密的名称后缀的第二索引，其中，第二索引指示从最一般级别开始的连续名称分量的最小数量，其表示将兴趣路由到能够满足具有包括嵌套的和加密的名称后缀的嵌套的兴趣的内容生产设备所需的最小可路由前缀。系统加密与第二索引相对应的名称分量之后的名称分量。
还描述了用于实现本文描述的方法的系统和装置，包括网络节点、计算机程序、计算机程序产品、计算机可读介质、和在有形介质上编码的用于实现方法的逻辑。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例的促进内容中心网络中的有效名称加密的示例性环境。
图2A示出了根据本发明实施例的基于线性探测方法的促进内容中心网络中的有效名称加密的示例性通信。
图2B示出了根据本发明实施例的基于线性探测方法的促进内容中心网络中的有效名称加密的示例性通信。
图2C示出了根据本发明实施例的基于二分探测方法的促进内容中心网络中的有效名称加密的示例性通信。
图3示出了根据本发明实施例的包括与第三方服务的通信的促进内容中心网络中的有效名称加密的示例性通信。
图4A呈现了示出根据本发明实施例的由客户端计算设备用于促进内容中心网络中的有效名称加密的方法的流程图。
图4B呈现了示出根据本发明实施例的基于线性探测方法的由客户端计算设备用于促进内容中心网络中的有效名称加密的方法的流程图。
图4C呈现了示出根据本发明实施例的基于二分探测方法的由客户端计算设备用于促进内容中心网络中的有效名称加密的方法的流程图。
图4D呈现了示出根据本发明实施例的基于二分探测方法的由客户端计算设备用于促进内容中心网络中的有效名称加密的方法的流程图。
图5呈现了示出根据本发明实施例的包括与第三方服务的通信的由客户端计算设备用于促进内容中心网络中的有效名称加密的方法的流程图。
图6呈现了示出根据本发明实施例的由内容托管设备用于促进内容中心网络中的有效名称加密的方法的流程图。
图7示出了根据本发明实施例的促进内容中心网络中的有效名称加密的示例性计算机系统。
在附图中，相同的附图标记表示相同的附图元件。
具体实施方式
以下描述被呈现以使得本领域技术人员能够制造和使用实施例，并且以下描述在特定应用及其要求的背景下被提供。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施例的各种修改是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以将本文定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本发明不限于示出的实施例，而是与符合本文公开的原理和特征的最宽范围相一致。
概述
本发明的实施例通过提供允许消费者确定CCN名称的最小可路由前缀(该CCN名称的最小可路由前缀指示要开始加密的名称中的索引)的系统来解决有效加密CCN名称的问题。CCN数据分组(例如，兴趣或内容对象)基于其名称被路由，其名称可以包括多个名称分量。一些名称分量可以用于路由目的，而其他名称分量可能包含敏感用户信息或特定于应用的数据。消费者可以加密兴趣名称，但是足够数量的名称分量必须保持未加密，以便将兴趣路由到能够满足兴趣或服务于所请求内容的生产者。本系统的实施例允许消费者确定该足够数量的未加密的名称分量，其也被称为最小可路由前缀。最小可路由前缀可以对应于CCN名称中的索引，其中，索引指示包括从最一般级别到最特定级别按顺序排序的连续名称分量的分层结构的可变长度标识符中的特定名称分量的位置。
消费者可以基于三种不同的方法来发现索引：1)基于名称的协商协议；2)基于路由的协商协议；3)明确协商协议。基于名称的协商(第一种方法)可以基于线性探测方法或二分探测方法。消费者可以使用越来越多的名称分量来发送探测兴趣，直到返回肯定响应。例如，基于线性探测方法，给定名称N为“/a/b/c/d/x/y/z”和随机数(random nonce)rx，消费者可以发送具有名称“/a/r1”的探测兴趣，并且如果接收到否定响应，则消费者可以发送具有名称“/a/b/r2”的另一探测兴趣。消费者可以继续发送探测兴趣，每个探测兴趣具有附加名称分量，直到它接收到肯定响应。肯定响应可以指示正确路由兴趣所需的最小可路由前缀，因此可以指示消费者可以开始加密的名称N内的索引。下面结合图2A和图2B描述了使用线性探测的基于名称的协商协议。消费者还可以基于二分探测来执行基于名称的协商协议，这在下面结合图2C进行描述。
基于路由的协商(第二种方法)是基于名称的协商的扩展。路由算法可以考虑在发布期间截断或折叠的前缀的数量。每个CCN节点具有转发信息库(“FIB”)，该FIB是具有名称前缀和相应的输出接口的条目的表。FIB用于根据兴趣名称的最长前缀匹配来路由兴趣。FIB条目通常包括一个名称前缀和其相应的输出接口。如果两个或多个名称前缀对应于相同的输出接口，则CCN节点可以将条目折叠或截断为一个条目。
在明确协商协议(第三种方法)中，CCN生产者将协商委托给消费者已知的第三方服务。消费者可以向第三方服务发送针对索引的明确请求。下面结合图4描述了基于与第三方服务的明确协商的协议的详细描述。
因此，系统通过允许消费者发现兴趣的最小可路由前缀来促进CCN中的有效名称加密，该兴趣的最小可路由前缀指示将兴趣路由到生产者所需的名称分量的最大数量。最小可路由前缀还指示消费者可以开始加密名称的索引。
在CCN中，每条内容都是单独命名的，并且每条数据都绑定到一个唯一名称，该名称将数据与任意其他数据(例如，相同数据的其他版本或来自其他来源的数据)区分开来。该唯一名称允许网络设备通过传播指示唯一名称的请求或兴趣来请求数据，并且可以独立于数据的存储位置、网络位置、应用、和传送方式来获得数据。以下术语用于描述CCN架构：
内容对象(或“内容对象(Content Object)”)：单个命名数据，其绑定到唯一名称。内容对象是“持久的”，这意味着内容对象可以在计算设备内或跨不同的计算设备移动，但不会改变。如果内容对象的任意组分发生更改，则进行更改的实体将创建包括更新的内容的新内容对象，并且将新内容对象绑定到新唯一名称。
唯一名称(Unique Name)：CCN中的名称通常与位置无关，并且唯一地标识内容对象。数据转发设备可以使用名称或名称前缀来将分组转发到生成或存储内容对象的网络节点，而不管内容对象的网络地址或物理位置如何。在一些实施例中，名称可以是分层结构的可变长度标识符(HSVLI)。HSVLI可以分成几个分层分量，其可以以各种方式构建。例如，单个名称分量pare、home、ccn、和test.txt可以用左向主要前缀方式(left-orientedprefix-major fashion)来构造以形成名称“/parc/home/ccn/test.txt”。因此，名称“/parc/home/ccn”可以是“/parc/home/ccn/test.txt”的“父”或“前缀”。附加分量可以用于区分内容项的不同版本，例如，协作文档。HSVLI还可以包括从最一般级别到最特定级别按顺序排序的连续名称分量。
在一些实施例中，名称可以包括标识符，例如，从内容对象的数据(例如，校验和值)和/或从内容对象的名称的元素导出的散列值。在序列号为13/847,814的美国专利申请中描述了基于散列的名称的描述。名称也可以是扁平标签。在下文中，“名称”用于指名称-数据网络中的一条数据的任意名称，例如，分层名称或名称前缀、扁平名称、固定长度名称、任意长度名称、或标签(例如，多协议标签交换(MPLS)标签)。
兴趣(或“兴趣(Interest)”)：指示对一条数据的请求并且包括该条数据的名称(或名称前缀)的分组。数据消费者可以跨信息中心网络来传播请求或兴趣，CCN/NDN路由器可以将请求或兴趣传播到能够提供所请求的数据以满足请求或兴趣的存储设备(例如，缓存服务器)或数据生产者。
本文公开的方法不限于CCN网络，并且适用于其他架构。在序列号为12/338,175的美国专利申请中描述了CCN架构的描述。
示例性网络和通信
图1示出了根据本发明实施例的促进内容中心网络中的有效名称加密的示例性环境。网络100可以包括消费者或内容请求设备116、生产者或内容生产设备118和120、以及节点102、104、106、108、110、112和114处的路由器或其他转发设备。节点可以是计算机系统、表示用户的端点、和/或可以生成兴趣或始发内容的设备。节点还可以是边缘路由器(例如，CCN节点102、104、112和114)或核心路由器(例如，中间CCN路由器106、108和110)。网络100可以是内容中心网络。
在操作期间，消费者或客户端计算设备116可以针对名称N为“/a/b/c/d/x/y/z”来确定设备116可以开始加密名称N的索引(获取索引功能170，下面结合图2A-图2C和图3进行详细描述)。该索引可以称为“拆分索引(split index)”。拆分索引可以将“3”指示为“minimum_routable_prefix(最小_可路由_前缀)”，其还将名称N的剩余部分指示为可以加密的“sensitive_name(敏感_名称)”。换句话说，拆分索引可以通过位置索引等于“3”的名称分量来指示名称N的名称前缀(例如，“a/b/c/d”)，并且还可以指示跟随在位置索引等于“3”的名称分量之后的、可以被加密的名称分量(例如，“/x/y/z”)。设备116可以生成具有名称150.1为“/minimum_routable_prefix/ECk(/sensitive_name)”的兴趣150，其中，“Ck”是消费者或设备116的公钥。兴趣150还可以包括具有值为“<data>”的可选的有效载荷150.2。
在到达生产者或内容生产设备118之前，兴趣150可以经由节点102、110和112经过网络100。设备118可以使用前缀“/a/b/c/d”或“minimum_routable_prefix”来提供内容或满足对内容的请求。假设设备118拥有或有办法检索设备116的公钥。设备118可以解密兴趣的名称150.1的加密部分(功能180)，并且生成对应于名称“/minimum_routable_prefix/sensitive_data”的内容对象160(功能182)。设备118可以用原始部分加密的名称(例如，具有值为“/minimum_routable_prefix/ECk(/sensitive_name)”的名称150.1)来替换内容对象160中的名称160.1，并且在反向路径上将内容对象160发送到设备118(例如，经由节点112、110和102)。
基于线性探测的基于名称的协商
消费者可以通过利用越来越多的名称分量发送探测兴趣来使用基于名称的协商以确定针对给定名称的拆分索引(其指示最小可路由前缀)。图2A示出了根据本发明实施例的基于线性探测方法的促进内容中心网络中的有效名称加密的示例性通信200。设备202可以是消费者或客户端计算设备。节点204和206可以是能够转发具有前缀“/a”的兴趣的中间节点或路由器或内容托管设备。节点208可以是能够转发针对前缀“/a/b”的兴趣的中间节点或路由器或内容托管设备。节点210可以是能够针对前缀“/a/b/c/d”提供内容的中间节点或路由器或内容托管设备。为了说明的目的，节点204-208被描绘为中间路由器，并且设备210被描绘为服务器，但是实体204-210中的任一个可以是中间路由器或可以提供内容的内容托管设备(如上所述)。
假设名称N 280具有p个名称分量(N1-Np)，例如，针对名称N为“/a/b/c/d/x/y/z”，p等于7。确定的拆分索引i指示可以加密所有分量Nj(其中j大于i)。此外，消费者可以针对每个探测兴趣生成随机数rx，该随机数rx被附加到相应探测兴趣的名称。
在操作期间，消费者或客户端计算设备202可以发送一组探测200.1-200.4以确定拆分索引i。例如，设备202可以生成并且发送具有名称220.1为“/a/r1”的兴趣220，这是用于确定拆分索引i是否等于1的探测兴趣。兴趣220可以行进到节点204，节点204可以基于其本地FIB确定将兴趣220转发到节点206。节点206可以基于其本地FIB确定针对名称220.1不存在路由。节点206可以以内容对象222(具有名称222.1为“/a/rl”和有效载荷222.2值为“NACK”)的形式向设备202返回否定确认。
设备202可以接收内容对象222的NACK，并且确定使用附加名称分量发送另一探测兴趣。设备202可以生成并且发送具有名称224.1为“/a/b/r2”的兴趣224，这是用于确定拆分索引i是否等于2的探测兴趣。兴趣224可以到达节点204，节点204将兴趣224转发到节点206，节点206又将兴趣224转发到节点208。节点208可以基于其本地FIB确定针对名称224.1不存在路由。节点208可以以内容对象226(具有名称226.1为“/a/b/r2”和有效载荷226.2值为“NACK”)的形式向设备202返回否定确认。
设备202可以接收内容对象226的NACK，并且确定使用附加名称分量发送另一探测兴趣。设备202可以生成并且发送具有名称228.1为“/a/b/c/r3”的兴趣228，这是用于确定拆分索引i是否等于3的探测兴趣。兴趣228可以到达节点204，节点204将兴趣228转发到节点206，节点206又将兴趣228转发到节点208。节点208可以基于其本地FIB确定针对名称228.1不存在路由。节点208可以以内容对象230(具有名称230.1为“/a/b/c/r3”和有效载荷230.2值为“NACK”)的形式向设备202返回否定确认。
最后，设备202可以接收内容对象230的NACK，并且确定使用附加名称分量发送另一探测兴趣。设备202可以生成并且发送名称232.1为“/a/b/c/d/r4”的兴趣232，这是用于确定拆分索引i是否等于4的探测兴趣。兴趣232可以到达节点204，节点204将兴趣232转发到节点206，节点206又将兴趣232转发到节点208，节点208又将兴趣232转发到设备210。设备210可以确定它可以在前缀“/a/b/c/d”下提供内容，但是对应于名称232.1的内容不存在(“DNE”)。设备210可以以内容对象234(具有名称234.1为“/a/b/c/d/r4”和有效载荷234.2值为“DNE”)的形式向设备202返回肯定确认。
拥有来自探测201.1-201.4的肯定确认，设备202可以确定内容对象234指示内容生产设备可以返回具有最小可路由前缀“/a/b/c/d”的内容对象。设备202还可以确定内容对象234的密钥标识符与内容生产设备210的公钥的密钥标识符匹配。这允许设备202确定名称N为“/a/b/c/d/x/y/z”的最小可路由前缀是“/a/b/c/d”，并且拆分索引i等于4(或3，当索引计数从零开始而不是1时)。
图2B示出了根据本发明实施例的基于线性探测方法的促进内容中心网络中的有效名称加密的示例性通信240。图2B对应于图2A。设备202可以使用确定的拆分索引i＝4，来加密从索引4处的名称分量之后(例如，最小可路由前缀名称“/a/b/c/d”之后)的名称分量开始的名称N的名称分量。设备202可以生成并且发送具有名称250.1为“/a/b/c/d/ECk(/xy/z)”的加密兴趣250，其通过节点204、206和208行进，直到到达设备210。设备210可以基于设备202的公钥来解密名称250.1的加密部分，并且生成响应内容对象252，该响应内容对象252具有对应于未加密名称的“<data>”的有效载荷252.2。设备210还可以用名称252.1为“a/b/c/d/ECk(/x/y/z)”来替换未加密的名称，该名称252.1为“a/b/c/d/ECk(/x/y/z)”匹配兴趣250的名称250.1。然后，设备210可以沿着反向路径将内容对象252返回到设备202。
设备210还可以从网络中的不同实体获得与解密的名称相对应的内容。因此，设备210可以生成并且发送具有名称254.1为“/a/b/c/d/x/y/z”的兴趣254，并且接收具有名称256.1为“/a/b/c/d/x/y/z”和有效载荷256.2为“<data>”的响应内容对象256。设备210随后可以如上所述创建内容对象252(通过用名称252.1替换名称256.1)，并且沿着反向路径将252返回到设备202。
本文提供了针对线性探测函数的伪代码的示例：
Figure BDA0001780332020000121
因此，消费者可以使用线性探测方法执行基于名称的协商，以确定用于兴趣名称的后续加密的拆分索引。仅使用名称N，消费者可以调用以下函数：
split_index＝LinearProbe(N,0,len(N)–1) 函数(1)
术语“len(N)”等于N中的名称分量的数量，并且函数LinearProbe()针对基于零的索引计数被执行。
基于二分探测的基于名称的协商
图2C示出了根据本发明实施例的基于二分探测方法的促进内容中心网络中的有效名称加密的示例性通信260。图2C包括设备202和节点204-210，其对应于图2A中描绘的相同实体。图2C另外包括节点212以及节点或设备214，节点212可以是能够转发具有前缀“/a/b/c/d/x”的兴趣的中间节点或路由器或内容托管设备，并且节点或设备214可以是能够针对前缀“/a/b/c/d/x/y”提供内容的中间节点或路由器或内容托管设备。
假设名称282具有p个名称分量(M1-Mp)，例如，针对名称M 282为“/a/b/c/d/x/y”，p等于6。注意，针对名称M 282示出的索引计数是从零开始的计数，即索引号从零开始，这与针对图2A的名称N 280示出的从“1”开始的索引计数不同。在操作期间，消费者或客户端计算设备202可以发送一组探测器261.1-261.3以确定拆分索引。设备202可以针对名称分量M1-Mp确定中点目标索引t＝2，其中名称的下部包括来自M1-Mt-1的名称分量，并且名称的上部包括从Mt+1到Mp的名称分量。设备202可以生成并且发送名称262.1为“/a/b/c/r2”的兴趣262。兴趣262可以到达节点204，节点204将兴趣262转发给节点206，节点206又将兴趣262转发给节点208。节点208可以基于其本地FIB确定针对名称262.1不存在路由。节点208可以以内容对象264(具有名称264.1为“a/b/c/r3”和有效载荷264.2值为“NACK”)的形式向设备202返回否定确认。
基于内容对象264的NACK，设备202可以确定在名称的上部继续进行二分探测。设备202可以确定上部的新中点目标索引t＝4(并且再次基于新中点目标索引确定名称的新下部和新上部)。设备202可以生成并且发送名称为266.1的“/a/b/c/d/x/r4”的兴趣266。兴趣266可以到达节点204，节点204将兴趣266转发到节点206，节点206又将兴趣266转发到节点208，节点208又将兴趣266转发到节点210，节点210又将兴趣266转发到节点212。节点212可以确定其能够在前缀“/a/b/c/d/x”下提供内容，但是对应于名称266.1的内容不存在(“DNE”)。节点或设备212可以以内容对象268(具有名称268.1为“/a/b/c/d/x/r4”和有效载荷234.2值为“DNE”)的形式向设备202返回肯定确认。节点212还可以在内容对象268中包括KeyId(密钥标识符)268.3，其指示其KeyId锚定或与针对少于t+1的多个名称分量的内容的生产者的公钥相关联(例如，其允许消费者或客户端计算设备202确定内容对象268的密钥标识符与能够提供所请求的内容的内容生产设备的公钥的密钥标识符相关联)。
在接收到内容对象268时，设备202可以根据有效载荷268.2的DNE和KeyId 268.3的锚定指示来确定继续对名称的(新)下部进行二分探测搜索。设备202可以确定(新)下部的更新的中点目标索引t＝3(并且如果需要，基于更新的中点目标索引确定名称的更新的下部和上部)。设备202可以生成并且发送名称为270.1的“/a/b/c/d/r3”的兴趣270。兴趣270可以到达节点204，节点204将兴趣270转发到节点206，节点206又将兴趣270转发到节点208，节点208又将兴趣270转发到节点210。节点或设备210可以确定其能够在前缀“/a/b/c/d/x”下提供内容，但是对应于名称270.1的内容不存在(“DNE”)。设备210可以以内容对象272(具有名称272.1为“/a/b/c/d/x/r4”和有效载荷272.2值为“DNE”)的形式向设备202返回肯定确认。设备210还可以在内容对象272中包括Keyld 272.3，其指示其Keyld与针对等于t的多个名称分量的内容的生产者的公钥相匹配(例如，其允许消费者或客户端计算设备202确定内容对象272的密钥标识符与能够提供所请求的内容的内容生产设备的公钥的密钥标识符匹配)。
拥有来自探测261.1-261.3的肯定确认，设备202可以确定内容对象272指示内容生产设备可以返回具有最小可路由前缀“/a/b/c/d”的内容对象。设备202还可以确定内容对象272的密钥标识符与内容生产设备的公钥的密钥标识符匹配。这允许设备202确定名称N为“/a/b/c/d/x/y/z”的最小可路由前缀是“/a/b/c/d”，并且拆分索引i等于3(在从零开始的索引计数的情况下)。设备202可以随后发送加密的兴趣250，如关于图2B的通信240所示。
本文提供了针对二分探测函数的伪代码的示例：
Figure BDA0001780332020000141
Figure BDA0001780332020000151
因此，消费者可以使用二分探测方法执行基于名称的协商，以确定用于兴趣名称的后续加密的拆分索引。仅使用名称N，消费者可以调用以下函数：
split_index＝BinaryProbe(N,0,len(N)–1) 函数(2)
术语“len(N)”等于N中的名称分量的数量，并且函数BinaryProbe()针对基于零的索引计数被执行。
消费者还可以生成和发送彼此嵌套的探测兴趣。可以类似于洋葱路由来发送和处理探测兴趣，其中每个网关或解密节点代表原始发布者充当嵌套的探测的应用层网关或转发器。例如，针对具有名称N为“/a/b/c/MARK</d/e/f/MARK</g/h/i/>>”的兴趣，其中“MARK”指示以下后缀已加密，消费者可以发出与名称的每个“层”相对应的探测兴趣。第一探测兴趣可以包括名称N0为“/a/b/c/MARK</d/e/f/MARK</g/h/i/>>”，其可以返回与外层的最小可路由前缀相对应的第一索引。第二探测兴趣可以包括名称N1为“/a/b/c/d/e/f/MARK<g/h/i/>”，其可以返回与该相应层的最小可路由前缀相对应的第二索引。最后，第三探测兴趣可以包括名称N2为“/a/b/c/d/e/f/g/h/i/”，其可以返回与该相应层的最小可路由前缀相对应的第三索引。此外，名称前缀可以被继承(如上述示例所示)，或名称前缀可以不被继承，例如：N0＝“/a/b/c/MARK</d/e/f/MARK</g/h/i/>>”；N1＝“/d/e/f/MARK</g/h/i/”；和N2＝“/g/h/i”。
基于路由的协商
基于名称的协商协议的扩展是基于路由的协商，其中路由算法考虑在发布期间被截断或折叠的前缀的数量。回想一下，CCN节点具有转发信息库(“FIB”)，该FIB是具有名称前缀和相应的输出接口的条目的表。如果两个或多个名称前缀对应于相同的输出接口，则CCN节点可以将条目折叠或截断为一个条目。本地FIB可以包括针对给定前缀的去往最近锚点的最小跳数。例如，在图2A中，如果节点204的本地FIB具有针对名称前缀“/a”(其对应于与节点206相关联的(一个或多个)接口)的第一条目，并且还具有针对名称前缀“/a/b”(其还对应于与节点208相关联的(一个或多个)接口)的第二条目，则节点204可以折叠或截断其FIB中的名称前缀。如果1*指示名称中的名称前缀的总数(考虑到该协议扩展下的折叠名称前缀)，则消费者可以调用以下函数：
split_index＝LinearProbe(N,0,len(N)–1)；或 函数(3)
split_index＝BinaryProbe(N,0,len(N)–1)。 函数(4)
明确协商协议
图3示出了根据本发明实施例的包括与第三方服务的通信的促进内容中心网络中的有效名称加密的示例性通信300。图3包括消费者或客户端计算设备202、内容托管或内容生产设备210、以及设备210在协商协议中委托负责确定拆分索引的第三方服务(“R”)216。设备202可以针对目标名称N执行对拆分索引的明确请求。设备202还可以拥有“Rk”，即R216的公钥。例如，针对目标名称N为“/a/b/c/d/e/f”，设备202可以通过发送兴趣310(具有名称310.1为“/R/routable/prefix/get_index”、有效载荷310.2为“ECk(Rk，“/a/b/c/d/e/f”)”、以及保留字段310.3指示设备202的公钥证书(例如，“<client_202_pk_certificate>”))来执行获取索引300.1功能。第三方服务R 216可以接收兴趣310，解密加密的有效载荷310.2以获得目标名称N，并且确定适当的拆分索引i。R 216可以生成并且发送具有名称312.1为“/R/routable/prefix/get_index”和有效载荷312.2为“ECk(i，“/a/b/c/d/e/f”)”的内容对象312。
在发现拆分索引i时，设备202可以经由获取内容300.2功能通过生成并且发送具有名称320.1为“/a/b/c/d/Eck(/e/f)”和可选有效载荷320.2为“<data>”的兴趣320来获取内容。设备210可以接收兴趣320，解密名称320.1的加密部分，生成响应内容对象322(具有匹配兴趣320的加密的名称320.1的名称322.1，并且包括值为“<data>”的有效载荷322.2)。设备210可以沿着反向路径将内容对象322发送到设备202。
客户计算设备在促进有效名称加密中的作用
图4A呈现了示出根据本发明实施例的由客户端计算设备用于促进内容中心网络中的有效名称加密的方法的流程图400。在操作期间，系统由客户端计算设备确定兴趣的名称的索引，其中，该名称是包括从最一般级别到最特定级别按顺序排序的连续名称分量的HSVLI(操作402)。索引指示从最一般级别开始的连续名称分量的最小数量，其表示将兴趣路由到能够满足兴趣的内容生成设备所需的最小可路由前缀。操作可以基于线性探测(如图4B的标签A所示)或基于二分探测(如图4C的标签B所示)继续进行。系统加密从紧跟在最小可路由前缀之后的名称分量开始的兴趣名称的一个或多个名称分量(操作404)。系统基于经加密的名称发送兴趣(操作406)。
图4B呈现了示出根据本发明实施例的基于线性探测方法的由客户端计算设备用于促进内容中心网络中的有效名称加密的方法的流程图410。在操作期间，系统生成具有以下名称的第一探测兴趣，该名称包括从最一般级别开始的兴趣名称的一个或多个连续名称分量(操作412)。系统可以生成随机数并且将该随机数附加到探测兴趣，如上面关于图2A所描述的。系统确定其是否接收到指示肯定响应的第一内容对象(决定414)。如果是，则系统确定第一内容对象指示内容生产设备能够基于第一探测兴趣中包括的兴趣名称的名称分量来返回内容对象(操作420)。系统还确定第一内容对象的密钥标识符与内容生产设备的公钥匹配(操作422)。然后，系统将索引设置为第一探测兴趣中的名称分量的数量(操作424)。肯定响应也可以用任意其他指示符指示，例如通知标志或保留字段或位。
如果系统确定其接收到不是肯定响应的第一内容对象(即，第一内容对象指示否定响应)(决定414)，则系统生成具有以下名称的第二探测兴趣，该名称包括第一探测兴趣名称以及跟随在其后的兴趣名称的下一个连续名称分量(操作416)。系统可以用第二探测兴趣替换第一探测兴趣(为了循环的目的)，并且操作返回到决定414，其中系统确定它是否接收到对第一探测兴趣(即，先前在操作416中生成的第二探测兴趣)的肯定响应的第一内容对象。操作继续进行直到接收到肯定响应，并且系统执行如上所述的操作420、422和424。如果操作到达名称的末尾(例如，处理所有名称分量)并且不返回索引，则操作可以返回错误(未示出)。
图4C呈现了示出根据本发明实施例的基于二分探测方法的由客户端计算设备用于促进内容中心网络中的有效名称加密的方法的流程图430。在操作期间，系统确定兴趣名称中的名称分量的数量的中点索引(操作432)。兴趣名称的下部包括从最一般级别名称分量到与中点索引相对应的名称分量之前的名称分量的名称分量，并且兴趣名称的上部包括从与中点索引相对应的名称分量之后的名称分量到最特定级别名称分量的名称分量。系统生成具有以下名称的第一探测兴趣，该名称包括从最一般级别开始到与中点索引相对应的名称分量的兴趣名称的一个或多个连续名称分量(操作434)。系统可以生成随机数并且将该随机数附加到探测兴趣，如上面关于图2A所描述的。
系统确定其是否接收到指示肯定响应的第一内容对象(决定436)。如果是，则系统确定第一内容对象指示内容生产设备能够基于第一探测兴趣中包括的兴趣名称的名称分量来返回内容对象(操作438)。系统还确定第一内容对象的密钥标识符与内容生产设备的公钥匹配(操作440)。然后，系统将索引设置为第一探测兴趣中的名称分量的数量(操作442)。肯定响应也可以用任意其他指示符指示，例如通知标志或保留字段或位。
如果系统确定其接收到不是肯定响应的第一内容对象(即，第一内容对象指示否定响应)(决定436)，则操作继续进行，如图4D的标签C所示。图4D呈现了示出根据本发明实施例的基于二分探测方法的由客户端计算设备用于促进内容中心网络中的有效名称加密的方法的流程图450。系统确定第一内容对象不指示肯定响应(操作452)，并且操作可以如操作454或操作460所示继续进行。系统可以确定第一内容对象指示内容生产设备能够基于第一探测兴趣中包括的兴趣名称来返回内容对象，并且还可以确定第一内容对象的密钥标识符与内容生产设备的公钥相关联(操作454)。系统可以确定兴趣名称的下部的下中点索引(操作456)。系统可以生成具有以下名称的第二探测兴趣，该名称包括从最一般级别名称分量开始到与下中点索引相对应的名称分量的兴趣名称的一个或多个连续名称分量(操作458)。系统可以用第二探测兴趣替换第一探测兴趣(为了递归的目的)，并且操作返回到决定436，其中系统确定其是否接收到对第一探测兴趣(即，先前在操作458中生成的第二探测兴趣)的肯定响应的第一内容对象。这会对兴趣名称的下部再次开始二分探测搜索。
或者，在操作452之后，系统可以确定第一内容对象指示对第一探测兴趣的否定确认(操作460)。系统可以确定兴趣名称的上部的上中点索引(操作462)。系统可以生成具有以下名称的第三探测兴趣，该名称包括从最一般级别名称分量开始到与上中点索引相对应的名称分量的兴趣名称的一个或多个连续名称分量(操作464)。如上所述，系统可以用第三探测兴趣替换第一探测兴趣(为了递归的目的)，并且操作返回到决定436，这会对兴趣名称的上部再次开始二分探测搜索。
图5呈现了示出根据本发明实施例的包括与第三方服务的通信的由客户端计算设备用于促进内容中心网络中的有效名称加密的方法的流程图500。在操作期间，系统由客户端计算设备确定兴趣的名称的索引，其中该名称是包括从最一般级别到最特定级别按顺序排序的连续名称分量的HSVLI(操作502)。索引指示从最一般级别开始的连续名称分量的最小数量，其中最小数量指示将兴趣路由到能够满足兴趣的内容生产设备所需的最小可路由前缀。系统生成针对索引的初始兴趣，其中，初始兴趣被发送到第三方服务，并且具有包括兴趣名称和第三方服务的公钥的有效载荷(操作504)。初始兴趣的有效载荷基于客户端计算设备的公钥被加密，并且初始兴趣指示客户端计算设备的公钥。
响应于初始兴趣，系统接收具有指示索引的有效载荷的初始内容对象，其中，初始内容对象的有效载荷基于第三方服务的公钥被加密(操作506)。系统加密从紧跟在最小可路由前缀之后的名称分量开始的兴趣名称的一个或多个名称分量(操作508)。随后，系统基于经加密的名称来发送兴趣(操作510)。
内容托管设备在促进有效名称加密中的作用
图6呈现了示出根据本发明实施例的由内容托管设备用于促进内容中心网络中的有效名称加密的方法的流程图600。在操作期间，系统通过内容托管设备接收具有名称是HSVLI的兴趣，其中，随机数被附加到兴趣名称(操作602)。内容托管设备确定其是否能够基于兴趣名称返回内容对象(决定604)。例如，如果设备可以在前缀“/a/b/c”下提供内容，并且如果兴趣名称是“/a/b/c/<nonce>”，则设备可以确定其可以在前缀“/a/b/c”下提供内容，但是具有名称为“/a/b/c/<nonce>”的内容对象不存在。设备可以生成指示肯定响应的第一内容对象(例如，“不存在”或“DNE”)(操作606)。
设备可以发送第一内容对象(操作608)。设备随后可以接收具有包括一个或多个加密的名称分量的名称的第二兴趣(操作612)。设备可以解密第二兴趣名称的加密的名称分量(操作612)。设备可以生成或获得与经解密的第二兴趣名称相对应的第二内容对象(操作614)。设备可以在第二内容对象中用部分加密的第二兴趣名称来替换经解密的第二兴趣名称(未示出)，并且发送第二内容对象(操作616)。
如果内容托管设备确定其不能基于兴趣名称返回内容对象(决定604)，则设备生成指示否定确认(“NACK”)的第一内容对象(操作620)。然后，设备发送第一内容对象(操作622)。
示例性计算机系统
图7示出了根据本发明实施例的促进内容中心网络中的有效名称加密的示例性计算机系统。计算机系统702包括处理器704、存储器706、和存储设备708。存储器706可以包括用作受管理存储器的易失性存储器(例如，RAM)，并且可以用于存储一个或多个存储器池。此外，计算机系统702可以耦合到显示器710、键盘712、和指点设备714。存储设备708可以存储操作系统716、内容处理系统718和数据730。
内容处理系统718可以包括指令，该指令在由计算机系统702执行时，可以使得计算机系统702执行本公开中描述的方法和/或过程。具体地，内容处理系统718可以包括指令，用于跨计算机网络(例如，内容中心网络)发送和/或接收去往/来自其他网络节点的数据分组(通信模块720)。数据分组可以包括具有以下名称的兴趣分组或内容对象分组，该名称是包括从最一般级别到最特定级别按顺序排序的连续名称分量的HSVLI，并且名称可以包括附加到名称的末尾的随机数(例如，作为最后一个名称分量)。
此外，内容处理系统718可以包括指令，用于确定针对兴趣的名称的索引，其中索引指示从最一般级别开始的连续名称分量的最小数量，其表示将兴趣路由到能够满足兴趣的内容生产设备所需的最小可路由前缀(索引确定模块722)。内容处理系统718可以包括指令，用于加密从紧跟在最小可路由前缀之后的名称分量开始的兴趣名称的一个或多个名称分量(名称加密模块724)。内容处理系统718可以包括指令，用于基于经加密的名称发送兴趣(通信模块720)。
内容处理系统718还可以包括指令，用于生成具有以下名称的第一探测兴趣，该名称包括从最一般级别开始的兴趣名称的一个或多个连续名称分量(兴趣生成模块726)。内容处理系统718还可以包括指令，用于响应于接收到指示对第一探测兴趣的肯定响应的第一内容对象(通信模块720)，将索引设置为第一探测兴趣名称中的名称分量的数量(索引确定模块722)。内容处理系统718还可以包括指令，用于响应于接收到指示对第一探测兴趣的否定确认的第二内容对象(通信模块720)，生成具有以下名称的第二探测兴趣，该名称包括第一探测兴趣名称以及跟随在其后的兴趣名称的下一个连续名称分量(兴趣生成模块726)。
内容处理系统718还可以包括指令，用于确定兴趣名称中的名称分量的数量的中点索引(索引确定模块722)。内容处理系统718还可以包括指令，用于生成具有以下名称的第一探测兴趣，该名称包括从最一般级别名称分量开始到与中点索引相对应的名称分量的兴趣名称的一个或多个连续名称分量(兴趣生成模块726)。内容处理系统718还可以包括指令，用于响应于接收到指示对第一探测兴趣的肯定响应的第一内容对象(通信模块720)，将索引设置为第一探测兴趣名称中的名称分量的数量(索引确定模块722)。
内容处理系统718还可以包括指令，用于确定兴趣名称的下部的下中点索引(索引确定模块722)。内容处理系统718还可以包括指令，用于生成具有以下名称的第二探测兴趣，该名称包括从最一般级别名称分量开始到与下中点索引相对应的名称分量的兴趣名称的一个或多个连续名称分量。内容处理系统718还可以包括指令，用于响应于接收到指示对第一探测兴趣的否定确认的第三内容对象(通信模块728)，确定上部的上中点索引(索引确定模块722)，并且生成具有以下名称的第三探测兴趣，该名称包括从最一般级别名称分量开始到与上中点索引相对应的名称分量的兴趣名称的一个或多个连续名称分量(兴趣生成模块726)。
内容处理系统718还可以包括指令，用于生成针对索引的初始兴趣，其中初始兴趣被发送到第三方服务，并且具有包括兴趣名称和第三方服务的公钥的有效载荷(兴趣生成模块726)。内容处理系统718还可以包括指令，用于响应于初始兴趣，接收具有指示索引的有效载荷的初始内容对象，其中初始内容对象的有效载荷基于第三方服务的公钥被加密(通信模块720)。
内容处理系统718还可以包括指令，用于接收具有名称是HSVLI的第一兴趣的指令，其中随机数被附加到第一兴趣名称(通信模块720)。内容处理系统718可以包括指令，用于响应于确定系统能够基于第一兴趣名称返回内容对象(分组处理模块730)，生成指示肯定响应的第一内容对象(内容生成模块728)。内容处理系统718还可以包括指令，用于响应于确定内容托管设备不能基于第一兴趣名称返回内容对象(分组处理模块730)，生成指示对第一兴趣的否定确认的第二内容对象(内容生成模块728)。
数据732可以包括由本公开中描述的方法和/或过程作为输入所需要的或作为输出所生成的任意数据。具体地，数据732可以至少存储：兴趣或内容对象分组；名称；(是包括从最一般级别到最特定级别按顺序排序的连续名称分量的HSVLI的)名称；对应于HSVLI中名称分量的位置的索引；(是指示最小可路由前缀的拆分索引的)索引；可路由前缀；一个或多个加密的名称分量；具有随机数附加作为最后一个名称分量的探测兴趣；肯定响应的指示符；否定响应或确认的指示符(“NACK”)；内容对象的密钥标识符；消费者、第三方服务、或内容托管或内容生产设备的公钥或相关密钥标识符；(是对应于兴趣名称中的名称分量的总数的中点的索引的)中点索引；(包括从最一般级别名称分量到与中点索引相对应的名称分量之前的名称分量的名称分量的)兴趣名称的下部；(包括从与中点索引相对应的名称分量之后的名称分量到最特定级别名称分量的名称分量的)兴趣名称的上部；下部的下中点索引；上部的上中点索引；以及转发信息库中的多个折叠名称前缀的指示符。
在具体实施方式中描述的数据结构和代码通常存储在计算机可读存储介质上，计算机可读存储介质可以是可以存储供计算机系统使用的代码和/或数据的任意设备或介质。计算机可读存储介质包括但不限于，易失性存储器、非易失性存储器、磁性和光学存储设备(例如，磁盘驱动器、磁带、CD(光盘)、DVD(数字通用光盘或数字视频光盘))、或能够存储现在已知或以后开发的计算机可读介质的其他介质。
在具体实施方式部分中描述的方法和过程可以体现为代码和/或数据，其可以存储在如上所述的计算机可读存储介质中。当计算机系统读取并执行存储在计算机可读存储介质上的代码和/或数据时，计算机系统执行体现为数据结构和代码并存储在计算机可读存储介质中的方法和过程。
此外，上述方法和过程可以包括在硬件模块中。例如，硬件模块可以包括但不限于，专用集成电路(ASIC)芯片、现场可编程门阵列(FPGA)、以及现在已知或以后开发的其他可编程逻辑器件。激活硬件模块后，硬件模块将执行硬件模块中包含的方法和过程。
已经出于说明和描述的目的呈现了本发明的实施例的前述描述。它们并非旨在穷举或将本发明限制于所公开的形式。因此，许多修改和变化对于本领域技术人员来说是显而易见的。另外，以上公开内容并非旨在限制本发明。本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (21)

1.一种用于促进有效名称加密的计算机系统，所述系统包括：
处理器；以及
存储设备，存储有指令，所述指令在由处理器执行时使得处理器执行方法时，所述方法包括：
确定兴趣的名称的索引，其中，所述名称是包括从最一般级别到最特定级别按顺序排列的连续名称分量的分层结构的可变长度标识符，其中，所述索引指示从所述最一般级别开始的连续名称分量的最小数量，该最小数量表示将所述兴趣路由到能够满足所述兴趣的内容生产设备所需的最小可路由前缀；
加密从紧跟在所述最小可路由前缀之后的名称分量开始的兴趣名称的一个或多个名称分量；以及
基于经加密的名称发送所述兴趣，从而促进内容中心网络中的有效名称加密。
2.根据权利要求1所述的计算机系统，其中，确定所述索引包括：
生成具有以下名称的第一探测兴趣，该名称包括从所述最一般级别开始的所述兴趣名称的一个或多个连续名称分量；
响应于接收到指示对所述第一探测兴趣的肯定响应的第一内容对象，将所述索引设置为第一探测兴趣名称中的名称分量的数量；并且
响应于接收到指示对所述第一探测兴趣的否定确认的第二内容对象，生成具有以下名称的第二探测兴趣，该名称包括所述第一探测兴趣名称以及跟随在其后的所述兴趣名称的下一个连续名称分量。
3.根据权利要求2所述的计算机系统，其中，所述方法还包括确定所述第一内容对象指示对所述第一探测兴趣的肯定响应，包括：
确定所述第一内容对象指示接收内容生产设备能够基于所述第一探测兴趣名称中包括的所述兴趣名称的名称分量来返回内容对象；以及
确定所述第一内容对象的密钥标识符与所述内容生产设备的公钥匹配。
4.根据权利要求2或3所述的计算机系统，其中，所述方法还包括：
将第一随机数附加到所述第一探测兴趣名称；以及
将第二随机数附加到第二探测兴趣名称。
5.根据权利要求1所述的计算机系统，其中，确定所述索引还包括：
确定所述兴趣名称中的名称分量的数量的中点索引，其中，所述兴趣名称的下部包括从最一般级别名称分量到与所述中点索引相对应的名称分量之前的名称分量的名称分量，并且其中，所述兴趣名称的上部包括从与所述中点索引相对应的名称分量之后的名称分量到最特定级别名称分量的名称分量；
生成具有以下名称的第一探测兴趣，该名称包括从最一般级别名称分量开始到与所述中点索引相对应的名称分量的所述兴趣名称的一个或多个连续名称分量；并且
响应于接收到指示对所述第一探测兴趣的肯定响应的第一内容对象，将所述索引设置为第一探测兴趣名称中的名称分量的数量。
6.根据权利要求5所述的计算机系统，其中，确定所述索引还包括：
响应于接收到指示接收内容生产设备能够基于所述第一探测兴趣中包括的所述兴趣名称的名称分量来返回内容对象的第二内容对象，并且响应于确定所述第二内容对象的密钥标识符与所述内容生产设备的公钥相关联：
确定所述下部的下中点索引；并且
生成具有以下名称的第二探测兴趣，该名称包括从最一般级别名称分量开始到与所述下中点索引相对应的名称分量的所述兴趣名称的一个或多个连续名称分量；并且
响应于接收到指示对所述第一探测兴趣的否定确认的第三内容对象：
确定所述上部的上中点索引；并且
生成具有以下名称的第三探测兴趣，该名称包括从最一般级别名称分量开始到与所述上中点索引相对应的名称分量的所述兴趣名称的一个或多个连续名称分量。
7.根据权利要求5或6所述的计算机系统，其中，所述方法还包括：
将第一随机数附加到所述第一探测兴趣名称；
将第二随机数附加到第二探测兴趣名称；以及
将第三随机数附加到第三探测兴趣名称。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的计算机系统，其中，确定所述索引还包括基于所述兴趣名称的名称分量的数量并且还基于以下各项中的一个或多个来生成一个或多个探测兴趣：
线性搜索；
二分搜索；
转发信息库中的多个折叠名称前缀，其中，折叠名称前缀指示所述转发信息库中的具有相同转发信息的多个名称分量。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的计算机系统，其中，确定所述索引还包括：
生成针对所述索引的初始兴趣，其中，所述初始兴趣被发送到第三方服务，并且具有包括所述兴趣名称和所述第三方服务的公钥的有效载荷，其中，所述初始兴趣的有效载荷基于客户端计算设备的公钥被加密，其中，所述初始兴趣指示所述客户端计算设备的公钥；
响应于所述初始兴趣，接收具有指示所述索引的有效载荷的初始内容对象，其中，所述初始内容对象的有效载荷基于所述第三方服务的公钥被加密。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的计算机系统，其中，所述兴趣名称包括一个或多个嵌套的和加密的名称后缀，其中，名称后缀包括所述兴趣名称的一个或多个连续名称分量，并且其中，所述方法还包括：
确定针对嵌套的和加密的名称后缀的第二索引，其中，所述第二索引指示从最一般级别开始的连续名称分量的最小数量，该最小数量表示将所述兴趣路由到能够满足具有包括嵌套的和加密的名称后缀的嵌套的兴趣的内容生产设备所需的最小可路由前缀；以及
加密与所述第二索引相对应的名称分量之后的名称分量。
11.一种用于促进有效名称加密的计算机实现的方法，所述方法包括：
由客户端计算设备确定兴趣的名称的索引，其中，所述名称是包括从最一般级别到最特定级别按顺序排列的连续名称分量的分层结构的可变长度标识符，其中，所述索引指示从所述最一般级别开始的连续名称分量的最小数量，该最小数量表示将所述兴趣路由到能够满足所述兴趣的内容生产设备所需的最小可路由前缀；
加密从紧跟在所述最小可路由前缀之后的名称分量开始的兴趣名称的一个或多个名称分量；以及
基于经加密的名称发送所述兴趣，从而促进内容中心网络中的有效名称加密。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，确定所述索引包括：
生成具有以下名称的第一探测兴趣，该名称包括从所述最一般级别开始的所述兴趣名称的一个或多个连续名称分量；
响应于接收到指示对所述第一探测兴趣的肯定响应的第一内容对象，将所述索引设置为第一探测兴趣名称中的名称分量的数量；
响应于接收到指示对所述第一探测兴趣的否定确认的第二内容对象，生成具有以下名称的第二探测兴趣，该名称包括所述第一探测兴趣名称以及跟随在其后的所述兴趣名称的下一个连续名称分量；
将第一随机数附加到所述第一探测兴趣名称；以及
将第二随机数附加到第二探测兴趣名称。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括确定所述第一内容对象指示对所述第一探测兴趣的肯定响应，包括：
确定所述第一内容对象指示接收内容生产设备能够基于所述第一探测兴趣名称中包括的所述兴趣名称的名称分量来返回内容对象；以及
确定所述第一内容对象的密钥标识符与所述内容生产设备的公钥匹配。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，确定所述索引还包括：
确定所述兴趣名称中的名称分量的数量的中点索引，其中，所述兴趣名称的下部包括从最一般级别名称分量到与所述中点索引相对应的名称分量之前的名称分量的名称分量，并且其中，所述兴趣名称的上部包括从与所述中点索引相对应的名称分量之后的名称分量到最特定级别名称分量的名称分量；
生成具有以下名称的第一探测兴趣，该名称包括从最一般级别名称分量开始到与所述中点索引相对应的名称分量的所述兴趣名称的一个或多个连续名称分量；并且
响应于接收到指示对所述第一探测兴趣的肯定响应的第一内容对象，将所述索引设置为第一探测兴趣名称中的名称分量的数量。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，确定所述索引还包括：
响应于接收到指示接收内容生产设备能够基于所述第一探测兴趣中包括的所述兴趣名称的名称分量来返回内容对象的第二内容对象，并且响应于确定所述第二内容对象的密钥标识符与所述内容生产设备的公钥相关联：
确定所述下部的下中点索引；并且
生成具有以下名称的第二探测兴趣，该名称包括从最一般级别名称分量开始到与所述下中点索引相对应的名称分量的所述兴趣名称的一个或多个连续名称分量；
响应于接收到指示对所述第一探测兴趣的否定确认的第三内容对象：
确定所述上部的上中点索引；并且
生成具有以下名称的第三探测兴趣，该名称包括从最一般级别名称分量开始到与所述上中点索引相对应的名称分量的所述兴趣名称的一个或多个连续名称分量；
将第一随机数附加到所述第一探测兴趣名称；
将第二随机数附加到第二探测兴趣名称；以及
将第三随机数附加到第三探测兴趣名称。
16.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，确定所述索引还包括基于所述兴趣名称的名称分量的数量并且还基于以下各项中的一个或多个来生成一个或多个探测兴趣：
线性搜索；
二分搜索；
转发信息库中的多个折叠名称前缀，其中，折叠名称前缀指示所述转发信息库中的具有相同转发信息的多个名称分量。
17.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，确定所述索引还包括：
生成针对所述索引的初始兴趣，其中，所述初始兴趣被发送到第三方服务，并且具有包括所述兴趣名称和所述第三方服务的公钥的有效载荷，其中，所述初始兴趣的有效载荷基于客户端计算设备的公钥被加密，其中，所述初始兴趣指示所述客户端计算设备的公钥；
响应于所述初始兴趣，接收具有指示所述索引的有效载荷的初始内容对象，其中，所述初始内容对象的有效载荷基于所述第三方服务的公钥被加密。
18.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，所述兴趣名称包括一个或多个嵌套的和加密的名称后缀，其中，名称后缀包括所述兴趣名称的一个或多个连续名称分量，并且其中，所述方法还包括：
确定针对嵌套的和加密的名称后缀的第二索引，其中，所述第二索引指示从最一般级别开始的连续名称分量的最小数量，该最小数量表示将所述兴趣路由到能够满足具有包括嵌套的和加密的名称后缀的嵌套的兴趣的内容生产设备所需的最小可路由前缀；以及
加密与所述第二索引相对应的名称分量之后的名称分量。
19.一种用于促进有效名称加密的装置，包括：
用于由客户端计算设备确定兴趣的名称的索引的装置，其中，所述名称是包括从最一般级别到最特定级别按顺序排列的连续名称分量的分层结构的可变长度标识符，其中，所述索引指示从所述最一般级别开始的连续名称分量的最小数量，该最小数量表示将所述兴趣路由到能够满足所述兴趣的内容生产设备所需的最小可路由前缀；
用于加密从紧跟在所述最小可路由前缀之后的名称分量开始的兴趣名称的一个或多个名称分量的装置；以及
用于基于经加密的名称发送所述兴趣从而促进内容中心网络中的有效名称加密的装置。
20.根据权利要求19所述的装置，还包括用于实现根据权利要求11至18中任一项所述的方法的装置。
21.一种计算机可读介质，包括程序指令，当所述程序指令被处理器执行时，用于实现根据权利要求11至18中任一项所述的方法。
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