對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中信任感知的資源交易模型.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，用戶存儲(chǔ)了越來越多、具有很高使用價(jià)值的內(nèi)容，整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容存儲(chǔ)的中心，漸漸從網(wǎng)絡(luò)核心移向靠近終端用戶的邊緣。內(nèi)容存儲(chǔ)方式的轉(zhuǎn)變趨勢(shì)，使得互聯(lián)網(wǎng)上的內(nèi)容交換模式也相應(yīng)的發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)的基于客戶機(jī)/服務(wù)器(Client/Server，簡(jiǎn)寫C/S)的內(nèi)容交換模式，演變到如今的基于對(duì)等模式(Peer-to-Peer，簡(jiǎn)寫P2P)的內(nèi)容交換模式。一般來說，對(duì)等網(wǎng)絡(luò)是指覆蓋在Intemet之上的重疊網(wǎng)(

2、Overlay Network)，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)既是服務(wù)的提供者也是服務(wù)的使用者，同時(shí)還負(fù)責(zé)路由來自其它節(jié)點(diǎn)的消息。對(duì)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)界研究的焦點(diǎn)，也是工業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)應(yīng)用。 雖然，對(duì)等網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)得到了廣泛和成功的應(yīng)用，但是系統(tǒng)中仍然存在很多需要研究的問題。本文圍繞由于節(jié)點(diǎn)的自治、自私性造成的網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)性、節(jié)點(diǎn)異構(gòu)性和資源的不可信性等問題，探討基于市場(chǎng)機(jī)制和信任機(jī)制的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)資源管理問題解決方案。 本文首先介紹對(duì)

3、等網(wǎng)絡(luò)的概念、分類以及應(yīng)用領(lǐng)域，并深入分析造成網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)性、節(jié)點(diǎn)異構(gòu)性和資源的不可信性的主要原因。通過分析把市場(chǎng)機(jī)制應(yīng)用到對(duì)等網(wǎng)絡(luò)資源管理中的優(yōu)勢(shì)以及存在的問題，論證了引入信任機(jī)制的必要性和可行性。在此基礎(chǔ)上，提出使用市場(chǎng)機(jī)制和信任機(jī)制相結(jié)合的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)資源管理的研究思路。 其次，提出了基于信任感知的資源交易模型(TrustAwareResource TransactionModel，簡(jiǎn)寫Tart模型)，并詳細(xì)闡述其設(shè)計(jì)思路以及市場(chǎng)

4、模型(Market Model)和節(jié)點(diǎn)模型(Peer Model)。在Tart模型中，把信任度作為衡量節(jié)點(diǎn)交易誠(chéng)信度的重要指標(biāo)，激勵(lì)節(jié)點(diǎn)履行已達(dá)成的資源交易合約，同時(shí)，對(duì)服務(wù)提供節(jié)點(diǎn)不誠(chéng)實(shí)的行為提供間接的懲戒手段。 論文第三章在綜述現(xiàn)有信任系統(tǒng)的分類及存在問題的基礎(chǔ)上，借鑒人際關(guān)系信任網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)思路，提出了基于向量相似性的服務(wù)可信度評(píng)估模型。該模型引入“時(shí)間敏感因子”，使信任評(píng)估的結(jié)果能反映節(jié)點(diǎn)最近的行為特征；同時(shí)，基于向量相似

5、性度量的方法，計(jì)算服務(wù)請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)和服務(wù)推薦節(jié)點(diǎn)的評(píng)分行為的相似性，并以此判斷服務(wù)推薦節(jié)點(diǎn)的推薦可信度。因此，該模型可以有效識(shí)別信任評(píng)估中的不誠(chéng)實(shí)回饋信息，并且對(duì)節(jié)點(diǎn)的行為具有較好的時(shí)間敏感性。另外，模型還針對(duì)向量相似性度量中的稀疏性問題，提出一種基于極大似然估計(jì)的服務(wù)推薦可信度精確化方案。 在深入分析現(xiàn)有對(duì)等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化方案的基礎(chǔ)上，論文第四章提出以節(jié)點(diǎn)間的信任關(guān)系作為拓?fù)鋬?yōu)化參數(shù)的研究思路，給出一種基于利潤(rùn)分享的自適應(yīng)拓?fù)錁?gòu)建模

6、型。在該模型中，拓?fù)涞恼{(diào)整綜合考慮了節(jié)點(diǎn)的服務(wù)可信度和路由可信度。在路由可信度評(píng)估算法中，服務(wù)請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)根據(jù)路由推薦節(jié)點(diǎn)的貢獻(xiàn)，與其分享交易的利潤(rùn)，從而使路由推薦節(jié)點(diǎn)通過為其它節(jié)點(diǎn)路由搜索消息，來了解其鄰居節(jié)點(diǎn)的路由可信度信息。該拓?fù)錁?gòu)建方案不僅為中介節(jié)點(diǎn)提供了一種有效的激勵(lì)機(jī)制，而且還加速了對(duì)等網(wǎng)絡(luò)向有利于“好”(goodness)節(jié)點(diǎn)的方向進(jìn)化。 然后，針對(duì)傳統(tǒng)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)資源搜索機(jī)制中存在的擴(kuò)展性差以及對(duì)所有節(jié)點(diǎn)提供同等的搜索服

7、務(wù)等問題，提出一種信任感知的資源搜索機(jī)制。該機(jī)制中，在資源搜索階段就屏蔽了提供不可靠資源的節(jié)點(diǎn)，有效降低了無效搜索消息占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬。同時(shí)，該機(jī)制對(duì)不同的節(jié)點(diǎn)依據(jù)其可信度提供有區(qū)分的搜索服務(wù)，從而激勵(lì)節(jié)點(diǎn)提供可靠服務(wù)。 在普及計(jì)算應(yīng)用的環(huán)境下，服務(wù)請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)把作業(yè)提交給遠(yuǎn)程服務(wù)提供節(jié)點(diǎn)有償執(zhí)行，但遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)提供的資源未必可靠，提交的作業(yè)存在失效風(fēng)險(xiǎn)。本文最后提出一種基于機(jī)會(huì)成本的資源選擇機(jī)制，綜合考慮了資源的顯性成本和失效懲罰，用服

8、務(wù)可信度的負(fù)指數(shù)函數(shù)對(duì)失效率建模，給出了機(jī)會(huì)成本的量化方法。與Buyya的計(jì)算市場(chǎng)模型中的資源選擇機(jī)制相比，該機(jī)制有效降低了作業(yè)失效率，節(jié)約了成本。 本文從網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)性、節(jié)點(diǎn)異構(gòu)性和資源的不可信性等對(duì)等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用呈現(xiàn)出的問題出發(fā)，緊緊圍繞節(jié)點(diǎn)的自治性和自私性問題進(jìn)行了深入研究，提出了將市場(chǎng)機(jī)制和信任機(jī)制有機(jī)的結(jié)合在一起的Tan模型，為對(duì)等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供一種信任感知的資源交易模式，為解決對(duì)等網(wǎng)絡(luò)資源管理難題展示了全新的視角和美好的前景。