對(duì)等環(huán)境下信譽(yù)機(jī)制的若干關(guān)鍵問(wèn)題研究.pdf

1、對(duì)等(Peer-To-Peer，簡(jiǎn)稱P2P)技術(shù)已在流媒體、文件共享、內(nèi)容分發(fā)、分布式存儲(chǔ)、分布式計(jì)算等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，但仍然存在很多需要研究的問(wèn)題。對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性、開(kāi)放性、自治性與節(jié)點(diǎn)自私性向網(wǎng)絡(luò)的安全性與公平性提出了挑戰(zhàn)，造成“搭便車(chē)”、“公共悲劇”以及“資源不可信”等問(wèn)題。雖然信譽(yù)機(jī)制可以有效激勵(lì)公平、增強(qiáng)安全，但信譽(yù)機(jī)制卻帶來(lái)其特有的安全問(wèn)題及“熱點(diǎn)”(Hot—Spot)問(wèn)題。 本文圍繞P2P環(huán)境下信譽(yù)機(jī)制面臨

2、的安全問(wèn)題以及負(fù)載均衡問(wèn)題，對(duì)信譽(yù)管理機(jī)制、信譽(yù)度量算法、機(jī)制的安全性與性能這三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究，集中解決了信譽(yù)機(jī)制中的團(tuán)體欺騙問(wèn)題，并且提高了網(wǎng)絡(luò)的整體資源利用率。 本文的研究重點(diǎn)如下： 首先闡述了P2P網(wǎng)絡(luò)的演變過(guò)程、分類(lèi)和應(yīng)用，分析了P2P網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用所呈現(xiàn)出來(lái)的安全性問(wèn)題、不公平現(xiàn)象、動(dòng)態(tài)性以及資源利用不均勻的原因，并對(duì)解決上述問(wèn)題的信譽(yù)機(jī)制進(jìn)行了全面深入的分析，總結(jié)了現(xiàn)有的相關(guān)領(lǐng)域研究成果，分析了未來(lái)研究工作發(fā)展

3、的趨勢(shì)。 其次，對(duì)信譽(yù)機(jī)制的安全性展開(kāi)研究。一方面研究了P2P網(wǎng)絡(luò)的匿名性，針對(duì)交互節(jié)點(diǎn)雙方的安全性提出了新的模型；另一方面對(duì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)和P2P網(wǎng)絡(luò)的相似特性進(jìn)行研究，利用成熟的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法，提出了新的算法、機(jī)制來(lái)抵御信譽(yù)機(jī)制中的團(tuán)體欺騙問(wèn)題。 再次，對(duì)P2P網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性與開(kāi)放性進(jìn)行研究。針對(duì)“網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)”(Churn)問(wèn)題對(duì)P2P系統(tǒng)性能、安全性的影響，結(jié)合信譽(yù)機(jī)制，提出新的信譽(yù)管理系統(tǒng)來(lái)解決“網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)”以及多種惡意攻

4、擊帶來(lái)的負(fù)面影響。 最后，研究P2P網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載均衡問(wèn)題，并對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的P2P網(wǎng)絡(luò)用戶需求進(jìn)行調(diào)查研究。針對(duì)信譽(yù)機(jī)制給P2P文件共享系統(tǒng)帶來(lái)的“熱點(diǎn)”問(wèn)題，結(jié)合經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，提出一種新的信譽(yù)模型來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率。 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下： 針對(duì)信譽(yù)機(jī)制的安全性，基于P2P網(wǎng)絡(luò)的匿名性，提出一種無(wú)需CA的組匿名信譽(yù)模型(GARM模型)。GARM根據(jù)節(jié)點(diǎn)所擁有的資源對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分組，保證組與組之間的匿名性。在實(shí)現(xiàn)P2

5、P網(wǎng)絡(luò)公平性的同時(shí)，保護(hù)了服務(wù)節(jié)點(diǎn)的安全，并避免P2P網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)報(bào)復(fù)行為。 針對(duì)目前大多數(shù)系統(tǒng)沒(méi)有考慮到的團(tuán)體欺騙問(wèn)題，提出可抵御團(tuán)體欺騙的信譽(yù)值度量算法。基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的社團(tuán)結(jié)構(gòu)理論，分析了P2P信任網(wǎng)絡(luò)的社團(tuán)結(jié)構(gòu)，并將信任團(tuán)體的可信度用于節(jié)點(diǎn)信譽(yù)值度量。在此基礎(chǔ)上，提出一種基于團(tuán)體信任度的P2P信譽(yù)機(jī)制。該機(jī)制可以適應(yīng)動(dòng)態(tài)、開(kāi)放的P2P環(huán)境，在不限制節(jié)點(diǎn)加入退出的情況下抵御團(tuán)體欺騙行為。 針對(duì)P2P網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性與開(kāi)

6、放性，提出基于持續(xù)在線時(shí)間的信譽(yù)管理系統(tǒng)(SOD-based reputation management system)，用以減少“網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)”現(xiàn)象，提高整體資源利用率。通過(guò)在信譽(yù)值算法中加入SOD因子，激勵(lì)節(jié)點(diǎn)增加在線時(shí)間，并通過(guò)限制服務(wù)提供次數(shù)以及引入差評(píng)記錄來(lái)防止一些節(jié)點(diǎn)的惡意行為。SOD系統(tǒng)能夠增加下載次數(shù)，減少Churn，并解決了Cold—Start和“馬太效應(yīng)”問(wèn)題。 針對(duì)P2P網(wǎng)絡(luò)中Hot—Spot現(xiàn)象，借鑒經(jīng)濟(jì)學(xué)原