對等網(wǎng)絡中信任感知的資源交易模型.pdf

1、隨著計算機技術和通信技術的不斷發(fā)展，用戶存儲了越來越多、具有很高使用價值的內(nèi)容，整個互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容存儲的中心，漸漸從網(wǎng)絡核心移向靠近終端用戶的邊緣。內(nèi)容存儲方式的轉(zhuǎn)變趨勢，使得互聯(lián)網(wǎng)上的內(nèi)容交換模式也相應的發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)的基于客戶機/服務器(Client/Server，簡寫C/S)的內(nèi)容交換模式，演變到如今的基于對等模式(Peer-to-Peer，簡寫P2P)的內(nèi)容交換模式。一般來說，對等網(wǎng)絡是指覆蓋在Intemet之上的重疊網(wǎng)(

2、Overlay Network)，網(wǎng)絡中的每個節(jié)點既是服務的提供者也是服務的使用者，同時還負責路由來自其它節(jié)點的消息。對等網(wǎng)絡技術的研究是當前網(wǎng)絡界研究的焦點，也是工業(yè)界關注的熱點應用。 雖然，對等網(wǎng)絡已經(jīng)得到了廣泛和成功的應用，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)點的自治、自私性造成的網(wǎng)絡動態(tài)性、節(jié)點異構性和資源的不可信性等問題，探討基于市場機制和信任機制的對等網(wǎng)絡資源管理問題解決方案。 本文首先介紹對

3、等網(wǎng)絡的概念、分類以及應用領域，并深入分析造成網(wǎng)絡動態(tài)性、節(jié)點異構性和資源的不可信性的主要原因。通過分析把市場機制應用到對等網(wǎng)絡資源管理中的優(yōu)勢以及存在的問題，論證了引入信任機制的必要性和可行性。在此基礎上，提出使用市場機制和信任機制相結(jié)合的對等網(wǎng)絡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，簡寫Tart模型)，并詳細闡述其設計思路以及市場

4、模型(Market Model)和節(jié)點模型(Peer Model)。在Tart模型中，把信任度作為衡量節(jié)點交易誠信度的重要指標，激勵節(jié)點履行已達成的資源交易合約，同時，對服務提供節(jié)點不誠實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上，借鑒人際關系信任網(wǎng)絡的設計思路，提出了基于向量相似性的服務可信度評估模型。該模型引入“時間敏感因子”，使信任評估的結(jié)果能反映節(jié)點最近的行為特征；同時，基于向量相似

5、性度量的方法，計算服務請求節(jié)點和服務推薦節(jié)點的評分行為的相似性，并以此判斷服務推薦節(jié)點的推薦可信度。因此，該模型可以有效識別信任評估中的不誠實回饋信息，并且對節(jié)點的行為具有較好的時間敏感性。另外，模型還針對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的服務推薦可信度精確化方案。 在深入分析現(xiàn)有對等網(wǎng)絡拓撲優(yōu)化方案的基礎上，論文第四章提出以節(jié)點間的信任關系作為拓撲優(yōu)化參數(shù)的研究思路，給出一種基于利潤分享的自適應拓撲構建模

6、型。在該模型中，拓撲的調(diào)整綜合考慮了節(jié)點的服務可信度和路由可信度。在路由可信度評估算法中，服務請求節(jié)點根據(jù)路由推薦節(jié)點的貢獻，與其分享交易的利潤，從而使路由推薦節(jié)點通過為其它節(jié)點路由搜索消息，來了解其鄰居節(jié)點的路由可信度信息。該拓撲構建方案不僅為中介節(jié)點提供了一種有效的激勵機制，而且還加速了對等網(wǎng)絡向有利于“好”(goodness)節(jié)點的方向進化。 然后，針對傳統(tǒng)對等網(wǎng)絡資源搜索機制中存在的擴展性差以及對所有節(jié)點提供同等的搜索服

7、務等問題，提出一種信任感知的資源搜索機制。該機制中，在資源搜索階段就屏蔽了提供不可靠資源的節(jié)點，有效降低了無效搜索消息占用的網(wǎng)絡帶寬。同時，該機制對不同的節(jié)點依據(jù)其可信度提供有區(qū)分的搜索服務，從而激勵節(jié)點提供可靠服務。 在普及計算應用的環(huán)境下，服務請求節(jié)點把作業(yè)提交給遠程服務提供節(jié)點有償執(zhí)行，但遠程節(jié)點提供的資源未必可靠，提交的作業(yè)存在失效風險。本文最后提出一種基于機會成本的資源選擇機制，綜合考慮了資源的顯性成本和失效懲罰，用服

8、務可信度的負指數(shù)函數(shù)對失效率建模，給出了機會成本的量化方法。與Buyya的計算市場模型中的資源選擇機制相比，該機制有效降低了作業(yè)失效率，節(jié)約了成本。 本文從網(wǎng)絡動態(tài)性、節(jié)點異構性和資源的不可信性等對等網(wǎng)絡應用呈現(xiàn)出的問題出發(fā)，緊緊圍繞節(jié)點的自治性和自私性問題進行了深入研究，提出了將市場機制和信任機制有機的結(jié)合在一起的Tan模型，為對等網(wǎng)絡應用提供一種信任感知的資源交易模式，為解決對等網(wǎng)絡資源管理難題展示了全新的視角和美好的前景。