非結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)信任模型及激勵機(jī)制研究.pdf

1、對等(P2P，peer-to-peer)技術(shù)的出現(xiàn)預(yù)示著數(shù)據(jù)共享和分布式應(yīng)用領(lǐng)域的大發(fā)展。然而，P2P網(wǎng)絡(luò)具有開放、匿名以及節(jié)點(diǎn)之間的松耦合性等特性使得節(jié)點(diǎn)可以隨意地散播非法內(nèi)容，濫用網(wǎng)絡(luò)資源，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)之間嚴(yán)重缺乏信任，制約了P2P網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展。
　　 在P2P網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間建立信任是促進(jìn)節(jié)點(diǎn)合作、激勵節(jié)點(diǎn)共享資源的有力保障，能提高整個P2P系統(tǒng)的性能。建立可靠的基于信譽(yù)的信任機(jī)制是幫助P2P網(wǎng)絡(luò)建立信任，激勵公平，增強(qiáng)安全

2、，但信譽(yù)機(jī)制本身也帶來了其特有的安全問題，本論文正是圍繞信譽(yù)模型的建立和所面臨的安全問題展開研究，為了更好的促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)良性發(fā)展，同時還提出了基于信譽(yù)的激勵機(jī)制，主要貢獻(xiàn)如下：
　　 (1)針對非結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)未能較好解決信任數(shù)據(jù)聚集和存儲問題，提出了一種獲得目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的全局信任值的信譽(yù)模型SuperpathTrust。該模型將本地信任值匯聚于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)，并通過信任路徑來獲取目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的全局信任值，信任值存儲于本地和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的

3、鄰居節(jié)點(diǎn)。仿真實(shí)驗(yàn)表明該模型信任值計算準(zhǔn)確度高，計算和存儲代價都較小，與現(xiàn)有的EigenTrust模型相比，能更容易識別惡意節(jié)點(diǎn)，降低了網(wǎng)絡(luò)的惡意交易率。
　　 (2)非結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)中，全局信任模型充分考慮了節(jié)點(diǎn)信任信息的全面性和收斂性，但不適應(yīng)高度動態(tài)和個性化的信任環(huán)境，局部信任模型能較好應(yīng)對這些問題。然而，怎樣通過局部信任信息獲得準(zhǔn)確的信任值，而且能抵抗網(wǎng)絡(luò)中的各種惡意攻擊是一個巨大的挑戰(zhàn)。本文提出一種基于參數(shù)估計方法的

4、信任模型P-Trust，該模型每個節(jié)點(diǎn)維護(hù)對其它節(jié)點(diǎn)的直接信任信息，信譽(yù)系統(tǒng)使得每個節(jié)點(diǎn)通過個人經(jīng)驗(yàn)和二手信任信息評價其它節(jié)點(diǎn)，直接信任信息和間接信任信息均由期望值和不確定度兩個參數(shù)來度量。同時，采用了激勵和懲罰措施來促進(jìn)節(jié)點(diǎn)提供真實(shí)的二手信任信息。仿真分析表明，P-Trust與其它模型相比，實(shí)現(xiàn)開銷小，且在多種惡意攻擊模式下均具有較高的成功下載率。
　　 (3)提出一種基于動態(tài)信任關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥m應(yīng)模型，節(jié)點(diǎn)考察鄰居節(jié)點(diǎn)的信任

5、關(guān)系，并根據(jù)概率選擇策略來更新自己的鄰居列表，使得網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，成功交易率不斷提高，通過理論分析表明該模型具有可行性和抗攻擊能力。
　　 (4)針對存在被病毒感染的資源在網(wǎng)絡(luò)中傳播，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可用性大大降低的問題。本文提出一種基于信任救贖的激勵模型，每個節(jié)點(diǎn)通過直接監(jiān)控和其它節(jié)點(diǎn)的推薦監(jiān)控信息共同完成對鄰居節(jié)點(diǎn)的信任評價，并維護(hù)所有鄰居節(jié)點(diǎn)的信任值，在信任值的更新和重建中引入信任值衰退和信任救贖機(jī)制來體現(xiàn)機(jī)制的健壯性