基于改进Chord协议的对等网络信任模型研究

论文摘要

随着信息技术的迅猛发展,对等网络又称对等计算（Peer-to-Peer,P2P）成为当前研究的热点。在对等网络系统中每一个成员（用户、节点）地位都是平等的,传统的客户端与服务器端的差别消失了,系统中的成员同时扮演着客户端和服务器端的角色。P2P技术充分利用网络边缘的用户资源,实现了用户间直接进行信息的共享和互换,加快了资源的搜索定位和下载,提供了海量数据的存储,从而在协同计算、分布式存储和文件信息共享等领域得到了广泛应用。但是对等网络技术带来的不仅是机遇,还有挑战。对等网络具有的匿名性、动态性和开放性等在为用户提供便捷的同时也成为恶意用户入侵、破坏网络、发动攻击等行为的安全隐患。产生这一系列安全隐患的主要原因是对等网络技术在最初设计时并没有考虑安全因素。如何建立一种机制,在对等网络中识别、约束和杜绝恶意节点的恶意行为,削弱恶意节点对网络的危害,成为目前研究的一个热点。其中,对网络中每个节点建立信誉值,以此来判断节点信誉程度的研究越来越引起大家的关注。因为他符合人类社会中的人际网络关系,个体间的信任关系维系着整个人际关系。本文提出了基于改进Chord协议的对等网络信任模型来解决网络中恶意节点的欺诈行为。该模型以域为基础,域内由超级节点来管理,域间使用Chord协议通过超级节点与主干网交换信息,这样减少了网络中节点异构性带来的影响,降低了部分节点频繁加入和退出网络所引起的系统震荡,提高了网络的利用率。网络中节点利用文件分段共享技术来下载资源,当一个节点需要下载文件时,通知它的友好节点,友好节点根据自身能力分别下载文件的不同段,通过和友好节点协同工作,提高了响应速度。在参考社会网络信任关系模型的基础上,提出了在对等网络系统中建立信任关系的数学模型和具体算法。该算法没有采用迭代的方法来求全局信任值,而是运用投票原理求全局信任值,大大降低了系统的开销;建立激励机制,引入时间衰减因子,激励网络中的节点更多、更好地为网络服务;以事件和时间驱动来计算信任值,降低了系统的消息负载。通过节点间建立信任关系,有效抑制了对等网络中恶意节点的欺诈行为。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 本文主要工作与创新点
• 1.3 本文结构
• 第2章 对等网络知识
• 2.1 对等网络的概念
• 2.2 对等网络的发展
• 2.3 对等网络的分类
• 2.4 对等网络的技术特点与优势
• 2.5 国内外研究现状
• 2.5.1 对等网络技术的应用研究
• 2.5.2 国外研究现状
• 2.5.3 国内研究现状
• 2.6 本章小结
• 第3章 对等网络中的信任和信誉机制
• 3.1 信任和信誉机制的提出
• 3.2 基本概念
• 3.3 对等网络中的信任关系
• 3.4 对等网络中信任模型的分类
• 3.5 信任模型的主要计算方法
• 3.6 本章小结
• 第4章 基于改进 CHORD协议的对等网络信任模型
• 4.1 对等网络的协议
• 4.1.1 非结构化对等网络的协议
• 4.1.2 结构化对等网络的协议
• 4.1.3 对等网络中的Chord协议
• 4.1.4 改进的Chord协议
• 4.1.5 资源查询定位的工作过程
• 4.1.6 资源下载及上传的工作过程
• 4.2 对等网络中信任模型的分析和设计
• 4.2.1 对等网络信任模型的设计要素
• 4.2.2 对等网络信任模型的定义及说明
• 4.2.3 节点信任值的计算及模型的工作机制
• 4.2.4 全局信任值的存储与查询
• 4.3 本章小结
• 第5章 模拟实验及性能分析
• 5.1 模拟实验
• 5.2 程序中主要方法的说明
• 5.3 部分关键源代码
• 5.4 信任模型的性能分析
• 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 学位论文评阅及答辩情况表