P2P环境下的信誉评价

论文摘要

正确对P2P中的节点信誉进行评价,可以及时隔离恶意节点,保证其它节点的安全,提高P2P系统服务的质量和效率。针对节点信誉评价向量缺乏准确计算方法的问题,提出并证明了在均值邻域附近可以用正态分布对Beta分布进行近似计算的理论,并以此为基础从概率论的角度提出了节点信誉度向量的计算公式,该公式可以简化节点信誉向量的计算复杂度。针对中心式P2P信誉评价体系容易受到协同作弊干扰的问题,提出了根据节点在系统中的表现计算节点间相似度的计算公式,以此为基础实现了对节点的聚类,因为诚实节点行为具有一致性,所以诚实节点会聚类为最大的一个节点集合,作弊节点根据作弊方式不同会聚类为若干个小的节点集合,最后整个系统信誉评价结果将以最大节点集合的观点为主,因此消除了协同作弊节点对系统信誉评价结果的干扰。针对聚类速度较慢的问题提出了先分组计算,再进行信誉度合并的算法。实验表明上述算法对节点协同作弊有较好的抵御效果。以传统De Bruijn图为架构的P2P系统可以保证网络具有较小的半径,但是节点加入、离开算法过于复杂,容易出现节点负载不均衡的现象。为此本文提出了De Bruijn路由图和冗余De Bruijn路由图的架构,并在此基础上实现了节点的加入、离开、路由算法。理论分析和实验表明该路由架构既保留了传统De Bruijn图的优点,又简化了节点的加入、离开操作,同时使分配在每个节点上的负载较平均。以冗余De Bruijn路由图为基础,提出了分布式P2P架构下的信誉评价体系:每个节点保留多条冗余路由,进行信誉查询的时候优先选择可信任路由节点构建信誉查询路径,并使用查询反馈结果对路由记录进行更新,随着查询次数的增加,节点不断更新路由表中各备选路由的可信度,查询准确度也随之提高。实验表明该算法具有较好的可扩展性和查询准确度,适合大规模网络环境下使用,同时以此为基础可以实现资源的可靠查找。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 P2P简介
• 1.1.1 P2P应用领域
• 1.1.2 P2P拓扑结构分类
• 1.2 P2P中的信任（trust）与信誉（reputation）
• 1.3 P2P信誉评价研究的意义
• 1.4 P2P信誉评价研究现状
• 1.4.1 实现信誉评价体系的网络架构
• 1.4.2 P2P信誉的评价方式
• 1.5 P2P信誉评价存在的问题
• 1.5.1 信誉度的衡量问题
• 1.5.2 如何去掉不公正节点的评价
• 1.5.3 如何抵御协同作弊攻击
• 1.5.4 信誉的传递问题
• 1.5.5 分布式信誉评价带来的问题
• 1.6 本文结构和解决的问题
• 1.7 本文创新点
• 第二章 中心评价体系下信誉的表征问题
• 2.1 信誉的表征
• 2.2 信誉度的分布
• 2.3 Beta分布的近似计算
• 2.4 信誉向量的计算
• >1,β>>1 时'>2.4.1 当α>>1,β>>1 时
• 2.4.2 当α、β接近于1 时
• 2.5 信誉评价的传递（积）
• 2.6 信誉评价的合成
• 2.7 单位评价向量
• 2.8 本章小结
• 第三章 基于聚类的信誉评价体系
• 3.1 节点之间相似度的计算
• 3.1.1 直接评价相似度
• 3.1.2 公共邻居节点评价相似度
• 3.1.3 被公共邻居节点评价相似度
• 3.2 节点集合
• 3.2.1 节点集合的公共邻居
• 3.2.2 节点集合的相似度定义与计算
• 3.3 节点集合聚类
• 3.3.1 节点评价矩阵
• 3.3.2 节点集合评价矩阵
• 3.3.3 节点集合的相似度矩阵
• 3.3.4 节点集合的层次聚类算法
• 3.4 节点信誉的计算
• 3.5 算法复杂度分析
• 3.5.1 聚类过程算法复杂度
• 3.5.2 迭代计算过程算法复杂度
• 3.6 算法优化
• 3.6.1 数值积分计算过程的优化
• 3.6.2 算法复杂度的降低
• 3.7 实验
• 3.7.1 作弊模型1 单个节点作弊
• 3.7.2 作弊模型2 单组作弊
• 3.7.3 作弊模型3 多组作弊
• 3.7.4 作弊模型4 循环作弊
• 3.7.5 作弊模型5 两组作弊
• 3.7.6 分组计算实验
• 3.8 本章小结
• 第四章 冗余De Bruijn路由图
• 4.1 De Bruijn图简介
• 4.2 De bruijn路由图
• 4.2.1 De bruijn路由图定义
• 4.2.2 De Bruijn路由图同De Bruijn图的区别
• 4.3 冗余De bruijn路由图
• 4.3.1 可分裂冗余节点群及其分裂过程
• 4.3.2 可收缩节点组
• 4.3.3 可收缩节点组的收缩过程
• 4.3.4 节点的加入
• 4.3.5 节点的离开
• 4.4 冗余De Bruijn路由图性能分析
• 4.4.1 网络直径（network diameter）
• 4.4.2 最短路径长度分布
• 4.4.3 节点平均负载分布
• 4.4.4 对分宽度（Bisection Width）
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于冗余De Bruijn路由图的可信路由和信誉评价体系
• 5.1 体系结构
• 5.1.1 资源的散列存储方式
• 5.1.2 信誉的散列存储方式
• 5.1.3 信任路由表
• 5.1.4 信誉查询数据包格式
• 5.1.5 最近查询表
• 5.1.6 路由选择的原则
• 5.1.7 信誉（数据）的查询过程
• 5.1.8 节点信誉的更新和信任路由表的更新
• 5.2 构建可信任资源查找的路由
• 5.3 数据完整性保证
• 5.4 资源查询的可靠到达
• 5.5 系统性能分析
• 5.5.1 算法收敛速度分析
• 5.5.2 信任路由表的交换问题
• 5.5.3 负载均衡
• 5.6 实验
• 5.6.1 评价误差同作弊节点比例的关系
• 5.6.2 资源选择准确度对比
• 5.6.3 同协同作弊环境下的评价准确度
• 5.6.4 算法收敛速度同节点数量的关系
• 5.7 本章小结
• 第六章 结论及展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢