P2P文件安全传输系统的研究与设计

论文摘要

随着信息技术的迅猛发展,P2P （Peer-to-Peer）技术也逐渐成为业界研究与关注的焦点。在P2P网络中,每一个节点都同时扮演着客户端和服务器端的角色,这使得网络上的沟通变得更容易,共享和交互更直接,但同时也导致了信息数量和成本资源都向所有用户的个人电脑均匀分布,也就是所谓的“边缘化”趋势。这些趋势向分布式系统在行为管理和分布资源的完整性方面提出了挑战。由于用户的唯一性身份很难建立,且不可通过额外机制强制约束。因此,在此基础上的安全系统必须由特殊的方式组成,从而保证适当的控制和灵活的管理。PKI（Public Key Infrastructure）技术是目前应用较为广泛的网络安全的解决方案。PKI的核心是要解决信息网络中实体间的信任问题,它采用数字证书来标识网络实体身份。数字证书是一段包含用户身份、用户公钥以及可信实体数字签名的数据。在网络通信中,通信双方通过使用数字证书保证网络上数据传输的机密性、完整性和不可否认性。本文将PKI技术与P2P网络相结合,应用PKI技术中对实体身份的确认技术来实现在P2P网络中对等点之间的身份确认。由于P2P网络自身的特点,传统PKI模型已不适用于P2P网络。在本文中每个节点都具有颁发和验证证书的权利,也就是说每个节点都可以根据自己的信任策略来对其他节点颁发证书,证书的分发采用了混合DHT查询技术。针对混合信任模型,采用了基于多证书路径的用户身份认证方法,通过沿着多条证书路径所得到的各个认证结果,结合相应的信任策略,确定对用户的信任关系,从而提高正确认证的保险性。文中最后给出了在P2P网络中文件安全传输系统的具体实现技术和方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 研究动因
• 1.3 论文的主要工作及结构安排
• 第2章 基础理论与技术
• 2.1 P2P 技术简介
• 2.1.1 非结构化P2P 网络
• 2.1.2 结构化P2P 网络
• 2.1.3 Chord 算法
• 2.1.4 P2P 技术的特点
• 2.2 PKI 技术简介
• 2.2.1 PKI 的基本组成
• 2.2.2 加密技术
• 2.2.3 数字签名技术
• 2.2.4 消息摘要
• 2.2.5 数字信封
• 2.3 信任模型简介
• 2.3.1 附属层次型
• 2.3.2 交叉认证网
• 2.3.3 信任列表
• 2.4 本章小结
• 第3章 P2P 网络中证书的发布与查询策略
• 3.1 传统证书发布与查询模式
• 3.2 P2P 环境对证书管理的影响
• 3.3 HPCSS 证书管理系统研究与设计
• 3.3.1 HPCSS 系统的路由策略
• 3.3.2 证书发布与查找
• 3.3.3 证书的撤消与更新
• 3.3.4 证书的备份
• 3.3.5 实验模拟及其结果分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 P2P 网络中证书的验证策略
• 4.1 证书验证内容
• 4.2 混合信任模型
• 4.3 证书验证的逻辑推理
• 4.3.1 逻辑推理规则
• 4.3.2 证书链的验证逻辑推理
• 4.4 多路径认证策略
• 4.4.1 多独立路径算法
• 4.4.2 基于多路径验证简单模拟
• 4.4.3 多独立路径算法分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 P2P 文件安全传输系统的设计与实现
• 5.1 设计思想
• 5.2 总体框架
• 5.3 P2PSFT 的设计与实现
• 5.3.1 证书申请与颁发
• 5.3.2 证书验证策略
• 5.3.3 数据交换安全保护策略
• 5.3.4 多用户传输策略
• 5.3.5 系统实现
• 5.4 系统测试与评价
• 5.4.1 测试环境
• 5.4.2 测试结果与对比评估
• 5.5 本章小节
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读硕士期间发表的论文