面向志愿计算环境的节点信任度模型

论文摘要

志愿计算作为近年来分布式计算领域中的一个新兴计算模式,在医学、天文学、物理等科学研究领域得到应用。因志愿计算具有开放、匿名、高自由的特性,参与计算的志愿者可能出现随机性的硬件故障或者返回错误计算结果的现象从而会破坏计算的有效性,甚至网络中存在一些志愿者通过重组程序计算出校验和来破坏计算。产生上述问题的主要原因是节点间没有建立良好的信任关系,因此在志愿计算环境中构建一个合理的信任管理体系十分必要。基于以上背景,本文对志愿计算环境和信任进行了研究分析,给出了面向志愿计算环境的节点信任度模型,并且利用三元组来描述节点行为,对节点的不确定行为利用贝叶斯公式进行预测节点返回正确计算结果的概率。为了确保模型的有效性,本文通过模拟实验分析了模型中涉及的各参数对交互成功率的影响。本文具体工作如下：首先,详细介绍了志愿计算环境的基础知识,对现有的信任模型进行详细分析,探讨了几种典型信任模型的研究方法。其次,以继承的观点对信任及信任关系进行了详细的分析,得到了描述信任关系的基本属性。在上述分析的基础上给出信任关系的初始化方式及信任值的表示方法,然后定义节点的行为,明确提出利用不确定来描述节点的行为并利用贝叶斯公式预测节点的不确定行为,同时设计利用推荐信任值和分配固定值相结合的方式来初始化节点的信任关系。最后,通过仿真实验分析验证本文提出的面向志愿计算的节点信任度模型,实验结果表明在基于本文提出的信任模型管理节点的志愿计算环境中节点间的交互成功率得到提高,因而本文设计的面向志愿计算环境的节点信任度模型是有效的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文主要工作
• 1.4 本文组织结构
• 第2章 志愿计算
• 2.1 志愿计算概述
• 2.2 志愿计算面临的问题和挑战
• 2.2.1 志愿计算的通用性
• 2.2.2 志愿计算的实用性
• 2.2.3 志愿计算的可靠性
• 2.3 志愿计算环境下的容错技术
• 2.4 本章小结
• 第3章 信任模型综述
• 3.1 信任模型的研究现状
• 3.2 集中式信任模型
• 3.3 分布式信任模型
• 3.3.1 贝叶斯信任模型
• 3.3.2 Eigen Trust信任模型
• 3.3.3 主观逻辑信任模型
• 3.4 现有模型存在的不足
• 3.5 本章小结
• 第4章 面向志愿计算的信任度模型研究
• 4.1 信任
• 4.1.1 信任的定义及特点
• 4.1.2 信任的关系属性及其初始化
• 4.1.3 信任值的表示
• 4.2 信任与信誉
• 4.3 信任与安全
• 4.4 节点信任度模型的设计方案
• 4.4.1 设计目标
• 4.4.2 基本思想
• 4.5 模型涉及的相关定义及数据结构
• 4.5.1 相关定义
• 4.5.2 数据结构
• 4.6 信任评估
• 4.6.1 前提假设
• 4.6.2 信任值的评估
• 4.6.3 信任关系初始化
• 4.7 本章小结
• 第5章 模型的仿真和性能分析
• 5.1 模拟实验与实验结果
• 5.1.1 模拟实验
• 5.1.2 实验结果
• 5.2 性能分析
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结
• 6.1 论文内容总结
• 6.2 论文展望
• 参考文献
• 致谢