基于博弈论的P2P系统激励机制研究

摘要

P2P网络技术目前已经获得了广泛应用，各种基于P2P系统的商业应用已经占据了下载、影音娱乐等互联网应用的大部分市场。在P2P系统普及的这些年间，对P2P系统各方面的研究从来没有停止过，其中针对改善P2P系统效率、可靠性的激励机制更是研究的重点。
　　 本文的研究内容是基于博弈论P2P系统激励机制。博弈论方法是最近几年研究P2P系统激励机制的新思路，它在调控P2P系统结点的行为方面有着天然优势，博弈论意义下的激励就是提高P2P系统结点之间的合作程度。但早期提出的博弈模型与现实工程环境有较大差异，主要表现为模型要求的信息完全性和现实网络多变性的矛盾，和多点博弈模型要求的博弈时间离散程度一致性和现实网络高并发性的矛盾。因此，提出一个能解决以上矛盾，基于更合理假设，同时能实现调控P2P系统整体性能的博弈论模型，是十分有意义的。
　　 本文建立博弈论模型的主要思路是，加入一类可被调控的调节结点，利用这些调节结点与一般结点进行博弈，在博弈过程中让一般结点的行为因受到调节结点行为的影响而自行调整，从而达到调控P2P系统整体合作率的目的。针对上面提及的两个主要矛盾，本文建立的是不完全信息的两点博弈模型。模型中需要的共同知识比较少，并且能随每次博弈收敛，不需要额外的收敛时间；两点博弈避开了多点博弈的时间同步要求。
　　 本文首先通过抽象P2P系统建立了博弈论意义下的基本模型，作为本文后续建模和扩展的基础。引入调节结点之后，考察了调节结点采取两种极端策略的情况，为寻找更合理的策略确立了边界条件。在尝试把著名的触发战略作为调节结点策略的过程中，通过分析触发战略的不足，以找到概率意义下的触发战略为出发点，本文利用博弈中的不完全信息建立了信誉模型，提出了一种基于此信誉模型的混合战略。通过对Nash均衡存在条件的分析，证明了此模型达到了调控P2P系统合作程度目的。
　　 在后续实验中，对博弈模型的各种性能进行了检验，再次证明了模型的合理性。最后在模拟P2P系统中，对模型性能进行评估，并作出了把模型工程化的思考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2激励机制的相关研究

1.3论文研究内容

1.4论文组织结构

第2章 博弈论概述和现有建模思路分析

2.1博弈论相关理论概述

2.1.1博弈论概述

2.1.2博弈论的分类

2.1.3博弈模型的结构

2.1.4博弈问题的解与Nash均衡

2.2现有博弈论激励机制模型分析

2.2.1基于信誉度的模型

2.2.2不基于信誉度的模型

2.2.3建模思路总结

2.3本章小结

第3章 基本模型的建立

3.1博弈论模型的假设

3.1.1 P2P系统抽象

3.1.2博弈论模型

3.1.3博弈模型的特点分析

3.2基本交易模型

3.2.1基本交易模型的建立

3.2.2基本交易模型的Nash均衡

3.2.3对基本交易模型的分析

3.3本章小结

第4章 引入调节结点的博弈的激励机制

4.1引入调节结点后模型的边界条件

4.1.1热心策略

4.1.2冷酷策略

4.1.3冷酷策略模型的Nash均衡

4.1.4冷酷策略模型的分析

4.2触发策略模型

4.2.1触发策略模型的建立

4.2.2触发策略模型的Nash均衡

4.2.3触发策略模型的分析

4.3信誉博弈模型

4.3.1信誉博弈模型的建立

4.3.2信誉博弈模型的Nash均衡

4.3.3信誉博弈模型的分析

4.4本章小结

第5章 实验

5.1模型正确性检验

5.1.1实验概述

5.1.2实验设计

5.1.3实验结果分析

5.2 P2P系统模拟实现与评估

5.2.1实验概述

5.2.2实验设计

5.2.3实验结果与分析

5.3信誉博弈模型的工程化思考

5.4本章小结

第6章 结论与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致 谢