基于信任的对等网络若干技术研究

摘要

近十余年来，对等网络(Peer-to-Peer network)技术越来越受到人们的关注，其在各领域中的应用也日益广泛，已逐渐成为网络通信领域中的研究热点之一。有相关研究表明对等网络应用的数据流量在互联网中占有相当大的比重，而且有迅速扩大之势。由于对等网络的激励机制、访问控制和安全路由等关键技术直接影响了其可用性和系统效率，因此对这些技术进行探讨具有一定的理论意义和实用价值。
　　1.对等网络的实现是基于节点之间愿意共享资源这一基本假设，然而，理性的节点更多地表现出自主性和自私性，它们大多只是从自身利益出发，并不考虑整个网络的效用，节点的这种自私行为极易导致网络的整体效率低下。激励机制是保证共享资源的可信性，强化节点之间的合作并提高网络系统资源利用率的解决方法之一。在信任机制和无限重复博弈的相关研究基础上，并基于对等网络节点是理性且自私的假设条件，本文给出一种基于信任度的对等网络激励机制。该激励模型通过制定相应的节点行为规则，对自私节点实施惩罚，以激励理性节点从其自身收益出发不得不约束其自私行为，从而提高对等网络系统的整体效用。
　　2.有效的访问控制模型是对等网络安全的研究热点之一，但是传统的访问控制模型大多数并不能适用于对等网络这样的分布式管理系统。针对对等网络的特征本文给出了一种基于信任评估的对等网络访问控制模型。节点之间进行交互时，主体节点先进行资产价值评估，分析风险发生的可能性，计算出本次交互的风险值，最后对本次交互的信任度进行评估。该模型通过对任务访问控制模型进行扩展并增加了信任评估，以实现主体节点对目标节点访问权限的动态管理，从而达到网络系统安全的目标。分析与实验结果表明该模型能够抑制非合作节点的交互成功率，增大整个对等网络系统的交互成功率，同时也提高了对等网络系统的安全性。
　　3.安全有效的路由算法是对等网络的关键技术之一。目前大多数对等网络路由算法都是采用随机选择下一跳节点的方法，这种方法虽然简单易于实现，但是路由效率明显不高，同时也没有考虑网络的安全性问题。针对这个问题，本文给出了一种基于信任云模型的对等网络安全路由算法。该算法基于节点的信任度与路径质量来选择下一跳节点，力图建立高效的安全路由路径，同时，该算法还通过引入多路径传输、加密等方法来抑制一些典型攻击。分析与实验结果表明，该路由算法的路由效率比较高，安全性能也比较好。

目录

声明

摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 对等网络概述

1．1．1 对等网络和传统网络

1．1．2 对等网络的主要应用

1．1．3 对等网络的挑战与前景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 激励机制研究现状

1．2．2 访问控制的研究现状

1．2．3 路由算法的研究现状

1．3 研究目的和意义

1．4 论文研究内容和组织结构

第2章 理论基础

2．1 信任机制

2．2 博弈理论

2．3 访问控制

2．4 路由算法

2．5 小结

第3章 基于信任的激励机制

3．1 引言

3．2 模型描述

3．2．1 囚徒困境模型

3．2．2 激励机制

3．3 建立有限自动状态机

3．4 性能测试及分析

3．5 小结

第4章 基于信任的访问控制模型

4．1 引言

4．2 REMAC的设计与实现

4．2．1 REMAC的体系结构及概念

4．2．2 风险评估与信任计算

4．2．3 访问控制模型

4．4．4 安全性能分析

4．3 仿真试验与分析

4．4 小结

第5章 基于信任云模型的对等网络安全路由算法

5．1 引言

5．2 路由算法SRATCM

5．2．1 SRATCM的路由表设计

5．2．2 信任云模型

5．2．3 路径质量参数

5．2．4 SRATCM的路由实现

5．2．5 网络安全

5．3 仿真试验

5．4 小结

结论

参考文献

致谢