支持信任机制的P2P系统的研究与实现

摘要

随着计算机技术和网络互联技术的飞速发展，Internet上汇集了越来越多的资源。P2P技术在充分整合与利用这些资源方面有着独特的优势，这种优势使得以P2P文件共享系统为代表的各种基于P2P技术的应用迅速流行。考察当前这些应用的现状，我们发现这些应用大多专注于具体功能的实现，而忽略了安全因素。
　　 P2P环境下的安全问题比集中式环境下更为复杂，传统的安全手段在P2P环境下多有不适。为了更好地解决P2P环境下的安全问题，学术界将信任机制引入P2P系统，提出了多种适用于P2P环境的信任模型。但是，由于缺乏可支持各种信任模型运行和互操作的环境，无法基于同一平台对不同信任模型的性能进行比较研究；同时，现有的信任模型之间相互独立，无法共享信任数据，限制了模型的适用范围。针对上述问题，本文研究P2P环境下的信任模型管理、信任数据共享问题，设计并实现集P2P文件共享应用、信任模型开发与测试于一体的实验平台。本文的工作主要体现在以下几个方面：
　　 (1)从拓扑结构的角度，结合P2P网络的发展与演变过程，重点分析全分布式结构化P2P网络的特点；对典型的结构化P2P网络Chord进行研究和算法改进。
　　 (2)讨论信任模型的主要分类准则，结合P2P环境下信任模型的特点，研究P2P系统与信任模型的耦合技术。
　　 (3)研究信任数据共享技术，提出信任数据和信任模型相分离的方案。
　　 (4)设计并实现了可容多种信任模型共存并支持信任数据共享的TrustShare实验平台。该平台分为P2P网络层、网络服务层、信任数据管理层、信任模型管理层和文件共享应用层。P2P网络层基于Chord算法实现了结构化的P2P网络；网络服务层提供TCP/IP层的数据收发服务；信任数据管理层将信任数据的存储与查询从信任模型中分离出来，将其作为一种公共服务让不同的信任模型使用；信任模型管理层加载并管理信任插件，支持系统中不同信任模型间的动态切换；应用层基于Chord网络实现了P2P文件共享应用，该层也是进行信任模型集成与测试的载体。此外，我们还搭建了一个测试环境，对原型系统进行了功能测试。论文给出了整个原型系统的完整设计与实现方案。
　　 可以预见：随着P2P应用在更大范围的普及，对P2P系统的安全需求将更加迫切，信任模型将成为P2P应用系统的基本组成部分。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

第1章前言

1.1研究背景

1.1.1 P2P网络概述

1.1.2 P2P网络的应用

1.1.3 P2P应用中的安全问题

1.1.4信任机制在P2P系统中的应用

1.2研究内容与目标

1.3论文章节安排

第2章关键技术研究

2.1 P2P文件共享系统

2.2结构化P2P网络

2.2.1一致性哈希

2.2.2资源查找

2.2.3新结点的加入

2.2.4路由表更新算法的改进

2.3信任模型

2.3.1信任的定义

2.3.2信任模型

2.3.3 P2P环境下的信任模型

2.3.4.信任模型的评价准则

2.4信任模型与应用系统的耦合

2.5信任数据共享

第3章系统总体设计

3.1设计目标

3.2系统架构

3.2.1 P2P网络层

3.2.2网络服务层

3.2.3信任数据管理层

3.2.4信任模型管理层

3.2.5文件共享应用层

3.2.6公共模块

3.3基于TrustShare平台的信任模型与信任数据转换器开发

3.4系统实现的环境

第4章系统详细设计与实现

4.1 P2P网络层的设计与实现

4.1.1相关技术

4.1.2主要数据结构

4.1.3 Chord网络维护

4.1.4 bootstrap解决方案

4.1.5服务接口

4.2网络服务层的设计与实现

4.3信任数据管理层的设计与实现

4.3.1信任数据存取协议

4.3.2信任数据存储

4.3.3信任数据查询

4.3.4信任数据共享

4.3.5信任数据重定位

4.3.6服务接口

4.4信任模型管理层的设计与实现

4.4.1信任模型与数据转换器工厂

4.4.2信任模型接口

4.4.3通用信任评价对话框

4.5文件共享应用层的设计与实现

4.5.1相关技术

4.5.2UI设计与实现

4.5.3资源共享协议

4.5.4客户端设计与实现

4.5.5服务器端设计与实现

4.5.6数据库设计与实现

第5章系统测试

5.1测试环境准备

5.1.1测试资源准备

5.1.2均值模型准备

5.1.3 EigneTrust模型准备

5.2资源发布

5.3资源搜索与信任展示

5.4信任数据共享

5.5资源下载与信任评价

5.6本章小结

第6章论文总结与展望

6.1论文工作总结

6.1.1 P2P网络研究

6.1.2信任模型

6.1.3.P2P系统与信任模型的耦合

6.1.4系统设计与实现

6.2进一步工作的展望

致谢

参考文献

硕士期间发表论文