基于安全对等组的P2P网络安全模型研究与设计

摘要

P2P技术的产生使得网络上的用户节点之间可以自由相互通信。每个对等用户既可以积极响应其他用户的要求，也可以向网络上的其他用户搜索自己需要的资源或服务，达到了网络计算机资源的广泛共享。然而伴随着其带来的广阔应用前景，其安全问题也越来越引起人们的关注。
　　 由于在P2P网络中，各个对等用户随时都可能动态地加入或退出网络，因此比传统网络存在更大的随机性和不确定性。改善该问题的一个有效的办法就是对安全对等组的引入。安全对等组所能带来的相对稳定的安全环境，局部管理的可行性实现，对网络监督代价的降低等优势使其成为P2P网络安全问题的一个良好解决方案。
　　 通过分析对比目前各种流行的P2P网络结构的特点，提供一种更具安全性和灵活性的混合式网络结构的设计思路，给基于安全对等组的安全模型创造合适的存在环境。
　　 由于JXTA在对P2P网络的支持和安全部分上具有优秀的性能，因而该网络安全模型是在JXTA平台上设计与实现的。从功能实现方面进行划分，安全模型可以被分为对等组部分和节点部分。通过JXTA平台，对等组部分的创建模块、成员鉴权模块，节点部分的搜索方法模块、获得对等组成员资格模块以及组内节点通信协议模块等部分可以得到更有效的设计与实现。通过各模块的相互作用，在网络中创造出一个相对稳定的安全环境。
　　 为了进一步提高模型的安全性能，在JXTA平台上，分别从消息加密，数字签名和基于信誉机制的组内安全管理三个部分对安全模型的安全策略部分进行设计和实现。消息加密和数字签名部分，分别使用RC4流密码加密算法和RSA非对称密钥加密算法加强通信消息的保密性和可靠性。在信誉机制部分，通过对节点通信评价达到信誉合成，并通过设定信誉门限达到筛选过滤恶意连接的目的，可以更进一步提高通信连接的安全性。通过仿真测试，由其数据结果可以发现，这种安全模型的组内安全策略的实施是有效且具有普适性的。