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P2P网络是一种动态的、开放性的分布式网络,其目标是充分利用Internet环境中各种可能的终端系统进行大规模的协同计算与资源共享。因此,由大规模自由节点匿名参与而形成的P2P服务网络,因其自组织性、开放性、可扩展性等特性为互联网络的发展与应用注入了无限的生机和活力。但是同时因为参与节点的动态性和自治性,也造成了节点之间缺乏足够的安全信任关系,产生了很多不确定因素而影响到系统安全,比如联合欺骗,随意的终止服务等等。传统的安全技术都是根据有中心的网络节点来进行管理的,无法解决匿名节点之间面临的信任和激励问题。
近几年来,信任管理的研究为P2P网络的安全提供了理想的技术参考,但是信任网络的构建,信任的分布式计算,信任路径的选择,信任的初值问题,以及节点在P2P网络中的行为控制都没有得到很好的解决。针对P2P网络环境中存在的问题和目前的研究现状,本文构造了一种新的信任管理模型,能够有效地管理P2P网络中每个节点的行为。
首先,本文针对P2P网络环境的特点,使用模糊聚类的思想和方法,对网络中的节点进行分类,将网络中的节点划分为一个个具有相似行为和相近信任度的信任社区,在同一个信任社区内,节点间具有相同的兴趣和爱好,这样可以有效地遏制恶意推荐并且能够减少推荐的次数和保证推荐的精确性,为了使节点形成社区的合理性,本文引入余弦函数来计算节点间的相似程度,同时引入正态分布函数来计算不同社区间信任度的离散程度,另外还引入了熵函数来保证社区个数的确定,这样使得社区的形成十分的合理,为下面的三维动态信任模型提供了理想的服务环境。
其次在构建信任社区的基础上,本文提出信任的三维动态计算模型,为信任计算的研究搭建了基本框架,对于网络节点的动态性进行了全面的研究和分析。根据节点能力属性,给出了节点初始信任计算方法;考虑到节点信任的动态特性及其与上下文环境的关系,给出了直接信任与推荐信任的计算算法;根据信任值将网络中的节点划分为朋友节点、邻居节点、陌生节点和黑名单,并且假设它们之间是可以相互转化的。在计算推荐信任的时候,考虑了推荐路径、推荐精度、推荐误差以及推荐权重等因素,由于推荐是在信任社区内进行,所以能够很好地提高推荐的效率;针对上面三种不同的信任值,提出了一种新的动态信任的融合计算算法,为节点交互前的信任判断提供了有力依据。
为了更好地服务于现在的P2P电子商务服务环境,本文着重研究了基于声誉的信任管理模型,针对节点声誉值产生重要影响的五大因素进行了全面细致地研究和分析,根据每种影响因素自身的特性,提出了不同量化这些影响因素的方法,使它能够有效地应用于P2P电子商务服务环境,提高网络服务可用率,为日益广泛的P2P电子服务环境提供相应的技术支持,从而可以促进P2P应用的健康发展。
最后,针对在P2P共享系统中存在的搭便车、污染行为等问题,本文在信任管理模型中建立了一种基于信任度和贡献值的双重激励机制,根据节点信任度和贡献度的不同,网络中的节点将会享有不同的权限和地位,这样能够很好的遏制搭便车和污染行为等问题发生,保证网络中节点提供服务的质量,能够很好的维持整个网络的健康发展,同时还根据不同时间段网络中流量情况的不同,提供了三种不同的信任决策方法,这样能够更好的保证网络中节点的利益最大化,有效地促进社区环境的净化,维持整个网络的稳定和良性发展。
在文章的结尾,本文通过收集现有的5种比较成熟和稳定的P2P网络的相关数据,通过实验的方法分析发现,这5种P2P网络都符合小世界网络的特性,从而本文的结尾大胆的猜测大部分成熟稳定的P2P网络都将具有小世界网络的特性,这样就更加保证网络中的节点一定能够经过有限次的推荐寻找到自己的目标节点,能够大大的降低寻找目标节点的时间和计算复杂度。