基于Chord算法的P2P路由表安全的研究

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自P2P网络技术诞生至今,P2P技术飞速发展,P2P网络应用层出不穷。底层的路由定位算法不断进步,无结构向有结构的演变改进网络的扩展性和搜索定位效率。路由定位是P2P网络功能实现的重要环节,其中路由定位环节包括覆盖层路由表建立、覆盖层路由转发、覆盖层路由更新等。在非安全的有结构P2P网络中,节点与部分节点保持连接,这些连接对应于P2P网络的路由表。Tapestry、Pastry、CAN算法路由表节点不是唯一,攻击者可以把恶意节点通过伪造虚假信息方式填入正常节点的路由表。Chord算法的路由表节点是唯一的,但由于节点连接网络节点数目较少,攻击者仍然可以用恶意节点来欺骗正常节点。论文通过路由表恶意节点比例来衡量路由表的安全和攻击影响;针对DHT网络路由表安全的脆弱性提出安全邻近邻居,在安全邻居距离设置情况下,论文定量分析安全邻近距离、网络规模、恶意节点比例、攻击者数目与攻击影响的关系。研究发现安全邻近距离设置与攻击影响成三次方关系,网络规模与攻击影响成对数关系;研究发现合适的安全邻近参数能够把攻击影响控制在可接受的范围之内。当路由表恶意节点比例超过网络恶意节点比例,攻击的扩散是论文研究的另一重点。在攻击能力受限安全邻近距离严格情况下,路由表恶意节点比例有极限值。论文仿真了网络震荡下路由表恶意节点比例的变化情况,当路由表更新效果等于路由表攻击扩散,路由表恶意节点趋于稳定。论文提出的安全邻近距离在路由表安全应用方面具有普遍意义,安全邻近距离实现简单,在路由表安全防御方面可以起到很好的效果。论文给出路由表攻击影响定量表达式,为制定路由表安全防御策略提供重要参考依据。论文开创性的把震荡参数引入路由表安全研究,证明震荡参数对网络安全的重要意义。
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