P2P网络在文件共享、内容分发、分布式存储、分布式计算等众多应用领域显示出了独特的魅力,是近年来学术界研究的热点。然而,由P2P网络中节点行为自主性引起的服务公平性缺失与信任缺失问题对P2P网络服务的可用性造成了消极影响,严重制约了P2P技术的进一步发展。P2P网络服务公平性问题的重要表现是理性用户的搭便车现象,理性用户只索取不付出的自私行为导致了P2P网络服务资源的匮乏与服务质量的降低;P2P网络节点间信任的缺失则导致了诸如服务欺诈、路由攻击等问题,严重影响了P2P网络服务的可靠性与安全性。本文围绕节点自主行为造成P2P网络服务可用性降低的问题,对节点间信任的建立与节点行为的激励展开了深入研究与探讨,主要工作包括以下几个方面:(1)本文提出了P2P网络的节点信息管理方案DNIM,方案通过提供节点信息的存储与查询服务,帮助节点了解彼此的行为特征以及建立节点间的信任关系。区别于已有方案,DNIM方案具有以下特点:首先,方案以底层结构化P2P网络为支撑,节点信息由网络中所有节点共同管理,充分适应P2P网络无中心化的结构特点;其次,方案通过节点信息存储的安全映射机制、节点信息的冗余存储机制以及节点信息表决策略,保证节点信息在概率意义上的存储安全性;再次,方案通过节点信息的转移与备份,降低了P2P网络动态性对节点信息管理的影响。(2)针对节点自私行为引起的结构化P2P网络中文件可用性降低问题,本文提出了基于节点信誉的文件可用性保护方案GFARep。GFARep方案通过引入匿名监测查询的概念,保证方案能有效地捕捉节点在文件发布与查询过程中影响文件可用性的行为;同时,方案通过在节点信誉计算中融合节点的当前行为、历史行为以及行为变化趋势,保证节点信誉在反映节点行为特征方面的准确性与公平性。在节点信誉基础上,方案的文件访问控制机制为节点的正常行为提供了必要的激励。实验结果表明GFARep方案能够以较低的开销准确地监测节点的自私行为,有效抑制节点自私行为对文件可用性的影响。(3)针对P2P网络数据传输应用中节点服务的激励问题,本文提出了一种市场模型,并对数据传输服务的提供者与消费者在市场模型中的行为目的进行分析。分析表明,服务提供者能够在保证其自身利益的同时促进数据传输应用的整体服务性能优化。在分析的基础之上,本文提出了基于虚拟货币支付机制的节点服务激励方案VCOPDT。VCOPDT方案通过市场概念和虚拟货币支付概念激励节点积极提供数据传输服务,以保证数据传输服务的丰富性;在另一方面,方案通过采用交易审查机制与服务奖励机制,激励服务提供者实现数据传输应用对消费者的服务性能优化,提高消费者对数据传输服务的整体满意度。模拟结果表明,与其它服务方案相比,VCOPDT方案能够充分激励数据传输服务的提供,并能有效促进服务性能的优化。(4)本文针对结构化P2P网络消息路由机制的保护问题展开初步探讨,提出了基于节点信誉的路由机制保护方案GRRep。GRRep方案通过结合两种属于不同层次的信誉机制——本地信誉机制与全局信誉机制,分别对节点在路由机制中的短期与长期行为进行评估,并帮助节点避免与不可信节点发生路由交互。在本地信誉机制中,节点能够根据其本地路由经验保护其路由表与邻居集合的路由安全性;全局信誉机制以本地信誉机制为基础,通过节点路由评价的融合与节点信任的传递,客观地衡量节点在消息路由中的长期表现,并通过节点全局信誉的公开化,帮助节点能够在全局角度上建立彼此的路由信任关系。在节点信誉的基础上,GPRep方案通过限制节点连接的方式为节点的正常路由行为提供激励并降低节点自主行为对路由机制的影响。最后,模拟实验结果验证了GRRep方案在保护对等网络路由机制方面的有效性。