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随着网络的飞速发展,应用需求的不断增加,传统的C/S结构的网络不再能够完全满足人们的需要。在网络世界里越来越多的人需要互相交流,互相共享文件,共享信息资源,而C/S结构的网络并不能很好的满足大多数人的需求,P2P(Peer to Peer)网络应运而生,通过使用对等通讯的方式,人们不再完全依赖服务器就能实现信息交流和资源共享。不仅减轻了服务器的负担,也使节点间通讯效率得到提升。
随着P2P系统的广泛应用,安全问题也随之出现。P2P系统作为一种分布式应用,相对于集中式系统来说,在提高效率的同时,面临着更大的安全挑战。现有的P2P系统的安全性问题主要体现以下几个方面:由于共享特性带来的安全问题、中间节点的恶意攻击、针对P2P系统结构安全漏洞的攻击、针对整个P2P网络的DDoS攻击等。在P2P系统中节点的信息传输往往需要经过多个中间节点的传递,由中间节点产生的威胁最大也最难防范。在P2P系统中中间节点恶意攻击包括信息窃听、信息篡改、路由失效、路由重定向、桥接攻击等。现有的很多P2P系统在广泛应用的同时也存在着其他大量的安全漏洞。
本论文针对P2P系统中中间节点出错的情况,提出了一个新的基于可信度的多路径路由模型,通过对邻居结点的可信度计算,使得在路由选择中尽量选择可信度高的节点作为中继节点;通过随机选择多路径转发,使得路由选择随着环境的变化而变化;通过对转发报文的分段和合段,降低中继节点转发报文的相关性。通过这些机制的综合运用,并引入数据加密和签名算法等手段,有效提高分布式系统的主动安全性能。本论文设计并实现采用上述模型的原型系统。经过对原型系统的仿真实验,说明该系统能有效的抑制中间节点出错带来的危害,包括抑制信息窃听、信息篡改、路由失效、路由重定向、桥接攻击等类型的恶意攻击,一定程度上实现了发送方匿名性并在路由选择中降低恶意节点出现的概率,提高了系统的安全性能。
本论文的主要贡献体现在以下几个方面:
(1)提出了P2P环境下一种新的信任度评估和计算模型。该信任度模型引入了发送方评估模式和接收方评估模式,通过对信息交互的评估计算节点的信任度。
(2)提出了P2P环境下一种新的动态多路由协议。发送方可以选择多条路径同时传输信息,增加了信息传输路径的不确定性。
(3)将信息加密技术引入到P2P信息传输服务中,提升了信息传输的安全性。
(4)将信任度模型、多路由协议和信息加密技术相结合,提出并实现了一种新的主动安全系统,实现了主动的安全策略路由。