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对等(Peer-to-Peer,P2P)网络及其相关技术是近年来热门的研究领域之一,其中P2P文件共享系统受到了众多网络用户的欢迎和支持。P2P文件共享系统从出现至今,相继涌现出四十多个相关系统,并且有多个系统己经各自拥有数以百万计的用户,P2P文件共享系统最大的特点是聚集了海量的文件资源,总体拥有成本低廉、使用灵活自由、能为用户提供简便的文件交换服务。因此,P2P文件共享系统成为了互联网上资源共享的一种重要形式。目前,这一新兴事物还在不断的发展中,并有着很好的应用前景。当然,P2P文件共享系统也引起了众多研究者的注意,正在成为一个重要的研究方向。
对等网络规模巨大且具有高度的开放性、动态性,节点具有自主性、匿名性,可自由地加入或离开网络,不需要为自己的行为负责,因此带来了严重的安全隐患。网络中经常出现不可靠的服务质量,甚至有的恶意节点借助文件传输传播病毒,对网络安全造成极大的威胁。实际应用中,对交易节点的无知也成为成功交易的障碍,节点无法完全相信网络另一端素不相识的节点,更谈不上与其进行交易。另外,现有的P2P文件共享系统通常假设所有节点都能自愿主动地贡献出自己的资源,但实际上,现实中大多数网络参与节点都会本能地最大化自己的利益,尽力避免资源共享,而并不考虑网络的整体效用。
因此为了降低P2P文件共享系统的交易风险,提高交易成功率,鼓励节点积极向网络贡献自身资源,增加网络资源,促进网络良性持续发展,本文主要做了以下两部分工作:
(1)构造一种基于节点兴趣分组的信誉机制,并建立与之相应的节点信誉计算方法、信息存储方法、文件共享过程、访问控制策略及可靠性维护方法。本机制借鉴人类社区的思想,利用节点兴趣聚簇的特性,并且避开现有的全局信任模型和局部信任模型的局限性,将节点按照所需资源的类型划分成兴趣组,以此来达到提高资源定位率及交易成功率,增强网络安全的目的。
(2)建立一种基于动态拓扑构造的激励机制,通过基于节点可信度的动态拓扑构造对网络节点行为进行有效激励,通过拓扑优化来促进网络公平和发展。服务能力强、信誉好的节点将得到网络的认可,处于网络中的最有利位置,更容易获得所需的服务;相反对网络贡献很小、交易中信誉值很低甚至有恶劣行为的节点,将逐步被系统置于网络的不利位置以限制其行为甚至禁止接入网络,保证了P2P共享文件系统的良性运行,提高了网络的性能。
通过模拟仿真和分析表明,本文提出的基于节点可信度的信誉激励机制具有正确性、可行性、有效性的特点,并且较已有的信任模型在完备性、安全性和简约性等问题上有较大改进,达到了预期的设计目标。