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基于激勵機(jī)制的P2P節(jié)點安全性研究

文檔作者：席菁，陳博，余艷瑋文檔來源：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年03月20日
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小型微型計算機(jī)系統(tǒng)2012年6月第6期
Journa]of Chinese Computer Systems VoL 33 No．6 2012
基于激勵機(jī)制的P2P節(jié)點安全性研究
席菁，陳博，余艷瑋
(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院．江蘇蘇州215123)
E—mail：jingo@USte．edu．cn
摘要：P2P網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點信任問題是阻礙P2P發(fā)展的難題之一，在分析現(xiàn)有信任模型的基礎(chǔ)上，提出一種引入不確定性因素
的信任模型，用BGTR判定樹進(jìn)行連接，同時在此基礎(chǔ)上給出了一種基于納什均衡的激勵模型，通過貢獻(xiàn)值的計算采抵御惡意
節(jié)點的攻擊．實驗結(jié)果表明，此模型在抵御虛假節(jié)點以及提高交易次數(shù)及交易質(zhì)量方面都有一定的成效．
關(guān)鍵詞：P2P；信任模型；激勵機(jī)制
中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1000—1220(2012)06—1242-04
Research on the Securty of P2P Peer Based on Incentive Mechanism
XI Jing，CHEN Bo?！ah—wei
I Software School University巧Science and Technology ofChina．Suzhou 215123．China)
Abstract：the ffUSt of P2P peers is the one problem tO hinder the development of P2P development，based 011 analysis the existing trust
models．this paper proposes a113Jst model pl】】lea into nondeterminism．a(chǎn)nd u霹the BGTR n鐘to 1iI】k four pans of this UalSt model。at
the s鋤忙time．proposes a incentive mechanism with hash balanced tO resist the attack method of LllltlL陀peers which accumulate the contribudon
value．the experiments indicate this model has effect咖withstand untrue peers and increase llallsa商oll counts and quality．
Key words：P2P；trust model；incentive mechanism
1引言
P2P(Peer—to．Peer)即對等點網(wǎng)絡(luò)?，它允許對等節(jié)點直
接訪問而無需經(jīng)過中間實體，作為一種軟件架構(gòu)，與傳統(tǒng)的
C／S模式相比，P2P具有更好的健壯性和抗毀性．當(dāng)然這種無
中心節(jié)點的特征也使它面臨著巨大的安全挑戰(zhàn)：它需要在沒
有中心節(jié)點的情況下，癬決用戶認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密與解密、路由
安全、存儲與訪問安全、惡意破壞、故意欺騙、應(yīng)用安全和個人
隱私等問題．
日前已經(jīng)存在多個基于P2P環(huán)境的信任模型，文獻(xiàn)12]
中的MCE模型通過自己的交易過程信任別的Peers，建立一
個對交易過的節(jié)點的局部信任表，通過全局的迭代計算來獲
得節(jié)點的全局信任度，但它要進(jìn)行全局的迭代查詢，開銷太
大．文獻(xiàn)[3]中的ManagingTrust模型將節(jié)點的全局信任記錄
存放于其他的節(jié)點上，避免了全局迭代查詢的開銷，但其全
局信任度的更新度不夠，不能實時的反映網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的變化．
文獻(xiàn)【4]中的EigenTmst是一種流模型，它的優(yōu)點在于計算可
信度時基于全局范圍更具客觀性，但這種模型的性能非常低
下，而且也沒有考慮”冒名”問題．這些模型的研究主要集中
在如何防范節(jié)點的惡意欺騙和用戶認(rèn)證方面，而對于Free—
rider和WW這兩類耗盡網(wǎng)絡(luò)帶寬的行為并沒有給予關(guān)注，
本文在分析了P'2P存在的安全問題以及現(xiàn)有P2P節(jié)點安
全性研究成果的基礎(chǔ)上，提出了一種在信任模型的基礎(chǔ)上加入
激勵機(jī)制來保證節(jié)點安全性的方法。實驗證明．使用了該方法
后的系統(tǒng)能夠有效地隔離惡意節(jié)點，抑制惡意節(jié)點的聯(lián)合攻
擊，對Free—rider和蚋，這兩類問題也具有一定的抑制作用．
2對等網(wǎng)中節(jié)點安全性面臨的問題
2．1現(xiàn)有的安全模型如何解決節(jié)點安全性
沒有中央服務(wù)器進(jìn)行安全支持的P2P網(wǎng)絡(luò)在節(jié)點安全
方面存在著各種攻擊，包括路由攻擊，病毒攻擊，逃避服務(wù)和
篡改數(shù)據(jù)，節(jié)點虛假信任以及系統(tǒng)架構(gòu)攻擊等．信任模型描述
了如何在P2P節(jié)點之間建立信任關(guān)系，如何尋找和遍歷信任
路徑的規(guī)則，提供了建立和管理信任關(guān)系的框架．它是抵抗不
良行為的一種重要而有效的方法，通過對系統(tǒng)中的用戶或資
源進(jìn)行評價來預(yù)測該用戶或資源的未來行為，從而起到鼓勵
用戶良性行為、打擊惡意行為、輔助用戶決策的作用．大致可
分為四類：基于PKI，基于局部推薦，基于數(shù)據(jù)簽名，全局可信
度模型．目前的節(jié)點安全性大部分都是通過建立信任模型來
保證的．
Bin Yu【‘J等提出的信任模型模擬了節(jié)點之間的社會關(guān)系
來幫助提供服務(wù)的專家和提供推薦的幫助者之間建立起信任
關(guān)系．每個節(jié)點保存一張自己鄰居的列表，這張表是動態(tài)的。
通過收集可靠推薦鏈的陳述來更新當(dāng)前值，從而計算其它節(jié)
點的信任度，并更新到列表中．該模型將社會關(guān)系引入其中，
使其更具現(xiàn)實性．但它忽略了節(jié)點本身信譽值的考慮．
S，D．KamvarHl等提出的EigenTrust是主觀、統(tǒng)一、全局、
排名的信任機(jī)制模型，它用有向圖中的頂點來定義網(wǎng)絡(luò)中的
節(jié)點，用邊來定義節(jié)點間的信任關(guān)系．通過迭代計算來獲得每
個節(jié)點的全局信任值，雖然這種模型可以鼓勵用戶共享和建
收稿B期：2011-02．t8收稿B期：2011-05-27作者簡介：席菁，女，1984年生，硬士，研究方向為網(wǎng)絡(luò)與信息安全；陣博．男．]981年生，
研究方向為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用；余艷瑋，女，1981年生，博士，研究方向為信息安全擻字水印．

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