P2P服務(wù)環(huán)境中基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的信任計(jì)算研究.pdf

1、P2P網(wǎng)絡(luò)是一種動(dòng)態(tài)、開(kāi)放的分布式服務(wù)環(huán)境，其目標(biāo)是充分利用Internet環(huán)境中各種可能的終端系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模的協(xié)作計(jì)算與資源共享。因此，由大規(guī)模自由節(jié)點(diǎn)匿名參與而形成的P2P服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，因其天生具有的系統(tǒng)自組織性、開(kāi)放性、可擴(kuò)展性等特性為P2P的發(fā)展與應(yīng)用注入了無(wú)限的生機(jī)和活力。但是因?yàn)楣?jié)點(diǎn)參與的自發(fā)性和自治性，而造成了節(jié)點(diǎn)之間缺乏足夠的安全信任關(guān)系，產(chǎn)生了很多不確定因素而影響到系統(tǒng)安全，出現(xiàn)了不同程度的威脅與攻擊。傳統(tǒng)的安全技術(shù)由于依

2、賴參與節(jié)點(diǎn)的正確安全操作而導(dǎo)致其安全機(jī)制更加不可靠，也無(wú)法解決多元化的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中匿名節(jié)點(diǎn)之間合作所面臨的信任和激勵(lì)問(wèn)題。
　　 近幾年，信任模型的研究為P2P網(wǎng)絡(luò)的安全提供了理想的技術(shù)參考。信任模型通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中的用戶或資源進(jìn)行評(píng)價(jià)來(lái)預(yù)測(cè)其未來(lái)行為，從而鼓勵(lì)用戶良性行為、打擊用戶惡意行為、輔助用戶決策，已成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)安全研究的熱點(diǎn)之一。但是，信任建模和管理面臨諸多挑戰(zhàn)，如信任的合理形式化、信任在分布環(huán)境中的形成與傳播、信任路徑發(fā)

3、現(xiàn)等等。
　　 本文基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的研究成果，輔之以博弈理論，從社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、心理學(xué)和信息學(xué)等多學(xué)科的交叉，對(duì)信任定義進(jìn)行了整體的把握理解，并針對(duì)P2P服務(wù)環(huán)境特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)，提出了P2P網(wǎng)絡(luò)信任安全框架以及節(jié)點(diǎn)間信任關(guān)系的建立、傳遞、保持、驗(yàn)證和評(píng)估體系。
　　 (1)簡(jiǎn)要地分析了P2P服務(wù)環(huán)境特性及其所面臨的安全挑戰(zhàn)，闡述了社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中信任機(jī)制的研究以及信任機(jī)制在解決P2P服務(wù)環(huán)境安全問(wèn)題的優(yōu)勢(shì)，介紹了論文研究的意義

4、、研究?jī)?nèi)容和主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)，最后給出了論文的結(jié)構(gòu)框架。
　　 (2)課題針對(duì)P2P網(wǎng)絡(luò)與信任模型的研究進(jìn)行了綜述分析，提出了“信任計(jì)算”的研究體系。信任計(jì)算體現(xiàn)了信任的動(dòng)態(tài)、自調(diào)整等特征，進(jìn)一步明確了動(dòng)態(tài)信任計(jì)算的研究思路。
　　 (3)基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的研究，結(jié)合P2P服務(wù)環(huán)境的特點(diǎn)及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，提出了基于信任計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)安全保障體系，并對(duì)體系模塊進(jìn)行了詳細(xì)的功能分析與描述。
　　 (4)從生態(tài)進(jìn)化的角度，基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)

5、的研究，以進(jìn)化博弈理論為工具，對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)信任行為進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，提出了網(wǎng)絡(luò)信任動(dòng)力學(xué)和網(wǎng)絡(luò)生態(tài)進(jìn)化的理論思想。并進(jìn)一步對(duì)信任的動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行了深入分析，運(yùn)用復(fù)制動(dòng)態(tài)原理分析了節(jié)點(diǎn)之間信任關(guān)系的演化趨勢(shì)，進(jìn)而揭示了信任的演化動(dòng)力學(xué)規(guī)律和網(wǎng)絡(luò)生態(tài)進(jìn)化的穩(wěn)定性。
　　 (5)依據(jù)信任是社會(huì)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的基礎(chǔ)，并且人與人之間的信任關(guān)系會(huì)不斷地更新和傳遞的原理，首先建立了節(jié)點(diǎn)信任的三維計(jì)算模型，給出了動(dòng)態(tài)信任計(jì)算算法。基于生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的能量控制

6、機(jī)制，給出了節(jié)點(diǎn)能量激勵(lì)機(jī)制，從而可以提高網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)效率。
　　 (6)基于感知計(jì)算與流行病傳播模型，從動(dòng)力學(xué)角度分析了分布式網(wǎng)絡(luò)信任的傳播機(jī)制。從而為保障信息與網(wǎng)絡(luò)的安全，提高網(wǎng)絡(luò)實(shí)體之間的合作，促進(jìn)分布、開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)的無(wú)序、不合作向有序、合作進(jìn)化奠定理論基礎(chǔ)。
　　 (7)基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中人際關(guān)系的緊縮圈層模型提出了一種金字塔信任管理模型。在模型中，提出了基于小世界的節(jié)點(diǎn)聚類算法與金字塔形成算法，形成了類混合P2P

7、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，建立了金字塔信任管理模型。網(wǎng)絡(luò)中具有高信任度的節(jié)點(diǎn)最終會(huì)成為金字塔的頂層結(jié)點(diǎn)，類似于“超級(jí)節(jié)點(diǎn)”的角色實(shí)施網(wǎng)絡(luò)管理行為和接受節(jié)點(diǎn)信任委托任務(wù)，為目前的信任管理研究與應(yīng)用提供了一個(gè)可參考模型。
　　 最后，總結(jié)了本文的研究工作，分析了研究中的不足，提出了下一步研究工作方向。
　　 P2P服務(wù)環(huán)境中基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的信任計(jì)算體系架構(gòu)、方法、機(jī)制，進(jìn)一步豐富了信任模型的研究框架及內(nèi)容，為構(gòu)建新型的網(wǎng)絡(luò)安全保障體系給出