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基于激勵機制的P2P節點安全性研究

文檔作者：席菁，陳博，余艷瑋文檔來源：中國科學技術大學軟件學院		點擊數：	更新時間： 2023年03月20日
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小型微型計算機系統2012年6月第6期
Journa]of Chinese Computer Systems VoL 33 No．6 2012
基于激勵機制的P2P節點安全性研究
席菁，陳博，余艷瑋
(中國科學技術大學軟件學院．江蘇蘇州215123)
E—mail：jingo@USte．edu．cn
摘要：P2P網絡中的節點信任問題是阻礙P2P發展的難題之一，在分析現有信任模型的基礎上，提出一種引入不確定性因素
的信任模型，用BGTR判定樹進行連接，同時在此基礎上給出了一種基于納什均衡的激勵模型，通過貢獻值的計算采抵御惡意
節點的攻擊．實驗結果表明，此模型在抵御虛假節點以及提高交易次數及交易質量方面都有一定的成效．
關鍵詞：P2P；信任模型；激勵機制
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：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．and 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)即對等點網絡?，它允許對等節點直
接訪問而無需經過中間實體，作為一種軟件架構，與傳統的
C／S模式相比，P2P具有更好的健壯性和抗毀性．當然這種無
中心節點的特征也使它面臨著巨大的安全挑戰：它需要在沒
有中心節點的情況下，癬決用戶認證、數據加密與解密、路由
安全、存儲與訪問安全、惡意破壞、故意欺騙、應用安全和個人
隱私等問題．
日前已經存在多個基于P2P環境的信任模型，文獻12]
中的MCE模型通過自己的交易過程信任別的Peers，建立一
個對交易過的節點的局部信任表，通過全局的迭代計算來獲
得節點的全局信任度，但它要進行全局的迭代查詢，開銷太
大．文獻[3]中的ManagingTrust模型將節點的全局信任記錄
存放于其他的節點上，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，不能實時的反映網絡中節點的變化．
文獻【4]中的EigenTmst是一種流模型，它的優點在于計算可
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
在如何防范節點的惡意欺騙和用戶認證方面，而對于Free—
rider和WW這兩類耗盡網絡帶寬的行為并沒有給予關注，
本文在分析了P'2P存在的安全問題以及現有P2P節點安
全性研究成果的基礎上，提出了一種在信任模型的基礎上加入
激勵機制來保證節點安全性的方法。實驗證明．使用了該方法
后的系統能夠有效地隔離惡意節點，抑制惡意節點的聯合攻
擊，對Free—rider和蚋，這兩類問題也具有一定的抑制作用．
2對等網中節點安全性面臨的問題
2．1現有的安全模型如何解決節點安全性
沒有中央服務器進行安全支持的P2P網絡在節點安全
方面存在著各種攻擊，包括路由攻擊，病毒攻擊，逃避服務和
篡改數據，節點虛假信任以及系統架構攻擊等．信任模型描述
了如何在P2P節點之間建立信任關系，如何尋找和遍歷信任
路徑的規則，提供了建立和管理信任關系的框架．它是抵抗不
良行為的一種重要而有效的方法，通過對系統中的用戶或資
源進行評價來預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，基于數據簽名，全局可信
度模型．目前的節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點之間的社會關系
來幫助提供服務的專家和提供推薦的幫助者之間建立起信任
關系．每個節點保存一張自己鄰居的列表，這張表是動態的。
通過收集可靠推薦鏈的陳述來更新當前值，從而計算其它節
點的信任度，并更新到列表中．該模型將社會關系引入其中，
使其更具現實性．但它忽略了節點本身信譽值的考慮．
S，D．KamvarHl等提出的EigenTrust是主觀、統一、全局、
排名的信任機制模型，它用有向圖中的頂點來定義網絡中的
節點，用邊來定義節點間的信任關系．通過迭代計算來獲得每
個節點的全局信任值，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，研究方向為網絡與信息安全；陣博．男．]981年生，
研究方向為網絡應用；余艷瑋，女，1981年生，博士，研究方向為信息安全擻字水?。?

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