【導讀】對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。算機資源和服務。在文件共享、分布式計算、在線交流甚至是企業(yè)計算與電子商務等應。用領域P2P都顯露出很強的技術優(yōu)勢。因此P2P網絡發(fā)展很快，并成為先下研究的熱點。好的處理惡意節(jié)點提供虛假局部評價等的缺陷提出了一種多粒度分層的信任模型。過程中主要對信任模型中信任的計算，存儲分布式處理進行分析。

　　

【正文】 性。即信任數(shù)據的存儲不能過于集中 ,集中不符合 P2P 網絡的設計初衷 ,而應當均勻地分布在 P2P 網絡中 ,采取基于 DHT 算法的方式可以達到這種均衡性。 (3) 安全性。信任數(shù)據本身的安全性是保證信任機制安全性的關鍵因素 ,因而信任數(shù)據必須以安全的方式存放。這就要求任意節(jié)點不應知道本身的信任數(shù)據存放的確切位置 ,檔案節(jié)點也不了解存放的數(shù)據的具體情況 ,以防作弊 ,惡意篡改其信任數(shù)據。這就需要強大的加密機制和 DHT 機制 ,最好是將邏輯地址和物理地址分離的方法。 (4) 可用性。 P2P 環(huán)境具有動態(tài)性 ,節(jié)點會動態(tài)地加入和退出 ,因而要保證信任數(shù)據的可用性 ,就要保證檔案節(jié)點隨時可用 ,要求對信任數(shù)據冗余存放 ,在部分檔案節(jié)點失效后 ,信任機制仍然能夠正常運行。 (5) 高效性。需要提高計算效率和傳輸效率 ,降低計算開銷和傳輸開銷。由于信任數(shù)據的分散存儲 ,信任數(shù)據的讀取和更新都需要借助網絡傳輸 ,從而增加了帶寬開銷。因此要求存取信任數(shù)據所經過的網絡跳數(shù)盡可能少 ,這樣才能減少傳送時間 ,降低傳輸開銷。另外也可采取數(shù)據壓縮方法進一步減少實際傳遞的數(shù)據量。其中 ,某些特征之間是 湖南人文科技學院 本科 畢業(yè) 論文 15 相互制約的 ,比如可用性和高效性 ,如果單 考慮可用性 ,片面地增加檔案節(jié)點的數(shù)量 ,可能在獲取信任數(shù)據時效率比較高 ,但在更新信任數(shù)據時則效率較低。因此 ,在設計信任模型時 ,需要全面考慮 ,根據實際系統(tǒng)的需求作好取舍。 本章小結 通過對信任模型的闡述了解到 在沒有有效管理機制的 P2P 網絡中，建立能夠抑制所有攻擊模式的信任模型是非常困難的，除了要能夠抑制節(jié)點的攻擊外，在建立信任模型的時候，要充分考慮信任模型是否具有規(guī)?？蓴U展性，在信任計算以及信任信息存儲方面的可擴展性，以及信任信息傳播過程中的帶寬開銷問題。此外，在節(jié)點動態(tài)進出網絡頻繁的情況下，信任模型的容 錯性或健壯性也是需要特別強調的。 湖南人文科技學院 本科 畢業(yè) 論文 16 第三章 典型的信任模型研究 基于博弈論的 P2P 網絡信任模型 信任 , 目前作為解決分布式網絡安全性的重要手段 , 主要解決網絡節(jié)點的可信性問題 , 也就是說一個節(jié)點對另一個節(jié)點所采取的策略是不是信任的問題。信任是社會生活的基本事實 , 是一種預期 , 是相信他人未來的可能行動的賭博。所謂賭博 , 也就是博弈。博弈論是 20 世紀 80 年代以來由一般的應用數(shù)學理論 , 一躍成為主流經濟學的核心內容 , 成了幾乎所有領域經濟學家的基本分析工具和共同語言。經典博弈論是基于一種 “ 完全理性 ” 的假 設 , 要求行為主體應具有完善的判斷和預測能力 , 并且始終追求其自身利益的最大化。但完全理性的假設并不普遍 , Alchian 基于生物學進化論 “ 自然選擇 ” 思想 , 允許人通過模仿、試錯以適應不斷變化的環(huán)境 , 提出了進化博弈理論。 博弈信任模型 “博弈論”譯自英文 Game Theory， 以前 翻譯為“對策論”。所謂博弈論 ，就是 根據信息分析 和 能力判斷，研究多決策主體之間 的 行為相互作用及其相互平衡，以使收益或效用最大化的一種 理論。 P2P 網絡在復雜多樣、 動態(tài)多變、 層次交疊環(huán)境中 , 進行 數(shù)據、 信息、服務之間的相互交換、轉移，形成網絡系統(tǒng)的動態(tài)、連續(xù)、不確定的 狀態(tài)。然而 由于長期的不同形式及過程的演化的發(fā)展 ， 使整個系統(tǒng)趨向更高級的有序化發(fā)展 ， 自組織形成一個動態(tài)、有機的整體 ， 整個系統(tǒng)通過各節(jié)點的交互和協(xié)作解決問題。節(jié)點之間的交互與協(xié)作 的 基礎就是信任。信任策略的選取也保證了網絡節(jié)點之間的協(xié)作 ， 從而也保證了網絡的安全性與穩(wěn)定性。節(jié)點信任策略的選取 是 通過與其他節(jié)點反復交互即博弈 , 不斷地模仿與試錯 ,動態(tài)調整自身策略 ， 從而保證了信任策略的進化穩(wěn)定 ， 也保證了網絡的安全性與穩(wěn)定性。為清楚地討論網絡進化的可能趨向和穩(wěn)定性 , 下面 是 理論模型 , 進一步深入討論。 節(jié)點 1 節(jié)點 2 表 31 顯示了一次博弈中博弈雙方的收益矩陣 其中 ， ? 為一次博弈中雙方都選擇信任策略時的收益 ； 當一方策略為信任 , 而另一不信任 ??, 信任 不信任 信任 ??, ??, ??, 湖南人文科技學院 本科 畢業(yè) 論文 17 方的策略為不信任時 ， ? 為信任方的收益 ， ? 為不信任方的收益 , ? 為雙方都選擇不信任策略時的收益 。 博弈論的非零和博弈中 具代表性的例子 是 囚徒困境， 它 反映個人最佳選擇并非團體最佳選擇。 在經典的 “ 囚徒困境 ” 中 , 存在唯一的納什均衡為博弈雙方都選擇不信任策略。 但當博弈無限 進行下去 ， 博弈雙方都會采用相互信任的策略進行博弈 ，信任策略成為了唯一的納什均衡 ， 這在經濟學中的非合作重復博弈理論中被稱為子博弈精練納什均衡 ， 是得到證明存在的。這樣 ， 將非合作博弈理論引入到 P2P 網絡 ， 分析解決節(jié)點間的信任進化機制 ,從理論上保證了策略均衡的存在性和網絡進化的穩(wěn)定性?，F(xiàn)在考慮在網絡全部節(jié)點參與的情況下 ， 在節(jié)點間隨機配對進行博弈。假設有比例為 x 的節(jié)點采取信任策略 ， 而 比例為 1 x 的節(jié)點采取不信任策略。 因為 網絡帶寬等資源的限制 ，博弈節(jié)點的學習速度比較慢 ， 也就是說 ， 當 一節(jié)點改變策略時 ， 其他節(jié)點模仿學習的速度是比較慢的。那么 ， 如果 采用信任策略博弈節(jié)點的期望收益為 1Q ， 采用不信任策略博弈節(jié)點的期望收益為 2Q ， 全部節(jié)點的平均期望收益為 Q， 那么有 ： ?? ????? )1(1 xxQ （ 31） ?? ????? )1(2 xxQ （ 32） 21 )1( QxQxQ ????? （ 33） 則采取信任策略的節(jié)點在 t 階段策略的動態(tài)變化速度 ， 可由下列動態(tài)微分方程表示 ： )( 21 xdd tx ?? （ 34） 將式 ( 1) ~ ( 3)代入式 ( 4) 可得復制動態(tài)方程為 ： ))()1()(()1( ???? ????????? xxxxdd tx （ 35） 在式 ( 5)的基礎上進一步討論博弈的進化穩(wěn)定策略。也就是說信任策略 ， 如何才能成為網絡進化的穩(wěn)定策略。 信任進化機制 因而，要使信任策略成為一個進化穩(wěn)定 的 策略， 就 應該滿足以下 3 個條件 ： 1. 0)0(39。 1 ??xF 2. 0)1(39。 2 ??xF 3. 210 3 ???? ??? ???? ??x 根據上面的 條件，下面對 節(jié)點的策略選擇 ， 即信任策略的選擇及其動力基礎進 行 分析。信任策略的選擇，動力學基礎主要是由博弈收益矩陣的相應參數(shù)所決定，此，接 下 湖南人文科技學院 本科 畢業(yè) 論文 18 來對 ? ， ? ， ? ， ? 四個參數(shù)的大小取值進行討論，對信任計算進行詳細的動力分析。為實現(xiàn)上述目的，可以采取以下措施 : 1) 當 ??? 增大，即建立相應的懲罰機制，加大懲罰力度，使選擇不信任策略成為一種風險很大、收益很小的行為。 2) 當 ??? 增大，即提高信任策略的收益，鼓勵和促進博弈方選擇信任策略，降低失信的機會收益，從而使信任成為一種自動約束機制。 3) 當 ??? 遠大于 ??? ，這樣 3x 趨向 0，初始狀態(tài)選擇信任策略的概率遠大于選擇不信任策略的概率。雖說 1x = 0 在最初狀態(tài)也是一個穩(wěn)定解，但隨著博弈次數(shù)的增加，節(jié)點在博弈過程中 會 不斷模仿、學習，博弈雙方的比例因策略動態(tài)調整 而 不斷發(fā)生變化，最終 3x 逐步退化為 1x ，此時 0)0(! 1 ??? xF ， 1x2? 就成為唯一的一個進化穩(wěn)定策略。 基于推薦的 P2P 網絡信任模型 信任是人們進行社會交往的基礎，在日常生活中，人們總是選擇那些他們認為 值得信任的人作為合作伙伴，并且，在不斷的深入交往中，人們之間的信任關系也在不斷地更新和傳遞。信任的參數(shù)是因人而異的，因為每個人對信任的理解都不一樣。這樣就形成了一個社會信任網絡?；谏鐣湃侮P系的分布式網絡模型， 在無法通過證書認證確定實體是否可信任的情況下，需要其他方式提供同樣的功能。一種普遍被采用的方式是基于群體信息共享的反饋和評價推薦機制。這種機制引入社團的概念，在社團內為社團成員提供評價和信息反饋。實體的歷史活動信息是建立信任的基礎。只依靠直接交互信息是不夠的，而且具有滯后性，因此引入社團的概念，在 社團范圍內進行信息共享和統(tǒng)計，可以大大增加評價推薦的準確性。 信任評價的主要參數(shù) （ 1）交易次數(shù) 僅僅單純依靠節(jié)點在所有交易中所獲得的成功次數(shù)來計算信譽值，這樣的系統(tǒng)是脆弱的。因為惡意節(jié)點可以通過增加自己的交易數(shù)，并且在大多數(shù)情況下表現(xiàn)良好，知識在某些可以獲得巨大利潤的時候才實施破壞行動，從而隱藏了自己的企圖。這么做，對于這種系統(tǒng)來說是完全允許的，系統(tǒng)不可能察覺到它所表現(xiàn)的良好行為知識圍了在某個時機實施自己的惡意目的。且這種系統(tǒng)由于只是從成功交易次數(shù)來評判節(jié)點信任度，從而打擊了交易量很少的誠實節(jié)點 的積極性。因此，總的交易次數(shù)是一個無法忽略的參數(shù)， 湖南人文科技學院 本科 畢業(yè) 論文 19 它代表了信譽的時間跨度和空間跨度。 （ 2）推薦反饋信息 根據被信任客體的不同，存在為資源建立可信度和為交易節(jié)點建立可信度兩大類。前者關注于 P2P網絡中可獲取信息的可信度，與信息提供者的可信度并不建立直接聯(lián)系。在這類信任模型中，節(jié)點對信息的可靠性進行判定，并給出正面或負面的反饋評價，并進一步計算其信任值。例如，在文件共享應用 Kazaa中，只考慮正面的反饋，采取數(shù)據簽名的方式來建立可信度，即如果用戶認可信息的真實性，則進行簽名，信息獲得的簽名越多，其真實性越高。 這種為資源建立可信度的信任模型局限于信息共享的應用，不具有廣泛的適用性。 （ 3）節(jié)點的推薦可信度 節(jié)點 X發(fā)出查詢請求，要求其他節(jié)點對某個節(jié)點給出他們的評價。 X所受到的每個從其他節(jié)點發(fā)回的反饋值，僅僅是其他節(jié)點對某節(jié)點在某次交易中表現(xiàn)好壞的滿意程度。這其中就會存在一些問題，一方面它存在著一個推薦節(jié)點可信度得問題。既查詢節(jié)點可能嫉妒或者報復其他惡意目的而提出與真實情況相反的結論。 于是，一個節(jié)點的推薦反饋的可信度就應該有個衡量標準，并且，他必須作為一個衡量尺度而加入到信譽值的計算公式當中去?？梢宰屚扑]反饋信譽度 高的節(jié)點發(fā)出的反饋值比推薦信譽度低的節(jié)點的反饋值更加可信，相對擁有更大的計算權重。 信任 值的計算 該模型通過 4 個重要的因素的鑒定來評價節(jié)點的信任度的。在計算點的信任度時，信任度值是要結合這些信任參數(shù)的。計算節(jié)點 x 信任度的公式為： )()(),(),()()(1 xGHnxFixGixSmxQxFi ????? ?? （ 36） )(xF 參數(shù)代表的是交易的總的節(jié)點數(shù)； ),( ixS 參數(shù)代表的是節(jié)點 i 對節(jié)點 x 交易的類型內容； ),( ixG 參數(shù)代表的是節(jié)點 i 對節(jié)點 x 用戶交易成功后對此次交易的滿意評價值； )(xGH 參數(shù)代表的是過去的社團對 x 節(jié)點的評價的信任度。為了提高信任模型的準確度和靈活性，引入 m， n 修正因子，對模型參數(shù)進行修正。 湖南人文科技學院 本科 畢業(yè) 論文 20 信任 值的存儲 查詢節(jié)點從網絡中收集信任數(shù)據來計算目標節(jié)點的信任度，并在交易后跟新信任數(shù)據：一面跟新自己的本地歷史交易數(shù)據：一面向網絡提交對交易對方的評價信任數(shù)據，兵將評價反饋信息存儲到對方的檔案中。 由于反饋節(jié)點的推薦可 信度是根據每個節(jié)點自己的評價與推薦節(jié)點的反饋的偏差的計算得到，因此，有可能節(jié)點 X根據自己的評價標準和習慣認為節(jié)點 Y的推薦是可信的，而節(jié)點 M卻認為節(jié)點 Y的推薦不可信。每個節(jié)點有必要建立兩個數(shù)據結構表。 作為交易節(jié)點，有必要建立一個本地數(shù)據結構表，存儲 該 接點與其他節(jié)點的 交易數(shù)據。 表 32交易節(jié)點數(shù)據結構表