【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(jié)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(wǎng)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】 集中不符合 P2P 網(wǎng)絡的設計初衷 ,而應當均勻地分布在 P2P 網(wǎng)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(jù)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(jù)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(jù)存放的確切位置 ,檔案節(jié)點也不了解存放的數(shù)據(jù)的具體情況 ,以防作弊 ,惡意篡改其信任數(shù)據(jù)。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(jù)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(jù)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(jù)的分散存儲 ,信任數(shù)據(jù)的讀取和更新都需要借助網(wǎng)絡傳輸 ,從而增加了帶寬開銷。因此要求存取信任數(shù)據(jù)所經(jīng)過的網(wǎng)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(jù)壓縮方法進一步減少實際傳遞的數(shù)據(jù)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(jù)時效率比較高 ,但在更新信任數(shù)據(jù)時則效率較低。因此 ,在設計信任模型時 ,需要全面考慮 ,根據(jù)實際系統(tǒng)的需求作好取舍。 本章小結(jié) 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(wǎng)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(wǎng)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(diào)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(wǎng)絡信任模型 信任 , 目前作為解決分布式網(wǎng)絡安全性的重要手段 , 主要解決網(wǎng)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(jīng)濟學的核心內(nèi)容 , 成了幾乎所有領域經(jīng)濟學家的基本分析工具和共同語言。經(jīng)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(jù)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(wǎng)絡在復雜多樣、 動態(tài)多變、 層次交疊環(huán)境中 , 進行 數(shù)據(jù)、 信息、服務之間的相互交換、轉(zhuǎn)移，形成網(wǎng)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(wǎng)絡節(jié)點之間的協(xié)作 ， 從而也保證了網(wǎng)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(diào)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(wǎng)絡的安全性與穩(wěn)定性。為清楚地討論網(wǎng)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(jīng)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(jīng)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(wǎng)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(wǎng)絡進化的穩(wěn)定性?，F(xiàn)在考慮在網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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(jù)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(diào)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(wǎng)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(wǎng)絡?；谏鐣湃侮P系的分布式網(wǎng)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(nèi)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(nèi)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(jù)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(wǎng)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(jù)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(jié)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(jié)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(nèi)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(wǎng)絡中收集信任數(shù)據(jù)來計算目標節(jié)點的信任度，并在交易后跟新信任數(shù)據(jù)：一面跟新自己的本地歷史交易數(shù)據(jù)：一面向網(wǎng)絡提交對交易對方的評價信任數(shù)據(jù)，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(jù)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(jù)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(jù)結(jié)構(gòu)表。 作為交易節(jié)點，有必要建立一個本地數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表，存儲 該 接點與其他節(jié)點的 交易數(shù)據(jù)。 表 32交易節(jié)點數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表 如上表所示， ID(x)是