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P2P(Peer-to-Peer)网络已经成为Internet上最流行的应用,但是P2P网络开放、匿名、自主等特性,使得节点可以恣意散布不可靠的资源和服务,滥用网络资源,导致节点之间缺乏信任,严重制约了P2P网络的进一步发展。信任管理是解决P2P网络信任问题的重要途径。本文以提高P2P网络可用性为目标,围绕实现可靠的信任评估和有效的信任信息管理两个方面展开研究,主要成果如下:
针对现有信任模型处理节点策略性欺骗和不诚实推荐行为的能力不足,提出一种鲁棒的具有动态适应能力的信任评估模型RDTM。借鉴人类社会中主观信任关系的概念,RDTM根据节点间的直接交互历史和其它节点推荐信息,利用概率统计方法分别计算节点的直接信任和推荐信任,并通过区分直接交互经验的重要程度,区分信任信息及其推荐节点的可信度,提高RDTM的鲁棒性和有效性。仿真实验结果表明,与已有的信任模型相比,RDTM能够更有效地抑制恶意节点策略性欺骗和不诚实推荐的威胁,特别是恶意节点相互勾结,利用协同作弊的方式对系统的攻击。
针对节点出于自身考虑不愿意积极推荐信息的问题,提出一种基于虚拟货币的信任激励模型VCIM。将节点推荐信任信息的行为视作为提供特定的服务,通过设计服务的价格协商和虚拟货币的清算支付两个过程完成节点间信任信息的交易。建立合作双方参与的博弈模型,分别给出以信任信息提供者为中心和以信任信息使用者为中心的激励相容的服务资源定价算法,激励节点如实的出价和应价。理论分析和仿真实验结果表明,VCIM可以有效鼓励节点积极提供信任信息,甄别自私节点,可以显著消除非理性节点行为的影响。
针对信任信息存储和共享的管理问题,提出一种基于组的信任管理模型GTM。借鉴人类社会的组织管理模式,以组的形式组织节点,集中存储、管理和共享组内的信任信息,建立节点与节点之间、组与组之间和节点与组之间多层次立体化的信任关系,对节点个体信任度的考察不仅依据节点本身的行为表现,还依赖于其所在组的整体行为表现。建立节点行为驱动的组形成和动态演化管理机制,聚集合作节点,淘汰孤立自私节点、恶意节点。理论分析和仿真实验结果表明,GTM能够聚集合作节点,加速合作节点的信誉累积过程,同时有效抑制节点的自私行为和恶意行为,显著提高信任管理的有效性和安全性。