多重因素综合P2P网络信任评估模型探究.doc

多重因素综合P2P网络信任评估模型探究 　　【摘 要】在交易评估机制中，信任度是根据个体交易的历史信息，由多重因素综合而成。这些因素在评估机制中均有作用和影响，但由于各个因素自身的特点，其作用和影响大小不一。本文由此提出了一种多重因素综合的P2P网络信任评估模型，给出了新的信任评估计算方法和仿真实验。实验结果表明，该评估模型效果显著。本文提出的信任评估模型是属于对等信任模型，该模型适合P2P网络的特性。对于对等信任模型而言，其难点是如何建立起网络节点之间的信任关系，其优点是保持了P2P网络的特性。 【关键词】对等网络；信任度；成本；风险 P2P（peer-to-peer）网络是一种开放、自由地进行文件交换和资源共享的网络，广泛用于文件共享、分布式计算、协同工作、即时通信、电子商务等领域[1-9]。P2P网络有很多优点，但是也存在着很多问题。由于P2P网络的节点具有对等、异构和独立的特性，可以随意进出网络，而网络中缺乏强制措施，因此，P2P网络存在很多安全隐患，使得节点之间很难建立起信任关系[5，8，9]。这严重制约了P2P网络的发展。因此，如何在P2P网络节点间建立有效的信任机制，已经成为当前研究的重点。 1 相关工作 目前， P2P网络的信任模型主要分为两类：集中式管理模型和对等信任模型[5，8，9]。集中式管理模型主要是借鉴传统网络管理的模式，将传统有效的方法应用到P2P网络中去；对等信任模型主要是在不改变P2P网络特性的前提下，完全依靠P2P网络节点自身来进行信任评估。对于集中式管理模型而言，其建立的条件是要对P2P网络进行一些改变，而这些改变很大程度上是倾向于回归传统网络。因此，在集中式管理模型下，P2P网络可以建立起一定程度上的安全机制，但其代价是丧失P2P网络的特性。对于对等信任模型而言，其难点是如何建立起网络节点之间的信任关系，其优点是保持了P2P网络的特性。因此，对等信任模型一直是P2P网络研究的主要方向。本文所研究的P2P网络信任评估模型，就是属于对等信任模型。 在P2P网络中，由于要保持网络的特性，因此，P2P网络必然要存在很多不定因素和巨大安全风险。为了消除这些问题，当前已经有很多学者和机构正进行相关的研究[1-15]。本文希望建立起一种有效的P2P网络安全模型，有助于P2P网络的更进一步地完善和发展。 2 信任评估模型 对于P2P网络，节点之间的访问行为可抽象为类似于人类社会的交易行为。因此，本文将人类社会的交易评估模型引入到P2P网络中，使之成为解决P2P网络安全问题的一种手段。 2.1 模型相关定义 在交易评估机制中，对个体的信任评估一般由直接信任评估和间接（或推荐）信任评估组成，简称信任度，它是根据个体交易的历史信息，由多重因素综合而成。这些因素包括交易历史、交易成本、交易次数、交易频率、交易风险和诚信度等。这些因素在评估机制中均有作用和影响，但由于各个因素自身的特点，其作用和影响大小不一。本文由此提出了一种多重因素综合的P2P网络信任评估模型，并在此给出信任评估模型的相关定义。 定义1：令Ω={r1，r2，...，rn}是含节点数为n的P2P网络节点集合，N（ri，rj）为集合Ω中任意两个不同节点ri和rj之间交易的次数，x∈[0，N（ri，rj）]。 定义2：在集合Ω中， 对于 节点的信任评估值T（ri，rj）由直接信任评估T（ri，rj）D和间接信任评估T（ri，rj）R组成。对于直接信任评估T（ri，rj）D而言，任何一种交易行为，信任等级B（ri，rj）、交易成本C（ri，rj）和风险等级R（ri，rj）这三个因素都是至关重要的，在信任评估中起到关键性作用。因此，本文模型在总结交易节点之间的历史交易信息基础上，以交易节点之间的信任等级B（ri，rj）为主导因素，加入交易成本C（ri，rj）和风险等级R（ri，rj）这两个主要影响交易评估的重要因素，构成了直接信任评估T（ri，rj）D的评估信息来源。在模型中，信任等级B（ri，rj）为正向因素，交易成本C（ri，rj）和风险等级R（ri，rj）为反向因素，符合人类社会的交易评估习惯。对于间接信任评估T（ri，rj）R而言，本文模型在综合其他节点提供的推荐值时，加入了节点自主的评判元素――信任等级B（ri，rj），其目的是对这些推荐节点进行一次甄别，达到越是值得信赖的节点，其给出的推荐值越值得信赖的效果。如此让诚信的节点充分发挥了诚信的作用，避免了推荐节点良莠不齐的情况出现，激发各个节点恪守诚信的动力，从而使得整个网络形成一套良好的交易机制。 2.2 滤除伪节点 类似于人类社会，在P2P网络中，恶意节点也会针对P2P网络的特性和安全漏洞，故意制造出大量的伪节