[发明专利]一种用于抵御P2P网络中自私行为的多层信任方法

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及一种用于抵御P2P网络中自私行为的多层信任方法，它是P2P网络(对等网)中的一种多层信任模型，该方法能够有效减少这种公共网络的威胁，可以有效地抵御多种恶意行为及搭便车行为，并且可以鼓励网络中的用户共享其资源，特别适用于P2P文件共享网络，属于计算机网络领域。

(二)技术背景：

随着计算机网络的迅猛发展，Internet网络中汇集了众多的计算资源、数据资源。传统的基于Client/Server结构的资源共享方式已经不能满足人们的需求。人们希望将算资源、存储资源以及网络带宽等聚集起来，以实现资源共享、协同工作和联合计算。在这种情况下，对等网(P2P，peer-to-peer)技术就诞生了。对等网采用分散管理的方式，网络中的每台计算机既作为客户机又可作为服务器来工作，每个用户都管理自己机器上的资源。网络中的各个节点都具有独立处理的能力，它们地位平等，可以随时加入或退出网络、提供或接受服务。

在P2P网络中，每个用户参与网络是随机的、自愿的，并且不同的用户有不同的能力和可靠性，P2P网络具有高度的动态性、自治性和异构性，导致P2P网络中有以下的安全威胁：

第1类：自私行为。如搭便车行为(free-rider)和“公共物品的悲哀”。搭便车行为是指网络中的节点只会消耗其它节点贡献的资源，而不向其它节点共享自己的资源。“公共物品的悲哀”是指网络资源作为一种非排他的公共资源，被节点无节制地使用。

第2类：恶意行为。P2P网络中存在大量的不可靠服务和欺诈行为。攻击形式多种多样，如冒名、诋毁、合谋、DoS攻击等等。

在这种情况下，节点需要建立信誉机制来得到其它节点的信息，以决定在P2P网络中是否信任别的节点。因此，如何建立信任模型来控制节点的访问权是本发明要解决的问题。

(三)发明内容：

1、发明目的：在P2P网络中，节点以一种无中心的方式相互合作来完成一项重要的功能。所有的节点既是资源消费者，也是资源提供者。在这些多样化的节点中，有些是诚实可信的、提供高质量的服务，有些是自私的、不想为他人提供服务，甚至有些是恶意的、提供恶意服务或者损害其它节点的利益。信任模型提出一种基于节点历史的建立信任的方法。通过这种方法，节点能够通过其它节点的信任值估计共享文件的其它节点的权限。传统的信任模型用于P2P网络中存在很多问题，有的模型依赖于中心服务器，这违背了P2P网络的无中心性，有的信任管理机制需要人工干预，并且现存的信任模型在抵御一些恶意形为比如合谋攻击、抵毁上有效性差，另外这些传统的信任模型都不能抵抗节点洗白记录，即节点能过使用新的ID重复加入网络来逃避惩罚。

本发明的目的是提供一种用于抵御P2P网络中自私行为的多层信任方法，它适用于P2P网络，能够高效地抵御恶意形为，并且抑制搭便车等恶意形为。

2、技术方案：本发明摈弃传统单一依赖信任值的信任模型，设计一种四层的信任模型。这种四层的信任模型的基本组成元素为：Trust(T)、Experience(E)、Resource(R)、Level(L)。T，信任值，定义了单个节点的信任值，属于[0，1]；E，贡献值，代表一个节点对于网络的贡献；R，资源值，代表一个节点所拥有的资源，比如它拥有的文件数等；L，信任级别，代表它在网络中的级别，级别越高，说明它对网络的贡献越大，相应地也能获得更高的权限。下面我们给出了网络中节点的信任值和贡献值的计算方法。