[发明专利]一种基于分布式哈希表网络的匿名通信方法

权利要求书

1.一种基于分布式哈希表网络的匿名通信方法，其特征在于：在资源发布阶段构建映射路径，产生映射节点，从而在资源发布时有效地隐藏了自身信息；在资源搜索阶段，采用基于概率转发机制的策略，让搜索路径上的节点无法明确初始查询者是谁；在资源传输阶段利用映射节点做中继并对数据加密，实现双方通信的匿名性和数据的安全性，其具体步骤如下：

步骤1.初始时刻，在分布式哈希表网络DHT中，用户节点P拥有某个资源File，并对其进行哈希，得到该资源的身份标识ID设为文件身份标识FID；

步骤2.节点P从路由表中选取一个存活时间最长的邻居节点I₁，将包含有FID的资源映射消息M_REQ发送至节点I₁，节点I₁接收到M_REQ消息后会选择以概率P_f1∈[0，1]继续向后转发，f₁为映射路径构建过程中的转发事件；或者以概率(1-P_f1)终止转发成为节点P的映射节点E，这样就会在发布节点P和映射节点E之间形成一条映射路径L；其中对于路径上任意一个节点I_i都满足如下二元函数关系：

P(Ii)=0≤P(Ii)≤Pf1Ii→Ii+1Pf1≤P(Ii)≤1Ii=E]]>

在映射路径上的每个节点I_i还需创建一个映射表，用来存放资源ID与其前继节点和后继节点的消息三元组<FID，I_i-1，I_i+1>，以便在资源的匿名传输过程中进行资源的转发，当映射节点E确立时，根据映射表返回映射响应消息M_RES给资源发布节点P，M_RES消息中包含节点E的网络层地址IP和端口信息Port；

步骤3.当映射路径构建完成后，节点P就开始发布其资源信息；节点P将FID，资源的相关信息，会话密钥SecK和映射节点E的IP与Port信息构成一个五元组：<FID，Info，SecK，IP_E，Port_E>；N₁，N₂，…，N_n均为P的邻居节点，节点从其邻居节点集Neig_P＝{N₁,N₂,N₃,…,N_n}中选择距离FID较近的邻居节点发送资源发布消息P_REQ，接收到P_REQ消息的邻居节点会首先将该五元组存储下来，然后再继续查找其路由表，找出距离FID更近的邻居节点，并继续迭代地发送P_REQ消息，若没有找到距离FID更近的邻居节点则停止发布消息；

步骤4.用户节点S准备以关键字进行资源搜索时，S首先将用户输入的关键字进行哈希，得到关键字哈希值KID，然后S从其路由表中选取ALPHA个与KID距离最近的节点Neigh_S＝{N₁,N₂,…,N_ALPHA}进行同步的搜索请求，即发送资源搜索请求S_REQ，其中ALPHA为同步搜索的维度；

步骤5.邻居节点N_i收到节点S发来的S_REQ消息后，以概率P_f2∈[0，1](f₂为资源匿名搜索过程中的转发事件)向后转发，即从它的路由表中找出更接近KID的节点，然后继续向其发送S_REQ消息，或者以概率(1-P_f2)向其前继节点返回搜索请求的响应报文S_RES。对于某一搜索路径Path＝{J₁,J₂,J₃,…,J_n}上任意一个节点J_i都满足如下二元函数关系：

P(Ji)=0≤P(Ji)≤Pf2Ji→S_REQJi+1Pf2≤P(Ji)≤1Ji→S_RESJi-1]]>

当某个节点返回S_RES消息后，则该轮搜索结束，S_RES消息返回到节点S后，S会根据S_RES消息中的内容开始下一轮搜索，直至搜索到需要的资源信息，整个搜素过程结束；

步骤6.节点S准备下载某一资源FID，S向已获得的信息<FID，Info，SecK，IP_E，Port_E>中所包含的映射节点E发送资源下载请求D_REQ，当E接收到来自S的D_REQ消息后，依据消息中的FID查询其映射表T，然后向其前继节点转发此消息直至节点P；

步骤7.节点P接收到转发过来的D_REQ消息后，将FID对应的资源File进行加密得到Efile，然后P将Efile放入资源下载响应消息D_RES，并经映射路径L发送至映射节点E，再由E发送给节点S，S根据资源的匿名搜索过程得到的会话密钥SecK对资源解密，得到原始数据。