专利名称：一种用于在p2p覆盖网络架构中基于群的信誉评价方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在基于群(或组，Group or Cluster based)的对等覆盖(P2P Overlay)网络架构，基于群(或组)的节点信誉评价的方法。
背景技术：
P2P(Peer to Peer)技术已经广为应用于当前因特网的资源共享业务。可是，由于缺乏良好的信任和安全机制，一定程度上限制着P2P系统的广泛应用。本发明在基于群 (或组)的P2P覆盖网络架构中，提出基于群(或组)的节点信誉评价系统，以实现节点信誉计算，保障数据和实体节点安全。在P2P系统中，每个实体节点作为服务提供者(provider)的同时，又担当着服务请求者(requestor)的角色，每个实体之间直接进行交互以共享资源。比如从对方下载文件或者完成某种交易，每个节点合作的时候可能面临多个合作伙伴来进行选择，每个节点都希望同可信任的节点进行合作。所以P2P网络中通常需要一套信誉评价体系来对个节点进行信誉度评价。有了信誉评价体系，节点下载文件的时候，就可以尽量选择从信誉度较高的节点下载文件，避免下载到错误文件或者包含病毒的文件；各节点进行交互时，可以采用信誉评价体系，将恶意节点剔出在外，避免恶意节点对系统的攻击等。不同于以往客户机/服务器(Client/Server)模式，P2P系统的管理功能，由于系统的开放和分布式特性，变得复杂而且不易操作，诸如认证、授权一类的功能，变得相对分散。此外，P2P系统的匿名性和P2P网络上大量的信息共享也使得系统在面对安全攻击时， 变得相当脆弱。在过去的十多年间，大量研究工作试图在P2P网络中建立更完善的节点信誉评价系统，以更安全的实现资源共享。一个好的节点信誉评价系统必须达到以下的要求1)整个信誉评价系统是一个自治系统，每个节点信誉的评价应当由系统中的节点来完成，而不是由外部的某个授权机构来完成(这点也是区别于中心服务器的评价模型)；2)系统对于新加入者同等对待。即不给予任何好处，以避免系统中一些低信誉度者采用频繁退出、再重新加入的方式来获得比目前高的信誉度，但是同时为了保证新加入者能够融入现有的系统，可以考虑每次选择资源的时候，以较小的概率随机的从新加入节点上选择资源；3)信任模型应当给目前的系统带来尽可能小的负载，包括流量、计算量、存储等；4)系统应当能够抵御恶意节点的攻击。但是目前尚且没有一个信誉评价系统能够完全实现上述目标，所有的信誉评价系统都是在上述几个指标之间做折中。本文则试图在基于群(或组)的覆盖网络架构中，提出新的基于群(或组)的节点信誉评价系统，实现节点信誉计算及基于信誉的资源交易机制。现有的分布式评价系统，在信誉评价上，都涉及到根据历史交易记录 (historytransaction record)，对节点进行信誉计算。目前常见的有如下几个计算方式
(1)正评价(Positive):不考虑不考虑评价方本身的信誉度问题，对所有节点提供的评价证据一视同仁，直接使用每个节点收到的正负评价次来对节点进行评价计算。一些改进措施包括，考虑交易的次数同时，将每次交易的交易额度作为信誉评价权重也考虑进去，另外采用类似滑动窗口的技术来逐渐模糊历史的信誉评价。因为其算法实现很简单，所以很多商用的信誉评价体系如国外的eBay、国内的淘宝等都是采用这种信誉评价系统。(2)XERP信誉评价。这种方法每个节点保留一个最近与之交易的节点列表(包括信誉评价值)，当某个节点i需要从其它的节点下载资源时，会通过洪泛(flooding)的方式让其它与备选节点交易过的节点对备选节点的信誉值进行投票，然后i搜集投票结果，从中选择合适节点。这种方法的劣势是每次查询信誉时都要通过洪泛获得结果，会增大网络开销。另外对于一部分节点串通(Cooperative Cheating)的情形难以应付。(3)基于访问控制的节点信誉评价方式。这种方法预先制定一个即定的访问规则， 只访问符合规则内的节点。这类方法安全性不错，可是对于新节点的加入处理性较差，系统灵活度不高。(4)基于社会关系(Social Network)的信誉评价。这种方法将节点信誉评价分为两步来做即首先获取节点的局部信誉值，然后对这个信誉值在与之发生过交易的节点之间进行归一化处理，然后通过累积的矩阵计算，多次对结果进行迭代操作得到评价向量。这种方法的缺陷在于，进行矩阵迭代计算时，过程相对复杂，而且误差较大。
发明内容
本发明提出在基于群(或组)的P2P覆盖网络架构中，使用基于群(或组)的信誉实现节点信誉度计算的方法。不像以往的一些评价系统中提出的方法，仅考虑节点的历史行为(即过去的资源交易记录)。本发明的信誉度计算还将群(或组)的信誉、节点的推荐信誉考虑进来。在基于群(或组)的P2P覆盖网络架构中，我们以一种形式基于群(或组)的P2P 覆盖网络架构作为示范，来说明我们基于群(或组)的信誉评价系统，如附图1示。在基于群(或组)的信誉评价系统中，有如下网元101 群组架构中的群组头节点Cluster head node简称CN102群(或组)中的普通实体节点general Peer简称P103 群(或者组)结构 Cluster (or group)简称 C在行为信誉计算上，我们淡化以往历史交易记录，以当前时刻为主，将以往的信誉值作为底数。因为作为一个信誉评价系统，更多的是关注和监测当前时刻节点的行为表现， 因此淡化历史信誉值。群(或组)信誉可以有效的防范节点协同作弊的可能。因为协同作弊将会很快将这个群(或组)的信誉值降低，而一旦信誉值低于某个水平之后，整个群(或组)就会被剔除出网络。推荐信誉值，则可以让有着良好信誉记录的节点以推荐的方式引入一些新的节点，从而加快信誉的评价实现，减轻网络开销。同时，也可以让新节点很快的融入到网络中。
进一步地，上述信誉评价系统还可具有以下特点只要是基于群组(based onCluster or Group or Community)的架构，都可以应用本发明中的基于群组的信誉评价系统。进一步地，上述信誉评价系统还可具有以下特点诸如超级节点出现的结构，如果将超级节点所挂载的叶子看作一个群组，那么这类混合架构也适用本发明中基于群组的信誉评价系统。进一步地，上述信誉评价系统还可具有以下特点作为群组的CN节点，可以是交叠的形式(即同时互连多个群组)，也可以是分离形式的互连，即以直接邻居形式的互连 (例如附图1示)。进一步地，上述信誉评价系统还可具有以下特点行为信誉度将考虑节点历史信誉值和当前节点的行为表现。同时淡化历史信誉值。进一步地，上述信誉评价系统还可具有以下特点信誉评价系统充分利用群组的架构优势，引入基于群组的信誉评价。从而让群组中的节点可以相互监督，获得制约群组中恶意节点的效果。可以看出，本发明的主要优势和特点如下1.基于群组的信誉评价机制，充分考虑到节点的行为及单个节点的行为对于整个群组的信誉影响。2.基于群组的信誉值，将制约群组中出现的少量恶意节点的行为。3.群组中的CN节点将在监测相邻群组的行为、评价本群组成员的行为上，发挥不可替代的作用。
图1例示的是可应用基于群(或组)的P2P信誉评价系统的架构。
具体实施例方式我们的信誉计算分三个部分，当然这三个部分将会以迭代的形式出现。(1)行为信誉这部分信誉值将由节点的行为表现来计算。节点的行为分成两部分，当前表现行
为和过去历史行为表现。我们以时间片(time window)来计算，用Cru(k)代表实体u的在
时间片k期间的信誉值，用Cr(U)代表实体u—直到时间k的累积信誉值。那么有 κ
权利要求
1.一种用于在基于群(或组)的对等覆盖(P2P Overlay)网络架构中，基于群(或组) 的节点信誉评价的方法，-在基于群(或组)的对等覆盖网络架构中，在基于群(或组)的对等覆盖网络架构中，不管群(或组)以何种形式进行关联，群(或组)的CN节点将发挥着监测相邻群组、制约本群组节点恶意行为的功能。_基于群(或组)的节点信誉评价的方法，将考虑三个要素行为信誉，即表征节点历史交易记录和当前行为的信誉度；群组信誉，表征一群相互关联的实体节点的总体信誉度； 推荐信誉，让新加入节点可在短时间内很快的融入网络中。
2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，本发明提出的信誉评价方法将适用于基于群组的P2P覆盖网络架构系统。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，对于有着超级节点的混合 P2P架构系统，如果将超级节点下挂载的叶子节点看作一个群组，那么上述基于群组的信誉评价方法也将适用。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，行为信誉将充分考虑节点当前的行为表现，而淡化节点历史记录。因为信誉评价的最终目的，是为了让节点可以更好的分享资源，而不是制约节点的分享功能。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，群组信誉的提出，一方面让群组头可以很好的监督相邻群组的行为；另一方面，对于本群组的信誉值将做出公平的评价， 以让本群组中的节点相互制约，牵制群组中的恶意行为。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，推荐信誉的可以更好的服务于新加入的节点。
全文摘要
本发明涉及一种用于在基于群(或组，Group or Cluster based)的对等覆盖(P2P Overlay)网络架构中，基于群(或组)的节点信誉评价的方法。新的信誉评价系统，将考虑三个要素行为信誉，即表征节点历史交易记录和当前行为的信誉度；群组信誉，表征一群相互关联的实体节点的总体信誉度，以制约群组中表现出的恶意行为，同时很好的应对多节点协同作弊行为；推荐信誉的引入，很好的解决了新加入节点急欲共享资源的要求，让新加入节点可在短时间内很快的融入网络中。在基于群(或组)(103)的对等覆盖网络架构中，不管群(或组)以何种形式进行关联，群(或组)的CN(101)，这类群组头节点将发挥着监督相邻群组、制约本群组节点的功能。
文档编号H04L29/08GK102467717SQ20101053427
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月8日 优先权日2010年11月8日
发明者冯钢, 张翼德, 薛飞腾 申请人:电子科技大学