专利名称：点对点应用中收集计费信息的方法、设备和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，特别涉及收集计费信息的技术。
背景技术：
近几年，点对点(Peer-to-Peer，简称“P2P”)迅速成为计算机界关注的热门话题之一。P2P是一种分布式网络，网络的参与者共享他们所拥有的一部分资源(包括处理能力、存储能力、网络连接能力、打印机等)，这些共享资源需要由网络提供服务和内容，能被其它对等节点(Peer)直接访问而无需经过中间实体。在此网络中的参与者既是资源(服务和内容)提供者(Server)，又是资源(服务和内容)消费者(Client)。
随着P2P技术的发展，其应用范围越来越广，尤其是在流媒体领域上的应用，如PPLive，Coolstreaming等基于P2P的流媒体软件，利用节点既做客户端又做服务器的特点，在接收节目的过程中，同时向其他节点发送已经接收的节目。从而减轻传统流媒体服务器的负担，提高了系统的扩展性。
目前基于P2P技术的流媒体软件基本上都是免费的，所以在这些系统中都没有考虑计费数据的收集问题，包括资源提供者所提供的数据的信息和资源消费者接收的资源的信息。而随着P2P技术的管理步伐的加大，以及商业运营的需要，需要收集节点的计费数据。收集节点的计费数据的原因有以下两点一是由于需要对资源的消费者进行收费，或者对其进行计费数据的统计；二是由于P2P技术是基于客户节点的，每个节点在获取资源(如接收数据)的同时，也要向其他节点提供资源(即发送数据)，而目前很多P2P用户，只接收数据，不向外发送数据，就是所谓的Free Riding问题，这样就会造成P2P系统的不稳定，会导致恶性循环。为了解决这个问题，需要对资源提供者进行相应的奖励，这就使得需要收集资源提供者所提供的数据的信息。这样才能保证P2P系统的良性循环，为可运营可管理的P2P系统打下基础。
然而，由于P2P技术的特点，业务可以在两个设备之间进行，不需要中间设备就可以进行交互，使得原有的基于电路交换模式的在服务器收集计费数据的策略就不再适用。目前已提出的可用于P2P系统的计费数据收集方式有通过服务提供者来收集数据的方法。其主要流程为资源消费者经过计费管理中心的认证之后，同资源提供者建立连接。然后资源提供者向资源消费者提供资源，同时向计费管理中心(即计费信息收集设备)上报计费数据。最后计费管理中心再将计费数据转发到计费存储中心。
本发明的发明人发现，采用该方法收集到的计费数据的可信性无法得到保障。因为在P2P系统中，资源的提供者和消费者均是由客户节点来担当的，提供者可能会修改计费数据，以使自己获得更多的奖励。另外在提供者向计费管理中心上报计费数据的过程中，计费数据很容易被截获并修改，导致计费数据的不准确。且一旦发生以上两种情况，计费管理中心无法验证所收集的计费数据的正确性，使得收集到的计费数据的可信性无法得到保障。
另外，传统系统的计费数据在运营商布置的节点中传送的过程中，由于节点数目相对较少，节点之间的安全性也比较高，因此安全性较好。而在P2P网络里，几乎每个节点都要参与计费数据的统计和上报，对计费数据的传输的安全也是一个不容忽视的问题。
发明内容
本发明实施方式要解决的主要技术问题是提供一种点对点应用中收集计费信息的方法、设备和系统，可以在P2P系统中可靠地收集计费信息。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种点对点应用中收集计费信息的方法，包含以下步骤内容提供设备将为内容消费设备提供的内容的计费信息发送给该内容消费设备，请求该内容消费设备对该计费信息确认无误后签名；将所收到的经内容消费设备签名的计费信息上报给计费信息收集设备。
本发明的实施方式还提供了一种内容提供设备，包含请求确认单元，用于将为内容消费设备提供的内容的计费信息发送给该内容消费设备，请求该内容消费设备对该计费信息确认无误后进行签名；接收单元，用于从内容消费设备接收经该内容消费设备签名的计费信息；上报单元，用于将经内容消费设备签名的计费信息上报给计费信息收集设备。
本发明的实施方式还提供了一种点对点应用中收集计费信息的方法，包含以下步骤内容消费设备对来自内容提供设备的计费信息进行确认，如果确认无误则对该计费信息进行签名，将经签名的计费信息发送给内容提供设备。
本发明的实施方式还提供了一种内容消费设备，包含第二确认单元，用于对来自内容提供设备的计费信息进行确认，如果确认无误则对该计费信息进行签名；发送单元，用于将第二确认单元签名后的计费信息发送给内容提供设备。
本发明的实施方式还提供了一种点对点应用中收集计费信息的系统，包含至少一个根据上文所述的内容提供设备、至少一个根据上文所述的内容消费设备，和至少一个计费信息收集设备。
本发明的实施方式还提供了一种点对点应用中收集计费信息的系统，包含至少一个上文所述的内容提供设备和至少一个上文所述的内容消费设备。
本发明实施方式与现有技术相比，主要效果在于通过由内容提供设备向内容消费设备提供待上报的计费信息、内容消费设备进行确认的双向监督方式，可以确保上报给计费信息收集设备的计费信息是未被内容提供设备更改的。通过内容消费设备对确认后的计费信息进行签名，可以有效防止该确认后的计费信息在传输的过程中被中间设备或内容提供设备更改，确保双向监督的有效性。
图1是根据本发明第一实施方式的P2P应用中收集计费信息的方法流程图；图2是根据本发明第三实施方式的P2P应用中收集计费信息的系统结构图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明第一实施方式涉及一种P2P应用中收集计费信息的方法。
本实施方式针对P2P技术中业务可以在两个设备之间直接进行，不需要中间设备就可以进行内容交互的特点，以及该特点对计费信息可靠性的影响，进行针对性的操作，使得收集到的计费信息的可靠性得到保证。
计费信息可靠性得不到保证的原因主要在于由于在P2P应用中，内容(或称数据)是在内容提供设备上产生，内容的计费信息也是由内容提供设备上报的，缺乏监督，使得上报的计费信息缺少可信性。而且，在计费信息上报到计费信息收集设备的过程中，存在被更改的风险，同样无法确保上报的计费信息是可靠的。本实施方式针对以上几点进行了操作由内容提供设备提供待上报的计费信息，并将该待上报的计费信息发送给内容消费设备进行确认，以防止内容提供设备提供不准确的计费信息，在该内容消费设备确认无误后，使用其私钥对计费信息进行签名并返回给内容提供设备。通过签名可以防止内容提供设备或传输的中间设备更改对确认后的信息。该内容提供设备对经该内容消费设备签名的计费信息进行再次确认，避免内容消费设备私自更改该计费信息，如果确认无误则使用该内容提供设备的私钥对该内容消费设备签名后的计费信息进行签名，并上报给计费信息收集设备。从而防止该计费信息在上报的过程中被中间设备更改，或其它中间设备冒名上报错误的计费信息。可见，通过这种由内容提供设备上报计费信息、内容消费设备确认信息的双向监督方式，可以确保上报给计费信息收集设备的计费信息是准确可靠的。具体流程如图1所示。
需要说明的是，本实施方式中，要求每个内容消费设备和内容提供设备都要产生非对称密钥的公私钥对。然后将公钥信息通过可信的方式发送给计费信息收集设备。
在步骤101中，内容消费设备与内容提供设备相互进行认证，确保对方的合法性。具体的认证过程可以通过X.509机制来实现，相互认证之后，内容消费设备和内容提供设备都知道对方的公钥信息。
接着进入步骤102，内容提供设备开始向内容消费设备发送资源(即内容)。
接着进入步骤103，内容提供设备向内容消费设备发送计费开始数据。
接着进入步骤104，内容消费设备收到该计费开始数据后，进行确认，在确认无误后使用内容消费设备的私钥对该计费开始数据进行签名，并发送给该内容提供设备。通过由内容提供设备提供待上报的计费信息(即计费开始数据)、内容消费设备进行确认的双向监督方式，可以确保上报给计费信息收集设备的计费信息是未被内容提供设备更改的。通过内容消费设备对该计费信息进行签名，可以有效防止该确认后的计费信息在传输的过程中被中间设备或内容提供设备更改，确保双向监督的有效性。
接着进入步骤105，内容提供设备使用内容消费设备的公钥解析该内容消费设备签名后的计费开始数据，验证其正确性，如果验证无误则使用内容提供设备的私钥对经该内容消费设备签名后的计费开始数据进行签名，然后上报给计费信息收集设备。通过对经内容消费设备签名后的计费开始数据进行再确认，可以避免该计费开始数据被内容消费设备修改，进一步确保数据的可靠性。而内容提供设备确认后使用私钥进行对应的签名，可以进一步防止该计费信息在上报的过程中被中间设备更改，或其它中间设备冒名上报错误的计费信息，确保计费信息收集设备获取的计费信息是安全可靠的。且根据双方的签名，计费信息收集设备可以确定其收到的计费数据是被双方认可的，是可信的。另外在本步骤中，如果内容提供设备未收到内容消费设备签名后的计费开始数据，即内容消费设备拒绝签名，则内容提供设备可以停止发送资源。内容提供设备使用内容消费设备的公钥解析该内容消费设备签名后的计费开始数据，验证其正确性的步骤是可选的。
接着进入步骤106，经过一段时间后，内容提供设备向内容消费设备发送中间计费数据。
步骤106至步骤108与步骤103至步骤105相类似，在此不再赘述。
在步骤109中，内容提供设备在结束资源的发送后，向内容消费设备发送计费结束数据。
步骤109至步骤111与步骤103至步骤105相类似。
计费信息收集设备收到上述的计费数据后，可以通过内容提供设备和内容消费设备的公钥解析这些计费数据，并对解析得到的计费数据进行保存，或生成相应的话单文件等。
本实施方式在内容提供设备和内容消费设备互相验证的前提下完成计费数据的收集。对于内容的提供设备而言，提供计费数据能够为其带来增值，如增加他的信誉积分或等级；对于内容的消费设备而言，需要对所消费的内容进行确认，避免被错误计费。计费数据由双方分别进行收集，但由内容提供设备负责上报，内容消费设备计费数据的收集作为审查的依据。
本实施方式中，所收集的计费数据的可信性的基础在于内容提供设备和内容消费设备是矛盾的对立体，计费数据如果不准确一定会损害其中一方的利益。如果计费数据收集的过多，则影响内容消费设备的利益，这样会使他支付更多的费用；如果计费数据收集的过少，则影响内容提供设备的利益，这样会影响他的积分。从而通过相互监督，能够确保上报的计费信息是正确的。另外，由于计费信息在各设备之间进行传输前，对应设备会使用私钥对该计费信息进行签名，即使中间设备接收到该计费信息，也无法修改该计费信息，从而使得计费信息在传输过程中的安全性得到了保证。可见，在这两种机制的保障下，恶意修改计费数据的难度大大增加，为计费数据的可靠性提供了保障。
本发明第二实施方式涉及一种P2P应用中收集计费信息的方法，本实施方式在第一实施方式的基础上，在计费信息中增加了序列号或时间戳，计费信息收集设备可以通过该序列号或时间戳验证其收到的计费信息的有效性，从而可以有效防止该内容提供设备或其它中间设备利用之前的计费信息进行重放攻击，进一步保障了收集到的计费信息的可靠性。
本发明第三实施方式涉及一种P2P应用中收集计费信息的系统，如图2所示，包含内容消费设备、内容提供设备和计费信息收集设备。
该内容提供设备包含请求确认单元，用于将为内容消费设备提供的内容的计费信息发送给该内容消费设备，请求该内容消费设备对该计费信息进行签名；接收单元，用于从内容消费设备接收经该内容消费设备签名的计费信息；上报单元，用于将经内容消费设备签名的计费信息上报给计费信息收集设备。该内容消费设备包含第二确认单元，用于对来自内容提供设备的计费信息进行确认，如果确认无误则对该计费信息进行签名；发送单元，用于将第二确认单元签名后的计费信息发送给内容提供设备。通过由内容提供设备上报计费信息、内容消费设备确认信息的双向监督方式，可以确保上报给计费信息收集设备的计费信息是准确可靠的。通过内容消费设备对该计费信息进行签名，可以有效防止该计费信息在传输的过程中被中间设备或内容提供设备更改，确保双向监督的有效性。
该内容提供设备还包含第一确认单元，用于对接收单元收到的经内容消费设备签名的计费信息进行确认，如果确认无误则再对该经内容消费设备签名的计费信息进行签名；该上报单元将经第一确认单元和内容消费设备签名后的计费信息上报给计费信息收集设备。通过内容提供设备对内容消费设备签名后的计费信息进行确认，可以防止恶意的内容消费设备对计费信息进行更改，确保上报的计费信息的可靠性。通过内容提供设备在对上报的计费信息确认后进行签名，可以防止该计费信息在上报的过程中被中间设备更改，或其它中间设备冒名上报错误的计费信息，确保了计费信息收集设备获取的计费信息是安全可靠的。
上述的计费信息中还可以包含序列号或时间戳，该计费信息收集设备可以通过该序列号或时间戳验证该计费信息的有效性，有效防止该内容提供设备或其它中间设备利用之前的计费信息进行重放攻击。
本实施方式中的内容提供设备和内容消费设备均包含预先生成非对称密钥的单元，第一认证单元和第二认证单元是通过其中的私钥对计费信息进行签名，内容提供设备和内容消费设备可以将公钥发送给计费信息收集设备，以便该计费信息收集设备根据该公钥对收到的计费信息进行解析，由于非对称密钥的应用技术在现有技术中已经十分成熟，安全性较好，使得计费信息上报的过程安全可靠。
综上所述，在本发明的实施方式中，点对点系统中的内容提供设备将为内容消费设备提供的内容的计费信息发送给该内容消费设备；该内容消费设备对所收到的计费信息进行确认，如果确认无误则对该计费信息进行签名后发送给内容提供设备；内容提供设备将经内容消费设备签名的计费信息上报给计费信息收集设备。通过由内容提供设备向内容消费设备提供待上报的计费信息、内容消费设备进行确认的双向监督方式，可以确保上报给计费信息收集设备的计费信息是未被内容提供设备更改的。通过内容消费设备对确认后的计费信息进行签名，可以有效防止该确认后的计费信息在传输的过程中被中间设备或内容提供设备更改，确保双向监督的有效性。
内容提供设备对经内容消费设备签名的计费信息进行签名，将经该内容提供设备和该内容消费设备签名后的计费信息上报给计费信息收集设备。通过双向签名，可以进一步防止该计费信息在上报的过程中被中间设备更改，或其它中间设备冒名上报错误的计费信息，确保计费信息收集设备获取的计费信息是安全可靠的。
内容提供设备在对经内容消费设备签名的计费信息进行签名之前，先对该经内容消费设备签名的计费信息进行确认，在确认无误时再对该经内容消费设备签名的计费信息进行签名，从而防止内容消费设备对计费信息进行更改，进一步确保上报的计费信息的可靠性。
计费信息中包含序列号或时间戳，该计费信息收集设备通过该序列号或时间戳验证该计费信息的有效性，可以有效防止该内容提供设备或其它中间设备利用之前的计费信息进行重放攻击。
内容提供设备和内容消费设备预先生成非对称密钥，通过其中的私钥对计费信息进行签名，将公钥发送给计费信息收集设备，以便该计费信息收集设备根据该公钥对收到的计费信息进行解析，由于非对称密钥的应用技术在现有技术中已经十分成熟，安全性较好，使得计费信息收集设备可方便地获取到安全可靠的计费信息。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，例如使用公私密钥对以外的其它方式进行签名，而不偏离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种点对点应用中收集计费信息的方法，其特征在于，包含以下步骤内容提供设备将为内容消费设备提供的内容的计费信息发送给该内容消费设备，请求该内容消费设备对该计费信息确认无误后签名；将所收到的经所述内容消费设备签名的计费信息上报给计费信息收集设备。
2.根据权利要求1所述的点对点应用中收集计费信息的方法，其特征在于，在所述上报步骤之前还包含以下步骤所述内容提供设备对经所述内容消费设备签名的计费信息进行签名；在所述上报步骤中将经所述内容提供设备和该内容消费设备签名后的计费信息上报给所述计费信息收集设备。
3.根据权利要求2所述的点对点应用中收集计费信息的方法，其特征在于，所述内容提供设备在对经所述内容消费设备签名的计费信息进行签名之前，先对经该内容消费设备签名的计费信息进行确认，在确认无误时再对经该内容消费设备签名的计费信息进行签名。
4.根据权利要求2所述的点对点应用中收集计费信息的方法，其特征在于，在所述内容提供设备进行所述签名的步骤之前，还包含以下步骤所述内容提供设备生成非对称密钥的公私钥对，并将所生成的公钥发送给所述计费信息收集设备，供该计费信息收集设备对所述内容提供设备的签名进行解析；在所述内容提供设备进行所述签名的步骤中，所述内容提供设备通过所述生成的私钥对计费信息进行签名。
5.根据权利要求4所述的点对点应用中收集计费信息的方法，其特征在于，所述内容提供设备对经所述内容消费设备签名的计费信息进行确认的步骤之前还包含以下步骤所述内容提供设备获取所述内容消费设备的公钥，通过该公钥解析经该内容消费设备签名的计费信息；所述内容提供设备对经所述内容消费设备签名的计费信息进行确认的步骤中，所述内容提供设备对所述解析所得的计费信息进行确认。
6.根据权利要求1所述的点对点应用中收集计费信息的方法，其特征在于，所述计费信息中包含序列号或时间戳，所述计费信息收集设备通过该序列号或时间戳验证该计费信息的有效性。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的点对点应用中收集计费信息的方法，其特征在于，内容提供设备将为所述内容消费设备提供的内容的计费信息发送给该内容消费设备的步骤在以下时机之一或其任意组合执行在开始为所述内容消费设备提供内容时；或者在为所述内容消费设备提供内容的过程中；或者在停止为所述内容消费设备提供内容后；如果所述内容消费设备未对所述计费信息进行签名，则所述内容提供设备禁止为该内容消费设备提供内容。
8.一种内容提供设备，其特征在于，包含请求确认单元，用于将为内容消费设备提供的内容的计费信息发送给该内容消费设备，请求该内容消费设备对该计费信息确认无误后进行签名；接收单元，用于从所述内容消费设备接收经该内容消费设备签名的计费信息；上报单元，用于将经所述内容消费设备签名的计费信息上报给计费信息收集设备。
9.根据权利要求8所述的内容提供设备，其特征在于，还包含第一确认单元，用于对所述接收单元收到的经所述内容消费设备签名的计费信息进行确认，如果确认无误则对经该内容消费设备签名的计费信息进行签名；所述上报单元将经所述第一确认单元和所述内容消费设备签名后的计费信息上报给所述计费信息收集设备。
10.根据权利要求8所述的内容提供设备，其特征在于，所述计费信息中包含序列号或时间戳，用于供所述计费信息收集设备验证该计费信息的有效性。
11.一种点对点应用中收集计费信息的方法，其特征在于，包含以下步骤内容消费设备对来自内容提供设备的计费信息进行确认，如果确认无误则对该计费信息进行签名，将经签名的计费信息发送给所述内容提供设备。
12.根据权利要求11所述的点对点应用中收集计费信息的方法，其特征在于，在所述内容消费设备进行签名的步骤之前，还包含以下步骤所述内容消费设备生成非对称密钥的公私钥对，并将所生成的公钥发送给所述计费信息收集设备，供该计费信息收集设备对所述内容提供设备的签名进行解析；在所述内容消费设备进行签名的步骤中，所述内容消费设备通过所述生成的私钥对计费信息进行签名。
13.根据权利要求12所述的点对点应用中收集计费信息的方法，其特征在于，所述内容消费设备生成非对称密钥的公私钥对的步骤之后，还包含以下步骤所述内容消费设备将所生成的公钥发送给内容提供设备，供该内容提供设备对经所述内容消费设备签名的计费信息进行解析。
14.一种内容消费设备，其特征在于，包含第二确认单元，用于对来自内容提供设备的计费信息进行确认，如果确认无误则对该计费信息进行签名；发送单元，用于将所述第二确认单元签名后的计费信息发送给所述内容提供设备。
15.一种点对点应用中收集计费信息的系统，其特征在于，包含至少一个根据权利要求8至10中任一项所述的内容提供设备、至少一个根据权利要求14所述的内容消费设备，和至少一个计费信息收集设备。
全文摘要
本发明涉及通信领域，公开了一种点对点应用中收集计费信息的方法、设备和系统，可以在P2P系统中可靠地收集计费信息。本发明中，点对点系统中的内容提供设备将为内容消费设备提供的内容的计费信息发送给该内容消费设备；该内容消费设备对所收到的计费信息进行确认，如果确认无误则对该计费信息进行签名后发送给内容提供设备；内容提供设备对经内容消费设备签名的计费信息进行确认，在确认无误时再进行签名，将经双方签名的计费信息上报给计费信息收集设备。
文档编号H04L9/32GK101039197SQ20071010077
公开日2007年9月19日 申请日期2007年4月18日 优先权日2007年4月18日
发明者管红光 申请人:华为技术有限公司