P2P网络中考虑交易时间间隔的信任管理模型
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摘要
P2P网络以其非中心化、高可扩展性、健壮性、高性价比和良好的负载均衡等特性成为计算机网络领域的研究热点。相对于传统的分布式系统,P2P技术具有无可比拟的技术优势和广阔的应用市场前景,但由于P2P网络的开放、动态和匿名性的特点,导致节点间交易的风险变得较传统的集中式网络大大增加,进而导致信息资源和数据的安全变得十分重要,而安全问题一直是网络技术中一个十分重要且尚未完全解决的难题。当前主要的安全技术包括加密技术、数字签名、访问控制、入侵检测和信任管理等。在这种情况下,在P2P网络中建立行之有效的信任管理机制显得十分重要。研究P2P网络中的信任管理机制不仅对研究和推广P2P网络有很好的理论指导意义,对其他借鉴P2P网络技术的研究开拓思路,发散思维等方面有很好的引导作用；同时信任管理研究可用于安全协议分析,并可结合加密技术等研究成果,指导新的应用系统安全机制的建立,为应用层次上制定交易规则和交易策略提供切实可行的方案,保障互联网上交易的安全,降低一定的交易风险,对打击、阻止一些网上犯罪行为也有很好的意义。
近年来出现了各种类型的信任管理模型,为P2P网络安全研究提供了理论实例,但是信任管理模型大多数针对某一个方面或者一部分因素进行处理,如针对信任链选取,间接信任值计算等。本文针对P2P网络中交易的信任度量和推荐链问题,提出一个考虑交易时间间隔的信任管理模型。模型在基于声誉的信任管理模型的基础上对信任度的度量给出了一种以时问间隔为主要因子的计算方法,同时在推荐链的筛选方面采用变进制数作为权重值。对于直接交易考虑了交易节点最近的被评价值信息,而推荐交易则是计算综合信任值,剔除不符合时间要求的推荐链,使得信任值的计算具有良好的时效性。
首先本文就基于声誉信任管理模型进行了相关的分析。基于声誉的信任管理模型借鉴人类社会声誉的概念,提出了P2P网络中的“声誉”概念,即P2P网络中节点之间依据对过往行为的表现而对将要发生的交易的一种评价。这种体制遵循人类社会学的相关法则,按照影响信誉的因素进行信任值的推导和计算。由于人类社会中的声誉具有强烈的主观色彩,在评价和传递时容易受到外界的干扰；在P2P网络中,所有关于信任的计算均为客观的纯粹数据层而的计算,极少附加个人的主观色彩,在这当中就存在着一个信任传递的问题,如何解决好P2P网络中信任的传递---推荐问题就成了重要的研究对象。
本文还考虑了时间因素在信任管理模型中的重要作用。随着时间的变化,节点历史行为的评估对当前信任评估的影响会逐渐变小是研究中认可的一个要素,现阶段对信任管理的研究中考虑时间因素的模型的现状为：
1)信任值是一个随着时间衰减的函数,即离交易评估时间越近,信任值就越可信；反之,信任值就降低,直至不可信；
2)信任值的更新遵循设定的时间间隔。信任管理研究前期大多数采用这种方法,近期更新的策略则转向及时更新方法和定期更新结合的办法。
本文根据分析提出了一个考虑交易时间间隔的信任管理模型,该模型给出了一种以时间间隔为主要因子的计算方法。对于直接交易考虑了交易节点最近的被评价值信息,有过直接交易的这类节点,主观上保证了这类节点的可信任性,但是节点保有的资源分类、信任值等其他因素随着时间的推移,该节点的直接信任值的时效性发生了改变；推荐交易则是计算综合信任值,既考虑到被推荐节点的直接交易,也将被推荐节点的间接交易情况包括在内,避免信任值计算的偏差。在推荐链的筛选方面采用变进制数作为权重值,对推荐链中因不同距离而产生的信任权重值有所差异。
本文最后对P2P网络中恶意节点识别做了相关的综述。总结了P2P网络中恶意节点的主要特征和现阶段对恶意节点的识别、惩罚措施和存在的问题。
P2P network with its non-center, high scalability, robustness, cost-effective and good load-balancing and other features become the focus of computer networks research. Compared with traditional distributed systems, P2P technology has unmatched technical superiority and broad application of market prospects, but because of P2P network of open, dynamic and anonymity features, leading to the risk of the transaction between the nodes become more traditional centralized type network greatly increased, which led to the security of information resources and data become very important, and security issues in network technology has been in an unfavorable situation, and not yet fully solved. The current main security technologies, including encryption, digital signatures, access control, intrusion detection and trust management. In this case, to establish effective mechanisms for trust management in the P2P networks is very importance. Study of trust in P2P network management system not only for research and promotion of P2P networks have a good theoretical significance, drawing on other P2P network technology research to develop ideas, divergent thinking, etc. have a good guide; while trust management research can be used for security protocol analysis, and can be combined with encryption technology and research to guide the application of the new security mechanisms for application-level on the development of trading rules and trading strategies provide practical solutions to protect the security of transactions on the Internet, reducing the risk of certain transactions, to combat and prevent criminal behavior of some online have a good sense.
In recent years there have been various types of trust management model for P2P network security, but the majority against a trust management model considered one aspect or part of the process factors, such as for selecting chain of trust, indirect trust value calculation. In this paper, in order to solve the transaction chain issues and recommendation of trust, put forward the proposed transaction time interval of a trust management model. This model based on the Reputation-based trust model, for a given time interval as the main factor in the calculation of Measure of trust, while the recommended screening in the chain as a binary number with variable weights. For nodes direct trade transactions considered to be the most recent evaluation of the value of information, and recommended an integrated transaction trust value is calculated, excluding time requirements that not meet the recommended chain, making the trust value is calculated with good timeliness.
In this paper, we first to analysis a reputation-based trust management model for the related theoretical. Reputation-based trust management model drawing on the concept of human social reputation, put forward the P2P network "reputation" concept, that is between the nodes in the P2P network behavior based on past performance will take place on an evaluation of the transaction. This model follows the rules related to human sociology, according to the factors affecting the credibility of the derivation and calculation of trust values. In human society there has a strong reputation in the subjective, in the evaluation and delivery time are vulnerable to outside interference; in the P2P network, all of the trusted computing are objective data-level terms, very little additional personal subjective, in which there is a trust which is passed on the question, how to solve the P2P network to pass——recommended issue of trust has become an important object of study.
Second, we consider the time factor in the trust management model play an important role. As time changes, the impact of the current trust assessment that in accordance with historical behavior of the node will gradually become smaller is an element of the study recognized. Now considered the time factor in the study of trust management model for the status is:
1) The trust value is a function of decay over time, The more time near the trade assessment, trust values more credible; the contrary, the trust value is not credible;
2) Trust value update at set intervals. in the early most trust management used this approach, then the recent update policy change direction immediate update method of combining regularly update approaches.
According to the analysis we propose a trust management model, which gives a time interval as the main factor in the calculation. Use the recently evaluation to calculate the direct trust value, the node that has been transaction ensure the trustworthiness subjectively. But the node to maintain the resource classification, trust value and other factors over time, the timeliness of direct trust value has changed. Recommended transaction is the computation of a composite trust value, including the recommended node direct and indirect trading transactions, to avoid the trust value of the deviation. Recommended the selection of chain to use change decimal as a weight value, due to different chain of recommendations arising from the trust weights vary.
In the last of this article we summarize the malicious nodes identification. Review the main features of the malicious nodes in the P2P network, the identification of malicious nodes, penalties and other problems in this stage.
近年来出现了各种类型的信任管理模型,为P2P网络安全研究提供了理论实例,但是信任管理模型大多数针对某一个方面或者一部分因素进行处理,如针对信任链选取,间接信任值计算等。本文针对P2P网络中交易的信任度量和推荐链问题,提出一个考虑交易时间间隔的信任管理模型。模型在基于声誉的信任管理模型的基础上对信任度的度量给出了一种以时问间隔为主要因子的计算方法,同时在推荐链的筛选方面采用变进制数作为权重值。对于直接交易考虑了交易节点最近的被评价值信息,而推荐交易则是计算综合信任值,剔除不符合时间要求的推荐链,使得信任值的计算具有良好的时效性。
首先本文就基于声誉信任管理模型进行了相关的分析。基于声誉的信任管理模型借鉴人类社会声誉的概念,提出了P2P网络中的“声誉”概念,即P2P网络中节点之间依据对过往行为的表现而对将要发生的交易的一种评价。这种体制遵循人类社会学的相关法则,按照影响信誉的因素进行信任值的推导和计算。由于人类社会中的声誉具有强烈的主观色彩,在评价和传递时容易受到外界的干扰；在P2P网络中,所有关于信任的计算均为客观的纯粹数据层而的计算,极少附加个人的主观色彩,在这当中就存在着一个信任传递的问题,如何解决好P2P网络中信任的传递---推荐问题就成了重要的研究对象。
本文还考虑了时间因素在信任管理模型中的重要作用。随着时间的变化,节点历史行为的评估对当前信任评估的影响会逐渐变小是研究中认可的一个要素,现阶段对信任管理的研究中考虑时间因素的模型的现状为：
1)信任值是一个随着时间衰减的函数,即离交易评估时间越近,信任值就越可信；反之,信任值就降低,直至不可信；
2)信任值的更新遵循设定的时间间隔。信任管理研究前期大多数采用这种方法,近期更新的策略则转向及时更新方法和定期更新结合的办法。
本文根据分析提出了一个考虑交易时间间隔的信任管理模型,该模型给出了一种以时间间隔为主要因子的计算方法。对于直接交易考虑了交易节点最近的被评价值信息,有过直接交易的这类节点,主观上保证了这类节点的可信任性,但是节点保有的资源分类、信任值等其他因素随着时间的推移,该节点的直接信任值的时效性发生了改变；推荐交易则是计算综合信任值,既考虑到被推荐节点的直接交易,也将被推荐节点的间接交易情况包括在内,避免信任值计算的偏差。在推荐链的筛选方面采用变进制数作为权重值,对推荐链中因不同距离而产生的信任权重值有所差异。
本文最后对P2P网络中恶意节点识别做了相关的综述。总结了P2P网络中恶意节点的主要特征和现阶段对恶意节点的识别、惩罚措施和存在的问题。
P2P network with its non-center, high scalability, robustness, cost-effective and good load-balancing and other features become the focus of computer networks research. Compared with traditional distributed systems, P2P technology has unmatched technical superiority and broad application of market prospects, but because of P2P network of open, dynamic and anonymity features, leading to the risk of the transaction between the nodes become more traditional centralized type network greatly increased, which led to the security of information resources and data become very important, and security issues in network technology has been in an unfavorable situation, and not yet fully solved. The current main security technologies, including encryption, digital signatures, access control, intrusion detection and trust management. In this case, to establish effective mechanisms for trust management in the P2P networks is very importance. Study of trust in P2P network management system not only for research and promotion of P2P networks have a good theoretical significance, drawing on other P2P network technology research to develop ideas, divergent thinking, etc. have a good guide; while trust management research can be used for security protocol analysis, and can be combined with encryption technology and research to guide the application of the new security mechanisms for application-level on the development of trading rules and trading strategies provide practical solutions to protect the security of transactions on the Internet, reducing the risk of certain transactions, to combat and prevent criminal behavior of some online have a good sense.
In recent years there have been various types of trust management model for P2P network security, but the majority against a trust management model considered one aspect or part of the process factors, such as for selecting chain of trust, indirect trust value calculation. In this paper, in order to solve the transaction chain issues and recommendation of trust, put forward the proposed transaction time interval of a trust management model. This model based on the Reputation-based trust model, for a given time interval as the main factor in the calculation of Measure of trust, while the recommended screening in the chain as a binary number with variable weights. For nodes direct trade transactions considered to be the most recent evaluation of the value of information, and recommended an integrated transaction trust value is calculated, excluding time requirements that not meet the recommended chain, making the trust value is calculated with good timeliness.
In this paper, we first to analysis a reputation-based trust management model for the related theoretical. Reputation-based trust management model drawing on the concept of human social reputation, put forward the P2P network "reputation" concept, that is between the nodes in the P2P network behavior based on past performance will take place on an evaluation of the transaction. This model follows the rules related to human sociology, according to the factors affecting the credibility of the derivation and calculation of trust values. In human society there has a strong reputation in the subjective, in the evaluation and delivery time are vulnerable to outside interference; in the P2P network, all of the trusted computing are objective data-level terms, very little additional personal subjective, in which there is a trust which is passed on the question, how to solve the P2P network to pass——recommended issue of trust has become an important object of study.
Second, we consider the time factor in the trust management model play an important role. As time changes, the impact of the current trust assessment that in accordance with historical behavior of the node will gradually become smaller is an element of the study recognized. Now considered the time factor in the study of trust management model for the status is:
1) The trust value is a function of decay over time, The more time near the trade assessment, trust values more credible; the contrary, the trust value is not credible;
2) Trust value update at set intervals. in the early most trust management used this approach, then the recent update policy change direction immediate update method of combining regularly update approaches.
According to the analysis we propose a trust management model, which gives a time interval as the main factor in the calculation. Use the recently evaluation to calculate the direct trust value, the node that has been transaction ensure the trustworthiness subjectively. But the node to maintain the resource classification, trust value and other factors over time, the timeliness of direct trust value has changed. Recommended transaction is the computation of a composite trust value, including the recommended node direct and indirect trading transactions, to avoid the trust value of the deviation. Recommended the selection of chain to use change decimal as a weight value, due to different chain of recommendations arising from the trust weights vary.
In the last of this article we summarize the malicious nodes identification. Review the main features of the malicious nodes in the P2P network, the identification of malicious nodes, penalties and other problems in this stage.
引文
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