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1、对等网络信任机制研究本课题得到国家重点基础研究发展计划(973)(2004CB318204)、国家自然科学基金(60673183)和IBM大学合作研究计划(JSA200811009)的资助.李勇军,男,1973年生,博士,讲师,主要研究方向为P2P计算,信任与信誉机制,社会化网络.代亚非,女,1958年生,博士,教授,博士生导师,主要研究方向为P2P计算,分布式存储和社会化网络.李勇军,代亚非(北京大学计算机科学技术系,北京100871)摘要:对等网络环境下的信任机制是作为一种新颖的安全问题解决方案被引入的,基本思想是让交易参与方在交易完成后相互评价,根据对某个参与方(主体)的所有评
2、价信息,计算该主体的信任度,为对等网络中其他主体以后选择交易对象时提供参考.介绍了对等网络环境下信任的基本定义.深入剖析了信任机制与网络安全的关系,并讨论了信任机制的体系结构.根据信任机制研究的内容分别归纳总结了信任模型和信任推理方法的最新研究成果,并选取典型的信任模型进行了评述.最后探讨了目前研究中存在的问题,并展望了需要进一步研究的方向.关键词:对等网络;信任模型;推理方法;典型信任算法;网络安全;中图法分类号:TP311 文献标识码:A在对等(PeertoPeer,简称P2P)网络中,不同的节点(Peer)间直接连接,交换数据和服务.由于具有开放,灵活与健壮等特性,P2P系
3、统逐渐成为互联网上重要的应用之一.而P2P系统的匿名性,动态性和开放性等特性,使其呈现出恶意用户入侵及理性用户(free-rider)大量存在等安全隐患或自私行为.如何实现一种机制将P2P网络中的不良用户进行隔离,规避此类用户带来的安全风险,是P2P网络安全面临的主要问题.目前解决此类问题的研究多集中在信任(trust)与信誉(reputation)机制研究方面.Marsh[1]首次系统地论述了信任的形式化问题,为把信任机制应用到计算机系统中奠定了基础.文献[2]提出并解决了P2P环境下信任管理存在的一些问题,是较早把信任引入到P2P系统的文献之一.信任机制根据用户历史行为,预测用户
4、未来行为,辅助其他用户做出合适的选择,而达到抵制系统中恶意或不良行为的目的.信任与信誉机制的主要内容包括收集系统中节点间的历史交易记录,根据收集到的交易记录计算每个节点的可信度,依据节点的可信度决定是否进行交易.研究的要点有:(1)信任与信誉的表示方法,描述在系统中如何表示节点的信任和信誉,是信任与信誉机制研究问题的核心组件;(2)信任与信誉的计算方法,如何利用节点或者用户的历史交易信息评估其可信任的程度或信誉;(3)信任与信誉值的存储方式,计算出的节点可信度在系统中如何存储,关系到如何获取节点的信任与信誉值.本文将依据信任与信誉机制的研究要点介绍对等网络中信任或信誉机制的最新研究成
5、果.作为一种解决P2P网络中安全隐患的机制,信任与信誉机制研究已经成为P2P领域研究者共同关注的热点.近年来国内外出现了许多这方面的研究文献,其中不乏一些综述性文献.文献[3]和[4]简要综述信任与信誉机制的国内外的研究进展,文献[5][6]综述了在线交易系统中的信任与信誉研究,但没有反映国内的研究成果.为深入理解信任与信誉机制和发展趋势,对国内外这方面的研究工作有一个总体上的把握,详细而全面地综述信任与信誉机制研究进展工作十分有意义.本文阐述了信任与信誉的概念以及与网络安全之间的关系;重点依据信任与信誉研究的三个要点全面介绍了目前该项研究工作的最新成果;并对几种比较典型的信任与信誉
6、机制进行了讲评;最后指出了目前研究工作中存在的一些问题,并对发展趋势进行了展望.1信任机制背景在社会活动中,人们在交易之前通常会根据双方直接交易的历史记录或者朋友的推荐信息,对交易活动的可靠性进行评价,依据评价结果决定是否进行交易.在对等网络环境中,信任与信誉机制需要解决的问题类似于社会活动中的可靠性评价.在交易之前,借助信任机制,交易双方可以彼此了解对方的可信程度,从而提高交易的安全系数,避免交易过程可能出现的安全隐患.1.1基本概念目前关于信任没有统一的定义,本文综合文献[5][7~11],给出信任的描述性定义以及信任具有的一些性质,并列出与信任相关的一些基本概念.定义1.信任(
7、trust)是一种建立在已有知识上的主观判断,是主体A根据所处的环境,对主体B能够按照主体A的意愿提供特定服务(或者执行特定动作)的度量.定义2.直接信任(directtrust)是主体A根据与主体B的直接交易历史记录,而得出的对主体B的信任.定义3.推荐信任(recommendationtrust)是主体间根据第三方的推荐而形成的信任,也称间接信任.定义4.信任度(trustdegree)是信任的定量表示,也称可信度.图1描述了上述定义之间的关系.实体A
