20、多方P2P内容认证协议中合作性的形式化证明

多方P2P内容认证协议中合作性的形式化证明

1. 引言

目前，大多数P2P网络基于两个主要概念来维持节点间的合作：信任和激励。基于信任的解决方案通常依赖于社区节点之间交换声誉反馈，以此来全局或局部评估某个节点的可信度。但构建信任系统本身往往就需要节点间的一定合作。

相比之下，基于激励的解决方案通过激励计划来鼓励节点合作。在许多P2P系统中，声誉被视为一种激励，节点为了在未来交互中获得最大收益而选择合作。

同时，自组织合作的理念正受到不同研究方向的关注。例如，移动机器人在移动自组织网络（MANET）中连接以协调行动；还有一些方法从自然现象中获取灵感，让自组织行为自然出现；也有方法应用受生物进化机制启发的手段，来分析自私和合作行为的演变。

1.1 P2P安全协议

P2P安全协议是P2P系统的核心。与其他安全协议不同，P2P安全协议通常缺乏预定义的基础设施，没有许多可信第三方提供的服务（如公钥基础设施），且网络拓扑变化频繁。这些因素加上自组织的需求，使得经典的加密协议难以应用。

目前提出的众多解决方案，大多以协作方案替代整个公钥基础设施（PKI）。简单来说，一部分节点需要合作完成诸如生成或验证数字签名、协商安全通信的组密钥等任务。这种基于协作的通信层虽然保证了容错性，但也带来了一些缺点。

之前提出的一个安全内容分发协议，面向纯P2P文件共享系统，该全局解决方案分为两个子协议：
- 访问控制协议：通过挑战 - 响应机制实现。与经典信任系统不同，此方案使用密码学工作量证明来抑制自私行为并奖励合作。
- 内容认证协议：基于拜占庭协议，能够检测发布内容是否被未经授权地修改。该协议依赖系统中部