63、P2P网络中的信任、声誉与安全管理

P2P网络中的信任、声誉与安全管理

1. P2P网络面临的挑战

P2P网络中，节点活动具有匿名性和动态性，这使得网络极易受到自私和恶意节点的滥用。例如，大多数P2P文件共享网络（如Gnutella）由具有自身利益的自主节点组成，且没有有效的方法阻止恶意节点加入开放网络。为了鼓励节点间的资源共享并对抗恶意节点行为，信任和声誉管理对于维持P2P网络的正常运行至关重要。

若缺乏信任，节点就没有动力向其他节点贡献资源。节点可能会因担心收到损坏或有毒的文件，或被恶意软件利用，而犹豫是否与未知节点进行交互。在商业P2P应用中，如在线购物、拍卖、内容交付、按交易付费等，需要声誉系统来识别可信赖的节点。

2. 节点信任和声誉系统

2.1 节点信任特征

节点之间的信任或不信任可以通过两种方式建模：信任和声誉。信任是指一个节点基于与另一个节点的直接经验而产生的对其的信任；声誉则是其他节点基于推荐对某个节点形成的集体意见。在开放的P2P网络中，除非有证据证明，否则应假设参与的节点彼此不信任。

因此，需要一个公平的声誉系统，根据节点记录的历史行为来建立节点之间的信任或不信任关系，其目的是通过科学的筛选过程区分好节点和坏节点。声誉系统的质量主要通过其准确性和定期更新的有效性来体现。

2.2 用于计算声誉的信任矩阵

考虑一个P2P系统中用于全局声誉聚合的覆盖网络，假设有五个节点N1、N2、…、N5，它们之间的信任关系用一个方阵信任矩阵M(t) = [mij (t)]表示，其中mij (t)是节点i在时间t对节点j的本地评分。所有信任评分都是(0, 1)范围内的分数，0表示不信任（或无接触），1表示