專利名稱：一種利用信任機(jī)制提高p2p覆蓋網(wǎng)絡(luò)交互性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及P2P網(wǎng)絡(luò)，特別是涉及一種利用信任機(jī)制提高P2P覆蓋網(wǎng)絡(luò)交互性能的方法。
背景技術(shù)：
利用P2P覆蓋網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行資源組織是一種利用網(wǎng)絡(luò)資源的較好方法，當(dāng)前流行的P2P網(wǎng)絡(luò)是一種構(gòu)建在Internet之上的覆蓋網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可以通過建立直接的鏈接關(guān)系進(jìn)行彼此交互，而不用考慮地理位置等相關(guān)因素，反映了資源的自組織屬性。節(jié)點(diǎn)的自組織行為引起的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓梢蕴岣哔Y源的査找效率，改善的資源共享，從而使系統(tǒng)資源得到充分地利用。
在P2P網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)代表了現(xiàn)實(shí)世界中的普通用戶，其在網(wǎng)絡(luò)中彼此交互時(shí)，往往會(huì)圍繞一定的偏好進(jìn)行，而正是由于節(jié)點(diǎn)間偏好的相似性，使得具有相同或相似偏好的節(jié)點(diǎn)之間能夠構(gòu)建更密切的交互關(guān)系，從而可以有效地提高資源的査找、發(fā)現(xiàn)和共享效率。然而，由于P2P網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上是一個(gè)開放的、動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，不可
靠或間歇性的資源參與會(huì)占到相當(dāng)?shù)谋壤?。這類基于偏好的方案需要依賴明確的相
似度量來判斷節(jié)點(diǎn)偏好的相似性，而沒有考慮節(jié)點(diǎn)實(shí)際提供服務(wù)的可靠性。對(duì)于一
個(gè)節(jié)點(diǎn)來說，很難保證交互過程中協(xié)作節(jié)點(diǎn)行為的可靠性，因而其提供的服務(wù)資源也具有較大的安全隱患。
在P2P覆蓋網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錁?gòu)造方面，許多現(xiàn)有的方法集中在提高查詢效率上。基于節(jié)點(diǎn)物理位置的拓?fù)錁?gòu)造方法通過選擇物理位置更近的節(jié)點(diǎn)作為鄰居來解決P2P拓?fù)渑c底層物理網(wǎng)絡(luò)之間的匹配問題，從而提高P2P網(wǎng)絡(luò)的性能。該機(jī)制沒有關(guān)注P2P網(wǎng)絡(luò)中惡意節(jié)點(diǎn)的問題。基于偏好的拓?fù)錁?gòu)造方法考慮資源的偏好信息可以有效地提高資源的共享和搜索效率。這類方法存在的主要問題是沒有考慮節(jié)點(diǎn)實(shí)際提供服務(wù)的能力以及節(jié)點(diǎn)行為的可靠性，而基于信任方面的方法還相當(dāng)少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一
種利用信任機(jī)制提高P2P覆蓋網(wǎng)絡(luò)交互性能的方法。
本發(fā)明目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) 一種利用信任機(jī)制提高P2P覆蓋網(wǎng)絡(luò)交互性能的方法，其特征在于，該方法包括
(1) 請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)出服務(wù)査詢消息；
(2) 其鄰居節(jié)點(diǎn)是否能提供該服務(wù)，若是，則執(zhí)行步驟(4)，若否，則執(zhí)行步驟
(3);
(3) 向其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該服務(wù)請(qǐng)求，査詢到提供該服務(wù)的節(jié)點(diǎn)；
(4) 提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)返回響應(yīng)消息給請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)，請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)根據(jù)響應(yīng)消息定位服務(wù)提供節(jié)點(diǎn)的位置進(jìn)行協(xié)作；
(5) 協(xié)作完成后，度量提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)的信任度，并將信任度轉(zhuǎn)發(fā)給鄰居節(jié)點(diǎn)和査詢路徑上的節(jié)點(diǎn)；
(6) 根據(jù)度量到的信任度，更新節(jié)點(diǎn)間的信任鏈接關(guān)系。
所述的更新節(jié)點(diǎn)間的信任鏈接關(guān)系包括
若提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)是請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)的可信任的非鄰居節(jié)點(diǎn)，則在鄰居節(jié)點(diǎn)中査找一個(gè)信任度最小且小于提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)信任度的節(jié)點(diǎn)，并以提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)信任度為概率，
用提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)的鏈接替換信任度最小節(jié)點(diǎn)的鏈接；
若提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)是請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)，則在可信任的非鄰居節(jié)點(diǎn)中查找一個(gè)信任度最大且大于提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)信任度的節(jié)點(diǎn)，并以信任度最大節(jié)點(diǎn)信任度為概率，用提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)的鏈接替換信任度最大節(jié)點(diǎn)的鏈接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法不僅有利于節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)資源的效率，提高整個(gè)P2P網(wǎng)絡(luò)的交互性能，還能使節(jié)點(diǎn)聚集在服務(wù)能力較強(qiáng)的可信節(jié)點(diǎn)周圍，保證資源選取的可靠性。


圖l為本發(fā)明的流程圖2為本發(fā)明的實(shí)施例的服務(wù)資源査詢和反饋示意圖；圖3為本發(fā)明的實(shí)施例的信任鏈接關(guān)系更新示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1所示， 一種利用信任機(jī)制提高P2P覆蓋網(wǎng)絡(luò)交互性能的方法，該方法包括
(1 )請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)出服務(wù)查詢消息；
(2) 其鄰居節(jié)點(diǎn)是否能提供該服務(wù)，若是，則執(zhí)行步驟(4)，若否，則執(zhí)行步驟
(3);
(3) 向其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該服務(wù)請(qǐng)求，査詢到提供該服務(wù)的節(jié)點(diǎn)；
(4) 提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)返回響應(yīng)消息給請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)，請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)根據(jù)響應(yīng)消息定位服務(wù)提供節(jié)點(diǎn)的位置進(jìn)行協(xié)作；
(5) 協(xié)作完成后，度量提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)的信任度，并將信任度轉(zhuǎn)發(fā)給鄰居節(jié)點(diǎn)和查詢路徑上的節(jié)點(diǎn)；
(6) 根據(jù)度量到的信任度，更新節(jié)點(diǎn)間的信任鏈接關(guān)系。所述的更新節(jié)點(diǎn)間的信任鏈接關(guān)系包括
若提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)是請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)的可信任的非鄰居節(jié)點(diǎn)，則在鄰居節(jié)點(diǎn)中査找一個(gè)信任度最小且小于提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)信任度的節(jié)點(diǎn)，并以提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)信任度為概率，用提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)的鏈接替換信任度最小節(jié)點(diǎn)的鏈接;若提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)是請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)，則在可信任的非鄰居節(jié)點(diǎn)中査找一個(gè)信任度最大且大于提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)信任度的節(jié)點(diǎn)，并以信任度最大節(jié)點(diǎn)信任度為概率，用提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)的鏈接替換信任度最大節(jié)點(diǎn)的鏈接。
實(shí)施例
在人際網(wǎng)絡(luò)中，信任關(guān)系是人際關(guān)系的核心，信任是對(duì)特定個(gè)體可信行為的評(píng)價(jià)，個(gè)體的可信度往往取決于其他個(gè)體的推薦。P2P系統(tǒng)與人際網(wǎng)絡(luò)有很大的相似性，這表現(xiàn)在①網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)在與其它節(jié)點(diǎn)協(xié)作時(shí)會(huì)留下反映其行為特征的信息；②節(jié)點(diǎn)對(duì)于協(xié)作對(duì)象具有充分的選擇權(quán)；③節(jié)點(diǎn)有義務(wù)為網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點(diǎn)提供推薦信息。
我們對(duì)P2P網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的"信任"定義為 一定上下文環(huán)境中，根據(jù)節(jié)點(diǎn)行為所體現(xiàn)的可靠程度，對(duì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)(資源)的能力的評(píng)估，包括對(duì)節(jié)點(diǎn)過去行為的觀察以及其它節(jié)點(diǎn)對(duì)該節(jié)點(diǎn)的推薦信息。一般來說，信任關(guān)系不是絕對(duì)的，是動(dòng)態(tài)變化的。信任還存在推薦關(guān)系，當(dāng)節(jié)點(diǎn)以前沒有直接與某個(gè)節(jié)點(diǎn)交往時(shí)，只能靠別的節(jié)點(diǎn)提供推薦信息作為參考，然后根據(jù)自己的策略進(jìn)行判斷。信任不是簡單的信與不信， 一個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)另外一個(gè)節(jié)點(diǎn)的信任是有程度的。
基于上述考慮，我們考察一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，同一背景下P2P系統(tǒng)中的信任問題，然后對(duì)其建立數(shù)學(xué)模型。對(duì)于P2P網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)節(jié)，他們之間可能有直接交互，也可能存在一個(gè)或多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)(也稱為推薦節(jié)點(diǎn))。如果兩個(gè)節(jié)點(diǎn)有直接交互，則可以設(shè)法估計(jì)出直接交互成功的概率，稱作直接信任度評(píng)估。同時(shí)x和y間還可以通過節(jié)點(diǎn)z作為推薦節(jié)點(diǎn)來產(chǎn)生聯(lián)系，借助z與y之間的直接交互關(guān)系來進(jìn)一步獲得x和y間交互成功的信息，稱作推薦信任度評(píng)估，。將這兩種概率進(jìn)行合并，得到成功交互的總的信任度評(píng)估模型。
在P2P網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)管理、資源共享以及信息檢索等應(yīng)用中,首先請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)出服務(wù)査詢消息，服務(wù)提供節(jié)點(diǎn)在收到査詢消息后，若可以提供所描述的服務(wù)請(qǐng)求，則向請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)返回一個(gè)響應(yīng)消息，請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)再根據(jù)消息的路徑定位服務(wù)提供節(jié)點(diǎn)的位置。
圖l為服務(wù)資源査詢和反饋示例網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)S發(fā)出服務(wù)査詢消息，節(jié)點(diǎn)al，bl， cl， dl， el在沒有査詢到服務(wù)時(shí)即向其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)；節(jié)點(diǎn)a3發(fā)現(xiàn)所査找的服務(wù)，并向節(jié)點(diǎn)S發(fā)送相應(yīng)消息；節(jié)點(diǎn)S同節(jié)點(diǎn)a3完成協(xié)作后按上面的方法將對(duì)a3的信任度評(píng)估結(jié)果發(fā)給對(duì)應(yīng)査詢路徑中的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)al和a2進(jìn)行更新，同時(shí)向自己的鄰居節(jié)點(diǎn)bl， cl， dl， el發(fā)送更新結(jié)果。
隨著節(jié)點(diǎn)間交互經(jīng)驗(yàn)的積累，以及目標(biāo)節(jié)點(diǎn)行為的變化等因素都導(dǎo)致了對(duì)目標(biāo)
節(jié)點(diǎn)信任判斷的更新。因此，為了反映這種信任因素的變化，給出了一個(gè)基于信任
機(jī)制的鏈接更新方法，根據(jù)信任因素更新節(jié)點(diǎn)間的信任鏈接關(guān)系，以使網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)同具有更強(qiáng)的服務(wù)能力的節(jié)點(diǎn)建立更為緊密地交互關(guān)系。
提出一個(gè)基于隨機(jī)性連接機(jī)制的自組織方法。記》為x對(duì)y的信任度，、為x的鄰居節(jié)點(diǎn)集合，"^為節(jié)點(diǎn)x有其信任記錄的節(jié)點(diǎn)集合，在x更新完一個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)y的信任度多后，若yE^ —Wi， ^中z的信任度最小，且H，則以概率多用y的鏈接替換同z的鏈接；若ye ，Mi —《中z的信任度最大，且H，則以概率&用y的鏈接替換同z的鏈接。
節(jié)點(diǎn)通過更新同其它節(jié)點(diǎn)的信任鏈接關(guān)系，實(shí)現(xiàn)同服務(wù)提供能力較強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)間直接建立關(guān)系，增大了節(jié)點(diǎn)的服務(wù)搜索的內(nèi)容可達(dá)性，減少了服務(wù)的搜索時(shí)間，相應(yīng)也削減了查詢消息的轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)和網(wǎng)絡(luò)中消息的流量。節(jié)點(diǎn)信任鏈接關(guān)系的更新體現(xiàn)為資源網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?。如圖2中所示，節(jié)點(diǎn)S通過對(duì)節(jié)點(diǎn)a3， bl， c2， dl的交互，通過信任度評(píng)估，建立起同它們之間的直接信任鏈接關(guān)系。
權(quán)利要求
1.一種利用信任機(jī)制提高P2P覆蓋網(wǎng)絡(luò)交互性能的方法，其特征在于，該方法包括(1)請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)出服務(wù)查詢消息；(2)其鄰居節(jié)點(diǎn)是否能提供該服務(wù)，若是，則執(zhí)行步驟(4)，若否，則執(zhí)行步驟(3)；(3)向其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該服務(wù)請(qǐng)求，查詢到提供該服務(wù)的節(jié)點(diǎn)；(4)提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)返回響應(yīng)消息給請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)，請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)根據(jù)響應(yīng)消息定位服務(wù)提供節(jié)點(diǎn)的位置進(jìn)行協(xié)作；(5)協(xié)作完成后，度量提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)的信任度，并將信任度轉(zhuǎn)發(fā)給鄰居節(jié)點(diǎn)和查詢路徑上的節(jié)點(diǎn)；(6)根據(jù)度量到的信任度，更新節(jié)點(diǎn)間的信任鏈接關(guān)系。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用信任機(jī)制提高P2P覆蓋網(wǎng)絡(luò)交互性能的方 法，其特征在于，所述的更新節(jié)點(diǎn)間的信任鏈接關(guān)系包括若提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)是請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)的可信任的非鄰居節(jié)點(diǎn)，則在鄰居節(jié)點(diǎn)中査找一個(gè) 信任度最小且小于提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)信任度的節(jié)點(diǎn)，并以提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)信任度為概率， 用提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)的鏈接替換信任度最小節(jié)點(diǎn)的鏈接；若提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)是請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)，則在可信任的非鄰居節(jié)點(diǎn)中査找一個(gè) 信任度最大且大于提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)信任度的節(jié)點(diǎn)，并以信任度最大節(jié)點(diǎn)信任度為概 率，用提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)的鏈接替換信任度最大節(jié)點(diǎn)的鏈接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用信任機(jī)制提高P2P覆蓋網(wǎng)絡(luò)交互性能的方法，該方法包括(1)請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)出服務(wù)查詢消息；(2)其鄰居節(jié)點(diǎn)是否能提供該服務(wù)，若是，則執(zhí)行步驟(4)，若否，則執(zhí)行步驟(3)；(3)向其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該服務(wù)請(qǐng)求，查詢到提供該服務(wù)的節(jié)點(diǎn)；(4)提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)返回響應(yīng)消息給請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)，請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)根據(jù)響應(yīng)消息定位服務(wù)提供節(jié)點(diǎn)的位置進(jìn)行協(xié)作；(5)協(xié)作完成后，度量提供服務(wù)節(jié)點(diǎn)的信任度，并將信任度轉(zhuǎn)發(fā)給鄰居節(jié)點(diǎn)和查詢路徑上的節(jié)點(diǎn)；(6)根據(jù)度量到的信任度，更新節(jié)點(diǎn)間的信任鏈接關(guān)系。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法不僅有利于節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)資源的效率，提高整個(gè)P2P網(wǎng)絡(luò)的交互性能，還能使節(jié)點(diǎn)聚集在服務(wù)能力較強(qiáng)的可信節(jié)點(diǎn)周圍，保證資源選取的可靠性。
文檔編號(hào)H04L12/46GK101626336SQ200810040409
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月9日
發(fā)明者張東啟, 曾國蓀, 毛雪云, 偉 王, 苗奪謙, 蔣昌俊 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)