开放网络中关于信任的资源搜索机制的研究

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1、中国科学技术大学硕士学位论文绪论1．1研究背景第一章绪论1．1．1开放网络的基本概念和特征在过去的几年中，随着计算机网络和通信技术的飞速发展，以Lutemet为典型代表的开放网络得到飞速发展与普及，网络迅速融入了人们的社会生活。具体表现在网络中用户与机构数量迅速扩大，目前接入互联网的个人计算机数量已经上亿，并且其所承载的业务及应用不断扩展，导致网络应用模式、资源共享方式、运行方式以及安全管理发生了根本性的变化。网络环境也从早期相对静态的、面向特定组织和用户群体的封闭网络，转变为可公共访问的、面向大量动态

2、用户的开放网络。开放网络具备以下的几个特征：(1)地理上广域分布。开放网络环境中已无地理位置上的限制和约束，目前Intemet是开放网络的典型代表，亦是目前构建开放网络最重要的基础平台。(2)开放性。在开放网络环境中整个网络不再是静态的、面向特定组织和用户群体的封闭网络，而是可公共访问的、面向大量动态用户的开放网络。(3)节点资源共享是自愿的。(4)动态性和自组织性。由于节点可以自主地决定自身的行为与状态，可以随时加入某一网络．随时提供新的资源共享服务，亦可以随时终止资源共享服务，甚至可以随时退出该网络

3、，因此开放网络具有高度动态性和自组织性的特点。(5)节点之间对等自治。一般而言，开放网络中的节点间关系是对等的，一个节点既可能是网络服务的提供者，亦可能是网络服务的访问者，无中心权威节点，参与者间的依赖度下降。在开放网络环境中，为提高系统的可扩展性和解决单点失败问题，除少数系统外具有中心认证服务器外，绝大多数的开放系统都无控制中心，也无可信的第三方CA(CertificationAuthority)。(6)安全信息的不完全性与不确定性，以陌生参与者为主体的事务模式导致在多数情形下不可能获得完整的安全相关

4、信息，而网络的开放性和节点的动态性、自组织性则导致许多影响系统安全的因素变得不确定。1．1．2开放网络的应用领域目前，开放网络的应用领域主要包括电子商务(E—Commerce，实例有eBay[1]andonSale[2])；分布式计算(DistributedComputing，实例有P2P【3】计算和GIuD[4]计算)：文件共享P2P系统(FileSharingP2PSystem[5]，实例有LimeWire、eDonkey、BitTorren下载)：信息过滤(InformationFiltering

5、[6]，实例有ZyLab开发的ZyFiller)等。71．1．3P2P系统和网格系统P2P系统和网格系统是开放网络的两个典型代表。网格的定义到目前为止仍没有一个明确统一的表述。对网格和网格计算理论做出巨大贡献的IanFoster等人认为网格是“在缺乏中央控制、全局信息和严格信任关系的情况下能够协同使用地理分布的资源”．[7118]。网格的出现是由于人们需要解决一些超大规模应用问题，而这些超大规模应用所需计算能力已不可能在单一的高性能计算机或单一的计算机机群上获得。这就需要将地理分布、系统异构、性能各异的

6、各种高性能计算机、计算机机群、大型服务器、贵重科研设备、大型通信设备、可视化系统等，通过高速互连网络连接并集成起来，形成对用户相对透明的、虚拟的、高性能计算环境，即网格系统，以此来协同解决大型应用的计算问题。P2P是Peer_to-Peer的简称，也称为对等网络。它是一种Intemet应用，可以充分的利用大量自治的参与者的资源。参与者共享他们所拥有的一部分硬件资源(处理能力、存储能力、网络连接能力、打印机等)和软件资源，这些共享资源需要由网络提供服务和内容，能被其他对等节点(Pee0直接访问而无需经过中

7、间实体。在此网络中的参与者既是资源(服务和内容)提供者(Server)，又是资源(服务和内容)获取者(Client)。1．2问题的提出资源搜索机制是开放网络中的关键技术。所谓的资源搜索机制主要是为了发现资源的结构和状态信息，给出期望资源的一个具体的描述，发现一系列和资源描述相匹配的资源。开放网络的开放、动态、异质、广域、匿名、节点对等自治等特性保证了系统具有较好的可扩展性。但同时，开放网络中每个节点自治、匿名、自组织等特性使得每个节点的目标是最大化自身的网络效用(NetworkUtility)[9]，存

8、在着搭便车的现象(Free-riding)[10]。即某些节点只索取资源，而不愿意或者很少共享资源。资源的搜索请求需要在更多的节点之间转发才能到达愿意共享资源的节点，增加了资源搜索的延迟；某些情况下响应资源请求的节点还可能存在欺诈或恶意行为，如伪造文件、随意中止服务、提供虚假数据、节点的恶意退出等，从而使得搜索机制获得的提供服务节点的质量无法保证。因此，针对开放网络中存在的问题，建立信任模型，在搜索机制中融入信任，建立一种开放网络环境下高效