基于虚拟经济的bittorrent网络攻击对抗方法研究

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1、ＴＰ３９３：１０１８３分类号：单位代码研究生学号：２０１３５３２１４０密级：公开戀古林大学硕女学位论文樂术聲值（）基于虚拟经济的Ｂｉ巧ｏｒｒｅｎｔ网络攻击对抗方法研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＶｉｒｔｕａｌＥｃｏｎｏｍｏｆ目ｉｔＴｏｒｒｅｎｔｆｏｒＤｅｆｅｎｓｉｎｇＡｔｔａｃｋｓｙ作者姓名：伊泽众专业：计算机应用技术研究方向：移动通信与网络系统指导教师；刘衍巧教授培养单位：计算机科学与技术学院２０１６年５月未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文

2、的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者）。否则应承著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限，担侵权的法律责任。吉林大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕±学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经巧明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；日期；２０１６年月日基于虚拟经济的BitTorrent网络攻击

3、对抗方法研究ResearchonVirtualEconomyofBitTorrentforDefensingAttacks作者姓名：伊泽众专业名称：计算机应用技术指导教师：刘衍珩教授学位类别：学术硕士答辩日期：2016年月日摘要摘要基于虚拟经济的BitTorrent网络攻击对抗方法研究P2P模式作为传统C/S模式的替代者，在资源分享、流媒体传输等领域表现出巨大的活力，其中最具代表性的是BitTorrent协议。BitTorrent协议是一种用于文件快速分发的P2P协议，在BitTorrent网络中的节点可动态地加入或者离开。同时，BitTorrent网络中也存在许多漏洞，某些节

4、点正是利用了BitTorrent网络的动态性以及节点的匿名性、自私性等特征对BitTorrent网络进行攻击，干扰正常节点的上传下载行为，降低整个BitTorrent网络的性能。因此，研究BitTorrent协议的缺陷，构建能够防御常见攻击方式的策略对于维护BitTorrent网络性能、保护正常节点的利益以及促进资源的分享有着重要意义。本文在充分研究BitTorrent协议、阅读大量的国内外研究成果的基础上，针对BitTorrent网络中节点的free-riding行为和攻击性行为，提出了基于“tit-for-tat”机制的BitTorrent虚拟经济体系。在BitTorren

5、t网络中构建经济模型，把节点上传下载文件资源的行为看作是以文件资源为商品的交易行为，提出了由节点财富值、文件块价格、节点透支额度以及黑名单制度构成的BitTorrent虚拟经济体系。通过规定节点的经济行为，包括更新邻居节点的财富信息、节点间的交易过程、节点的选择策略、财富值鉴别以及最高初始财富值限制，从而将BitTorrent虚拟经济体系融于“tit-for-tat”机制中，最终形成了基于“tit-for-tat”机制的BitTorrent虚拟经济体系。针对BitTorrent网络中节点的free-riding行为，利用free-rider节点只下载不上传的自私性，通过对文件块

6、进行定价并限制节点透支额度的方式对free-rider节点进行了限制。并且，通过规定节点间财富信息的更新、节点交易过程以及在choke/unchoke/optimisticunchoke过程中节点的选择策略，使得正常节点在节点选择阶段尽量屏蔽free-rider节点，大大降低了free-rider节点被选择的概率。针对BitTorrent网络中常见的勾结攻击、欺骗攻击、假块攻击以及BitTorrent虚拟经济体系统特有的篡改财富值攻击，本文完善了基于“tit-for-tat”机制的虚拟经济体系。针对欺骗攻击和假块攻击的特点，增加了Seeder节点的黑名单制I摘要度，通过广泛传播

7、Seeder节点的黑名单，使得正常节点避免再次受到攻击；针对篡改财富值攻击，在节点选择策略中增加了对节点财富值的鉴别过程；为了屏蔽复杂的勾结攻击，在分析了下载整个文件资源所需的最少财富值数量的基础上，提出了对节点初始财富值进行限制的策略，并给出了相应的计算模型。本文在Peersim仿真平台上实现了BitTorrent协议，并部署了基于“tit-for-tat”机制的BitTorrent虚拟经济体系。通过仿真实验验证了本文提出的基于“tit-for-tat”机制的BitTorrent虚拟经济体