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P2P文件共享系统中反内容污染机制研究

作　者: 胡明秀
导　师: 洪佩琳
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 信息安全
关键词: P2P文件共享系统文件污染索引污染污染传播模型反污染机制
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 98次
引　用: 1次
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内容摘要

用户数量和共享资源的快速增长使P2P文件共享系统日渐成为当今互联网上的重要应用之一。P2P文件共享系统具有许多优良特性,如能有效的均衡负载、可扩展性好等,但是它的分布性、开放性和自治性使它不可避免的遭遇安全问题的挑战,比如文件污染和索引污染。文件污染是指在P2P文件共享系统中恶意用户发布与所标示主题不相符合的文件内容,并通过P2P文件共享系统进行传播。文件污染给P2P文件共享系统造成了很大的危害,降低了系统的可用性,为病毒、蠕虫等恶意程序的传播提供了便利。索引污染是指攻击者向系统中插入大量的伪造的索引记录,以此来干扰用户的文件下载行为。如果系统中存在大量虚假索引指向同一台主机,那么随着越来越多的节点搜索到这条虚假的索引后试图连接该主机,该主机会遭受十分严重的拒绝服务攻击。本文把文件污染和索引污染统称为内容污染。论文主要研究内容污染的传播模型和遏制内容污染传播的机制。已有的关于内容污染的传播模型都没有考虑索引污染,但是在实际的P2P文件共享系统中文件污染和索引污染会相互影响,并最终影响文件的传播。因此论文第三章提出一种综合文件污染和索引污染的数学模型研究P2P系统中的内容污染。该模型把系统中节点所处的状态划分为五种,并据此建立了文件传播的基本模型,然后结合该模型进一步分析了文件污染和索引污染的相互影响关系并通过仿真结果证明了这一影响。此外还提出“节点被迫终止下载请求率”和“节点下载一个好的文件所需的平均下载次数”这两个指标衡量系统中污染的严重程度。论文中推导了这两个指标的计算方法,并在不同的仿真环境中测量这两个指标值。为了有效的隔离污染者和遏制污染文件在P2P文件共享系统中的传播,论文第五章提出一种新的基于资源和节点信誉度的反污染机制——R&Ptrust (Resource and Peer Trust Value based Anti-pollution Mechanism)。在R&Ptrust中,资源和节点的信誉度是全局计算的。此外,R&Ptrust还包括对主动污染者的惩罚措施和对被动污染者的激励机制。仿真结果表明R&Ptrust比已有的两种典型的反污染机制Peertrust和Filetrust收敛速度快,反污染效率更高,并且在存在合谋攻击和诽谤攻击的情况下,R&Ptrust依然具有高效的反污染性能。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章绪论  9-18
  1.1 研究背景  9-11
    1.1.1 P2P 概述  9-10
    1.1.2 P2P 文件共享系统  10-11
  1.2 P2P 模型  11-14
    1.2.1 P2P 网络的分类  11-12
    1.2.2 结构化P2P 网络  12-14
  1.3 研究内容和意义  14-17
    1.3.1 文件污染和索引污染的定义  14-16
    1.3.2 研究内容和意义  16-17
  1.4 论文的结构  17-18
第2章文件污染传播模型研究  18-31
  2.1 传染病模型介绍  18-20
    2.1.1 SIS 模型  18-19
    2.1.2 SIR 模型  19-20
  2.2 类传染病模型  20-24
    2.2.1 Q.Gu 模型  20-22
    2.2.2 R.Thommes 模型  22-24
  2.3 基于用户行为的动态模型  24-30
    2.3.1 连续时间可变模型  24-29
    2.3.2 离散时间模型  29-30
  2.4 本章小结  30-31
第3章综合文件污染和索引污染的传播模型  31-42
  3.1 总述  31
  3.2 模型介绍  31-35
    3.2.1 基于节点行为分析节点状态变化  32-33
    3.2.2 基本模型  33-35
  3.3 文件污染和索引污染的相互影响  35-37
  3.4 指标分析  37-41
    3.4.1 节点被迫终止下载请求的概率  37-39
    3.4.2 下载一个好文件所需的平均下载次数  39-41
  3.5 本章小结  41-42
第4章反污染技术研究  42-53
  4.1 基于节点信誉的反污染技术  42-46
    4.1.1 Eigentrust  42-43
    4.1.2 Peertrust  43-44
    4.1.3 Scrubber  44-46
  4.2 基于资源信誉的反污染技术  46-48
  4.3 节点信誉与资源信誉相结合的反污染技术  48-50
    4.3.1 Hybrid of Credence & Scrubber  48-49
    4.3.2 XRep  49-50
  4.4 基于人工免疫的反污染技术  50-52
  4.5 本章小结  52-53
第5章一种基于资源和节点信誉度的反污染机制  53-63
  5.1 引言  53-54
  5.2 信誉管理模型  54-57
    5.2.1 基本定义  54-55
    5.2.2 节点的信誉值的计算  55-57
    5.2.3 负载均衡问题  57
  5.3 系统实现  57-59
  5.4 仿真环境和结果  59-62
    5.4.1 仿真环境构建  59
    5.4.2 仿真结果  59-62
  5.5 本章总结  62-63
第6章结束语  63-65
  6.1 本文总结  63-64
  6.2 下一步工作  64-65
参考文献  65-68
攻读硕士期间发表的论文和参加的项目  68-69
致谢  69

P2P文件共享系统中反内容污染机制研究

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