P2P文件污染的传播建模分析和防治策略研究

论文摘要

P2P技术在文件共享、内容分发、分布式计算等众多领域显示了其特有的极为广泛的应用,而且已经有越来越多的网络用户加入到P2P网络中,它的开放性、对等性、匿名性、自主性以及无监督性在给网络用户带来方便的同时,也带来了许多安全隐患,其中文件污染现象就是比较突出的一个安全问题。P2P网络中的文件污染不仅破坏了安全、互利的共享资源环境,降低了资源的可用性,而且也为网络中病毒、蠕虫等恶意程序的传播提供了便利,对文件共享系统的内容安全造成了严重的影响。本文在深入研究共享系统中文件污染现象的基础上,运用流行病传播模型,对文件污染的传播进行建模,并重点分析了在污染文件传播过程中,文件分发速度和用户行为对污染传播的影响。在P2P网络中,文件内容分发的越快,污染的传播也就越快;同时,用户能否对下载文件进行及时有效的检测,也直接影响到污染的传播速度和扩散程度。在对污染传播建模结果分析的基础上,给出了一种基于节点污染度的污染防治策略。首先,节点通过对下载后的文件进行检测,得出关于文件对象的污染度评价,并运用邻居节点来有效的管理这些评价信息;同时,通过定期的信息交换得到节点的平均污染度水平,并按平均污染度的不同,有效的选择邻居节点。其次,各节点利用搜集到的污染文件信息,来维护污染文件的黑名单列表。在准备下载文件时,通过与黑名单列表中信息对比来进行下载的安全性过滤,从而选择安全有效的下载源进行文件下载。由实验结果可以看出,采用此策略,一方面在一定程度上,抑制了污染文件的传播,另一方面也有效的控制了恶意节点的数目,且在一定程度上提高了文件下载的成功率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 P2P网络概述
• 1.2.1 P2P网络的特点
• 1.2.2 P2P网络的应用
• 1.3 P2P网络安全问题
• 1.4 论文的主要工作及组织结构
• 2 P2P文件共享系统
• 2.1 引言
• 2.2 Gnutella网络
• 2.2.1 Gnutella网络的工作原理
• 2.2.2 Gnutella协议的定义
• 2.2.3 Gnutella协议的路由
• 2.2.4 Gnutella文件下载
• 2.2.5 Gnutella网络的性能分析
• 2.2.6 Gnutella协议0.6版
• 2.3 KaZaA网络
• 2.3.1 KaZaA网络的工作原理
• 2.3.2 KaZaA的语法和语义
• 2.3.3 KaZaA技术细节
• 2.3.4 KaZaA性能分析
• 2.4 P2P共享系统中的安全问题
• 2.5 本章小结
• 3 文件污染传播过程的建模分析
• 3.1 引言
• 3.2 文件污染概述
• 3.2.1 文件污染的概念和分类
• 3.2.2 污染的界定和检测方法
• 3.2.3 文件污染的研究现状
• 3.3 P2P文件污染传播建模
• 3.3.1 文件污染的传播机制
• 3.3.2 文件污染的传播建模
• 3.4 模型仿真分析
• 3.4.1 实验环境说明
• 3.4.2 实验结果分析
• 3.5 本章小结
• 4 Gnutella网络中文件污染的防治策略
• 4.1 引言
• 4.2 文件污染防治的相关研究工作
• 4.2.1 运用人工筛选防治污染
• 4.2.2 借助外部的权威内容识别库
• 4.2.3 采用由用户群支持的信誉系统和信任模型
• 4.3 基于Gnutella协议的文件污染防治策略
• 4.3.1 Gnutella协议的扩展
• 4.3.2 文件下载后检测机制
• 4.3.3 节点污染度的评估机制
• 4.3.4 对象信息表、邻居节点信息表和本地黑名单的维护
• 4.3.5 邻居节点的选择
• 4.3.6 文件下载前过滤机制
• 4.4 文件污染防治策略的算法描述和性能分析
• 4.4.1 算法描述
• 4.4.2 模拟实验与结果分析
• 4.5 污染防治策略在混合式网络中的应用
• 4.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢