一种新型的基于结构化P2P的路由算法

随着计算机网络技术快速发展,P2P网络已成为一个研究热点,但是现有P2P网络普遍存在路由效率不高和绕路问题。为提高现有结构化P2P的网络路由和避免绕路问题,本文通过基于Internet网络物理位置相近原则进行簇群的划分,在Internet物理拓扑基础上建立一个P2P覆盖网络(P2P overlay network)虚拟层,基于覆盖网络虚拟层设计了绕路避免网络路由(Detour Avoiding Net-work Routing简称DANR)算法。详细的设计了路由算法、节点自适应算法、冗错机制及数据项备份策略。通过引入基于网络物理拓扑的分簇机制提高网络可扩展性和查询效率,利用低价冗余机制和数据项备份策略,进一步优化系统的查询效率。经性能分析和NS2实验仿真验证该路由协议降低了系统路由开销,大大提高了查询效率。     

分级集中式自组织网络路由模型研究

通过使用Peer-to-Peer(P2P)计算模式在Internet物理拓扑基础上建立一个称为P2P覆盖网络(P2P Overlay Network)的虚拟拓扑结构,有效地建立起一个基于Internet的完全分布式自组织网络路由模型-分级集中式自组织网络路由模型(Hierarchical Aggregation Self-organizing Network,HASN)。分别描述了HASN路由模型的构建目标和体系结构,并详细分析了HASN采用的基于P2P计算模式的分布式命名、路由发现和更新算法HASN-Scale,并在仿真实验的基础上对HASN路由模型的性能进行了验证。     

基于多环结构的P2P覆盖网络路由算法

P2P系统中采用的随机选择邻居节点的方法会降低路由效率以及增大网络开销.针对这一问题,在分析现有的路由算法的基础上,提出一种基于多环网络拓扑结构的P2P路由算法RMCT.该算法将P2P节点划分为若干簇并设立簇核节点进行管理.RMCT采用常数级别的路由表,设计了节点加入、退出算法以及簇的划分、簇核选举等算法.通过实验与经典Chord算法进行性能对比,证明了RMCT在路由性能方面有明显优势,是一种有效的路由算法.     

基于Agent的P2P网络流量监控与调整模型

本文提出了一种基于Agent的P2P网络流量监控与调整模型。该模型借鉴Agent的体系结构,在P2P网络中设置监控管理站点,通过Agent体系结构组织起来,对整个P2P网络进行流量监测,并对网络中的超负荷节点进行流量调整,重新组织网络的拓扑结构。该文实验采用VC对系统进行模拟分析,实验结果表明该方法对调整网络流量具有十分明显的效果,能够有效的调整系统节点的拓扑结构,在系统负荷过重的情况下,有效的减少系统开销,限制超负荷节点对网络带宽的消耗,提高对网络的利用率。在目前的P2P网络中,本文的网络流量监控与调整模型具有一定的推广和使用价值。     

一种采用多层拓扑感知的移动P2P网络路由模型设计

为解决媒体信息的实时传递,在分析已有P2P网络Chord模型算法的基础上,介绍了通过拓扑感知思想采用NAT节点作为子网节点管理的方法改进多层网络结构Chord模型,针对结构化P2P网络比较关心的节点加入、退出与维护算法提出了多层拓扑感知Chord模型,并将其应用于P2P网络多媒体即时通讯系统中,通过系统实现与仿真实验验证了该路由协议的有效性和高效性。     

基于DHT的P2P网络资源定位模型研究

目的分析和讨论目前流行的P2P网络模型,探讨基于DHT(Distributed Hash Table)的资源定位方法,提出一种改进的kademlia模型。方法将虚拟节点引入结构化P2P系统,对P2P网络节点进行筛选以提高网络运行效率,使之能自适应地进行网络规模调整,在拓扑形成时充分利用网络访问的区域性和物理网络中节点的邻近特性降低访问延迟和路由长度。结果模拟测试表明模型在路由选择和访问延迟方面的表现均优于原Kademlia算法。结论改进后的模型继承了DHT和Kademlia的优点,有助于改善P2P网络的可扩展性和可管理性,优化路由,减少网络开销,从而提高网络资源的利用率,适合面向Internet规模的文件共享、协同工作等P2P应用。     

基于对等技术的移动自组织网络路由研究

由于对等网络(Peer-to-Peer,P2P)与移动自组织网络存在许多相似特性,目前基于P2P的移动自组织网络路由研究已经成为一个热点。但研究成果主要是利用P2P路由算法解决移动自组织网络节点定位问题,普遍存在绕路和效率不高等问题。提出将P2P系统中分布式共享策略拓展到移动自组织网络路由中,有效地建立起基于移动自组织网络架构的完全分布式自组网络路由模型,为开发高效、可用的移动自组织网络路由协议奠定基础。     

识别蜜罐网络的P2P僵尸网络构建机制

P2P僵尸网络构建过程中要解决的主要问题是如何识别由大量蜜罐(honeypot)组成的蜜罐网络(honeynet),特别是避免在僵尸网络中混入蜜罐节点。根据P2P僵尸网络构建机制的工作原理,可将其构建机制划分为:传播与扩散、节点加入和拓扑构建3个功能模块。基于这3个功能模块,该文提出一种指定优先攻击列表的传播模块,基于身份验证的节点加入模块,以及模拟遗传机制的拓扑构建模块等相结合的P2P僵尸网络构建机制。证明了该机制能有效识别蜜罐节点,并建立其传播模型,同识别蜜罐的僵尸网络传播模型进行对比,通过数学分析及模拟证明该机制在一定条件下具有更高的构建效率。最后针对该机制带来的威胁讨论了一些可能的防御方法。     

P2P系统自组织性研究

分析了P2P自组织系统基本特征,给出自组织系统的形式化定义,在此基础上,以非结构化Gnutella网络和结构化P-Grid网络为例,分别讨论了Gnutella网络节点度的幂律分布,利用幂律度分布在自组织过程中产生一个全局结构化特征,使网络构造过程中系统处于动态平衡之中.同时,分析了P-Grid网络自组织过程中的启动问题和路由维护问题,在讨论P-Grid网络结构的基础上,给出解决启动问题的算法和马尔科夫模型,获得两个负载均衡性属性,并在物理网络变化过程中,通过路由维护机制以保障重叠网的结构化属性的完整.     

基于自组织P2P实时应用的可扩展路由算法

为了提升自组织P2P实时应用中节点的路由效率,提出了基于MCC聚类模型的路由算法.通过通信节点的特征来组织虚拟的网络拓扑,并利用通信行为的特点来构造路由算法,有效地提升了特征值相似和经常通信节点间的路由效率.在MCC聚类模型中采用了多维的虚拟坐标系,支持多特征值的非精确路由方式,更适合自组织的通信应用.为兼容现有VoIP/IM系统,采用了改进的CAN算法来支持异构网络节点的融合.     

一种基于备份节点的无线传感器网络拓扑控制算法

无线传感器网络的特征是自组织和能量有限,为确保网络可靠的工作,组网的策略是影响网络生命周期的一个重要因素,而过于复杂的拓扑控制算法和路由算法本身又会加重网络负担。对于此问题,提出了一种基于备份节点策略的实用无线传感器组网拓扑控制算法,此算法在传统树形拓扑上通过添加备份节点和隐含连接的方式实现了快速且可靠的在拓扑形成。由于拓扑结构中的激活连接类似于传统的树形结构,故通过HRP(Hierarchical Routing Protocol)的路由方式,在拓扑建立的同时生成路由信息,减少了维护路由信息带来的额外的网络负载。此算法生成的备份节点特性具有一种可继承的自愈特性,在出现节点失效时,网络局部可根据上下层节点信息进行自动的修复,确保网络的连通性。     

P2P网络的节点安全认证

为了满足P2P网络中节点安全认证的需求，确保消息路由的可靠性，提出一种“身份认证码统一发放、分布式认证”（CIADA）的节点安全认证方案，该方案改进了“可信第三方”（TrP）信任模型，利用安全动态累积函数有效地实现了节点间的交互认证、节点的动态加入与删除，并且支持域间认证以及域的合并，CIADA认证方案充分考虑了P2P网络的自组织性、动态性及可扩展性，其与PKI技术具有相同的安全强度，并且克服了现有分布式认证方案中证书获取、证书撤销、跨域认证等困难，因此更适用于P2P网络的节点安全认证。     

基于P2P网络的安全路由协议设计与分析

由于P2P网络具有非中心化的特点,网络中每个节点都起到路由器的作用,容易遭受基于路由信息的攻击,而现今的路由协议还没有解决此问题．因此,在分析P2P网络安全特性的基础上,描述了有向路由和概率路由,给出了多路经密钥交换方案仿真结果表明：引入概率算法到基于P2P网络的路由协议中能有效避免密钥交换被破坏,增强网络的安全性能．     

基于历史聚集簇的P2P网络信任模型

P2P网络具有开放、匿名、节点间松耦合等特性,这些特性导致许多恶意节点提供虚假资源、恶意评价、团伙作案等问题.为解决这一问题,提出了一种新的P2P网络信任模型RCTrust,该模型在将节点根据兴趣等历史信息以簇的形式聚集的基础上,根据节点通信的目标所在簇分为簇内信任和簇外信任两种类型,并根据节点的通信成功率、通信历史相关度、评价诚实度以及评价时效性等行为对节点的信誉进行评价和反馈.仿真分析表明,该信任模型具有抵抗恶意攻击的能力,并提供了较高的通信成功率.     

一种P2P文件共享网络流量分析模型

为反映P2P网络中节点间自组织的数据传输行为对底层网络性能的影响,提出一种二维阴影模型,用于分析和比较节点间对等访问、异质性访问以及引入代理节点后网络性能的变化规律。仿真结果表明:对等访问和异质性访问情况下,网络关键性能参数都出现了相变现象;与对等访问相比,访问的异质性引起相变点的明显左移,表明网络性能恶化;引入代理节点可减缓路由器节点数据包排队长度和丢包率的突变,均衡了网络流量的空间分布,相变点的右移说明网络性能得到一定程度的改善。     

平衡理论的P2P网络分布式信任模型

当前P2P网络中存在着大量的恶意节点攻击和共谋团体欺骗等问题,已存在的信任模型一定程度上完善了P2P网络环境,但模型的侧重点不同,无法全面解决大规模的恶意攻击和欺骗。为此,提出了基于平衡理论的P2P信任模型。该模型由信任结构的构建、恶意节点检测和信任推测等3部分完成。模型根据平衡理论构建信任网络;针对恶意节点的攻击,利用平衡理论定义节点的平衡因子,通过计算恶意行为对网络平衡性的影响来检测恶意节点;利用信任推测算法来推测信任节点,防止网络加入不信任的节点,降低网络的安全性。实验结果表明该模型可靠完善,算法有效和健壮。     

一种新的结构化P2P覆盖网络路由算法

为提高结构化P2P覆盖网络的路由算法效率,在DHT网络的基础上,提出了一种用较小路由维护开销获取较大路由长度的路由算法CSSP.定义了简短的常数级别的路由表,用来记录L长度的缓存节点、1单位长度的超级节点、1单位长度的后继节点,并给出了节点加入和离开网络时的路由表维护算法以及超级节点的分布式选举算法.与Chord等典型算法的性能比较分析证明,CSSP算法在路由表维护的复杂度、路由复杂度、容错性以及节点加入和退出时的网络抖动量等性能方面都有明显改善,是一种有效的路由算法.     

基于代理的P2P网络流量监控与调整算法

设计了一种基于代理的P2P的网络流量监控与调整模型算法。该模型所采用的结构是基于代理的,基本机制为将P2P网络用代理的体系结构进行组织,设置监控管理站点,从而实现对网络的流量调整与实时监测,重新组织网络的拓扑结构。采用Visual C++对系统进行模拟分析,结果表明所提供的代理监控结构模型能够实现对P2P网络流量的有效监控与调整,当整个网络承受过多的负载时,本文所设计的算法将表现出更突出的效能,可以大大的减小系统开销,降低互联网占用的带宽,以提高网络利用率。     

基于PKI的P2P信任关系

针对P2P网络安全的核心问题—信任关系,引入了PKI安全机制,简要介绍了公钥基础设施(PKI)的概念和基本组成,阐述了信任和P2P的基本思想,分析了P2P网络的特点和拓扑结构,指出不同P2P网络中的节点在PKI信任模型中充当的角色,在此基础上讨论了三种PKI信任模型及其控制信任关系的方法,得出了适合于的P2P网络的PKI信任模型,从而为P2P网络的大规模应用提供了安全理论基础。     

一种基于P2P技术的分布式认证方法

Ad hoc网络是采用一种“随机”的方式建立的,其动态的拓扑结构特点决定了在其上无法使用集中式的安全认证方案,即无法使用一个固定的公共密钥设施。文中提出了一个新的信任表示方法,即基于秘密群（也就是簇）的信任表示。使用RSA二进制累加器以分布方式来构建簇,簇中的成员资格验证则是通过对指数幂取模进行零知识证明来完成的。这种信任模型不是中心控制结构的,并且能在网络中迅速配置。