基于声望的信任管理关键技术研究

发布时间：2020-01-24 14:02

【摘要】：新型的互联网应用系统给人们带来了极大的便利，但同时，也带来了巨大的安全性挑战。因为网络应用系统中的各节点大部分互不相识，他们以匿名的方式进行交流和资源共享。网络中的用户在任何时间、任何地点都可以匿名地发布和共享消息、出售或者购买商品，完善的信任管理机制的缺失导致了在线网络应用系统中的用户之间可以相互欺骗，甚至进行恶意攻击。因此，对网络系统中用户之间的信任关系进行研究，建立和完善信任管理机制，降低交互用户的风险，提高系统的鲁棒性、安全性和可靠性，具有非常重要的理论价值和现实意义。近年来，国内外众多的学者，针对信任管理技术，特别是针对基于声望的信任管理技术展开了大量的研究工作，取得了丰硕的研究成果。但是，由于信任管理本身所特有的动态性、复杂性和多变性，导致信任管理研究中仍然存在以下问题有待解决： (1)现存的集中式信任管理系统缺乏信任激励机制集中式的信任管理架构下，已经实现的信任管理主流系统只是实现了评价次数的简单累积，没有解决信任的激励、惩罚以及时间衰减方面的问题，无法对抗恶意用户的共谋攻击和小额交易刷声望的攻击。 (2)现存分布式信任管理系统未提供信任数据的完整性保护机制在信任数据的存储方面，当前已经实现的信任数据存储方案中，未提供信任数据在存储过程中的完整性保护机制，既无法确保信任数据不被非法用户更改，也无法确保信任数据不被存储方更改。而在信任数据的传输方面，为了实现信任数据传输过程中的完整性保护，当前的解决方案是基于PKI证书机制来实现的，无法解决证书的存储和管理开销大的问题。 (3)分布式的信任管理系统中现存的信任激励机制不够完善分布式的信任管理架构下，在声望信任值的有效度量和推理演化方面，当前的信任模型比较好地解决了信任值的推理演化过程中信任的长期累积问题，但推荐节点的可靠性和可信度难以区分，信任模型难以精确反映信任值的动态性和主观不确定性。针对现存的信任管理系统中存在的问题，本文展开深入的研究工作，基于双向激励和信任衰减机制，建立集中式的信任管理模型，，完善集中式架构下信任管理的激励机制；提出一个基于双线性映射的无证书签名方案，并将其引入到信任管理领域，建立分布式的信任数据安全存储方案，保护信任数据在存储和传输过程中的完整性；基于推荐可信度和信任激励机制，构建分布式的信任管理模型，完善分布式架构下信任管理的激励机制。本文的主要研究内容包括以下四个方面： (1)提出基于双向激励和信任衰减的集中式信任管理模型针对现存的集中式信任管理系统中信任激励机制不够完善的问题，本文设计双向激励机制和信任衰减机制，并将其应用于集中式的信任管理模型中，提出基于双向激励和信任衰减的集中式信任管理模型，实现高效的信任管理，完善集中式架构下信任管理的激励机制。 (2)提出基于无证书签名的分布式信任数据安全存储方案针对现存的分布式信任数据存储方案中未提供有效的完整性保护机制的问题，本文设计一个基于双线性映射的无证书签名方案，并将其应用于信任数据存储方案中，提出基于无证书签名的分布式信任数据安全存储方案，保护信任数据在存储和传输过程中的完整性，提高信任管理系统的安全性。 (3)提出基于推荐可信度和信任激励的分布式信任管理模型针对现存的分布式信任管理系统中节点的推荐可信度与可靠性难以区分、信任激励机制不够完善等问题，本文设计了推荐可信度机制和信任激励机制，并将其应用于分布式的信任管理模型中，提出基于推荐可信度和信任激励的分布式信任管理模型，有效地区分节点的推荐可信度与可靠性，并且对不活跃的节点在全局迭代过程中的信任值进行衰减惩罚，完善信任管理的激励机制，提高了分布式环境下信任管理的效率。 (4)实现了一个信任管理的原型系统基于前面的研究内容，本文设计并实现了一个信任管理的原型系统，并给出了其在分布式环境下的一个应用举例。
【图文】：

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伴随着计算机技术的迅速发展和互联网络及各种新型网络应用系统的日益普及，络诈骗、信息泄露等网络安全事件频繁发生，不仅严重影响了网民在网络环境下的生和学习体验，而且阻碍了互联网产业的健康发展。因此，建立完善的信任管理机制，以辅助系统决策，从而减小网络主体的交互风险、提高系统的安全性、促进网络应用统的应用与发展，具有非常重要的理论价值和现实意义。1.1 选题背景及意义1.1.1 互联网规模的扩大随着互联网的普及，新型的网络应用系统获得了飞速的发展。eBay、卓越、淘宝网络购物系统、腾讯即时通信系统和百度文库文件共享系统等在线网络应用系统更是展迅速。中国互联网络信息中心 2014 年 1 月 16 日最新发布的《第 33 次中国互联网发展状况统计报告》[1]（以下简称《报告》）表明，截至 2013 年 12 月底，中国网民数量已经达到 6.18 亿，互联网普及率达到了 45.8%（图 1-1）。在互联网普及率达到五成的同时，我国的网络购物用户规模已经达到了 3.02 亿，使用率提升至 48.9%。

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图 1-2 基于信息安全的中国网民人群划分任管理研究的意义普及的在线购物和文件共享等新型互联网应用系统给人们带来了极带来了巨大的安全性挑战。因为网络应用系统中的各节点大部分互的方式进行交流、交易或者共享资源。于是，网络中的用户在任何以匿名地发布和共享消息、出售或者购买商品，完善的信任管理机络应用系统中的用户之间可以相互欺骗，甚至进行恶意攻击。，对网络系统中用户之间的信任关系进行研究，建立和完善信任管户的风险，提高系统的鲁棒性、安全性和可靠性，具有非常重要的。声望的信任管理是根据节点的历史行为信息定义节点的声望信任值史行为表现和节点的直接经验一起综合为节点的信任值，进而在网的信任关系，用以辅助评估和预测节点的未来行为。当存在大量的选择时，可以依据信任值选择高效、安全和有质量保障的资源和服
【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP393.08

【参考文献】