PATCOM:基于分割树的无结构P2P系统一致性维护方法

无结构P2P技术逐渐被应用在新型的协同计算系统中.这些新型业务支持数据的动态更新,不仅要求副本数据的强一致性,而且要求更新数据的快速传播.高效的一致性维护方法是保证新业务顺利开展的基础.在比较分析现有的P2P系统一致性维护方法的基础上,针对无结构P2P系统,提出了一种基于分割树的一致性维护方法--PATCOM.PATCOM使用Chord协议作为组管理协议,通过不断分割由副本节点组成的Chord环,动态地建立更新消息传播树(Update Message Propagation Tree,UMPT).论文进一步从理论上分析了UMPT的平均高度、PATCOM的性能、容错能力以及算法开销,并和基于Gossip的一致性维护方法进行了比较.理论分析和仿真实验结果表明:PATCOM不仅能够快速地维护P2P系统的强一致性,而且产生的冗余更新消息少.     

集群存储系统数据安全研究

借鉴P2P的思想实现了一个基于集群的安全存储系统,并介绍了构建在该存储体系结构之上的一种数据安全存取方案.引入基于共享鉴别密钥的鉴别机制,以确保用户数据的授权访问,防止未授权用户的阅读和修改.系统采用广泛用于加/解密技术中的SHA-1算法作为密码校验函数,与采用数字签名鉴别机制相比,该算法具有较高的性能.初步分析和实验表明,该系统在现实条件下,在消耗较低的维护带宽的同时维持了较高的可靠性,并提供了较好的读写性能.     

对等网络中一种优化的副本分布方法

数据复制技术是一种提高P2P系统中数据可靠性和可用性的常用策略.现有复制方法大多只考虑副本数量,副本数量越多就越能提高资源访问效率,但采用这样的数据复制方法将会带来高昂的副本一致性维护代价.为平衡副本一致性维护的开销和多副本带来的访问性能提升之间的关系,该文提出了动态副本分布方法.文中首先给出了副本目录的设计和副本信息的获取方法,能够获得某一逻辑资源的所有副本信息.然后,根据逻辑资源的全局副本信息,对访问频率高且平均响应时间长的数据资源进行复制,并给出副本数量的计算方法.最后,根据用户访问特征和节点实时带宽等信息计算放置副本的最佳地点,使副本分布能够适应数据访问请求和网络带宽的动态变化.模拟实验结果显示,该方法能够实现全局优化的副本分布,以少量数据副本提升资源访问的性能.     

PPMessenger:基于SIP-IPv6的P2P网络电话系统

基于H.323协议或SIP的传统网络电话大多基于C/S结构,该结构存在单点故障以及服务能力局限性的缺点.对此,构建了基于SIP-IPv6协议的一个网络电话系统:PPMessenger.该系统采用P2P技术构建了一个自组织且能与现存NGN软交换系统相融合的重叠网络.它既充分发掘了P2P技术在容错性和扩展性方面的优势,克服了传统网络电话存在的问题,并且在系统用户规模庞大时,又可以较低的代价实现用户的快速定位.同时,该系统还能提供离线消息、presence、与PSTN电话互通以及网络会议等高级服务.性能分析显示了系统的优越性.     

基于HBase的地理分布副本管理机制

针对分布式存储系统中数据通常在多个数据中心有冗余的副本进行备份,需要健壮的机制维护各个副本的一致性,对分布式系统的副本复制理论作了深入研究后,提出了一套管理地理分布副本的算法.微软研究院提出服务等级协议,把用户对一致性的要求分成若干级别,每个级别与用户可容忍的延迟有关.系统保证在可容忍的延迟范围内,用户能拥有较高的服务等级.Tuba系统拓展了Pileus,允许系统根据所有用户发送的统计信息动态地改变主从副本存放的位置,以提高系统的平均性能,但Tuba系统的复制只是基于单个目标单位进行.对Tuba系统中的方法作出改进,提出了一套改变主从副本存放位置的算法,并在HBase分布式系统的副本复制中实现了该机制.系统完成后,通过实验验证了在改变主从副本存放位置时综合考虑两个region的相关性可以提高系统整体的效用.     

云计算中基于密文策略属性基加密的数据访问控制协议

云计算提供一种新兴的数据交互模式,实现了用户数据的远程存储、共享和计算。由于云计算的系统复杂性、网络开放性、资源集中性以及数据敏感性等特点,使得用户与云服务器的交互过程面临着严峻的安全威胁,成为云计算安全领域亟待解决的关键问题。文章首先介绍了云计算系统的系统组件、信任模型和攻击模型,针对云计算系统中的数据安全访问问题,提出了基于密文策略属性基加密的访问控制协议。该协议利用切比雪夫映射的半群特性实现了用户身份的合法性认证,并设计轻量级的属性加密算法实现用户数据的可靠性授权。同时,该协议主要引入身份认证、访问控制和前向安全性机制,实现用户身份真实性认证和数据可靠性访问。通过协议存储需求分析,表明该协议在数据属性集和密钥存储方面具有固定的存储空间需求,避免海量数据交互中用户存储空间的线性增长。通过分析,表明该协议具有较强的可靠性、灵活性和扩展性,适应于云环境中大规模数据交互的应用场景。     

集群存储系统数据安全研究*

借鉴P2P的思想实现了一个基于集群的安全存储系统,并介绍了构建在该存储体系结构之上的一种数据安全存取方案。引入基于共享鉴别密钥的鉴别机制,以确保用户数据的授权访问,防止未授权用户的阅读和修改。系统采用广泛用于加/解密技术中的SHA1算法作为密码校验函数,与采用数字签名鉴别机制相比,该算法具有较高的性能。初步分析和实验表明,该系统在现实条件下,在消耗较低的维护带宽的同时维持了较高的可靠性,并提供了较好的读写性能。     

PPMessenger：基于SIPIPv6的P2P网络电话系统*

基于H.323协议或SIP的传统网络电话大多基于C/S结构,该结构存在单点故障以及服务能力局限性的缺点。对此,构建了基于SIPIPv6协议的一个网络电话系统：PPMessenger。该系统采用P2P技术构建了一个自组织且能与现存NGN软交换系统相融合的重叠网络。它既充分发掘了P2P技术在容错性和扩展性方面的优势,克服了传统网络电话存在的问题,并且在系统用户规模庞大时,又可以较低的代价实现用户的快速定位。同时,该系统还能提供离线消息、presence、与PSTN电话互通以及网络会议等高级服务。性能分析显示     

认证群密钥协商协议编译器的分析与改进

认证群密钥协商协议能为群用户产生一个共享的会话密钥,使群用户在公共数据网络中进行安全通信。该文分析证明Abdalla等人的密钥协商协议不能抵抗假冒攻击：某用户的左右邻居在获得与该用户运行群密钥交换协议副本后,可以假冒该用户与其他群成员运行该协议,产生一个新的共享会话密钥,且不会被群中其他成员发现。并针对该协议编译器的缺点进行改进。     

面向分布式协同设计的对等信息共享系统

为了实现分布式协同设计中的共享信息快速检索以及多副本同步，提出了基于对等网结构的信息共享系统，给出了该信息共享系统的节点模型、管理策略及信息检索模型，提出了一种结合分布式哈希表和聚类的检索方法，保证了用户能够在协同设计系统中快速地精确检索和“盲目”检索，实现了系统的用户透明。为了保证分布式多副本同步，提出“对等锁”作为一致性维护方法。该文给出了系统的具体实现方法，并给出了实例。     

P2P存储系统副本一致性维护策略

副本策略是提高P2P存储系统的可扩展性、容错性、可用性的有效手段。随着新的应用发展,P2P中副本应用从只读静态文件共享转变为读写动态文件交互,副本的一致性维护变得越来越重要。提出一种副本信息传播树的维护策略,该策略把文件副本的相关信息保存在二叉树上,通过订阅和取消订阅算法维护副本的一致。实验证明该策略能有效减少维护开销,避免相关问题的出现。     

基于P2P计算的动态多副本开销模型

在多个结点上保持副本是提高P2P或网格计算环境可用性的一个有效途径。不可靠的对等点和网络环境以及用户访问模式的多样性使得难以确定多少个副本能够满足用户高可用性的需求。文章提出了一种最小开销模型来预测和动态控制副本数量。为了隐藏系统中对等点的不可靠性,在考虑多副本的同时通过一种冗余机制预测系统中的副本数量。仿真结果表明,该系统具有更好的可用性和低的副本开销。     

RNP2P——一种基于复本网络的非结构化P2P系统

根据非结构化P2P系统中资源分布的特点，提出一种基于复本网络的非结构化P2P系统，即RNP2P。通过查询反馈、主动探测和反向探测三种方式协调复本节点之间的相互感知，构建数据结构存储每种资源的其他复本节点信息，针对每种资源均构成一个复本网络。基于这种复本管理机制，RNP2P平均能够以命中3~5个复本的消息开销获得100%的命中率，其他查询方法均可以和RNP2P有效结合。模拟结果表明RNP2P的查询性能远远高于其他查询方案。当采用k-随机游走进行查询，RNP2P的消息开销为普通非结构化P2P中k-随机游走查询的5%,并且远远低于泛洪查询,RNP2P的查询时延也相应降低。     

基于P2P覆盖网络的数据网格副本定位机制

提出了一种基于P2P覆盖网络的数据网格副本定位机制。该机制采用Chord算法将位于副本定位服务顶层的全局副本目录节点组成一个P2P覆盖网络，从而起到均衡负载、提高性能的目的。分析和实验表明，该文提出的机制具有良好的性能、可扩展性、灵活性和可靠性，具有较好的实用价值。     

P2P环境下安全可靠的分布式信誉信息管理机制-RepMan

信誉信息的真实可信是P2P环境下信誉机制有效发挥作用的前提。本文针对当前分布式信誉信息管理存在的不足，提出了一种结合安全性、可靠性、可审计性和高效性为一体的分布式信誉信息管理机制RepMan。RepMan能够有效消除档案点作弊、冒名、伪造和纂改服务评价等多种恶意攻击行为的影响，是一种支持分布式信誉机制安全部署的较为通用的信誉信息管理机制。     

基于概率预测的P2P分布式存储副本查找

分布式存储系统是Peer-to-Peer技术的一个重要研究领域。如何实现有效的副本存储和副本查找定位是分布式存储系统的关键。DHT（Distributed Hash Tables）能够有效地实现分布式存储。在基于DHT的Peer-to-Peer分布式存储系统中提出了一种基于概率预测的副本查找和定位算法。分析并且详细描述了该算法，实现了算法的仿真模拟，分析了其性能。模拟结果显示，基于概率预测的副本查找算法通过概率的先预测能够实现高效率及高查准率的副本查找。     

一种密钥管理的新方案

本文提出了一种新的4级密钥管理方案.该方案通过一个密码操作核心的精心设计,为各用户使用系统的各种功能提供了方便的手段,同时确保了系统的安全性.此外,该方案还大大降低了系统开发费用和保密通信的复杂度.因此,该方案克服了以往方案中的缺陷,已被正在开发的系统SUTU采用.     

一种基于混沌加密算法的保密视频会议方案及实现

针对目前混沌加密算法重于理论研究的现实,结合P2P网络传输结构的安全隐患,以Windows Peer-to-Peer Networking平台的Graph模块为基础,设计了一种运用混沌加密算法进行通信数据加密的P2P保密视频会议方案。方案在P2P网络结构采用CA机制,在网络传输结构上层采用混沌加密算法以及动态密钥管理,构建视频会议的安全环境。在实现该方案基础上探索了混沌加密算法的可用性。     

P2P系统中基于副本链的一致性维护算法

提出一种无结构纯P2P的副本一致性维护算法。利用副本节点发起的第一次更新消息在P2P网络中的广播,由其他收到消息的副本节点给出响应,构建副本链。副本链建立后,更新消息在副本节点间进行传播,不再在网络中洪泛。副本链的维护通过记录首次发起更新的副本节点IP地址完成。仿真试验证明该算法是简单有效的。