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《国防科学技术大学》 2007年
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虚拟计算环境下的组信誉与激励机制研究

唐扬斌  
【摘要】: 互联网虚拟计算环境是支持互联网由“可能的计算平台”到“可信的计算平台”转变的一项新的尝试,其目的是通过互联网资源的广泛聚合和综合利用,为互联网应用提供和谐、安全和透明的一体化服务支撑。为了适应互联网资源“成长、自治”的自然特征,基于用户节点“自愿参与、自主协同”的自组织的方式构造虚拟计算环境成为已经成为实现互联网资源聚合和利用的一个重要途径。然而,对当前P2P、Grid等自组织系统的研究表明,广泛存在的Free-Riding、资源滥用、不可靠服务,以及各种针对可信保证机制的不良行为,导致了系统整体可信性丧失,系统的健康运行和良性发展面临严重威胁。为此,如何建立有效的可信保证机制以消除和抑制不良行为的影响,同时鼓励积极贡献资源和提供可靠服务的良好行为,保障系统整体可信发展目标的实现,就成为关系到互联网应用以及虚拟计算环境自身发展的关键问题之一。 针对以上问题,本文立足于对自组织虚拟计算环境下自主元素不良行为、信誉概念以及激励机制设计思想的研究与认识,在分析当前信誉与激励机制研究工作的基础上,借鉴社会系统中组织构造和演化的思想,提出了一种面向自组织虚拟计算环境,基于自主元素组的信誉机制——组信誉机制CRS(Clique-basedReputation System),从信誉评价模型、基于信誉的激励、分布式信誉信息管理和面向特定应用的机制应用与验证等方面对其中的关键技术进行了研究。相对于现有的信誉机制研究工作,本文所提出的组信誉机制在信誉刻画的合理性、信誉求解的可扩展性、自实施的激励机制和可靠的分布式信誉信息管理方面都取得了较为明显的改进。本文的主要创新工作体现在: (1)信誉模型方面。 提出面向自主元素组的全局信誉模型CRep(Clique-based Reputation)及其面向内存共享环境的服务上下文敏感的扩展模型CRep-R(Clique-base Reputation forRam)。以上模型的特点在于:在不必引入预信任节点的前提下,确保了模型解的存在性,改进了EigenRep中模型假设不合理的问题;相对于现有的全局信誉模型,增强了对自主元素实际贡献差异的刻画能力;特别是CRep-R模型由于引入了服务上下文相关的服务评价,能够更加准确有效地反映自主元素的贡献,为提供与之相匹配的差异化服务奠定了基础;基于组内的信誉信息共享,降低了信誉求解的消息复杂度,同时有效加速了信誉收敛的过程;对于合谋抬高信誉的恶意行为和针对组信誉机制的策略性攻击行为,具有一定的鲁棒性。 (2)基于信誉的激励机制方面。 结合组信誉模型,提出以信誉驱动的组演化RICE(Reputation Inspired CliqueEvolution)和基于组信誉的两阶段服务查找CR2SSS(Clique Reputation-based twoStage Service Searching)为核心的激励机制。RICE基于信誉驱动的思想,确保了演化过程的自实施性,使得随着系统的运行,自主元素能够基于组拓扑自发地形成聚集。一方面,确保了行为表现较好的自主元素总是能够获得更好的拓扑地位,另一方面,表现不佳的自主元素被孤立在拓扑的边缘,为基于组拓扑提供差异性的服务,激励自主元素的良好行为奠定了基础。CR2SSS基于信誉的高低,赋予自主元素不同的广播查询范围,同时利用组拓扑的特点,使得信誉高的自主元素总是能够以较高的效率获得更好的服务。相对于现有的信誉敏感的服务查询机制,CR2SSS所提供服务差异更为合理。RICE与CR2SSS的结合,在提高系统整体可用性的同时,实现了对自主元素良好参与行为的激励,是与系统整体可信目标激励相容的机制。 (3)分布式信誉信息管理。 针对利用不真实信誉信息扰乱系统运行的恶意行为,结合基于DHT的分布式信誉管理和基于公钥的安全认证机制,提出一种新的分布式信誉信息管理机制RepMan(Reputation Management)。相对于现有的信誉信息管理机制,RepMan提供了信誉信息获取、存储、传输和应用过程的安全性、可靠性和可审计性保证,同时具有较高的管理和维护效率。通过组信誉机制和RepMan的结合,能够很好地消除和抑制档案点作弊、冒名、伪造服务评价等多种典型的针对信誉机制的恶意行为的影响,有效确保信誉信息的真实可信,保障了组信誉机制激励作用的有效发挥。 (4)面向内存共享应用的组信誉机制。 结合自组织虚拟计算环境的一个典型案例——内存共享环境iVCE4Memory,对其中的行为可信问题以及组信誉机制的应用进行了研究。其中,基于对应用特征的分析,提出内存服务的可信评价模型和服务度量模型:在此基础上,提出了基于协商的服务预约机制;结合服务上下文相关的服务评价扩展,提出了面向内存共享环境的组信誉模型CRep-R。仿真验证表明,组信誉机制的引入,对于提高内存共享环境的可用性,激励自主元素积极贡献资源和提供可靠服务,消除、抑制不良行为的影响能够发挥十分有效的作用。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP393.08

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 龙军;基于信任感知与演化的服务组合关键技术研究[D];中南大学;2011年
2 桂春梅;虚拟计算环境下信誉机制关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
3 欧阳竟成;对等网络中信任模型与激励机制研究[D];湖南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李肖;面向IT营销人员的移动虚拟学习社区研究与设计[D];西南交通大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 卢锡城;王怀民;王戟;;虚拟计算环境iVCE:概念与体系结构[J];中国科学E辑:信息科学;2006年10期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 曲向丽;网格环境下互信机制关键技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 廖楚晖,薛刚;关于税收腐败有关问题的研究[J];安徽大学学报;2003年02期
10 杨卫军,韦苇;化解村级债务的对策研究[J];安徽大学学报;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黎秀蓉;;“李约瑟之谜”的博弈论解读[A];第十一届中国制度经济学年会论文汇编(上)[C];2011年
2 李五四;;不同信息环境下价格功能的历史考察——兼论营销·博弈价格功能下的经济政策效应[A];中国道路:理论与实践——第三届北京中青年社科理论人才“百人工程”学者论坛(2009)论文集[C];2009年
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4 翁禾倩;黄源泉;李宇星;林心颖;;“绿色信贷”实施中制度缺陷的多维博弈分析[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
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9 吴晶;;投标人围标、串标的博弈论分析[A];责任与使命——七省市第十一届建筑市场与招标投标联席会优秀论文集[C];2011年
10 胡伟清;张宗益;;贿赂的经济学分析[A];2005年中国法经济学论坛会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 江翔宇;公司型基金法律制度研究[D];华东政法大学;2010年
2 李平英;产业组织结构与农产品质量管理研究[D];山东农业大学;2010年
3 马晓丽;我国农产品市场信息不对称问题研究[D];山东农业大学;2010年
4 刘家国;基于突发事件风险的供应链利益分配与行为决策研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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6 杨皎平;产业集群特性要素对技术创新的影响研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
7 刘嘉莹;第三方逆向物流系统构建及其运行优化研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
8 徐连章;新制度经济学视角下的我国海洋渔业资源可持续利用研究[D];中国海洋大学;2010年
9 武辉;公共政策分析视角下会计准则的政策过程研究[D];中国海洋大学;2010年
10 丁武民;乡村发展过程中的金融支持研究[D];中国海洋大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王威;鄂西南古集镇空间变迁研究[D];华中农业大学;2010年
2 张雄;土地使用权征用法经济学分析[D];华中农业大学;2010年
3 张舒;基于博弈论视角的开发区土地集约利用研究[D];华中农业大学;2010年
4 林敏;社会医疗保险道德风险分析及其控制对策研究[D];南京医科大学;2010年
5 叶青;基于可信的无线传感器网络认证技术的研究[D];安徽工程大学;2010年
6 左宗乐;多移动Agent动态协作在P2P文件共享中的应用研究[D];安徽工程大学;2010年
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8 李静;基于区域动态信任管理的可信路由协议[D];山东科技大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 甘永成;;论虚拟学习社区中的知识建构[J];中国远程教育;2006年02期
2 马红亮;;虚拟学习社区的社会学分析[J];中国远程教育;2006年09期
3 顾小清;促进IT与跨学科课程整合的主题学习模式[J];电化教育研究;2003年03期
4 杨玲,瞿祥华,杨贺盈;教育软件市场细分研究和营销策略[J];电脑开发与应用;2000年01期
5 吴江霞;杨放春;;支持事务机制的Web服务组合QoS属性预测方法[J];电子与信息学报;2008年03期
6 程秀榕;;关于学生营销心理学学习心理障碍的探索[J];福建财会管理干部学院学报;2006年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 甘永成;虚拟学习社区中的知识建构和集体智慧研究[D];华东师范大学;2004年
2 窦文;信任敏感的P2P拓扑构造及其相关技术研究[D];国防科学技术大学;2003年
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5 廖军;面向服务的计算(SOC)中服务组合的研究[D];电子科技大学;2006年
6 曲向丽;网格环境下互信机制关键技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
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8 吴钊;保证服务质量的动态Web服务组合及其性能分析研究[D];武汉大学;2007年
9 龚小勇;基于QoS的Web服务发现与组合方法研究[D];重庆大学;2008年
10 常俊胜;虚拟计算环境下基于信誉的信任管理研究[D];国防科学技术大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 王芳;网络社区中非正式学习的隐性知识共享研究[D];华东师范大学;2011年
2 郭玉华;企业营销人员薪酬体系问题研究及再设计[D];首都经济贸易大学;2011年
3 余际新;销售管理人员的激励分析[D];江西财经大学;2006年
4 邓伟;移动虚拟学习社区的设计与开发研究[D];西南大学;2008年
5 程名;网络虚拟社区的社区传播模式及社会特征形成研究[D];西南政法大学;2010年
【二级引证文献】
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 秦金;徐国胜;;基于DHT的分布式MySQL复制方案设计[A];第九届中国通信学会学术年会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 林跃东;语义Web服务组合关键技术研究及其在物联网中的应用[D];华南理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 潘迪宏;基于D-S证据理论的可信组合服务研究[D];中南大学;2012年
2 雷登坛;组合WEB服务中基于QoS的服务替换研究[D];中南大学;2013年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 邢栩嘉,林闯,蒋屹新;计算机系统脆弱性评估研究[J];计算机学报;2004年01期
2 林闯,彭雪海;可信网络研究[J];计算机学报;2005年05期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 窦文;信任敏感的P2P拓扑构造及其相关技术研究[D];国防科学技术大学;2003年
2 袁时金;信任管理关键技术研究[D];复旦大学;2005年
3 黄辰林;动态信任关系建模和管理技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卢锡城;怀进鹏;;面向互联网资源共享的虚拟计算环境专刊前言[J];软件学报;2007年08期
2 张世峰;刘欣然;姚远哲;;虚拟计算环境实验床平台的设计与实现[J];计算机科学;2009年03期
3 桂春梅;王怀民;吴泉源;蹇强;;虚拟计算环境中一种基于惩罚激励的信誉模型[J];计算机工程与科学;2010年04期
4 桂春梅;蹇强;王怀民;吴泉源;;虚拟计算环境中基于重复博弈的惩罚激励机制[J];软件学报;2010年12期
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6 张世峰;刘欣然;张鸿;;虚拟计算环境业务支撑平台[J];东南大学学报(自然科学版);2008年S1期
7 邓晓衡;张连明;刘毅;赵扶摇;陈志刚;;一种具有负载平衡的虚拟计算环境拓扑[J];中南大学学报(自然科学版);2011年06期
8 曹晓翀;王珊珊;吴刚;;虚拟计算环境中的上下文建模与推理方法研究[J];计算机工程与科学;2012年02期
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10 王怀民;唐扬斌;尹刚;李磊;;互联网软件的可信机理[J];中国科学E辑:信息科学;2006年10期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 李宇飞;朱春鸽;刘欣然;徐倩华;;一种基于虚拟计算环境的业务承载节点架构[A];2010年全国通信安全学术会议论文集[C];2010年
2 王岩;朱春鸽;刘欣然;徐倩华;张鸿;;一种基于虚拟计算环境的任务冗余调度机制研究[A];2011年全国通信安全学术会议论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 唐扬斌;虚拟计算环境下的组信誉与激励机制研究[D];国防科学技术大学;2007年
2 桂春梅;虚拟计算环境下信誉机制关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
3 顾宝军;虚拟计算环境下的信任管理研究[D];上海交通大学;2008年
4 刘晓东;虚拟计算环境下性能可预测编程模型及其支撑技术研究[D];上海大学;2014年
5 张圣栋;虚拟计算环境中高效发布订阅系统研究[D];国防科学技术大学;2011年
6 褚瑞;基于虚拟计算环境的内存资源共享技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
7 项国富;虚拟计算环境的安全监控技术研究[D];华中科技大学;2012年
8 樊沛;虚拟计算环境中面向通信特征的应用部署优化技术研究[D];国防科学技术大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 沈思淇;虚拟计算环境的迁移技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
2 李宇飞;基于虚拟计算环境的业务承载平台的实现[D];北京邮电大学;2011年
3 张世峰;虚拟计算环境业务支撑平台设计与实现[D];北京邮电大学;2009年
4 李振;基于虚拟计算环境的自治社区研究[D];中国石油大学;2011年
5 王文兴;虚拟计算环境中任务调度策略研究[D];中国石油大学;2011年
6 何龙;面向虚拟计算环境的负载均衡研究与设计[D];中国舰船研究院;2012年
7 韦举东;虚拟计算环境下空间数据副本一致性研究[D];中国石油大学;2011年
8 邢常振;基于虚拟计算环境的元调度器研究[D];中国石油大学;2010年
9 单佩佩;基于效用的虚拟计算环境中资源动态分配策略研究[D];杭州电子科技大学;2009年
10 冯大为;虚拟计算环境(iVCE)管理平台的研究与实现[D];国防科学技术大学;2009年
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