基于信誉的延迟容忍网络激励方案

doi:10.3969/j.issn.0372-2112.2014.09.012

电子学报 ›› 2014, Vol. 42 ›› Issue (9): 1738-1743.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2014.09.012

基于信誉的延迟容忍网络激励方案

张磊, 张希, 安成锦, 唐朝京

国防科技大学电子科学与工程学院, 湖南长沙 410073

收稿日期:2013-03-13 修回日期:2013-08-15 出版日期:2014-09-25 发布日期:2014-09-25
作者简介:张磊 男，1981年9月出生，山东东营人.2010年毕业于国防科技大学电子科学与工程学院，获工学博士学位.现为国防科技大学电子科学与工程学院副教授，主要从事空间网络安全及协议分析方向的研究. E-mail：leizhang.nudt@gmail.com；张希 男，1983年3月出生，山东济南人.2013年毕业于国防科技大学电子科学与工程学院，获工学博士学位.现为国防科技大学电子科学与工程学院工程师，主要从事延迟容忍网络路由协议方向的研究.；安成锦 女，1982年9月出生，河南民权人.2010年毕业于国防科技大学电子科学与工程学院，获工学博士学位.现为国防科技大学电子科学与工程学院讲师，主要从事网络协议分析与识别、SAR图像处理等方向的研究.；唐朝京 男，1962年4月出生，江苏武进人.国防科技大学电子科学与工程学院教授，博士生导师.主要研究方向为信息安全、空间通信和量子通信等.
基金资助:
国家自然科学基金（No.61101073）

A Reputation-Based Incentive Scheme for Delay Tolerant Networks

ZHANG Lei, ZHANG Xi, AN Cheng-jin, TANG Chao-jing

College of Electronic Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha, Hunan 410073, China

Received:2013-03-13 Revised:2013-08-15 Online:2014-09-25 Published:2014-09-25

摘要/Abstract

摘要：

由于长延迟、频繁中断等特性，延迟容忍网络采用“存储-携带-转发”的路由方式实现报文的传递.这种传输方式建立在网络节点互相信任，诚实合作的假设之上.然而，由于受到自身资源的限制，网络中存在自私节点拒绝参与网络合作的行为，导致网络传输性能下降，甚至无法正常运行.针对此类问题，本文提出一种基于信誉的延迟容忍网络激励方案，鼓励节点共享资源，并约束自私行为.设计了一种观测协议，以解决延迟容忍网络环境下对网络节点行为的观测问题；提出了一种信誉模型，通过信任值评价节点的可信程度，从而优化路由决策，惩罚自私节点.仿真结果表明了本文提出的激励方案的有效性和可行性.

关键词: 延迟容忍网络, 信誉, 激励, 信任, 自私行为

Abstract:

Due to the long delay and frequent disconnection,"store-carry-forward" manner was designed and adopted for bundle propagation in delay tolerant networks (DTN).The transmission process is on the basis of the hypothesis that DTN nodes depend on each other and participate in cooperation honestly.However,as constrained with the limited communication and bandwidth resources,selfish nodes will usually deny cooperating,which degrades the performance of DTNs.To address the selfishness issue,a reputation-based incentive scheme is proposed for DTN to stimulate nodes to share resources and restrain misbehaving in this paper.An observation protocol is presented to observe other's behavior.A novel reputation model is proposed to determine the degree of trust,influence routing decision,and punish selfish nodes.The simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed scheme.

Key words: delay tolerant network, reputation, incentive, trust, selfishness

中图分类号:

TP393

张磊, 张希, 安成锦, 唐朝京. 基于信誉的延迟容忍网络激励方案[J]. 电子学报, 2014, 42(9): 1738-1743.

ZHANG Lei, ZHANG Xi, AN Cheng-jin, TANG Chao-jing. A Reputation-Based Incentive Scheme for Delay Tolerant Networks[J]. Acta Electronica Sinica, 2014, 42(9): 1738-1743.

参考文献

[1] K Fall.A delay-tolerant network architecture for challenged Internets[J].Computer Communication Review, 2003, 33(4):27-34.
[2] K Fall, S Farrell.DTN:An architectural retrospective[J].IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2008, 26(5):828-836.
[3] 樊秀梅, 单志广, 张宝贤.容迟网络体系结构及其关键技术研究[J].电子学报, 2008, 36(1):161-170. Fan Xiumei, Shan Zhiguang, Zhang Baoxian.State-of-the-art architecture and techniques for delay-tolerant networks[J].Acta Electronica Sinica, 2008, 36(1):161-170.(in Chinese)
[4] Y Yoo, D P Agrawal.Why does it pay, to be selfish in a MANET[J].IEEE Wireless Communications, 2006, 13(6):87-97.
[5] S Buchegger, J Y Le Boudec.Self-policing mobile ad hoc networks by reputation systems[J].IEEE Communications Magazine, 2005, 43(7):101-107.
[6] 张洪, 段海新, 刘武.RRM:一种具有激励机制的信誉模型[J].中国科学 E辑:信息科学, 2008, 38(10):1747-1759.
[7] 吴鹏, 吴国新, 方群.一种基于概率统计方法的P2P系统信任评价模型[J].计算机研究与发展, 2008, 45(3):408-416. Wu Peng, Wu Guoxin, Fangqun.A reputation-based trust model based on probability and statistics for P2P systems[J].Journal of Computer Research and Development, 2008, 45(3):408-416.(in Chinese)
[8] H J Zhu, X D Lin, R X Lu, et al.SMART:A secure multilayer credit-based incentive scheme for delay-tolerant networks[J].IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2009, 58(8):4628-4639.
[9] R Lu, X Lin, H Zhu, X Shen.Pi:A practical incentive protocol for delay tolerant networks[J].IEEE Transactions on Wireless Communications, 2010, 9(4):1483-1493.
[10] R Sakai, K Ohgishi, M Kasahara.Cryptosystems based on pairing[A].Symposium on Cryptography and Information Security (SCIS) 2000[C].Okinawa, Japan:ISEC of IEICE, 2000.915-921.

[1]	欧阳丹彤, 刘扬, 宋金彩, 王浩然, 张立明. 结合结构特征基于测试集重排序的故障诊断方法[J]. 电子学报, 2022, 50(1): 63-71.
[2]	乐光学, 戴亚盛, 杨晓慧, 杨忠明, 马柏林, 刘建华. 海上边缘计算云边智能协同服务建模[J]. 电子学报, 2021, 49(12): 2407-2420.
[3]	李雅倩, 盖成远, 肖存军, 吴超, 刘佳甲. 基于细化多尺度深度特征的目标检测网络[J]. 电子学报, 2020, 48(12): 2360-2366.
[4]	杨曦, 罗平, 贾古丽. 基于社会学信任理论的软件可信性概念模型[J]. 电子学报, 2019, 47(11): 2344-2353.
[5]	杨震, 杨甜甜, 范科峰, 王勇. 基于信任合成的云服务动态组合机制研究[J]. 电子学报, 2018, 46(3): 614-620.
[6]	鲜征征, 李启良, 黄晓宇, 陆寄远, 李磊. 融合显/隐式信任协同过滤算法的差分隐私保护[J]. 电子学报, 2018, 46(12): 3050-3059.
[7]	万川, 韩玉兵, 盛卫星, 马晓峰, 张仁李. 基于辅助相位优化的交替投影阵列综合算法[J]. 电子学报, 2017, 45(11): 2602-2610.
[8]	王慧强, 邹世辰, 林俊宇, 吕宏武, 冯光升. 基于信任路径搜索的分布式虚拟化环境下可信服务组件选择方法——HA_OTPS[J]. 电子学报, 2017, 45(1): 192-199.
[9]	张维玉, 吴斌, 耿玉水, 朱江. 基于协同矩阵分解的评分与信任联合预测[J]. 电子学报, 2016, 44(7): 1581-1586.
[10]	张涛, 马建峰, 习宁, 刘西蒙, 熊金波. 面向服务移动社交网络中基于信任的分布式服务组合方法[J]. 电子学报, 2016, 44(2): 258-267.
[11]	肖云鹏, 姚豪豪, 刘宴兵. 一种基于云模型的WSNs节点信誉安全方案[J]. 电子学报, 2016, 44(1): 168-175.
[12]	吴大鹏, 傅象玖, 张洪沛, 王汝言. 节点状态感知的延迟容忍网络拥塞控制策略[J]. 电子学报, 2016, 44(1): 186-192.
[13]	章刚, 陈庆奎. 基于有效路径统计网络的群组命令传输模型[J]. 电子学报, 2015, 43(9): 1826-1832.
[14]	郭萍, 周未, 成亚萍. 基于信任度计算的三阈值控制Ad Hoc网络节点撤销机制[J]. 电子学报, 2015, 43(8): 1589-1597.
[15]	侯森, 罗兴国, 宋克. 基于信息源聚类的最大熵加权信任分析算法[J]. 电子学报, 2015, 43(5): 993-999.

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