P2P網(wǎng)絡編碼技術(shù)研究.pdf

1、P2P網(wǎng)絡的流量占Internet總流量的50％以上，而且這個比例還在上升，因此提高其帶寬利用率成為亟待解決的問題。Ahlswede等在2000年首次提出的網(wǎng)絡編碼允許網(wǎng)絡中間節(jié)點進行數(shù)據(jù)處理，它具有提高帶寬利用率、保證信息安全等優(yōu)點。因此，本文研究適于P2P網(wǎng)絡的安全網(wǎng)絡編碼方法。
　　 首先，介紹了網(wǎng)絡編碼的基本情況，并重點研究了網(wǎng)絡編碼實現(xiàn)技術(shù)；其次，分析了P2P網(wǎng)絡中現(xiàn)有網(wǎng)絡編碼方法的基本原理和優(yōu)缺點；最后，提出一種適于

2、P2P網(wǎng)絡的安全網(wǎng)絡編碼方法，它包括三個功能模塊，分代分組交叉網(wǎng)絡編碼模塊、防竊聽網(wǎng)絡編碼模塊和防污染網(wǎng)絡編碼模塊，三者交叉進行、共同協(xié)作。分代分組交叉網(wǎng)絡編碼模塊是針對P2P網(wǎng)絡中無分代、分代、代間網(wǎng)絡編碼方法的缺點而設計的，它采用稀疏矩陣作為局部編碼系數(shù)矩陣對信息執(zhí)行分代分組交叉的隨機線性網(wǎng)絡編碼。
　　 本文給出了其理論分析和仿真分析，結(jié)果顯示：分代分組交叉網(wǎng)絡編碼方法可以達到無分代、分代、代間網(wǎng)絡編碼方法的共贏效果，采用

3、稀疏矩陣作為其局部編碼系數(shù)矩陣能提高編碼速度。防竊聽網(wǎng)絡編碼模塊是針對P2P網(wǎng)絡中的竊聽問題而設計的，它在信源和信宿采用具有下三角矩陣特點的范德蒙矩陣對信息進行防竊聽處理。對其進行了安全性分析和效率分析，結(jié)果顯示：它可以實現(xiàn)弱安全，其時間和空間復雜度都比類似方法低，且降低的極限為50％。防污染網(wǎng)絡編碼模塊是針對應用網(wǎng)絡編碼的P2P網(wǎng)絡抗污染能力差的問題而設計的，采用基于線性同態(tài)函數(shù)和RSA的數(shù)字簽名機制對信息進行簽名和驗證。該機制的安全