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数据存储技术是计算机领域研究的热点之一。随着Internet规模的不断扩大和多媒体技术的出现,视频、音乐、图片、电子书籍等大量数据充斥着网络。如何对海量的数据进行快速、高效、安全的存储和管理,是当前互联网发展的挑战之一。基于对等结构(Peer-to-Peer,P2P)的系统通过互联网连接孤立的计算机用户,其高可扩展的特性,适合于构造大规模分布式文件共享存储系统。 本文系统地研究了分布式存储技术的发展现状和未来趋势,并在此基础上,提出了STI-Store(Secure Trustful Incentive Storage System)分布式存储系统,深入细致地研究了基于P2P网络的激励模型,信任模型,副本管理,路由算法和安全通信等方面的内容,取得了若干创新和成果。 本文的主要创新点包括: 1.本文提出了一种新的基于博弈论的P2P激励(Incentive)模型,来鼓励节点参与合作。节点只享受不贡献的自私行为是影响P2P系统发展的关键问题之一。现有的激励机制都是基于节点贡献值,而忽略了节点的自身收益。针对上述问题,提出了一种基于博弈论的P2P系统激励机制,并给出了该机制的数学描述。该机制按照激励值分配资源,综合考虑了节点贡献值和节点自身收益,并给出了贡献因子和自身收益因子。 2.本文提出了一种新的基于行为信任的P2P信任(Trust)模型,来避免恶意节点的欺骗行为。在P2P网络中,由于每个客户都可以直接发布共享信息,随着恶意节点的出现,大量的伪造数据和欺骗行为影响到P2P应用的进一步推广。现有的模型不能很好地保证P2P的服务质量,同时缺乏对信任衰减,协同作弊等问题的考虑。针对上述问题,提出了一种基于行为信任的P2PTrust模型,并给出了该模型的数学分析和信任算法。模型综合考虑了直接信任和推荐信任,给出了时间衰减函数和推荐调整因子。 3.本文提出了一种新的基于动态规划的分布式副本管理机制。副本可以提高分布式系统的数据可靠性。传统的副本管理算法都假设每个副本