论文部分内容阅读
假块污染攻击(fake block attack)是一种严重破坏P2P文件共享网络的攻击方式。假块污染攻击者在客户端下载文件时,提供非用户期望的数据,导致客户端下载文件失败。这种攻击方式使P2P文件共享网络不能够提供正常的服务,极大的降低了用户体验。当前典型的P2P文件共享网络应用程序(如BitTorrent,eMule)采用基于信誉值的黑名单机制来抵御假块污染攻击。在P2P文件共享网络应用中,这种黑名单机制将按照某种规则给予提供正确数据的客户端一定的积分,同时会给予提供错误数据的客户端极大的积分惩罚,但是客户端并不是每次以基本校验块的大小来提供数据的。因此即使在基本校验块中只存在一个污染攻击者,其他处于该块的提供正确数据的正常客户端都会被误判为攻击者。基于信誉值的黑名单机制缺乏量化数据说明其有效性,包括误判率。 本文从下载文件的客户端角度出发,构建了一个污染攻击模型,该模型刻画了客户端下载文件的过程,并且本文从下载文件的客户端和污染攻击者两个方面,分别对客户端的下载性能和污染攻击者的攻击代价进行了形式化的定义和描述。同时,本文也分析了不同污染策略下的量化指标值,包括下载时间滞后比,额外流量开销比,污染攻击节点数,流量干扰系数。利用上述模型,从客户端下载流行文件和非流行文件两种情况,对基于信誉值的黑名单机制的有效性分别进行了分析。通过模拟实验表明,基于信誉值的黑名单机制存在很高的误判率等问题。另一方面,与不采用黑名单机制的客户端相比,采用基于信誉值的黑名单的客户端并没有在客户端的下载性能和敌手代价这两个方面体现出明显的优势。针对两种典型假块污染攻击(一种是传输少于基本传输块的错误数据的方式,另一种是使客户端在排队和传输状态间切换并传输少量数据的方式),提出了一种新的基于传输特征的黑名单。通过模拟实验表明,该黑名单能够比基于信誉值的黑名单更加有效的抵御这两种假块污染攻击。