P2P网络中的BitTorrent协议研究

第３６卷第６期　

２００７年ｌ２月　电子科技大学学报　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆＣｈｉｎａ　Ｖｌ０１．３６　Ｎｏ．６　Ｄｅｃ．２００７　

ＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔ网络中的Ｐ２Ｐ蠕虫传播仿真分析　

吴春江，周世杰，肖春静，吴　跃　

（电子科技大学计算机科学与工程学院成都６１００５４）　

【摘要】对等网络蠕虫（简称Ｐ２Ｐ蠕虫）是目前Ｐ２Ｐ网络面临的重大安全威胁之一。由于具有极强的隐蔽性和破坏性，Ｐ２Ｐ　蠕虫能够控制访问感染节点的路由表，获取该节点的邻居信息，构建攻击列表，以实现精确的目标攻击。该文通过仿真的方　

法，分析了Ｐ２Ｐ蠕虫在ＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔ网络中的传播特性，验证了相关参数对Ｐ２Ｐ蠕虫传播的影响。实验结果表明，Ｐ２Ｐ蠕虫的传播　与ＢＴ网络的状态、蠕虫的攻击能力、初始感染蠕虫节点比例以及单位时间内免疫节点比例有着非常紧密的联系。　

关键词ＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔ；对等网络；仿真；蠕虫　

中图分类号１］Ｐ３９３．０８　文献标识码Ａ　

Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｅｐｉｄｅｍｉｃ　ｏｆ　Ｐ２Ｐ　Ｗｏｒｍｓ　ｉｎ　ＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ　

ⅥｒＬＪ　Ｃｈｕｎ－ｊｉａｎｇ，ＺＨＯＵ　Ｓｈｉ－ｊｉｅ，ＸＩＡＯ　Ｃｈｕｎ－ｊｉｎｇ，ⅥｒＬＪ　Ｙｕｅ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＥｌｅｔｒｏｎｉｃ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆＣｈｍａ　Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００５４）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｐｅｅｒ－ｔｏ．．Ｐｅｅｒ（Ｐ２Ｐ）ｗｏｒｍｓ　ｈａｖｅ　ｂｅｃｏｍｅ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｓｏｍｅ　ｍａｊｏｒ　ｔｈｒｅａｔｓ　ｔｏ　ｐｅｅｒ．，ｔｏ．．ｐｅｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　

ｎｏｗａｄａｙｓ．Ｗｉｔｈ　ｉｔｓ　ｓｔｒｏｎｇ　ｈｉｄｄｅｎ　ｆｅａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｉｔｙ，ｔｈｅ　Ｐ２Ｐ　ｗｏｒｍｓ　ｃａｎ　ａｔｔａｃｋ　ｔｈｅ　ｇｏａｌ　ｎｏｄｅｓ　ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ　ｂｙ　

第２４卷第８期　２００７年８月　计算机应用研究　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ　Ｖｏ１．２４　Ｎｏ．８　Ａｕｇ．２００７　

Ｐ２　Ｐ网络中的匿名电子拍卖协议研究　

白晓峰，马文平，杨元原　

（西安电子科技大学计算机网络与信息安全教育部重点实验室，西安７１００７１）　

摘要：在Ｐ＝２Ｐ网络中实现电子拍卖的功能对于Ｐ＝２Ｐ技术具有重要意义，这将意味着电子商务同样可以在Ｐ＝２Ｐ　网络中广泛应用。然而，匿名性、投标价保密性、抗勾结性等安全问题一直是电子拍卖研究的难点问题，一种合　

理的解决方法是将盲签名、知识证明、可验证的数字签名加密算法引入到电子拍卖协议中。这样不仅可以很好　地解决Ｐ＝２Ｐ网络无中心服务器的不足，还使得系统的安全性能得到显著提高。　

关键词：点对点网络；数字签名；电子拍卖；激励机制　中图分类号：ＴＰ３９３　文献标志码：Ａ　文章编号：１００１—３６９５（２００７）０８—０３１８－０３　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ａｎｏｎｙｍｏｕｓ　ｅ－ａｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｉｎ　Ｐ２Ｐ　

ＢＡＩ　Ｘｉａｏ—ｆｅｎｇ，ＭＡ　Ｗｅｎ—ｐｉｎｇ，ＹＡＮＧ　Ｙｕａｎ—ｙｕａｎ　（Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＮｅｔｗｏｒｋｓ＆Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｘｉｄｉａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　’ａｎ　７１００７１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐ２Ｐ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉＳ　ａ　ｎｅｗ　ｄｉｓｔｒｌｂｕｔｅｄ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｍｏｄｅｌ　ｗｈｉｃｈ　ｄｏｅｓ　ｎｏｔ　ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｏｎ　Ｓｅｌｗｅｒｓ．Ｉｔ　ｉＳ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ａｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｐ２Ｐ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ．Ｔｈｉｓ　ｍｅａｎｓ　ｔｈａｔ　ｅ－ｃｏｍｍｅｒｃｅ　ｉｎ　Ｐ２Ｐ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ　ｃａｎ　ｂｅ　ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｉｓｓｕｅｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ａｎｏｎｙｍｉｔｙ．ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｂｉｄｄｅｒｓ’ｑｕｏｔａｔｉｏｎｓ。ａｎｔｉ—ｃｏｌｌｕｓｉｏｎ　ａｒｅ　ｓｔｉｌｌ　ｔｈｅ　ｄｉｍｃｕｌｔ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｉｎ　ｅ－ａｕｃ．　ｔｉｏｎ．Ａ　ｇｏｏｄ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｉｓ　ｔｏ　ｄｅｐｌｏｙ　ｂｌｉｎｄ　ｓｉｇｎａｔｕｒｅ，ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ—ｐｒｏｖｅ　ａｎｄ　ｖｅｒｉｆｉａｂｌｅ　ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｉｇｎａｔｕｒｅｓ　ｉｎ　ｅ－ａｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｔｏｃｏ１．Ｉｔ　ｗｉｌｌ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｒｅｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅ　ｔｈａｔ　ｎｏ　ｃｅｎｔｅｒｓ　ｉｎ　Ｐ２Ｐ　ｎｅｔｗｏｒｋ．ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｓａｆｅｔｙ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｅｅｒ—ｔｏ—ｐｅｅｒ（Ｐ２Ｐ）；ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｉｇｎａｔｕｒｅｓ；　ａｕｃｔｉｏｎ；ｉｎｃｅｎｔｉｖｅ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　

bt下载原理

BT下载（BitTorrent下载）是一种基于P2P（点对点）协议的下载方式，其原理是将一个文件分割成许多小块，并通过种子文件进行描述和信息交换，使多个用户之间能够共同分享和下载文件。

BT下载的流程如下：

1. 创建种子文件：文件分享者首先创建一个种子文件，它包含了被分享文件的相关信息，如文件名、大小、各小块的哈希值等。

2. 共享种子文件：文件分享者将种子文件发布到与BT下载相关的网站或论坛上，其他用户可以通过下载种子文件来获取共享文件的相关信息。

3. 下载种子文件：下载者通过打开种子文件，获取被分享文件的元数据信息。

4. 连接Tracker服务器：下载者使用种子文件中包含的Tracker服务器的地址，连接到Tracker服务器上报自己的下载状态和下载进度，以获取其他拥有该文件的用户的信息。

5. 寻找Peers并建立连接：下载者从Tracker服务器获取到其他拥有该文件的用户（称为Peers）的IP地址和端口号，并与之建立TCP或UDP连接。

6. 交换数据：下载者与Peers之间开始交换并下载文件的数据。下载者根据文件的块哈希值，向Peers请求需要的文件块，Peers则通过传输相应的文件块数据给下载者。

7. 分享下载进度：在下载过程中，下载者也会将自己的下载进度信息上报给Tracker服务器，并与其他Peers进行交换，以便其他下载者能够找到并连接到自己。

8. 下载完成：当下载者完成文件的所有块的下载后，它也成为了一个拥有该文件的分享者，可以继续保持与其他Peers的连接，将文件块分享给它们。

通过这种分块、交换和分享的方式，BT下载实现了高效的文件传输和数据共享。由于每个下载者都可以成为分享者，从而形成了一个去中心化的网络结构，提高了下载速度和文件的可用性。

P2P协议是什么

P2P协议，即点对点协议（Peer-to-Peer Protocol），是一种计算机网络通信协议，它允许网络中的节点直接与其他节点通信，而无需通过中央服务器。在P2P网络中，每个节点既可以充当客户端，也可以充当服务器，节点之间可以平等地进行数据交换和资源共享。

P2P协议的基本原理

P2P协议的基本原理是将参与网络通信的节点分为两类：客户端和服务器。客户端节点既可以向其他节点请求数据，也可以向其他节点提供自己拥有的数据。服务器节点则负责维护网络中的一致性和稳定性。

P2P协议的基本工作流程如下：

1. 节点加入网络：节点通过向网络中的其他节点发送请求，加入P2P网络。

2. 节点发现：新加入的节点通过与其他节点通信，发现其他可用的节点。

3. 资源发现：节点通过搜索其他节点的资源索引，找到所需的数据或资源。

4. 数据交换：节点之间直接建立连接，进行数据交换和传输。

5. 节点退出：节点可以随时退出P2P网络，不影响其他节点的正常运行。

P2P协议的优点

P2P协议相比传统的客户端-服务器模式具有以下几个优点：

1. 去中心化：P2P网络中没有中央服务器，节点之间通过直接通信进行数据交换，使网络更加去中心化，减少了单点故障的风险。

2. 可扩展性：P2P网络的规模可以根据需求动态扩展，节点的增加不会对整个网络的性能造成显著影响。

3. 节省带宽：由于节点之间直接通信，不需要经过中央服务器转发，可以节省网络带宽。

4. 数据共享：节点可以共享自己拥有的数据和资源，提高资源的利用率和共享效益。

P2P协议的应用场景

P2P协议在许多领域都有广泛的应用，以下是几个典型的应用场景： 1. 文件共享：P2P协议可以用于实现大规模的文件共享网络，如BitTorrent等，用户可以通过P2P网络快速下载和分享文件。

2. 即时通信：P2P协议可以用于实现即时通信应用，如Skype等，用户可以通过P2P网络实时传输语音、视频和文字信息。