对等(P2P)网络中的搭便车问题使得网络节点只享用信息资源服务而不为系统贡献资源,导致网络中的共享资源不断减少,严重影响P2P网络系统的性能。为此,根据博弈论中的纳什均衡理论提出基于RDEC算法的激励机制。通过模拟实验并对相关数据进行分析,结果表明,该策略能改进P2P网络中资源的公平共享,最大化系统的效用。

第3 7卷第 l 5期V_ -7 o 3 l

计

算

机

工

程

21 0 1年 8月Au s 01 gu t 2 1

No 1 .5

Co mpu e trEng n e i g i e rn

网络与通信

文章编号：1o_32( ll—08_ 3文献标识码： o -48015 o9- o 2 ) _ 0 A

中围分类号：T339 P9 o

基于博弈论的 P P激励机制 2张妮娓，陈绥阳 L,余洋。 (. 1西安思源学院电子信息工程学院，西安 703;2西安交通大学信息科学系，西安 704; 108 . 1093华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定 0 10 ) . 703

摘

要：等(2)对 P P网络中的搭便车问题使得网络节点只享用信息资源服务而不为系统贡献资源，导致网络中的共享资源不断减少，严重影

响 P P网络系统的性能。为此， 2根据博弈论中的纳什均衡理论提出基于 R E D C算法的激励机制。通过模拟实验并对相关数据进行分析，结果表明，该策略能改进 P P网络中资源的公平共享，最大化系统的效用。 2 关健诃：等网络；博弈论；激励机制；纳什均衡理论；资源分配对

P2 I c n i eM i h n s s d 0 m eTh o y P e tv e a im Ba e n Ga e r n cZHANG e . i, W i we CHEN u . a g, YU n ' S iy n ,,一 Ya g( . c o l f lc o i I fr t nE gn e n,’nSy a ie s y Xi n7 0 3, hn; 1 S h o E e t nc n o mai n ie r g Xi iu nUnv r t,’ 1 0 8 C i a o r o i a i a2 De a t e to f r ai n S in e Xi a i o o g Un v r i,’ n 71 0 9 Ch n; . pr m n f n o m to c e c,’ n Ja t n i e st Xia 0 4, i a I y,

3 S h o o E e t c l n El t ncE gn e n, r hn lc i P we Unv ri, a dn 7 0 3 C i a . c o l f lcr a d e r i n ie r g Not i a co i hC iaE e t c o r ie s y B o ig0 1 0, h n ) r t

[ bt c] h e- d g r l er o er 2 ) e ok k s o e o l ue no

t n eo r snt do c n i t g eo r s r A s a t T e r - i o e i P e t— e( P n t r mae n d s ny s i r i su e i e o tb i su e f r f er n p b m n i - P P w f mao r c s a f r un r c ot e s t m . tl a s r s u c sc n i u o d c e s,wh c e o l fe t he P P n t k s se p r o a c . o s l e t e p o e, h sp p r h yse I e d e o r e o tn e t e r a e ih s r usy a c st 2 e wor y t m ef r n e T o v r b m t i a e i m h l p o os sa P P c n i e me h n s b s d o r p e 2 i e tv c a im a e n RDEC l o t n ag r hm y u i g t eNa h e u l ru t e r, i i b sn h s q ii i m o y S multo x e me t n e a a y i f t b h . a ne p r i i n sa d t n l ss o s h i d t e n ta e t e sr t g a r v e o r e s a i g f i y a d m a i z e s se u i t . a ad mo s r t tae y c n i h mp o e r s u c h rn a r n x mi et y t m tl y l h i

[ yw r s er oP e(2￣ ew r;a er;ne t emeh ns Nahe ul r m er;eo reds iu o Ke o d]P e- -er Pl t ok g met oy icn v ca i t- P n h i m; s q ib u t o rsuc ir t n ii h y tb iDoI 1 3 6/is.0 03 2 .0 11 . 7: 0 9 9 . n10 -4 82 1 . 0 js 52

1概述随着科学技术的发展，对等(er oP e P P网络逐步深 P e——e, 2 ) t '

复杂的审计工作，容易造成单点失效现象。还有很多研究者都致力于激励机制的研究。但是这些激励模型都是基于节

入到人们的学习、工作和生活中。P P技术不同于传统网络 2

技术，的本质思想是：它打破传统的客户/服务器模式，让一切网络成员享有自由、平等、互联的功能，使任

意 2个网络节点之间都能共享文件、传递消息。P P网络中节点自由通 2信、平等交流和互联的特点，使得 P P网络技术得到了迅猛 2的发展。同时这些特性也使得 P P网络存在“但 2搭便车”f e ( e- r一r ig问题。 i n) d

点贡献值的，忽略了节点的自身收益。仅依靠节点的贡献值来激励节点是一种强迫行为，其结果可能会使大部分节点贡献资源。但是节点在贡献资源的同时也在追求其自身的收益，只有同时通过增加节点的收益，节点才可能去主动调整策略，贡献更多的资源。 因此，本文综合考虑了节点的贡献值和收益值 2方面，个

在博弈的基础上提出了 R C算法，由此来激励节点积极参 DE与贡献、分享资源。

所谓 f er ig问题，是指 P P网络中的节点只享用信 r . dn e- i 2息资源服务而不为系统贡献资源所带来的共性问题 J这一。

2基于博弈论的 P P激励模型的算法分析和实现 2对 PP 2网络中的激励机制进行研究主要是为了解决 f e r— er ig问题。如果缺乏合适激励机制的 P P文件分发系统会 in d 2导致下载速度变慢和下载时间变长，而在 P P流媒体中，会 2

现象的出现，导致网络中可共享的资源不断地减少，严重影响到 P P网络系统的性能。文献[】 2 1描述了 G uel n t a系统中节 l点 2 4 h的运行活动。在这 2 4 h中，系统中大约有 7%的节 0点不去共享其本身的资源， 7 4%的下载任务都交给了 1%的节点来完成，另外 2%的节点承担了系统中 9%的下载任务。 5 9 这一问题的存在，大大降低了 P P网络的公平性，同时也降 2

造成播放不连续、黑屏或者马赛克的问题。本文的目标就是找到一种合理的并且能够针对不同系统特点的激励机制，来促进节点的合作，从而达到优化网络性能的目的。激励节点

低了网络的整体性能，结果严重影响了用户的利益。显然，

fein r—d g现象与 PP通信模式提倡的协作共享理念是不一 e ri 2致的。f er ig行为的蔓延将导致 P P系统中的节点无法 r -d e. n i 2公平共享系统资源，如果不对这种现象进行遏制，那么 P P 2系统有可能会退化为传统的客户端/民月务器模式。许多 P P系 2统依赖于兴趣节点之间的合作，但因为合作会消耗节点的资源并可能带

来性能的降低，所以每个节点都试图最大化自己 的效用，结果导致系统的总体效用降低口。】 文献[] 4最早提出将微支付的方法应用到激励机制上，并用博弈论分析了可行性。但是微支付的方法要求第三方进行

在贡献自己资源的同时，尽可能使每个参与节点的媒体质量 都能满足 Q S的需要。 o

2基于激励值的激励机制 . 1 21节点贡献值的确定 .1 .P P网络中的节点在向系统提供服务的同时，也在享用 2基金项目：华北电力大学青年教师科研基金资助项 H( 0 1O 1 2 9 l0 ) 0

作者简介：张娓娓( 7一，,士研究生， 1 8 )女硕 9主研方向： 2 PP技术；陈绥阳，教授；余洋，硕士

收稿日：21 32期 01—1 - 0

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