CN108933804A - 一种对等网络构建方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对等网络构建方法，包括：根据源网络节点的标识和目标网络节点的互联网协议(IP)地址生成连接请求信息；根据所述连接请求信息、所述源网络节点的标识和源网络节点的公钥生成校验信息，广播所述校验信息；接收所述目标网络节点反馈的连接响应，建立连接。本发明还公开了一种对等网络构建装置。

Description

一种对等网络构建方法和装置
技术领域
本发明涉及通信网络技术，尤其涉及一种对等网络构建方法和装置。
背景技术
对等(P2P，Peer to Peer)网络是一种分布式网络，其目标是利用因特网(Internet)环境中的各种可能的终端设备协同计算并共享其所拥有的一部分资源，包括存储能力、中央处理器(CPU，Central Processing Unit)能力、网络连接能力等；这些资源能被P2P网络中的网络节点访问，而不需要经过P2P网络外的其他中间实体。
目前P2P网络主要有以下几种结构：
集中式P2P网络：具有一个中心服务器负责记录共享信息，应答信息的查询，管理和组织P2P各客户端节点。
分布式非结构化P2P网络：采用随即图的组织方式来形成松散的网络，没有中心服务器，每个网络节点功能相同，所述网络节点既是服务器也是客户机。
分布式结构化P2P网络：利用分布式哈希表(DHT，Distributed Hash Table)路由算法，通过分布式散列函数将输入的关键字唯一映射到某个节点上，然后通过特定路由算法与该节点建立连接。
混合式P2P网络结构：是分布式P2P和集中式P2P二者的有机结合。
上述P2P网络结构分别具有以下问题：
集中式P2P网络：中心服务器一旦崩溃，整个网络系统就会瘫痪。集中式P2P结构可靠性和安全性较低，维护成本高，只对小型网络而言，在管理和控制方面具有一定优势。
分布式非结构化P2P网络：整个网络的扩张性较差，随着网络规模的扩大，网络容易发生拥塞查询效率较低。
分布式结构化P2P网络：维护相对复杂，通常只支持精确匹配资源搜索，对复杂搜索条件的支持较差。
混合式P2P网络结构：实现上比较困难，需要提供能够有效组织节点间关系的搜索网络。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种对等网络构建方法和装置，构建过程具有不可逆、安全、可靠性高的特点，构建的网络具有较强的灵活性、容错能力、可用性及鲁棒性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种对等网络构建方法，所述方法，包括：根据源网络节点的标识和目标网络节点的互联网协议IP地址生成连接请求信息；
根据所述连接请求信息、所述源网络节点的标识和源网络节点的公钥生成校验信息，广播所述校验信息；
接收所述目标网络节点反馈的连接响应，建立连接。
上述方案中，所述根据源网络节点的标识和目标网络节点的互联网协议IP地址生成连接请求信息，包括：
所述源网络节点的标识和所述目标网络节点的IP地址经过哈希Hash函数散列形成第一散列值；
利用源网络节点的私钥加密所述第一散列值，将加密后的第一散列值作为连接请求信息。
上述方案中，所述根据源网络节点的标识和目标网络节点的互联网协议IP地址生成连接请求信息之前，所述方法还包括：
确定所述源网络节点的公钥、所述源网络节点的私钥、所述源网络节点的标识和所述目标网络节点的IP地址。
本发明实施例提供了一种对等网络构建方法，所述方法，包括：接收源网络节点广播的校验信息；
从所述校验信息中提取连接请求信息，根据所述连接请求信息判断自身是否为目标网络节点，确定自身为目标网络节点时，向所述源网络节点反馈连接响应，建立连接。
上述方案中，所述根据连接请求信息判断自身是否为目标网络节点，包括：
从所述校验信息提取源网络节点的公钥，利用所述源网络节点的公钥解密所述连接请求信息，获得第一散列值；
确定自身的互联网协议IP地址和所述源网络节点的标识，根据所述自身的IP地址和所述源网络节点的标识进行哈希Hash函数散列得到第二散列值；
将所述第一散列值与所述第二散列值进行对比，所述第一散列值与所述第二散列值相等，则确定自身为目标网络节点，向所述源网络节点反馈连接响应，建立连接。
本发明实施例提供了一种计算机存储介质，其上存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时实现如上述实施例所述对等网络构建方法的步骤。
本发明实施例提供了一种对等网络构建装置，所述装置，包括：处理器和存储有计算机程序指令的存储器；
所述处理器，用于根据源网络节点的标识和目标网络节点的互联网协议IP地址生成连接请求信息；根据所述连接请求信息、所述源网络节点的标识和源网络节点的公钥生成校验信息，广播所述校验信息；接收所述目标网络节点反馈的连接响应，建立连接。
上述方案中，所述处理器，具体用于将所述源网络节点的标识和所述目标网络节点的IP地址经过哈希Hash函数散列形成第一散列值；
利用源网络节点的私钥加密所述第一散列值，将加密后的第一散列值作为连接请求信息。
上述方案中，所述处理器，还用于确定所述源网络节点的公钥、所述源网络节点的私钥、所述源网络节点的标识和所述目标网络节点的IP地址。
本发明实施例提供了一种计算机存储介质，其上存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时实现如上述实施例所述对等网络构建方法的步骤。
本发明实施例提供了一种对等网络构建装置，所述装置，包括：处理器和存储有计算机程序指令的存储器；
所述处理器，用于接收源网络节点广播的校验信息，提取连接请求信息，根据所述连接请求信息判断自身是否为目标网络节点，确定自身为目标网络节点时，向所述源网络节点反馈连接响应，建立连接。
上述方案中，所述处理器，具体用于从所述校验信息提取源网络节点的公钥，利用所述源网络节点的公钥解密所述连接请求信息，获得第一散列值；
确定自身的互联网协议IP地址和所述源网络节点的标识，根据所述自身的IP地址和所述源网络节点的标识进行哈希Hash函数散列得到第二散列值；
将所述第一散列值与所述第二散列值进行对比，所述第一散列值与所述第二散列值相等，则确定自身为目标网络节点，向所述源网络节点反馈连接响应，建立连接。
本发明实施例所提供的一种对等网络构建方法和装置，根据源网络节点的标识和目标网络节点的IP地址生成连接请求信息；根据所述连接请求信息、所述源网络节点的标识和源网络节点的公钥生成校验信息，广播所述校验信息；接收所述目标网络节点反馈的连接响应，建立连接。本发明实施例提供的方法和装置，基于网络节点在交互过程中建立起来的信任关系构建P2P网络拓扑结构，网络节点之间具有较好的信任度，整个网络具有较强的灵活性、容错能力、可用性以及鲁棒性；源网络节点利用节点唯一标识和目标网络节点的IP地址Hash成散列值，用私钥加密，保证源网络节点的唯一性、可靠性及安全性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种对等网络构建方法一的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种对等网络构建方法二的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种对等网络构建方法三的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种对等网络构建装置一的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种对等网络构建装置二的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例中，根据源网络节点的标识和目标网络节点的互联网协议(IP，Internet Protocol)地址生成连接请求信息；根据所述连接请求信息、所述源网络节点的标识和源网络节点的公钥生成校验信息，广播所述校验信息；接收所述目标网络节点反馈的连接响应，建立连接。
下面结合实施例对本发明再作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例提供的一种对等网络构建方法一的流程示意图；如图1所示，所述方法，应用于源网络节点，包括：
步骤101、根据源网络节点的标识和目标网络节点的IP地址生成连接请求信息；
步骤102、根据所述连接请求信息、所述源网络节点的标识和源网络节点的公钥生成校验信息，广播所述校验信息；
步骤103、接收所述目标网络节点反馈的连接响应，建立连接。
具体地，对等(P2P，Peer to Peer)网络内的网络节点，包括：所述源网络节点和除所述源网络节点以外的其他网络节点；
所述其他网络节点中有一个网络节点为源网络节点的目标网络节点。
所述网络节点分别具有唯一的标识，并拥有一对公钥与私钥。
所述公钥与所述私钥的关系为：用公钥加密的内容只能用私钥解密，用私钥加密的内容只能用公钥解密。
具体地，所述根据源网络节点的标识和目标网络节点的IP地址生成连接请求信息之前，所述方法还包括：
源网络节点确定自身的公钥、私钥、标识和目标网络节点的IP地址。
所述根据源网络节点的标识和目标网络节点的IP地址生成连接请求信息，包括：
所述源网络节点将自身的标识与目标网络节点的IP地址经过哈希(Hash)函数散列形成散列值，作为第一散列值；
利用自身的私钥加密所述第一散列值，加密后的第一散列值作为连接请求信息。
具体地，所述校验信息，可以包括但不限于：所述连接请求信息、所述源网络节点的标识、源网络节点的公钥、源网络节点的IP地址等。
源网络节点广播由所述连接请求信息、所述源网络节点的标识和所述源网络节点的公钥等构成的校验信息，由其他网络节点接收所述源网络节点发送的校验信息，提取所述连接请求信息，并利用所述源网络节点的公钥解密获得第一散列值，将所述第一散列值与所述其他网络节点散列获得的第二散列值进行对比，判断自身是否为目标网络节点，所述其他网络节点确定自身为目标网络节点，则反馈连接响应，由所述源网络节点接收所述连接响应，建立源网络节点和目标网络节点的连接。
连接成功后，将首次成功建立的网络节点之间的消息作为区块链头结点在P2P网络的网络节点中进行存储，往后每次网络节点之间的消息交换依次按照区块链的方式进行存储，形成一条包含P2P网络所有网络节点交互的完整信息链。
图2为本发明实施例提供的一种对等网络构建方法二的流程示意图；如图2所示，所述方法，应用于目标网络节点，包括：
步骤201、接收源网络节点广播的校验信息，所述校验信息，包括：连接请求信息、源网络节点的标识和源网络节点的公钥；
步骤202、从所述校验信息中提取连接请求信息，根据所述连接请求信息判断自身是否为目标网络节点，确定自身为目标网络节点时，向所述源网络节点反馈连接响应，建立连接。
需要说明的是，源网络节点广播校验信息，除源网络节点外的其他网络节点均可以接收所述校验信息，所述其他网络节点根据所述校验信息判断自身是否为目标网络节点，所述其他网络节点中有一个为目标网络节点，确认自身为目标网络节点，反馈连接响应，建立连接。
以下对包含目标网络节点的其他网络节点进行说明。
具体地，所述根据连接请求信息判断自身是否为目标网络节点之前，所述方法包括：其他网络节点确定自身的IP地址。
所述根据连接请求信息判断自身是否为目标网络节点，包括：
所述其他网络节点从所述校验信息提取源网络节点的公钥，利用所述源网络节点的公钥解密所述连接请求信息，获得第一散列值；
所述其他网络节点确定所述源网络节点的标识和所述其他网络节点自身的IP地址，将所述源网络节点的标识和所述其他网络节点自身的IP地址经过Hash函数散列得到第二散列值；
将所述第一散列值与所述第二散列值进行对比，所述第一散列值与所述第二散列值相等时，则确定所述源网络节点发送的所述目标网络节点的IP地址与所述其他网络节点的IP地址相同，所述其他网络节点作为目标网络节点向所述源网络节点发送连接响应，建立连接；
所述第一散列值与所述第二散列值不相等时，则确定所述源网络节点发送的所述目标网络节点的IP地址与所述其他网络节点的IP地址不相同，所述其他网络节点不是目标网络节点，不做操作。
连接成功后，将首次成功建立的网络节点之间的消息作为区块链头结点在P2P网络的网络节点中进行存储，往后每次网络节点之间的消息交换依次按照区块链的方式进行存储，形成一条包含P2P网络所有网络节点交互的完整信息链。
图3为本发明实施例提供的一种对等网络构建方法三的流程示意图；如图3所示，所述方法，包括：
步骤301、源网络节点向其他网络节点广播校验信息；
所述校验信息，包括但不限于：连接请求信息、源网络节点的标识、源网络节点的IP地址和源网络节点的公钥；
具体地，所述源网络节点和所述其他网络节点，均具有唯一的标识，并拥有一对公钥与私钥；
具体地，步骤301源网络节点向其他网络节点广播校验信息之前，所述方法，还包括：
所述源网络节点将自身的标识与目标网络节点的IP地址经过Hash函数散列形成第一散列值，这里用散列值x表示；
所述源网络节点利用所述私钥加密所述散列值x，得到加密后的散列值x，作为连接请求信息。
步骤302、所述其他网络节点收到校验信息，从中提取所述连接请求信息，根据所述连接请求信息判断自身是否为目标网络节点，其他网络节点确定自身为目标网络节点时，则向所述源网络节点反馈连接响应，并建立连接；以此类推，逐步建立起非结构化的P2P网络。
具体地，所述其他网络节点运用非对称加密算法判断自身是否为目标网络节点。
所述根据所述连接请求信息判断自身是否为目标网络节点，包括：
所述其他网络节点收到所述源网络节点发送的校验信息，提取所述连接请求信息，并利用所述源网络节点的公钥解密所述连接请求信息，得到散列值x；
所述其他网络节点利用所述源网络节点的标识和自身的IP地址，经过Hash函数散列得到第二散列值，这里用散列值y表示；
将散列值x与散列值y进行对比，若散列值x≠散列值y，则表示所述源网络节点发送的所述目标网络节点的IP地址与其他网络节点的IP地址不相同，则所述其他网络节点确认自身不是目标网络节点，不做操作；
若散列值x＝散列值y，则表示所述源网络节点发送的所述目标网络节点的IP地址与其他网络节点的IP地址相同，所述其他网络节点确定自身为目标网络节点，所述其他网络节点作为目标网络节点向所述源网络节点反馈连接响应，并与之建立连接。
所述方法，还可以包括：将首次成功建立连接的网络节点之间的消息作为区块链头结点在P2P网络的网络节点中进行存储，往后每次网络节点之间的消息交换依次按照区块链的方式进行存储，形成一条包含P2P网络所有网络节点交互的完整信息链。
本发明实施例中，P2P网络的建立运用区块链技术，基于网络节点在交互过程中建立起来的信任关系，构建P2P网络拓扑结构，网络节点与网络节点之间具有较好的信任度，整个网络具有较强的灵活性、容错能力、可用性以及鲁棒性；
网络节点之间的连接过程采用非对称加密算法判断自身是否为目标网络节点，使得P2P网络构建过程具有不可逆、安全、可靠性高的特点；
网络节点利用节点自身的标识和目标网络节点的IP地址经过Hash函数散列获得散列值，并用私钥加密散列值，与连接请求的其他信息一起广播出去，能够排除非法节点的伪装，保证网络节点的唯一性、可靠性以及安全性；
将网络节点间的通信消息以区块链的形式进行存储，增加了信息的安全性，同时提高了信息查询效率，有效减少网络拥塞，改善了传统分布式非结构化P2P网络扩张性差的缺点。
本发明实施例提供了一种计算机存储介质，其上存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时实现如图1所示的所述对等网络构建方法的步骤。
图4为本发明实施例提供的一种对等网络构建装置一的结构示意图；如图4所示，所述装置，包括：第一处理器和存储有计算机程序指令的第一存储器；
其中，所述第一处理器用于运行所述计算机程序指令时，执行：
根据源网络节点的标识和目标网络节点的互联网协议IP地址生成连接请求信息；根据所述连接请求信息、所述源网络节点的标识和源网络节点的公钥生成校验信息，广播所述校验信息；接收所述目标网络节点反馈的连接响应，与目标网络节点建立连接。
具体地，所述第一处理器还用于运行所述计算机程序指令时，执行：
将所述源网络节点的标识和所述目标网络节点的IP地址经过哈希Hash函数散列形成第一散列值；
利用源网络节点的私钥加密所述第一散列值，将加密后的第一散列值作为连接请求信息。
具体地，所述第一处理器还用于运行所述计算机程序时，执行：
确定所述源网络节点的公钥、所述源网络节点的私钥、所述源网络节点的标识和所述目标网络节点的IP地址。
这里需要说明的是，P2P网络内的网络节点，包括：所述源网络节点和除所述源网络节点以外的其他网络节点；
所述网络节点分别具有唯一的标识，并拥有一对公钥与私钥。
所述公钥与所述私钥的关系为：用公钥加密的内容只能用私钥解密，用私钥加密的内容只能用公钥解密。
本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时实现如图2所述对等网络构建方法的步骤。
图5为本发明实施例提供的一种对等网络构建装置二的结构示意图；如图5所示，所述装置，包括：第二处理器和存储有计算机程序指令的第二存储器；
其中，所述第二处理器用于运行所述计算机程序时，执行：
接收源网络节点广播的校验信息，提取连接请求信息，根据所述连接请求信息判断自身是否为目标网络节点，确定自身为目标网络节点时，向所述源网络节点反馈连接响应，与源网络节点建立连接。
这里，所述校验信息，包括：连接请求信息、源网络节点的标识和源网络节点的公钥。
具体地，所述第二处理器还用于运行所述计算机程序时，执行：
从所述校验信息提取源网络节点的公钥，利用所述源网络节点的公钥解密所述连接请求信息，获得第一散列值；
确定自身的互联网协议IP地址和所述源网络节点的标识，根据所述自身的IP地址和所述源网络节点的标识进行哈希Hash函数散列得到第二散列值；
将所述第一散列值与所述第二散列值进行对比，所述第一散列值与所述第二散列值相等，则确定自身为目标网络节点，向所述源网络节点反馈连接响应，建立连接。
以上所述处理器通常控制对等网络构建装置的整体操作，上述处理器可以包括一个或多个处理器来执行计算机程序，以完成上述方法的全部或部分步骤。此外，处理器还可以包括一个或多个模块，便于处理器与其他组件之间的交互。
以上所述存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备、或者它们的组合来实现。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM，Ferromagnetic Random Access Memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。本发明实施例描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种对等网络构建方法，其特征在于，所述方法，包括：根据源网络节点的标识和目标网络节点的互联网协议IP地址生成连接请求信息；
根据所述连接请求信息、所述源网络节点的标识和源网络节点的公钥生成校验信息，广播所述校验信息；
接收所述目标网络节点反馈的连接响应，建立连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据源网络节点的标识和目标网络节点的互联网协议IP地址生成连接请求信息，包括：
所述源网络节点的标识和所述目标网络节点的IP地址经过哈希Hash函数散列形成第一散列值；
利用源网络节点的私钥加密所述第一散列值，将加密后的第一散列值作为连接请求信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据源网络节点的标识和目标网络节点的互联网协议IP地址生成连接请求信息之前，所述方法还包括：
确定所述源网络节点的公钥、所述源网络节点的私钥、所述源网络节点的标识和所述目标网络节点的IP地址。
4.一种对等网络构建方法，其特征在于，所述方法，包括：接收源网络节点广播的校验信息；
从所述校验信息中提取连接请求信息，根据所述连接请求信息判断自身是否为目标网络节点，确定自身为目标网络节点时，向所述源网络节点反馈连接响应，建立连接。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据连接请求信息判断自身是否为目标网络节点，包括：
从所述校验信息提取源网络节点的公钥，利用所述源网络节点的公钥解密所述连接请求信息，获得第一散列值；
确定自身的互联网协议IP地址和所述源网络节点的标识，根据所述自身的IP地址和所述源网络节点的标识进行哈希Hash函数散列得到第二散列值；
将所述第一散列值与所述第二散列值进行对比，所述第一散列值与所述第二散列值相等，则确定自身为目标网络节点，向所述源网络节点反馈连接响应，建立连接。
6.一种计算机存储介质，其上存储有可执行程序，其特征在于，所述可执行程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述对等网络构建方法的步骤。
7.一种对等网络构建装置，其特征在于，所述装置，包括：处理器和存储有计算机程序指令的存储器；
所述处理器，用于根据源网络节点的标识和目标网络节点的互联网协议IP地址生成连接请求信息；根据所述连接请求信息、所述源网络节点的标识和源网络节点的公钥生成校验信息，广播所述校验信息；接收所述目标网络节点反馈的连接响应，建立连接。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理器，具体用于将所述源网络节点的标识和所述目标网络节点的IP地址经过哈希Hash函数散列形成第一散列值；
利用源网络节点的私钥加密所述第一散列值，将加密后的第一散列值作为连接请求信息。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理器，还用于确定所述源网络节点的公钥、所述源网络节点的私钥、所述源网络节点的标识和所述目标网络节点的IP地址。
10.一种计算机存储介质，其上存储有可执行程序，其特征在于，所述可执行程序被处理器执行时实现如权利要求4或5所述对等网络构建方法的步骤。
11.一种对等网络构建装置，其特征在于，所述装置，包括：处理器和存储有计算机程序指令的存储器；
所述处理器，用于接收源网络节点广播的校验信息，提取连接请求信息，根据所述连接请求信息判断自身是否为目标网络节点，确定自身为目标网络节点时，向所述源网络节点反馈连接响应，建立连接。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述处理器，具体用于从所述校验信息提取源网络节点的公钥，利用所述源网络节点的公钥解密所述连接请求信息，获得第一散列值；
确定自身的互联网协议IP地址和所述源网络节点的标识，根据所述自身的IP地址和所述源网络节点的标识进行哈希Hash函数散列得到第二散列值；
将所述第一散列值与所述第二散列值进行对比，所述第一散列值与所述第二散列值相等，则确定自身为目标网络节点，向所述源网络节点反馈连接响应，建立连接。
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