P2P即時網絡技術在通信平臺中的應用

摘 要:隨著P2P網絡技術的發展，利用P2P即時網絡技術在通訊平臺中的應用越來越廣泛，P2P技術改變了傳統的服務器客戶端(C/S)的交流模式，使得利用網絡開展即時通訊成為可能。利用P2P即時網絡技術可以有效的減少通訊費用，且具有較高的傳輸效率，相比于傳統的BBS、電子郵件等通訊方式，提高了用戶之間的互動性。就P2P即時網絡技術在通訊平臺中的應用進行了一些探討，分析了該網絡應用的基本原理和安全性的一些問題。

關鍵詞:P2P即時網絡技術;通訊平臺

中圖分類號:TP

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)08-0282-01

P2P技術即對等網技術，也叫做點到點技術，它打破了傳統的依賴中心服務器模式的網絡技術，使得P2P網絡中的節點均處于對等的地位，充分挖掘了節點計算機的功能，實現了網絡資源的即時共享，P2P弱化了服務器的功能，甚至取消了服務器的概念，成千上萬的互聯的計算機處于對等的地位，網絡中的每一臺計算機技能當做網絡服務的發起者，又能對其他的計算機的請求作出響應，提供自己的資源和服務，讓網絡共享更加容易。P2P技術具有良好的數據發布性，加入到P2P網絡中的節點均可以發布自己的資源和信息，從此數據的發布不再依賴服務器，打破了服務器的瓶頸效應，P2P用戶可以快速的交換數據，加強了數據的互動性，數據更新也比以前依賴中心服務器的時候更快，這對具有即時通訊要求的應用極為有利，用戶之間可以直接進行數據交互，免去了中間服務器的干擾，本文就P2P即時網絡技術的應用進行一些探討。

利用通訊平臺進行通訊必須具備實時性和即時性，能讓任意雙方都可以建立實時的聯系，建立一個安全、共享的虛擬通訊空間，人們可以進行各種活動，包括同時進行和交互進行的。伴隨這網絡技術的蓬勃發展，人們越來越多的使用即時通訊工具來進行溝通，比如國內的QQ，而P2P即時通訊技術越來越多的應用于通訊系統，使得即時通訊系統的性能大為提高。即時通訊指的是即時消息，它讓通訊的雙方使用即時消息進行文字、語音等信息的交換，即時通訊技術還支持文件傳輸，遠程共享計算機桌面以及一些應用程序，甚至支持多用戶的網絡會議。P2P即時網絡技術是P2P技術里的一項重要應用，它支持即時通訊系統的工作，讓即時通訊系統越來越受到用戶的歡迎。在即時通訊系統的發展史上，最早出現的即時通訊系統是ICQ，由一家以色列的公司研制，ICQ系統運行并不是很穩定，但是還是受到了用戶的追捧，在短時間內就獲得了大量的用戶，而隨著即時通訊技術的發展，越來越多的企業提出了自己的即時通訊系統，這種通訊模式構成了對傳統通訊模式的威脅，越來越多的人將及時通訊作為其生活必不可少的一部分。

P2P即時網絡的結構包括集中式P2P網絡、完全分布式結構化P2P網絡、完全分布式非結構化P2P網絡、混合式P2P網絡四種。集中式P2P網絡在形式上由一個中心服務器來記錄共享信息及回應對這些信息的請求，它雖然具有中心服務器，但是和傳統的C/S模式仍有本質上的區別，傳統的C/S模式采用的是服務器壟斷的形式，客戶端之間不具有交互的功能，客戶端只能訪問服務器上的資源，而集中式P2P網絡得資源放在客戶端，采用該網絡結構的P2P系統是第一代的P2P系統。完全分布式結構化P2P網絡是一個結構化的網絡，人們希望在P2P網絡中能有效的查找信息，即找到用戶需要的資源，該網絡使用基于分布式散列表(DHT)的路由算法。DHT是由大量節點一起維護的散列集，散列被分割成非連續的塊，每個節點維護擁有自己的散列塊，在DHT中，節點是動態變化的，且節點數量是巨大的，通過散了函數，節點的鍵值被被映射到一個巨大的線性空間里，目前使用DHT的P2P網絡有Pastry、Chord及CAN。完全分布式非結構化P2P網絡是一個松散的網絡，采用隨機的方式組織，該網絡具有良好的容錯性，可用性比較強，其中的每個節點均具有相同的功能，同時扮演客戶和服務器的角色，也被稱為對等點。完全分布式非結構化P2P網絡拓跋具有配置簡單的特點，不需要服務器的支持，在小規模網絡具有較高的查詢效率，但是隨著網絡規模的膨脹，網絡的負載也越來越大。該結構的可擴展性較差。混合式P2P網絡集合了集中式P2P和分布式P2P結構的優勢，其設計思想和處理能都有了較大改進，它在分布式模式的基礎上將用戶節點按其能力進行區分，使某些節點擔任一些特殊的角色，混合式P2P網絡包括用戶節點、搜索節點、索引節點三類節點。用戶節點即是普通節點，搜索節點用來處理搜索請求，索引節點用來保存可以利用的搜索節點信息、搜索狀態信息以及盡力維護網絡的結構。一個節點同時可以擔任搜索節點和索引節點兩個角色。混合式P2P網絡結構廣泛應用于第三代P2P軟件系統里面。

下面簡單介紹幾個國內外利用P2P即時網絡技術的即時通訊系統，從這個幾個系統里面我們可以發現P2P即時網絡技術的強大功能。Skypey是一款英特網語音即時通訊軟件，由著名的KaZaA軟件的創始人Niklas發明，Skypey是當前網絡上最流行的電話軟件之一，Skypey具有眾多優點，包括語音清晰、高度保密、免費多方通話以及可跨平臺性，其中Skypey利用AES加密算法，保證了消息的安全性，用戶登錄服務器也會進行身份驗證，保證了整個系統的具有較高的安全性。Skypey采用了半分布式拓撲結構，節點之間按照不同的能力分為超級節點和普通節點。

大家對QQ不會陌生吧，QQ的網絡結構和P2P網絡技術有極大聯系，它屬于標準的集中式的P2P網絡結構，中心服務器用來管理用戶注冊、登錄等業務，QQ節點之間進行消息和文件的傳輸。QQ在號碼安全性方面的措施有密碼保護、號碼激活等方式。中心服務器對QQ系統而言極為重要，為了降低風險，QQ次用了分布式服務器結構。

GTalk是由美國谷歌公司推出的IM即時聊天軟件，但是由于缺乏用戶和市場，沒有得到廣泛的應用。從網絡架構上來講Gtalk和QQ一樣的，用戶首先要登錄到服務器去驗證自己的身份，同時更新自己的好友列表和在線信息。Gtalk把用戶的聊天記錄保存在服務器上，所有的聊天記錄會保留一份副本在服務器上，還有Gtalk不支持離線消息，只能通過電子郵件發送消息給離線好友。

我們通過分析Skypey系統的安全性來探討P2P即時通訊系統的安全問題。Skypey采用一套私有的加密協議，其安全性在P2P系統里算是較高的。Skypey的通話安全取決于運行計算機的安全、網絡第三方的影響等因素。威脅Skypey安全的手段有文件傳輸劫持，Skypey的文件采用了加密措施，即使獲取Skypey文件也不一定能破譯文件;即時消息劫持;語音竊聽，竊聽比上述攻擊更為困難，Skypey的語音會進行實時加密，往往使攻擊者無功而返。只要攻擊者發現系統的漏洞，攻擊Skypey也不是不可能的。Skypey的身份驗證采用的是中心服務器驗證的方式，這一點對P2P即時通訊系統非常重要，身份驗證是保障通訊安全的有效手段。當Skypey用戶第一次登錄時，必須提交用戶的注冊信息，以此來獲得登錄的用戶名和密碼，用戶名和密碼在以后的登錄中需要驗證。

參考文獻

[1]關峪.基于P2P技術的即時通信系統研究與實現[D].北京交通大學，2007.

[2]楊沿航.即時通信系統的研究與實現[D].哈爾濱工程大學，2007.

[3]ESWARANMP，SARLA A S，WHINSTON A B.P2P networking:an information-sharing alternative[J].IEEE Computer，2001，34(7):31-38.

[4]呂喆.基于P2P技術實現即時通信系統的研究[D].吉林大學，2004.

[5]L.Tassiulas，A.Ephremides.Stability properties of constrained queueing systems and scheduling policies for maximum throughput in multi hop radio networks[J].IEEETransactions on Automatic Control，Vol37，No12，Dee.1992:1936-1948.

[6]宋雪昌.基于JXTA對等網絡的即時通信系統的研究與實現[D].蘇州大學，2005.

[7]呂喆，王樹明.基于P2P技術的企業即時通信平臺開發研究[J].計算機與現代化，2007，6:67-70.

[8]LI Yun，LI Wei-hua.Building Trust Peer-to-peer Networks with TLS and X.509 Certificates[J].計算機工程，2002，28(S1期):125-128.