機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中自私節(jié)點(diǎn)的激勵機(jī)制研究

肖 楠，宋科寧，鄧 敏，熊曾剛，徐 瓊，徐 方

(1.湖北工程學(xué)院 計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院，湖北 孝感 432000;2.中國人民解放軍95829部隊(duì)?wèi)?zhàn)勤保障隊(duì)，湖北 孝感 432000;3.湖北大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院，湖北 武漢 430062)

在移動智能設(shè)備普及的時(shí)代，無線通信技術(shù)發(fā)展迅速，許多無線自組織網(wǎng)絡(luò)也相繼出現(xiàn)，如Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)(Mobile Ad-hoc NETworks，MANET)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等。而處于無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備在通信之前都需要提前建立一條完整的端到端鏈路，然而由于節(jié)點(diǎn)的頻繁移動、分布不均勻等因素的影響，通信雙方的連接經(jīng)常會中斷，最終導(dǎo)致設(shè)備間無法正常通信。在這種情況下，機(jī)會網(wǎng)絡(luò)(Opportunistic Networks)[1-3]提供了一種新的訪問方式，讓設(shè)備可以在沒有通信鏈路的情況下完成通信。

機(jī)會網(wǎng)絡(luò)[1-3]是一種新的自組織網(wǎng)絡(luò)，它主要依靠節(jié)點(diǎn)間的移動和相遇完成消息的轉(zhuǎn)發(fā)過程，并且利用了“存儲-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)”的通信方法將消息從源節(jié)點(diǎn)傳遞到目的節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間消息的傳輸。

但是機(jī)會網(wǎng)絡(luò)沒有固定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)間的通信范圍有限，數(shù)據(jù)傳輸過程中很難實(shí)現(xiàn)直接傳輸，因此機(jī)會網(wǎng)絡(luò)利用節(jié)點(diǎn)間的相遇選擇中繼節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，從而具有傳輸延遲、傳輸成功率較低等問題。而以往的研究重點(diǎn)集中在路由算法上，沒有深入研究過節(jié)點(diǎn)的行為，并且現(xiàn)有的算法也都是基于節(jié)點(diǎn)間的完全合作，沒有考慮過節(jié)點(diǎn)是否自私。如果節(jié)點(diǎn)是自私的，就會直接影響到消息的成功轉(zhuǎn)發(fā)，并且網(wǎng)絡(luò)很難對節(jié)點(diǎn)行為實(shí)行監(jiān)督和管理。此外，在現(xiàn)實(shí)生活中一個(gè)人就是一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這就給節(jié)點(diǎn)賦予了社會屬性，因此節(jié)點(diǎn)很容易產(chǎn)生自私行為，從而影響網(wǎng)絡(luò)的性能，也給機(jī)會網(wǎng)絡(luò)帶來了巨大挑戰(zhàn)。因此，如何激勵機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中的自私節(jié)點(diǎn)參與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)成為目前研究的熱點(diǎn)。

1 自私節(jié)點(diǎn)概述

機(jī)會網(wǎng)絡(luò)主要以“存儲-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)”的轉(zhuǎn)發(fā)方式實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間的通信，而由于沒有完整的通信鏈路，所以節(jié)點(diǎn)能夠自己決定是否進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。但又因?yàn)橘Y源有限，節(jié)點(diǎn)不愿意轉(zhuǎn)發(fā)消息，因此很容易產(chǎn)生自私行為[4-9]。

1.1 節(jié)點(diǎn)自私的原因

在機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生自私行為的原因主要有以下幾種[4-9]：

1)有限的網(wǎng)絡(luò)資源。由于節(jié)點(diǎn)只有有限的能量、緩存空間等資源，因此在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的同時(shí)節(jié)點(diǎn)會使用自身的緩存空間存儲數(shù)據(jù)，消耗自身的能量轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)給下一跳節(jié)點(diǎn)，并且參與轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點(diǎn)還不會獲得任何的收益，所以很容易導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生不參與合作轉(zhuǎn)發(fā)或者直接丟棄轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)容的自私行為。

2)維護(hù)隱私安全。節(jié)點(diǎn)在幫助傳輸信息的同時(shí)，會暴露自己的地址、身份等相關(guān)信息，從而使惡意節(jié)點(diǎn)容易攻擊中繼節(jié)點(diǎn)，損害節(jié)點(diǎn)自身利益。因此，在沒有任何中繼保護(hù)或者是利益獲取的情況下，節(jié)點(diǎn)不會參與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

3)追求最大利益。比如基于虛擬貨幣的激勵策略和基于聲譽(yù)的激勵策略。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一定的虛擬貨幣或聲譽(yù)，而轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)會獲得相應(yīng)的貨幣或聲譽(yù)值。這時(shí)節(jié)點(diǎn)就會為了追求最大利益，偽造信息和欺騙消息發(fā)送者，從而制造自己成功轉(zhuǎn)發(fā)的假象，獲得相應(yīng)的虛擬貨幣和聲譽(yù)值，但是實(shí)際上節(jié)點(diǎn)并沒有參與轉(zhuǎn)發(fā)。

1.2 自私節(jié)點(diǎn)的分類

按照上述節(jié)點(diǎn)自私的原因，自私節(jié)點(diǎn)可以分為以下三類：

1)最大利益化的節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)希望最大限度地利用網(wǎng)絡(luò)資源并且盡可能地減少資源消耗。那么這類節(jié)點(diǎn)就會拒絕參與轉(zhuǎn)發(fā)其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，但是它們會復(fù)制自己的數(shù)據(jù)包，提高傳輸成功率并減少網(wǎng)絡(luò)的傳輸延遲。這就會導(dǎo)致其他節(jié)點(diǎn)的利益和網(wǎng)絡(luò)的性能受到影響。

2)資源不足的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)節(jié)點(diǎn)資源不足時(shí)， 它們沒有精力去轉(zhuǎn)發(fā)其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包， 因此往往會表現(xiàn)出不參與數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)或直接丟棄數(shù)據(jù)包的自私行為。

3)惡意節(jié)點(diǎn)。這類節(jié)點(diǎn)會偽造信息并且欺騙其他節(jié)點(diǎn)證明自己并非自私節(jié)點(diǎn)，引誘其他節(jié)點(diǎn)選擇自己作為中繼節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)從而騙取利益，降低網(wǎng)絡(luò)性能。

另外自私節(jié)點(diǎn)也可以根據(jù)資源限制和社會關(guān)系將自私節(jié)點(diǎn)分為個(gè)體自私節(jié)點(diǎn)和社會自私節(jié)點(diǎn)。

1)個(gè)體自私節(jié)點(diǎn)。由于能量、緩存空間等有限的資源，節(jié)點(diǎn)很容易產(chǎn)生自私行為。因此，這類節(jié)點(diǎn)它們主要是轉(zhuǎn)發(fā)自己的信息，但是拒絕為其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)信息。

2)社會自私節(jié)點(diǎn)。因?yàn)樯鐣傩缘年P(guān)系，節(jié)點(diǎn)會具有不同的社會關(guān)系，所以很容易影響節(jié)點(diǎn)的行為。這類節(jié)點(diǎn)主要是根據(jù)它們的社會關(guān)系來減輕自己的自私程度，并且只轉(zhuǎn)發(fā)那些與它們有緊密社會關(guān)系的節(jié)點(diǎn)傳遞過來的信息，從而導(dǎo)致了網(wǎng)路中節(jié)點(diǎn)的自私行為。

1.3 自私節(jié)點(diǎn)的檢測

隨著自私節(jié)點(diǎn)的數(shù)量增加，網(wǎng)絡(luò)中傳遞消息的數(shù)量會迅速減少，性能降低。因此，如果可以發(fā)現(xiàn)并阻止節(jié)點(diǎn)的自私行為，即使所有節(jié)點(diǎn)都傾向于自私行為，也有可能實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)完全協(xié)作時(shí)的相同性能。但是，機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的行為會受到各種內(nèi)部因素和外部因素的影響，所以節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)出來的自私方式也各有不同。因此，制定不同的檢測機(jī)制并使用檢測機(jī)制檢測出自私節(jié)點(diǎn)是有必要的，這樣可以減少自私節(jié)點(diǎn)對路由算法的干擾，降低其對網(wǎng)絡(luò)性能的影響。目前，已經(jīng)提出了幾種機(jī)制用來檢測網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)對消息的拒絕轉(zhuǎn)發(fā)和丟棄行為。主要應(yīng)用于自私節(jié)點(diǎn)的檢測方法[9]有以下幾種：

1)鄰居監(jiān)測。Marti等[10]提出了一個(gè)眾所周知的監(jiān)控系統(tǒng)——“看門狗系統(tǒng)”，它的原理如圖1所示。假設(shè)存在一條從節(jié)點(diǎn)S經(jīng)過中間節(jié)點(diǎn)A、B、C到達(dá)節(jié)點(diǎn)D的路徑，節(jié)點(diǎn)A不能直接傳輸?shù)焦?jié)點(diǎn)C但它可以監(jiān)聽節(jié)點(diǎn)B的通信。因此，當(dāng)節(jié)點(diǎn)A發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包給節(jié)點(diǎn)B去轉(zhuǎn)發(fā)給節(jié)點(diǎn)C的時(shí)候，節(jié)點(diǎn)A通常可以知道節(jié)點(diǎn)B是否發(fā)送了這個(gè)數(shù)據(jù)包，并且，如果沒有為轉(zhuǎn)發(fā)過程單獨(dú)執(zhí)行加密操作，那么節(jié)點(diǎn)A還可以判斷節(jié)點(diǎn)B是否篡改了數(shù)據(jù)。所以，Watchdog算法的主要過程是：節(jié)點(diǎn)會將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包放在自己的緩沖區(qū)中，然后通過維護(hù)最近發(fā)送過數(shù)據(jù)包的緩沖區(qū)，將每個(gè)監(jiān)聽到的數(shù)據(jù)包與緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)包進(jìn)行比較，查看是否存在匹配。如果存在匹配，則證明此數(shù)據(jù)包已被轉(zhuǎn)發(fā)，Watchdog算法會將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)包刪除。當(dāng)然，如果緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)包超過一定的生存周期，那么Watchdog會給負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)增加一條故障記錄。當(dāng)故障記錄超過一定的閾值后，Watchdog就會將這個(gè)節(jié)點(diǎn)認(rèn)定為行為不當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)，同時(shí)將這條認(rèn)定消息發(fā)送并告知源節(jié)點(diǎn)。因此，看門狗主要用來檢測行為不當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)，其中消息的發(fā)送者會驗(yàn)證它遇到的節(jié)點(diǎn)是否轉(zhuǎn)發(fā)了消息。

但是此監(jiān)控方法中的節(jié)點(diǎn)A只能判斷節(jié)點(diǎn)B是否將數(shù)據(jù)包發(fā)送給節(jié)點(diǎn)C，但是它無法判斷節(jié)點(diǎn)C是否接收到數(shù)據(jù)包，所以看門狗檢測機(jī)制無法觀察出第二跳節(jié)點(diǎn)的行為。

2)確認(rèn)機(jī)制。TCP協(xié)議采用的就是端到端的確認(rèn)機(jī)制(Acknowledgement, ACK)，接收端發(fā)送確認(rèn)，并通知發(fā)送端接收到連續(xù)數(shù)據(jù)流中某些位置的數(shù)據(jù)包。這種選擇性確認(rèn)(Selective ACK，SACK)技術(shù)主要用于確認(rèn)無序的數(shù)據(jù)塊。Liu等[11]提出了一種2ACK機(jī)制，其中消息的接收者要發(fā)送兩次確認(rèn)包-2ACK給發(fā)送者，以確認(rèn)消息已經(jīng)成功接收。而2ACK技術(shù)與TCP協(xié)議中的ACK和SACK方案的不同之處在于：2ACK機(jī)制試圖檢測那些行為不端的節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)貪婪地為源節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，但在數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)卻拒絕轉(zhuǎn)發(fā)；但TCP使用ACK和SACK卻是用來度量當(dāng)前路由的有用性，并采取適當(dāng)?shù)男袆印Ｋ?ACK機(jī)制的基本思想是：當(dāng)節(jié)點(diǎn)收到上一跳節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包后，它會立刻采用洪泛的方式給上一跳節(jié)點(diǎn)發(fā)送確認(rèn)信息。節(jié)點(diǎn)的檢測過程如圖2所示，當(dāng)節(jié)點(diǎn)在下一跳節(jié)點(diǎn)上成功轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時(shí)，下一跳鏈接的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)將返回一個(gè)稱為2ACK的特殊兩跳確認(rèn)，以表明數(shù)據(jù)包已成功接收。但是這樣的2ACK傳輸只發(fā)生在小部分?jǐn)?shù)據(jù)包中而不是所有數(shù)據(jù)包，這種選擇性確認(rèn)目的在于減少由2ACK方案引起的額外路由開銷。

3)自主檢測。Bigwood和Henderson[12]提出了IRONMAN算法，用來判斷節(jié)點(diǎn)的自私性。機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會記錄下自己與其他節(jié)點(diǎn)的相遇信息，IRONMAN算法主要是利用這一信息來獲取節(jié)點(diǎn)間的合作情況，從而判斷節(jié)點(diǎn)是否是自私的。算法的實(shí)現(xiàn)過程如圖3所示，節(jié)點(diǎn)A想發(fā)送消息給B，但是它先遇見了節(jié)點(diǎn)C并把消息轉(zhuǎn)發(fā)給C，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)A認(rèn)為C會在自己之前先遇見B。之后，節(jié)點(diǎn)C遇見了B，但因?yàn)樗淖运剑圆]有把消息轉(zhuǎn)發(fā)給節(jié)點(diǎn)B。后來，節(jié)點(diǎn)A遇到B后交換了雙方的歷史相遇信息，并且A告訴B它讓節(jié)點(diǎn)C把信息轉(zhuǎn)發(fā)給B。因此，節(jié)點(diǎn)B知道自己遇見了C但沒有接收到信息，從而也知道了節(jié)點(diǎn)C是自私節(jié)點(diǎn)。然而，在這一檢測過程中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是隨機(jī)移動的，所以并不能確定節(jié)點(diǎn)間下次的相遇時(shí)間，因此這類檢測并不能滿足一定的時(shí)效性。

4)基于聲譽(yù)檢測。在聲譽(yù)系統(tǒng)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一定的聲譽(yù)值。而聲譽(yù)值是信用高低的體現(xiàn)，因此系統(tǒng)需要設(shè)置一定的閾值，當(dāng)節(jié)點(diǎn)的聲譽(yù)值小于閾值的時(shí)候，節(jié)點(diǎn)就被確定為自私節(jié)點(diǎn)。Behrouz等[13]在Watchdog的機(jī)制上增加了聲譽(yù)機(jī)制，節(jié)點(diǎn)會根據(jù)直接和間接的檢測信息更新其他節(jié)點(diǎn)的信譽(yù)值，并更新自己對于其他節(jié)點(diǎn)的看法，從而判斷出其他節(jié)點(diǎn)是否是自私節(jié)點(diǎn)以及它們自私的程度。而Buchegger和Le Boudet[14]采用的檢測方法主要來源于Dawkins[15]所提出的“自私的基因”這一靈感， Dawkins使用了一個(gè)生態(tài)實(shí)例解釋了鳥類將寄生蟲從對方頭上清除的生存機(jī)會以及由此產(chǎn)生的基因選擇。他將鳥分成兩類：第一種是“傻瓜”，總是無條件幫助其他鳥類，第二種是“騙子”，總是欺騙其他鳥類讓它們把寄生蟲從頭上清除，卻沒有回報(bào)它們。顯然，欺騙者比較有優(yōu)勢，但是隨著時(shí)間的推移，這兩者都會被淘汰。因此，他介紹了第三種鳥——“吝嗇鬼”，這種鳥開始會幫助每一只鳥，但慢慢地它不會再幫助那些不回報(bào)的鳥。所以，模擬顯示，當(dāng)剛開始的時(shí)候，大多數(shù)都是騙子，只有少數(shù)人是傻瓜和吝嗇鬼，但隨著時(shí)間的流逝吝嗇鬼會獲得最大的利益并最終獲勝。正如Dawkins所解釋的那樣，互惠、利他主義對每一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都是有益的。當(dāng)同時(shí)給予恩惠時(shí)，節(jié)點(diǎn)就會因?yàn)榧磿r(shí)的滿足而存在著一種內(nèi)在的合作動機(jī)，但當(dāng)給予幫助和償還之間存在延遲的時(shí)候，合作的好處就不那么明顯了。因此，CONFIDANT[14]利用了這一現(xiàn)象為路由和轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)惠定義了合適的成本和利潤，并且維護(hù)了非合作節(jié)點(diǎn)的經(jīng)驗(yàn)歷史，從而使自私節(jié)點(diǎn)退出系統(tǒng)。

另外，CORE算法[16]也是利用watchdog和聲譽(yù)機(jī)制檢測出行為不當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)，但在進(jìn)行信譽(yù)評估時(shí)，CORE把信譽(yù)值分成主觀信譽(yù)、間接信譽(yù)和功能信譽(yù)。直接信譽(yù)是直接由主體的觀察計(jì)算得到的，主要是給在過去的檢測中出現(xiàn)的零星不當(dāng)行為在最近的觀察中做一個(gè)最小的影響評估值，從而避免由于鏈接中斷或者是因?yàn)椴焕?jié)點(diǎn)引起的局部不當(dāng)行為導(dǎo)致的錯誤檢測。主觀信譽(yù)的評價(jià)只考慮到主體與其相鄰主體之間的直接交互，而引入間接信譽(yù)可以增加反映復(fù)雜社會特征的可能性，同時(shí)主觀信譽(yù)的最終價(jià)值也會受到社區(qū)其他成員提供的信息的影響。功能信譽(yù)是用來描述根據(jù)不同功能計(jì)算出來的主觀信譽(yù)和間接信譽(yù)。間接信譽(yù)只考慮了積極價(jià)值，而功能信譽(yù)的引用增加了計(jì)算一個(gè)考慮不同觀察或評估標(biāo)準(zhǔn)的主觀信譽(yù)整體價(jià)值的可能性。然而，為了提高信譽(yù)值的準(zhǔn)確性， 在評估節(jié)點(diǎn)的信譽(yù)值時(shí)， 不僅要考慮周圍的節(jié)點(diǎn)， 還要考慮多跳節(jié)點(diǎn)。

5)基于貨幣檢測。在基于貨幣的激勵機(jī)制中，往往容易自私的節(jié)點(diǎn)主要表現(xiàn)為貧窮節(jié)點(diǎn)和富裕節(jié)點(diǎn)。目前，大部分的激勵策略主要都是針對只擁有少量貨幣的節(jié)點(diǎn)處理問題，因?yàn)槿藗兤毡檎J(rèn)為貧窮的節(jié)點(diǎn)更容易表現(xiàn)出自私，但其實(shí)富裕節(jié)點(diǎn)也會表現(xiàn)出它的自私性。文獻(xiàn)[17]提出了一種基于IND算法的檢測機(jī)制，主要是通過獲取網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的貨幣值來構(gòu)建哈希表，然后利用齊夫定律[18]及基尼系數(shù)定理[19]來判斷每個(gè)節(jié)點(diǎn)是否是富裕節(jié)點(diǎn)，同時(shí)更新每個(gè)節(jié)點(diǎn)的貨幣變化，設(shè)定一定的值作為閾值，從而實(shí)現(xiàn)對節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測處理。當(dāng)把富裕節(jié)點(diǎn)一段時(shí)間內(nèi)所擁有貨幣的平均值與最近一次更新貨幣平均值進(jìn)行比較，差值大于閾值時(shí)，該節(jié)點(diǎn)在很大程度上表現(xiàn)出偏好自私性，那么此節(jié)點(diǎn)被認(rèn)為是自私節(jié)點(diǎn)。

2 激勵機(jī)制

目前，解決節(jié)點(diǎn)自私行為的方案[20]大體可以分為三大類：基于聲譽(yù)的激勵機(jī)制、基于貨幣的激勵機(jī)制、基于博弈論的激勵機(jī)制。基于聲譽(yù)的激勵機(jī)制主要是通過基于聲譽(yù)的檢測來判斷節(jié)點(diǎn)是否自私，并制定一些懲罰機(jī)制或鼓勵機(jī)制，從而達(dá)到激勵自私節(jié)點(diǎn)參與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的合作中；基于貨幣的激勵機(jī)制主要是利用貨幣對轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)進(jìn)行定價(jià)，節(jié)點(diǎn)通過支付虛擬貨幣去購買服務(wù)的方式去激勵節(jié)點(diǎn)參與合作轉(zhuǎn)發(fā)從而獲取報(bào)酬；基于博弈論的激勵機(jī)制主要是利用討價(jià)還價(jià)等策略為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的合作提供等價(jià)的交易，從而激勵節(jié)點(diǎn)幫助轉(zhuǎn)發(fā)消息。

2.1 基于聲譽(yù)的激勵機(jī)制

基于聲譽(yù)的激勵機(jī)制主要是利用信譽(yù)值來評判節(jié)點(diǎn)是否自私，同時(shí)采用了Watchdog機(jī)制來更新并監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的信譽(yù)變化。當(dāng)節(jié)點(diǎn)因?yàn)橛邢薜馁Y源而自私地拒絕為其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)或者接收數(shù)據(jù)后丟棄時(shí)，該節(jié)點(diǎn)的信譽(yù)值就會降低，而低于一定的閾值后就會以廣播的形式告知網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，從而被整個(gè)網(wǎng)絡(luò)屏蔽，不再參與任何數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)也不會有任何的節(jié)點(diǎn)幫助其轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)節(jié)點(diǎn)愿意為其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)的信譽(yù)值就會升高。因此為了自身的信譽(yù)以及避免被隔離的風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)點(diǎn)會選擇參與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的合作，以此達(dá)到了激勵自私節(jié)點(diǎn)的目的。

Xu等[21]提出了一個(gè)安全的基于信譽(yù)的動態(tài)窗口協(xié)議——SReD協(xié)議，它是一種基于鏈路狀態(tài)的本地化多路徑路由方案，主要包括以下三種模式：

1)基于信譽(yù)的路由生成模式。節(jié)點(diǎn)在其通信范圍內(nèi)搜索具有最高信任索引的下一跳節(jié)點(diǎn)，以此生成路由。鄰居節(jié)點(diǎn)的信任索引由本地信任索引和信譽(yù)索引兩部分構(gòu)成，這種聲譽(yù)機(jī)制可以最大限度地減少消息偽造，修改攻擊，黑洞攻擊和DOS攻擊。這種模式強(qiáng)調(diào)效率，在此模式下可以快速找到最佳路線。

2)概率路由生成模式。該模式的節(jié)點(diǎn)以概率方式生成路由。由于沒有策略應(yīng)用于下一跳選擇過程，因此該模式比以前提出的路由算法更能抵抗各種攻擊，例如蟲洞和惡意攻擊。但是，這種模式必須犧牲一定的轉(zhuǎn)發(fā)效率才能獲得所需的安全性。

3)動態(tài)窗口機(jī)制。該機(jī)制可以自適應(yīng)地切換上述兩種模式，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)發(fā)效率與安全性之間的良好折衷。在此模式下，更新并維護(hù)動態(tài)窗口，其窗口大小表示了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全質(zhì)量。如果網(wǎng)絡(luò)環(huán)境被認(rèn)為是良性的，則該節(jié)點(diǎn)使用基于信譽(yù)的路由生成模式；否則節(jié)點(diǎn)將使用概率路由生成模式。

Li等[22]提出了一種機(jī)會網(wǎng)絡(luò)信譽(yù)輔助數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議——RADON協(xié)議，主要是將設(shè)計(jì)的聲譽(yù)框架與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議集成，并且利用正反饋消息PFM幫助監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)行為，以更加準(zhǔn)確地全面評估節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力。而RADON協(xié)議主要由聲譽(yù)模塊、信任評估模塊和轉(zhuǎn)發(fā)決策模塊這三個(gè)模塊組成。聲譽(yù)模塊的重點(diǎn)是如何收集信譽(yù)系統(tǒng)RS信息，RS包括Watchdog組件提供的直接信息和來自其他節(jié)點(diǎn)的間接信息。直接信息主要通過收集PFM來監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)行為，在固定間隔內(nèi)更新聲譽(yù)。而間接信息是由其他節(jié)點(diǎn)提供的并非直接觀察，它的來源不僅來自節(jié)點(diǎn)的鄰居，還來自之前接觸過的其他節(jié)點(diǎn)。當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相遇時(shí)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)會將直接觀察另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息作為間接信息。所以，利用間接信息對預(yù)測節(jié)點(diǎn)的未來轉(zhuǎn)發(fā)行為具有巨大影響。信任評估模塊的過程是當(dāng)節(jié)點(diǎn)遇到另一節(jié)點(diǎn)后，前者必須根據(jù)其直接觀察得到的信息和間接信息來評估后者在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)的綜合聲譽(yù)。在轉(zhuǎn)發(fā)決策模塊中，除了過去接觸目的節(jié)點(diǎn)的次數(shù)之外，節(jié)點(diǎn)還會考慮數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)信譽(yù)以全面評估節(jié)點(diǎn)成功轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的能力，同時(shí)還要權(quán)衡聲譽(yù)的角色以及評估下一個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)遇到目的節(jié)點(diǎn)的可能性。

之后，Bigwood等[12]則提出了一種新的機(jī)會網(wǎng)絡(luò)激勵機(jī)制——IRONMAN機(jī)制，利用已有的社交網(wǎng)絡(luò)(SRSN)信息來檢測和懲罰自私節(jié)點(diǎn)，激勵它們參與網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，并為機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)增加聲譽(yù)并激勵節(jié)點(diǎn)擺脫自私行為。該機(jī)制利用訪談或在線社交網(wǎng)絡(luò)的信息來快速檢測自私節(jié)點(diǎn)，并且使用SRSN為節(jié)點(diǎn)提供聲譽(yù)。兩個(gè)節(jié)點(diǎn)在相遇時(shí)交換雙方的歷史信息并更新其他節(jié)點(diǎn)的聲譽(yù)值，然后根據(jù)聲譽(yù)值決定選擇是否轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

2012年，Mei等[23]提出了Give2Get機(jī)制，其中包含了兩種針對個(gè)體自私的移動無線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議——Give2Get流行病轉(zhuǎn)發(fā)和Give2Get授權(quán)轉(zhuǎn)發(fā)，這兩種協(xié)議都包括三個(gè)階段：消息生成、中繼階段和測試階段。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建要發(fā)送的消息時(shí)，首先生成消息。生成消息后，發(fā)送方會嘗試將其中繼到它遇到的前兩個(gè)節(jié)點(diǎn)并且協(xié)商加密會話密鑰(Session Key，SK)開始可能的中繼會話，一旦確認(rèn)為消息的中繼，這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)會反饋中繼證明給發(fā)送者，那么當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)再次遇到發(fā)送者后就進(jìn)入到了測試階段。如果中繼節(jié)點(diǎn)能交付之前的中繼證明或者其緩存空間中還保存著先前轉(zhuǎn)發(fā)過的消息，就說明該節(jié)點(diǎn)信譽(yù)值高而且值得信賴，相反，說明該節(jié)點(diǎn)是自私節(jié)點(diǎn)，同時(shí)廣播該節(jié)點(diǎn)的自私行為并將它從網(wǎng)絡(luò)中剔除。

2.2 基于貨幣的激勵機(jī)制

基于貨幣的激勵機(jī)制主要是利用貨幣對轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)進(jìn)行定價(jià)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)幫助轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)后就會獲得相應(yīng)的虛擬貨幣作為報(bào)酬，而當(dāng)節(jié)點(diǎn)自身要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)也要提供相應(yīng)的虛擬貨幣去購買其他節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，這其中就需要可信的第三方機(jī)構(gòu)對虛擬貨幣進(jìn)行調(diào)度，比如虛擬銀行(Virtual Bank，VB)或者credit管理清算中心(Credit Clearance Service，CCS)。當(dāng)數(shù)據(jù)成功到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)后，第三方管理中心就會將相應(yīng)的貨幣分給參與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的各個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)，并且對這一交易給出相應(yīng)的憑證。而第三方機(jī)構(gòu)的管理過程如圖4所示。

Zhu等[24]提出了一種安全的多層信用激勵方案——Smart機(jī)制，它允許信用由當(dāng)前轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點(diǎn)來分發(fā)而不需要發(fā)送者的參與。具體來說，Smart是基于分層硬幣的概念，該硬幣提供虛擬電子信用以收取和獎勵網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的提供，主要由基礎(chǔ)成和支持層組成，并且每個(gè)層由源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)或中繼節(jié)點(diǎn)生成。基礎(chǔ)層由源節(jié)點(diǎn)生成，主要包括信用值、報(bào)酬條件、服務(wù)等級要求(Class of Service，CoS)和其他獎勵策略等信息，而在隨后的消息傳送過程中，每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)將通過附加不可偽造的數(shù)字簽名在基礎(chǔ)層的基礎(chǔ)上生成新層——支持層，這意味著轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)同意在預(yù)定義的CoS要求下提供轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，并將根據(jù)未來的獎勵政策給予獎勵。同時(shí)通過支持層可以輕松跟蹤消息的傳送路徑，并通過檢查每個(gè)支持層的簽名來確定每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)。如果提供的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)滿足預(yù)定義獎勵政策中定義的報(bào)酬條件，則每個(gè)沿一個(gè)或多個(gè)路徑轉(zhuǎn)發(fā)的中間節(jié)點(diǎn)將根據(jù)不同的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)算法共享在該硬幣中定義的信用和實(shí)際的轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)果。

但是，由于與硬幣相關(guān)的所有安全性都是中間節(jié)點(diǎn)管理，自私節(jié)點(diǎn)甚至是一組串通節(jié)點(diǎn)可能會任意地將假層注入當(dāng)前硬幣中或從硬幣中移除若干有效層，試圖欺騙網(wǎng)絡(luò)以求最大化其預(yù)期福利。所以Lu等[25]在Smart的基礎(chǔ)上加入了聲譽(yù)機(jī)制，即Pi機(jī)制，在此機(jī)制中提供了一個(gè)公平的激勵模型。在獎勵模型中，為了實(shí)現(xiàn)公平性，當(dāng)且僅當(dāng)消息到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)時(shí)，中間轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)可以從源節(jié)點(diǎn)獲得信用，而對于那些消息轉(zhuǎn)發(fā)失敗的節(jié)點(diǎn)仍然可以從可信機(jī)構(gòu)獲得良好的信譽(yù)值。同時(shí)，在提出的Pi協(xié)議中還提供了認(rèn)證和完整性保護(hù)，從而改進(jìn)了Smart機(jī)制中存在的問題。

同年，Chen等[26]提出了一種基于貨幣的激勵機(jī)制——MobiCent機(jī)制，它允許底層路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)最有效的路徑，并且理智的節(jié)點(diǎn)不會故意浪費(fèi)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)會或通過創(chuàng)建不存在的聯(lián)系人來欺騙以增加它們的回報(bào)。同時(shí)，MobiCent還提供不同的支付機(jī)制以滿足希望最小化支付或數(shù)據(jù)傳送延遲的客戶。它主要利用第三方信任管理機(jī)構(gòu)保存密鑰信息，源節(jié)點(diǎn)將需要發(fā)送的消息傳送給中繼節(jié)點(diǎn)，當(dāng)消息轉(zhuǎn)發(fā)到目的節(jié)點(diǎn)后，目的節(jié)點(diǎn)會支付相應(yīng)的虛擬貨幣給中繼節(jié)點(diǎn)，不需要源節(jié)點(diǎn)支付任何貨幣，同時(shí)管理機(jī)構(gòu)還會提供認(rèn)證服務(wù)。

文獻(xiàn)[27]主要提出了一種基于價(jià)格效用比的激勵機(jī)制——PDU，它主要是結(jié)合節(jié)點(diǎn)自身資源計(jì)算出節(jié)點(diǎn)效用值和轉(zhuǎn)發(fā)消息的價(jià)格之間的比值PUD，并利用這個(gè)比值構(gòu)成有向圖，然后采用Dijkstra算法得到一條最短可信路徑，再與設(shè)置的延遲門限值比較，逐漸找出一條延遲短且價(jià)格效用比最小的最優(yōu)路徑作為消息傳輸路徑。因此，自私節(jié)點(diǎn)要獲取轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)會就必須降低價(jià)格從而提高自身的效用值，使PUD變小，否則就會被隔離出網(wǎng)絡(luò)。

2.3 基于博弈論的激勵機(jī)制

基于博弈論的激勵機(jī)制也稱為平等交換激勵機(jī)制，主要遵循競爭和討價(jià)還價(jià)的原則以相同的方式處理與之聯(lián)系的節(jié)點(diǎn)。因此，為了最大限度地提高自身的利益，節(jié)點(diǎn)最終將選擇合作來幫助其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

P2P文件共享系統(tǒng)的BitTorrent協(xié)議[28]中采用了Tit-For-Tit機(jī)制，在此協(xié)議中用戶上傳與下載的數(shù)據(jù)量必須是對等的。而Shevade等[29]提出基于DTN網(wǎng)絡(luò)的激勵感知路由策略，主要使用TFT機(jī)制并結(jié)合慷慨和懺悔策略來解決節(jié)點(diǎn)的自私問題。通過發(fā)送數(shù)據(jù)分組確認(rèn)證明下一跳節(jié)點(diǎn)完成轉(zhuǎn)發(fā)，這種積極的反饋允許節(jié)點(diǎn)與其鄰居進(jìn)行平衡的交換完成互惠服務(wù)并獎勵良好行為。首先，采用慷慨方案解決經(jīng)常初始化和某一時(shí)刻不對稱的問題，然后采用懺悔方案解決無線的惡意報(bào)復(fù)問題。

后來，Buttyan等[30]提出了一種基于易貨貿(mào)易原則的激勵機(jī)制來阻止節(jié)點(diǎn)的自私行為，同時(shí)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的交換價(jià)值必須相等。每個(gè)消息對節(jié)點(diǎn)的有用度不通，所以，根據(jù)節(jié)點(diǎn)對消息的興趣程度可以將消息區(qū)分為主要消息和次要消息兩種。如果移動節(jié)點(diǎn)對消息的內(nèi)容感興趣，則此消息是給定節(jié)點(diǎn)的主要消息，反之則是次要消息。因?yàn)椴煌囊苿庸?jié)點(diǎn)對不同的內(nèi)容感興趣，所以，對于不同的移動節(jié)點(diǎn)消息可以具有不同的類型。而網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)需要的消息是不一樣的，對于一些節(jié)點(diǎn)來說的次要消息可能是其他節(jié)點(diǎn)的主要消息，因此每個(gè)節(jié)點(diǎn)都必須攜帶部分的次要消息完成交換服務(wù)，并且必須是等量的交換。

之后，Wu等[31-32]又借助經(jīng)濟(jì)學(xué)[19]中的商品交換理論——討價(jià)還價(jià)方法來解決消息交換中節(jié)點(diǎn)的自私問題。首先，擁有轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)的中繼節(jié)點(diǎn)會為服務(wù)進(jìn)行定價(jià)，如果購買轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)的節(jié)點(diǎn)同意賣方的價(jià)格，那么交易完成。否則，買方為服務(wù)提供自己的定價(jià)，賣方同意的話，交換完成，否則就只能進(jìn)行下一輪的協(xié)商交易直到交易的完成。

在TFT機(jī)制中還有一類典型的Ad-hoc VCG拍賣機(jī)制[33]，源于經(jīng)濟(jì)學(xué)[19]中的Vickrey-Clarke-Grove(VCG)拍賣模型。該機(jī)制中節(jié)點(diǎn)先對自己的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)定價(jià)，然后買方通過拍賣競價(jià)的方式競相購買賣方的服務(wù)，從而激勵中繼節(jié)點(diǎn)給出它們可以轉(zhuǎn)發(fā)所需的真實(shí)成本，并支付給賣方報(bào)酬。

對于這類激勵機(jī)制，國內(nèi)研究主要是通過數(shù)據(jù)相互交換或者是買賣雙方利用貨幣等形式協(xié)商完成交易的過程，如物-物交換。簡單的物-物交換[34](simple barter trade，SBT )的原則就是你交給我一個(gè)數(shù)據(jù)，我還給你一個(gè)數(shù)據(jù)。這種交換要求嚴(yán)格的對等機(jī)制，會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)之間不能完全地轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，從而降低了網(wǎng)絡(luò)的性能。因此，在文獻(xiàn)[35]中，研究者提出了一種基于債務(wù)的激勵機(jī)制——DBT，它在SBT的基礎(chǔ)上降低了交換要求，引入了債務(wù)這一概念，允許節(jié)點(diǎn)可以先借再還，從而使節(jié)點(diǎn)間保持長期的等價(jià)交換。DBT的主要思想過程主要分為兩個(gè)階段，在第一階段中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會根據(jù)自己對其他節(jié)點(diǎn)的信任值為它們提供無息債務(wù)，如果債務(wù)方的債務(wù)值高于債權(quán)方所提供的最大無息債務(wù)后，債權(quán)方就開始計(jì)算利息，進(jìn)而更新債務(wù)值，直到債務(wù)值再次低于最大無息債務(wù)，否則就到第二懲罰階段；在第二階段中，節(jié)點(diǎn)會將對自私節(jié)點(diǎn)的信任值設(shè)置為零，并且拒絕為其轉(zhuǎn)發(fā)信息直到自私節(jié)點(diǎn)還清自己的債務(wù)，否則，自私節(jié)點(diǎn)會被隔離出網(wǎng)絡(luò)，直至自己產(chǎn)生數(shù)據(jù)還清債務(wù)后才能重新進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。然而，DBT雖然提高了數(shù)據(jù)的交易量，卻增加了網(wǎng)絡(luò)緩存的負(fù)擔(dān)，所以，文獻(xiàn)[27]提出了一種基于效用的激勵機(jī)制——UBT，主要是通過預(yù)測未來相遇節(jié)點(diǎn)和相遇節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)消息到目的節(jié)點(diǎn)的概率進(jìn)行緩存決策從而提高緩存效率和網(wǎng)絡(luò)性能。UBT采用了順序循環(huán)隊(duì)列節(jié)省存儲空間，并引入了滑動窗口的概念，使節(jié)點(diǎn)只記錄當(dāng)前W個(gè)區(qū)間的相遇次數(shù)，從而反映節(jié)點(diǎn)相遇的最新趨勢；同時(shí)采用了鏈?zhǔn)酱鎯Φ姆椒ㄊ构?jié)點(diǎn)只需動態(tài)地為相遇頻率較高的節(jié)點(diǎn)維護(hù)信息。

3 現(xiàn)有激勵機(jī)制主要問題

現(xiàn)有激勵機(jī)制主要用于傳統(tǒng)的無線自組織網(wǎng)絡(luò)中，而對于機(jī)會網(wǎng)絡(luò)的特殊性許多機(jī)制不能完全適用，同時(shí)現(xiàn)有的激勵機(jī)制還存在著許多問題[12]。

1)基于聲譽(yù)激勵機(jī)制。在基于聲譽(yù)的激勵機(jī)制中，并沒有被考慮節(jié)點(diǎn)的聲譽(yù)值變化規(guī)律。對于信譽(yù)值高或者臨近閾值的節(jié)點(diǎn)，相同的激勵策略只會引發(fā)懶惰性，不會再主動轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)提高信譽(yù)以實(shí)現(xiàn)更高的信譽(yù)價(jià)值，并且在間歇性機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中利用該機(jī)制監(jiān)測下一跳節(jié)點(diǎn)的行為難以實(shí)現(xiàn)。

2)基于貨幣激勵機(jī)制。在基于貨幣的激勵機(jī)制中，整個(gè)交易過程都需要可信的第三方信任管理機(jī)構(gòu)來支持。每個(gè)節(jié)點(diǎn)在管理機(jī)構(gòu)中都有自己的賬戶和基金，當(dāng)交易完成后節(jié)點(diǎn)對應(yīng)賬戶中的貨幣會有相應(yīng)的增多或減少，這會導(dǎo)致沒有足夠貨幣支付的節(jié)點(diǎn)仍然享受著其他節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，并且無論中繼節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)好還是壞，購買方需要支付的貨幣是一樣的，從而導(dǎo)致了不公平性的出現(xiàn)。其次，該機(jī)制也不能保證在節(jié)點(diǎn)進(jìn)行欺騙性攻擊后貨幣的安全性。

3)基于博弈論激勵機(jī)制。在基于博弈論的激勵機(jī)制中，節(jié)點(diǎn)間的交易必須要求提供平等的服務(wù)，主要針對的是對稱性網(wǎng)絡(luò)，但是這在非對稱的網(wǎng)絡(luò)中是很難實(shí)現(xiàn)的，并且，在拍賣機(jī)制中節(jié)點(diǎn)的競拍價(jià)格也很隨意，無法實(shí)現(xiàn)真實(shí)的報(bào)價(jià)，經(jīng)常出現(xiàn)虛假信息和重新拍賣等問題。同時(shí)，這種機(jī)制會降低數(shù)據(jù)的交易量，對緩存空間的要求極高。

4 未來研究方向

如今機(jī)會網(wǎng)絡(luò)的研究還沒有什么突破性的進(jìn)展，并且實(shí)現(xiàn)機(jī)會網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用還需要很長的時(shí)間，所以，需要改進(jìn)現(xiàn)有算法和模型去解決上述問題。

1)基于聲譽(yù)。針對上述有關(guān)聲譽(yù)機(jī)制的問題，可以在基于聲譽(yù)的激勵機(jī)制基礎(chǔ)上加入等級評價(jià)制度。如果信譽(yù)值高的節(jié)點(diǎn)或者剛剛到達(dá)閾值邊界的節(jié)點(diǎn)不再主動轉(zhuǎn)發(fā)消息后，可以采用降低該節(jié)點(diǎn)的等級，此后轉(zhuǎn)發(fā)該節(jié)點(diǎn)消息的優(yōu)先權(quán)也會降低，相反，如果主動轉(zhuǎn)發(fā)消息，節(jié)點(diǎn)的等級會上升，節(jié)點(diǎn)的消息也可以被優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)。這樣做會促使所有的節(jié)點(diǎn)主動轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，提高消息轉(zhuǎn)發(fā)效率。

2)基于貨幣。針對上述有關(guān)貨幣機(jī)制的問題，在基于貨幣的激勵機(jī)制中需要對用戶的賬戶進(jìn)行加密認(rèn)證，并且對每次的交易設(shè)置憑證，記錄每次交易的內(nèi)容和相對應(yīng)的虛擬貨幣，然后在對應(yīng)的賬戶中更新?lián)碛械呢泿拧Ｈ绻?jié)點(diǎn)沒有貨幣能夠支付轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，就會自發(fā)地為其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)從而賺取貨幣。

3)基于博弈論。針對上述博弈論的相關(guān)問題，可以在博弈論的基礎(chǔ)上加入聲譽(yù)機(jī)制或貨幣機(jī)制捆綁成新的激勵策略，在討價(jià)還價(jià)的原則上協(xié)商轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)的定價(jià)。但是，交易的協(xié)商過程不可能是無止境的，所以為交易雙方設(shè)置耐心參數(shù)是必須的。當(dāng)賣方?jīng)]有耐心后就不提供轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，而買方?jīng)]有耐心后就不購買轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。因此，利用討價(jià)還價(jià)的方法可以提高消息的轉(zhuǎn)發(fā)效率及緩存利用率，或者通過預(yù)測可能的相遇節(jié)點(diǎn)和其轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的概率來進(jìn)行緩存決策從而提高緩存利用率。

5 結(jié)語

本文對機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中自私節(jié)點(diǎn)的激勵機(jī)制進(jìn)行了研究。首先介紹了自私節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的原因以及檢測算法，然后闡述現(xiàn)有的激勵自私節(jié)點(diǎn)參與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)合作的方案，主要分成了基于信譽(yù)、貨幣、博弈論這三類激勵機(jī)制。最后，指出了每類方案中存在的主要問題，以及可能的解決方法。

目前，對機(jī)會網(wǎng)絡(luò)研究的方式越來越多，將機(jī)會網(wǎng)絡(luò)與其他學(xué)科領(lǐng)域技術(shù)交叉結(jié)合去解決機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)自私問題已經(jīng)慢慢地成為了這個(gè)領(lǐng)域新的研究方向，如機(jī)器學(xué)習(xí)。由于機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)具有社會性和規(guī)律性，通過利用機(jī)器學(xué)習(xí)來研究機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)生成的歷史數(shù)據(jù)，可以預(yù)測節(jié)點(diǎn)間的相遇概率、消息的傳輸路徑、消息轉(zhuǎn)發(fā)成功的可能性，并且還可以挖掘更有用的信息。