非对称广域覆盖信息共享网络理论与技术

为信息对称交换而设计的互联网存在信息共享的结构性冲突，不能满足日益增长的HTTP、P2P等共享信息业务。我国已有网民近3亿人，且网络业务以信息共享流量为主- - HTTP、P2P这两项业务量白天占50-60%，晚上占90%以上。为适应进一步发展的网络规模与业务模式，有必要研究共享信息网络的新体系结构。本课题从信息共享网络业务分析着手，研究共享信息业务的非线性整体动力学特征，研究应用层行为模型和可扩展的信息共享服务模式以及拓扑失配等问题的解决方案，并建立可信资源描述标准化体系，达到减少网络信息共享服务的冲突、减小网络半径、降低信息传输冗余度、提高网络服务质量和数字文化安全的目的。本项目的总体目标是研究具有低廉成本、全域覆盖、上下行非对称、内容可信、符合检索习惯的新体系结构网络理论与关键技术，创立优秀信息资源汇聚与密集用户广泛共享以及偏远地区覆盖的服务模式，为实现符合中国特色的全民信息化奠定基础。

WWW、P2P等非对称信息共享服务是互联网的主流业务。而面向对等交换的互联网在服务质量、资源占用等方面与非对称业务存在结构性冲突，导致网络利用率和用户体验受限。以设计具有低廉成本、全域覆盖、上下行非对称、内容可信的新体系结构网络为目标，以创建汇聚优秀信息资源、支持密集用户广泛共享、实现偏远地区覆盖的服务模式为宗旨，课题组在网络体系结构与网络模型、网络信息获取与汇聚、音视频内容语义理解、网络可生存性与可信保障机制等几方面开展了深入的研究工作，取得了若干研究成果：在网络模型与结构方面，分析了互联网访问直径、度分布、聚集系数、用户与资源分簇、资源流行度等统计规律，以及路径长度、资源节点分布对网络容量的定性定量影响关系，研究了基于时间序列的用户兴趣相似度测量方法、流量局部化拓扑适配解决方案、抑制节点移动影响的图演化博弈自适应网络模型和基于效用的网络演化模型，提出了一种新型共享信息网络结构，能够实现动态、树状、多身份代理、多通道的兼容服务模式；在信息获取与汇聚方面，提出了基于状态转换的线性复杂度AJAX新爬虫算法，提出了面向农业价格的本体构造方法和基于本体的信息聚合框架，提出了面向社区问答的“是非”型问答分析新方法；在音视频信息语义理解与内容安全方面，提出了基于张量语义模型的音频内容管理机制和分类模型，提出了基于内容语义的鲁棒视频数字水印算法，提出了可信内容统一定位的完整性认证模型，提出了视频指纹提取和检索算法，以及流媒体快速识别算法和可区分粒度的非对称视频流远程取证方法；在网络可生存性和可信机制方面，提出了基于信任关系模型的非对称P2P网络容错容侵机制和基于连通指数的超级节点选取算法，提出了非中心化代理服务器密钥管理方法和动态用户密钥管理树平衡算法。此外课题组还开发了4ANet演示系统对所提的关键方法和技术进行了验证。在项目实施过程中，课题组成员在国内外重要期刊、会议上发表了五十余篇高质量学术论文，并申请了十余项国家发明专利。综上所述，课题组完成了预期的研究目标，为后续的相关研究奠定了良好的基础。