[論文レビュー] Local and Global Trust Based on the Concept of Promises

J.A. Bergstra, Mark Burgess|ArXiv.org|Dec 23, 2009

Logic, Reasoning, and Knowledge参考文献 21被引用数 13

ひとこと要約

本稿では、自律的行動宣言（プロミス）に基づく信頼モデルを提案する。ローカル信頼とは、特定のプロミスが果たされるものと期待するという概念である。本稿では、プロミスグラフにおける固有ベクトル中心性を用いてグローバル信頼指標を定義し、信頼が本質的にヒューリスティック的であり、信頼性と行動タイプを分離可能であることを示し、PGPのWeb of Trust や信頼できる第三者機関といったモデルの形式的基盤を提供する。

ABSTRACT

We use the notion of a promise to define local trust between agents possessing autonomous decision-making. An agent is trustworthy if it is expected that it will keep a promise. This definition satisfies most commonplace meanings of trust. Reputation is then an estimation of this expectation value that is passed on from agent to agent. Our definition distinguishes types of trust, for different behaviours, and decouples the concept of agent reliability from the behaviour on which the judgement is based. We show, however, that trust is fundamentally heuristic, as it provides insufficient information for agents to make a rational judgement. A global trustworthiness, or community trust can be defined by a proportional, self-consistent voting process, as a weighted eigenvector-centrality function of the promise theoretical graph.

研究の動機と目的

• 信頼の曖昧さを解消するため、信頼を「プロミス」、つまりエージェント間の自律的かつ行動特異的な約束として定義すること。
• エージェントの信頼性を、評価対象の具体的な行動とは分離することにより、細分化された信頼評価を可能にすること。
• プロミスグラフ上で、自己一貫的かつ比例的であるような投票プロセスとして、グローバル信頼（コミュニティ信頼）を形式化すること。
• 信頼が本質的にヒューリスティック的であり、情報が不完全なために合理的意思決定に不十分であることを示すこと。
• 既存のモデル（PGPのWeb of Trust や信頼できる第三者機関）を包括的に説明するフレームワークを提供すること。

提案手法

• 信頼を、特定のプロミスが果たされるものと期待する期待値として定義し、プロミスを意図する行動の自律的宣言とみなす。
• エージェントをノード、プロミスをエッジとする有向グラフとして信頼関係をモデル化し、プロミス理論的グラフを構築する。
• プロミスグラフの重み付き固有ベクトル中心性関数としてグローバル信頼を導出し、ネットワーク全体で自己一貫性と比例性を保証する。
• 故障木分析に類似した確率的ルールを用いて複数のプロミスを統合し、束ねられた約束のモデル化を行う。
• レピュテーションを、ネットワーク全体に広がる信頼推定値のパス依存的かつエピデミック的な伝播として区別する。
• 本モデルを用いて、PGPのWeb of Trust や信頼できる第三者システムといった既存のアーキテクチャを分析・形式化する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 エージェントの自律性を尊重し、日常的使用における曖昧さを避ける形で、信頼を形式的に定義する方法は何か？
• RQ2 自律的エージェントネットワークにおけるローカル信頼（個別的期待）とグローバル信頼（コミュニティ全体のレピュテーション）の関係は何か？
• RQ3 中央集権的機関に依存せずに、プロミス関係から自己一貫的かつスケーラブルなグローバル信頼測定値を導出できるか？
• RQ4 なぜ信頼は本質的にヒューリスティック的であり、信頼に基づくシステムにおける合理的意思決定にどのような制限をもたらすのか？
• RQ5 PGPのWeb of Trust や信頼できる第三者機関といった既存の信頼モデルは、提示されたプロミスベースのフレームワークの特殊ケースとしてどのように現れるのか？

主な発見

• 信頼は、自律的かつ行動特異的な約束（プロミス）が果たされるという期待として定義するのが最適であり、明確で行動特異的かつポリシーに敏感な基盤を提供する。
• グローバル信頼は、プロミスグラフの重み付き固有ベクトル中心性として計算可能であり、ネットワーク全体で比例性と自己一貫性を保証する。
• レピュテーションは信頼に本質的に結びついていないが、信頼推定値のパス依存的かつエピデミック的な伝播として現れ、ネットワーク構造に敏感である。
• 本モデルは、情報が不十分であるため、信頼が本質的にヒューリスティック的であることを示しており、すべての信頼評価がポリシー依存的かつ臨機応変であることを示している。
• PGPのWeb of Trust や信頼できる第三者機関のモデルは、提示されたフレームワークの特殊ケースとして示されたが、完全な可視性と一貫性のある信頼測定には欠けている。
• 本フレームワークにより、cfengine のようなシステムでホストの信頼性を直接測定可能となり、セキュリティ関連のプロミスを守っているかを観察することで、実際の応用での妥当性が検証された。