[論文レビュー] Measuring the Consolidation of DNS and Web Hosting Providers

Synthia Wang, Kyle MacMillan+3 more|arXiv (Cornell University)|Oct 28, 2021

Caching and Content Delivery参考文献 10被引用数 4

ひとこと要約

この論文は、Tranco上位10,000サイトのDNSおよびWebホスティングプロバイダーの集中度を測定し、CloudflareとAmazonが上位10,000ドメインの37.1％の authoritative name server をホスティングしていることが判明した。さらに、Cloudflare、Amazon、Akamai、Fastly、Googleという5つのプロバイダーが、インデックスページの60％と大多数の外部リソースをホスティングしており、重要なインターネットインフラの側面における顕著なグローバルな集中化が示された。

ABSTRACT

Despite the Internet's continued growth, it increasingly depends on a small set of service providers to support Domain Name System (DNS) and web content hosting. This trend poses many potential threats including susceptibility to outages, failures, and potential censorship by providers. This paper aims to quantify consolidation in terms of popular domains' reliance on a small set of organizations for both DNS and web hosting. We highlight the extent to which a set of relatively few platforms host the authoritative name servers and web content for the top million websites. Our results show that both DNS and web hosting are concentrated, with Cloudflare and Amazon hosting over $30\%$ of the domains for both services. With the addition of Akamai, Fastly, and Google, these five organizations host $60\%$ of index pages in the Tranco top 10K, as well as the majority of external page resources. These trends are consistent across six different global vantage points, indicating that consolidation is happening globally and popular organizations can influence users' online experience across the world.

研究の動機と目的

• 人気のあるWebサイトにおける authoritative DNS name server ホスティングおよびWebコンテンツホスティングにおける集中度を測定すること。
• この集中度が、インターネットのレジリエンス、セキュリティ、コンテンツモデレーションに与える影響を評価すること。
• 少数のプロバイダーが最もアクセスの多いドメインのための重要なインフラコンponentsをどれだけ制御しているかを測定すること。
• 公開可能なデータを用いて、インフラ依存度のトレンドを継続的にモニタリングするためのベースラインを提供すること。

提案手法

• 6か所のグローバルなベンチマークポイントから、Tranco上位10,000ドメインのDNSおよびWebホスティングデータをアクティブ測定で収集した。
• 逆引きDNSおよびIPの地理的特定を用いて、authoritative name server のIPアドレスをホスティングプロバイダーにマッピングした。
• ドメインのインデックスページおよび外部リソースのIPアドレスを分析することで、Webホスティングプロバイダーを同定した。
• 複数の指標にわたって、各プロバイダーがホスティングするドメインおよびリソースの割合を集計して算出した。
• ASレベルの分析を用いて、ドメインごとに名前サーバホスティングに使用された自律システム（AS）の数を特定した。
• 測定データおよびフレームワークを公開し、継続的なモニタリングと再現可能性を可能にした。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 上位10,000サイトのうち、どの程度の割合が、authoritative DNS name server ホスティングにおいてCloudflareまたはAmazonに完全に依存しているか？
• RQ2 上位のWebサイトのインデックスページおよび外部リソースの大部分をホスティングしている組織はいくつあるか？
• RQ3 名前サーバのホスティングに使用されるユニークなホスティングプロバイダーまたはASの数に関して、ドメインはどの程度集中しているか？
• RQ4 異なる地理的ベンチマークポイント間で、集中化トレンドはどの程度一貫しているか？
• RQ5 この集中化が、インターネットのレジリエンス、監視、コンテンツモデレーションに与える影響は何か？

主な発見

• CloudflareとAmazonが、Tranco上位10,000ドメインの37.1％の authoritative name server をホスティングしており、DNSインフラにおける顕著な集中度が示された。
• 上位10,000ドメインの89％以上が、同じプライマリドメインに属する名前サーバーを使用しており、共通のホスティングプラットフォームへの広範な依存が示された。
• 75％を超えるドメインが、すべての authoritative name server を1つの組織にのみホスティングしており、システミックリスクが高まっている。
• Cloudflare、Amazon、Akamai、Fastly、Googleという5つのプロバイダーが、Tranco上位10,000のインデックスページの約60％と、大多数の外部ページリソースをホスティングしている。
• これらの集中化トレンドは、6か所のグローバルなベンチマークポイントで一貫しており、少数のプロバイダーに依存するグローバルな依存関係が広がっていることを示している。
• インフラの集中化に起因する単一障害点、監視、コンテンツモデレーションの影響力に関する顕著なリスクが、本研究で浮き彫りにされた。