[論文レビュー] MyZone: A Next-Generation Online Social Network

Alireza Mahdian, John Black+2 more|arXiv (Cornell University)|Oct 24, 2011

Peer-to-Peer Network Technologies参考文献 14被引用数 8

ひとこと要約

MyZoneは、ユーザーのデータを中央集権的なサーバーではなく信頼できるピア（友人）に保存することで、ユーザーのプライバシー、セキュリティ、レジリエンスを向上させる分散型でピアツーピアのオンラインソーシャルネットワークを提案する。信頼ベースのレプリカションモデルとエンドツーエンド暗号化を用いることで、検閲やネットワークの分断下でも安全でレジリエントな通信を実現し、ユーザー所有のデータとオフラインでの可用性を重視したミラープロファイルを提供する。

ABSTRACT

This technical report considers the design of a social network that would address the shortcomings of the current ones, and identifies user privacy, security, and service availability as strong motivations that push the architecture of the proposed design to be distributed. We describe our design in detail and identify the property of resiliency as a key objective for the overall design philosophy. We define the system goals, threat model, and trust model as part of the system model, and discuss the challenges in adapting such distributed frameworks to become highly available and highly resilient in potentially hostile environments. We propose a distributed solution to address these challenges based on a trust-based friendship model for replicating user profiles and disseminating messages, and examine how this approach builds upon prior work in distributed Peer-to-Peer (P2P) networks.

研究の動機と目的

• 中央集権的なオンラインソーシャルネットワークの深刻な欠陥、すなわちユーザーのプライバシー侵害、データの商業的利用、検閲やDoS攻撃に対する脆弱性を是正すること。
• ユーザーのデータ所有権を保証し、単一のサービスプロバイダーに依存を最小限に抑える次世代OSNの設計。
• 政府による検閲が行われる環境を含め、敵対的または断片的なネットワーク環境においても高い耐障害性と可用性を達成すること。
• エンドツーエンド暗号化と信頼ベースのフレンドシップモデルを用いて、安全でプライベートな通信およびデータ共有を実現すること。
• オフライン運用とローカル展開を支援し、グローバルインターネット接続が途切れた場合でも機能を維持するため、プライベートユーザー集団向けの対応を可能とすること。

提案手法

• コア機能を担うサービスレイヤーとユーザーインターフェースを提供するアプリケーションレイヤーからなる二層構造のアーキテクチャを設計すること。
• ユーザーが信頼できるピア（ミラー）の集合に自身のプロフィールをレプリカ化することで、可用性とレジリエンスを確保する信頼ベースのフレンドシップモデルを実装すること。
• すべての通信およびデータ転送に対してエンドツーエンド暗号化を適用し、機密性と整合性を強化すること。
• 標準化されたインターフェースを備えた安全なピアツーピアサービスレイヤーを定義し、ピア発見、メッセージルーティング、ミラー同期を実現すること。
• 証明書ベースの認証とセキュアな鍵管理を用いて、ピア間での信頼関係を確立すること。
• 部分的に接続された、または分断されたネットワーク環境でも接続性を維持できる分散型ルーティングメカニズムを設計すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 検閲に直面しても、ユーザーのプライバシーを確保しながら高い可用性とレジリエンスを実現するソーシャルネットワークのアーキテクチャはどのように設計できるか？
• RQ2 中央機関に依存せずに、分散型で安全なデータレプリケーションを実現する信頼モデルは何か？
• RQ3 ユーザーがオフラインの間でもプロフィールにアクセス可能となる仕組みは何か？また、ミラー選定のための基準は何か？
• RQ4 動的で敵対的なピアツーピア環境において、安全かつ効率的なメッセージ配信を実現するメカニズムは何か？
• RQ5 ネットワークの分断やトラフィックフィルタリングやDoS攻撃などの標的攻撃が発生した場合でも、システムが機能を維持する方法は何か？

主な発見

• MyZoneは、プロフィールを信頼できるピアに分散保存することで、ユーザーのデータ所有権を実現し、中央集権サーバーへの依存を排除し、大規模なデータ収集を防ぐ。
• 信頼ベースのミラー選定モデルにより、ユーザーがオフラインであってもプロフィールの可用性が確保され、切断環境におけるレジリエンスが向上する。
• エンドツーエンド暗号化とセキュアなピア認証により、不正なユーザーによるデータのアクセスや改ざんのリスクが低減され、情報漏洩やスプーフィングの脅威が軽減される。
• システムはネットワークの断片化が生じても機能し続け、グローバルインターネット接続が遮断された場合でもローカル通信をサポートする。
• アーキテクチャは後方互換性を備えており、異なるインターフェースや機能を持つ多様なクライアントアプリケーションが同じネットワーク内で共存可能である。
• 設計段階で、最適なミラー選定やリレーサービスのインcentiveメカニズムといった、長期的なスケーラビリティと採用を左右する重要な未解決課題を特定している。