[論文レビュー] Results from a Practical Deployment of the MyZone Decentralized P2P Social Network

Alireza Mahdian, Richard Han+2 more|arXiv (Cornell University)|May 3, 2013

Caching and Content Delivery参考文献 6被引用数 6

ひとこと要約

MyZoneは、ユーザーの個人デバイスにユーザーのデータを格納し、信頼できる友人のデバイスにレプリカを生成することで、中央集権的なサーバーに依存しないプライバシー保護型のソーシャルネットワークです。100名以上のユーザーを対象に40日間のデプロイでは、高い可用性、低リソース使用量、強く頑健な性能が確認され、ミラーが全体の約35％のトラフィックを処理しながら、平均して1プロファイルあたり3〜73 MBのリソースしか使用していません。

ABSTRACT

This paper presents MyZone, a private online social network for relatively small, closely-knit communities. MyZone has three important distinguishing features. First, users keep the ownership of their data and have complete control over maintaining their privacy. Second, MyZone is free from any possibility of content censorship and is highly resilient to any single point of disconnection. Finally, MyZone minimizes deployment cost by minimizing its computation, storage and network bandwidth requirements. It incorporates both a P2P architecture and a centralized architecture in its design ensuring high availability, security and privacy. A prototype of MyZone was deployed over a period of 40 days with a membership of more than one hundred users. The paper provides a detailed evaluation of the results obtained from this deployment.

研究の動機と目的

• ユーザーが自身のデータとプライバシーを完全に制御できる、プライベートで分散型のソーシャルネットワークを設計すること。
• プロファイルの格納に中央集権的なサーバーに依存しないことで、コストと検閲のリスクを低減すること。
• 単一障害点やネットワーク攻撃に対して高い可用性と耐性を確保すること。
• 実世界の小さなコミュニティにおけるP2Pベースのソーシャルネットワークの実現可能性とパフォーマンスを評価すること。
• ユーザーがミラーとしての役割を果たす意思と、リソース使用量とトラフィックパターンを定量化すること。

提案手法

• ユーザーは自身のデバイスにプロファイルを格納し、信頼できる友人のデバイスにレプリケートすることで、分散型で信頼に基づいたレプリケーションネットワークを構築する。
• ユーザー登録とメタデータの検索には中央集権的なサーバーを、プロファイルの格納と通信にはP2Pネットワークを組み合わせたハイブリッドアーキテクチャを採用する。
• プロファイルの更新は、レプリカ間の一貫性を維持するために、ゴッシュに類似したメカニズムで効率的に伝搬される。
• すべての通信はエンドツーエンド暗号化され、アクセスは「必要な情報のみを知る」原則に基づいて制限され、プライバシーが保護される。
• 信頼性と可用性に基づいたミラー推薦メカニズムを用いて、データレプリケーションを最適化する。
• リソース使用量と可用性は、100名以上のユーザーを対象に40日間のプロトタイプデプロイにより測定され、ストレージ、トラフィック、CPU使用率の分析が行われた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 中央集権的なプロファイル格納なしで、高い可用性と低遅延を維持できる分散型ソーシャルネットワークは可能か？
• RQ2 ユーザーがミラーとしての役割を果たす意思は、社会的つながりとストレージ割り当てにどのように関連しているか？
• RQ3 実世界のP2Pソーシャルネットワークのデプロイにおいて、実際のトラフィック対ストレージ比はどの程度か？
• RQ4 実ユーザーのワークロード下で、CPUと応答時間の観点からシステムはどの程度のパフォーマンスを示すか？
• RQ5 ハイブリッドP2Pと中央集権アーキテクチャは、プライバシーと耐障害性を保ちながら、リソースコストをどの程度低減できるか？

主な発見

• 平均的なミラー済みプロファイルサイズは3〜23 MBであり、95％のプロファイルが73 MB未満であったため、ストレージのオーバーヘッドが小さいことが示された。
• 大多数のユーザーが500 MBから1.5 GBのディスク容量をミラー用に割り当てることに同意しており、実際のプロファイルサイズを大幅に上回っていた。
• トラフィック対プロファイルサイズ比は1を超えるが、ほぼ75に達しており、平均して各ミラーが約35人の友人からのリクエストを処理していたことが示された。
• ミラーは全体のシステムトラフィックの約35％を占めており、負荷分散における重要な役割を果たしていることが確認された。
• エミュレーションにおいて1ユーザーあたり最大1,600人の友人がいた場合でも、応答時間は500 ms未満、CPU使用率は70％未満を維持した。
• ユーザーのミラーとしての意思は、認識された社会的つながりと強く相関しており、信頼に基づくレプリケーションが実現可能で効果的であることが示された。