[論文レビュー] Secure Incentivization for Decentralized Content Delivery

Prateesh Goyal, Ravi Netravali+2 more|arXiv (Cornell University)|Aug 2, 2018

Peer-to-Peer Network Technologies参考文献 25被引用数 5

ひとこと要約

本論文では、暗号通貨と新規の配達証明チェーン（PoDC）を用いて、信頼性の高いインcentiveを提供する分散型システム、Gringottsを提案する。アンケート調査により、51%のユーザーが報酬を得ることで参加を検討すると判明した。また、PoDCは不正やSybil攻撃を防止し、ブロックチェーンを介したスケーラブルで信頼性のない支払いを可能にする。

ABSTRACT

Prior research has proposed technical solutions to use peer-to-peer (P2P) content delivery to serve Internet video, showing that it can reduce costs to content providers. Yet, such methods have not become widespread except for a few niche instances. An important challenge is incentivization: what tangible benefits does P2P content delivery offer users who bring resources to the table? In this paper, we ask whether monetary incentives can help attract peers in P2P content delivery systems. We commissioned a professional survey of people around theUnited States to answer several relevant questions. We found that 51% of the 876 respondents--substantially larger than our expectations--answered "yes" to whether they would participate for suitable financial incentives. Encouraged by the results of the survey, we propose Gringotts, a system to structure incentives and securely incorporate P2P delivery into content delivery systems. Gringotts provides a novel Proof of Delivery mechanism that allows content providers to verify correct delivery of their files, and shows how to use cryptocurrency to pay peers while guarding against liars and Sybil attacks.

研究の動機と目的

• 報酬が分散型P2Pコンテンツ配信システムにおけるユーザー参加を促すかどうかを調査すること。
• 不正、Sybil攻撃、およびP2Pコンテンツ配信における共謀を防ぐ、安全で分散型の支払いメカニズムを設計すること。
• 信頼できる第三者に依存せずに、コンテンツプロバイダーがファイルの正しく配信されたことを検証できること。
• ブロックチェーンと確率的取引バッチ処理を用いて、スケーラブルで低オーバーヘッドの支払いを実現すること。
• コンテンツ配信を超えたリソース共有ワークロードにおいても、検証可能なサービス提供を実現するための一般化を図ること。

提案手法

• ファイルの配信を検証できるようにピア、クライアント、コンテンツプロバイダーを暗号的に束ねる配達証明チェーン（PoDC）の設計。
• ブロックチェーンを用いてPoDCをブロードキャストおよび最終化し、改ざん不能性と信頼性のない支払い決済を保証する。
• セキュリティを損なわずにブロックチェーン取引の頻度を減らすために確率的支払いの採用。
• 中央集権的な支払い仲介者に依存しないように、暗号通貨支払いの統合。
• コンテンツプロバイダーがピアのログを保存したり信頼したりせずに、配信を検証できる軽量プロトコルの設計。
• クライアントとピア、またはコンテンツプロバイダー間の共謀攻撃を防ぐための耐共謀メカニズムの統合。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 報酬が分散型P2Pコンテンツ配信システムにおけるユーザー参加を成功裏に促すことができるか？
• RQ2 信頼できる第三者に依存せずに、コンテンツプロバイダーがピアによるファイルの正しく配信されたことを安全に検証できるか？
• RQ3 分散型でインcentive駆動のP2Pコンテンツ配信システムにおいて、Sybil攻撃と共謀を防ぐメカニズムは何か？
• RQ4 小規模なコンテンツプロバイダーは、グローバルかつ国境を越えたP2Pシステムにおいて、安価かつ安全にマイクロペイメントをピアに支払えるか？
• RQ5 配達証明メカニズムは、コンテンツ配信を超えた他のリソース共有ワークロードへ一般化可能か？

主な発見

• 米国の876名のユーザーを対象に実施したアンケート調査で、51%のユーザーが報酬を得ることでP2Pコンテンツ配信システムに参加すると回答した。
• 参加ユーザーの70%が、参加による収入が月額インターネット料金の50%未満であると予想した。
• 27%のユーザーが暗号通貨支払いを受け入れることに同意したが、40%は馴染みがなかったため不明だった。
• 非参加者の主な懸念事項はセキュリティとプライバシー（83%）、コンテンツの法的責任（50%）、パフォーマンスへの影響（47%）であった。
• Gringottsの配達証明チェーン（PoDC）は偽造不可能で改ざん不能であり、ピアやコンテンツプロバイダーによる操作を防ぐ。
• システムはSybil攻撃およびクライアント、ピア、コンテンツプロバイダー間の共謀に対して耐性があり、安全で検証可能な支払いを保証する。