[논문 리뷰] MyZone: A Next-Generation Online Social Network

Alireza Mahdian, John Black외 2명|arXiv (Cornell University)|2011. 10. 24.

Peer-to-Peer Network Technologies참고 문헌 14인용 수 8

한 줄 요약

MyZone는 사용자 데이터를 중앙 집중식 서버가 아닌 신뢰할 수 있는 피어(친구)에게 저장함으로써 사용자 프라이버시, 보안성 및 내구성을 향상시키는 분산형, 피어 투 피어 온라인 소셜 네트워크를 제안한다. 이는 신뢰 기반 복제 모델과 엔드 투 엔드 암호화를 사용하여 검열이나 네트워크 분할 상황에서도 안전하고 내구성 있는 통신을 가능하게 하며, 사용자 소유의 데이터와 미러 프로필을 통한 오프라인 가용성을 중시한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 중앙 집중식 온라인 소셜 네트워크의 심각한 결함, 즉 사용자 프라이버시 침해, 데이터 상용화, 검열 및 서비스 거부 공격에 대한 취약성 문제를 해결하기 위해.
• 사용자 데이터 소유권을 보장하고 단일 서비스 제공자에 대한 의존도를 최소화하는 차세대 OSN을 설계하기 위해.
• 정부의 검열이 가해지는 환경을 포함한 적대적 또는 분할된 네트워크 환경에서도 높은 내구성과 가용성을 확보하기 위해.
• 엔드 투 엔드 암호화와 신뢰 기반 친구 모델을 통해 안전하고 비밀스러운 통신 및 데이터 공유를 가능하게 하기 위해.
• 오프라인 동작과 로컬 배포를 지원하여 비공개 사용자 그룹이 글로벌 인터넷 연결이 끊어진 상태에서도 기능을 유지할 수 있도록 하기 위해.

제안 방법

• 핵심 기능을 담당하는 서비스 레이어와 사용자 인터페이스 기능을 담당하는 애플리케이션 레이어로 구성된 이중 레이어 아키텍처 설계.
• 사용자가 신뢰할 수 있는 피어(미러) 집합에 자신의 프로필을 복제함으로써 가용성과 내구성을 확보하는 신뢰 기반 친구 모델 구현.
• 모든 통신 및 데이터 전송에 엔드 투 엔드 암호화를 적용하여 기밀성과 무결성을 보장.
• 표준화된 인터페이스를 갖춘 안전한 피어 투 피어 서비스 레이어 설계를 통해 피어 발견, 메시지 라우팅, 미러 동기화 기능 지원.
• 신뢰를 구축하기 위해 인증서 기반 인증 및 보안 키 관리 기법을 활용.
• 부분적으로 연결되거나 분할된 네트워크에서도 기능할 수 있는 분산형 라우팅 메커니즘 설계.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 하면 검열 상황에서도 사용자 프라이버시를 보장하면서도 높은 가용성과 내구성을 확보할 수 있는 소셜 네트워크 아키텍처를 설계할 수 있는가?
• RQ2 중앙 기관에 의존하지 않고도 피어 간에 안전하고 분산된 데이터 복제를 가능하게 하는 신뢰 모델은 무엇인가?
• RQ3 사용자가 오프라인일 경우 프로필은 어떻게 접근 가능하게 할 수 있으며, 미러 선택에 어떤 기준을 적용해야 하는가?
• RQ4 변화가 빠르고 적대적인 피어 투 피어 환경에서 안전하고 효율적인 메시지 확산 메커니즘은 무엇인가?
• RQ5 네트워크 분할 또는 트래픽 필터링, DoS 공격과 같은 타겟 공격 상황에서도 시스템이 기능을 유지하는 방법은 무엇인가?

주요 결과

• MyZone는 신뢰할 수 있는 피어에 프로필을 분산 저장함으로써 사용자 데이터 소유권을 확보하여 중앙 집중식 서버 의존도를 제거하고 대규모 데이터 수확을 방지한다.
• 신뢰 기반의 미러 선택 모델은 사용자가 오프라인일 경우에도 프로필의 가용성을 유지함으로써 단절된 환경에서의 내구성을 향상시킨다.
• 엔드 투 엔드 암호화와 안전한 피어 간 인증을 통해 오직 인증된 사용자만 데이터에 접근하거나 수정할 수 있도록 하여 데이터 泄露 또는 위조 공격의 위험을 최소화한다.
• 시스템은 네트워크 분할 상황에서도 기능을 유지할 수 있도록 설계되어 글로벌 인터넷 연결이 끊어진 상태에서도 지역 통신을 지원한다.
• 아키텍처는 후행 호환성을 지원하여 다양한 인터페이스와 기능을 가진 다양한 클라이언트 애플리케이션이 동일한 네트워크 내에서 공존할 수 있도록 한다.
• 최적의 미러 선택 및 릴레이 서비스에 대한 인centive 메커니즘과 같은 핵심 열린 과제를 특정하여 장기적인 확장성과 보급에 필수적인 요소들을 규명한다.