[논문 리뷰] Overview of the Netsukuku network

Andrea Lo Pumo|arXiv (Cornell University)|2007. 05. 06.

Network Packet Processing and Optimization인용 수 4

한 줄 요약

Netsukuku는 경량 프랙탈 기반 라우팅 프rotocol를 사용하여 글로벌, 익명성, 서버리스 연결을 가능하게 하는 완전히 탈중앙화되고 자가관리형 피어 투 피어 메시 네트워크를 제안한다. 이는 CPU와 메모리 자원을 최소화하면서도 동적으로 경로를 유지할 수 있도록 양자 최단 경로 Netsukuku(QSPN) 알고리즘을 활용하여 ISP나 중심화된 기관에 의존하지 않고도 확장성 있고 내구성 있고 검열에 강한 네트워크를 자율적으로 형성할 수 있도록 한다.

ABSTRACT

Netsukuku is a P2P network system designed to handle a large number of nodes with minimal CPU and memory resources. It can be easily used to build a worldwide distributed, anonymous and not controlled network, separated from the Internet, without the support of any servers, ISPs or authority controls. In this document, we give a generic and non technical description of the Netsukuku network, emphasizing its main ideas and features.

연구 동기 및 목표

• 현재 인터넷 인프라에 내재된 중심화, 감시, 통제 문제를 해결한다.
• ISP, 정부, 기업 기관에 의존하지 않고도 글로벌, 익명성, 탈중앙화된 통신을 가능하게 한다.
• 최소한의 자원 사용으로도 수백만 대의 노드까지 확장 가능한 가벼운 자가조직 네트워크 프로토콜을 설계한다.
• DNS와 같은 계층적 시스템을 완전히 분산된 대안(ANDNA)으로 대체하여 이름 부여와 접근의 자유를 보장한다.
• 물리적으로 모든 노드를 차단하지 않는 한 쉽게 붕괴되거나 검열되지 않는 내구성 있는 네트워크 아키텍처를 구축한다

제안 방법

• 모든 노드가 동일한 권한 수준을 가지는 동적이고 자가설정 가능한 메시 네트워크 아키텍처를 사용한다.
• 전체 네트워크 지도를 몇 킬로바이트 내로 압축하여 효율적인 저장 및 전송을 가능하게 하는 프랙탈 기반 네트워크 구조를 적용한다.
• 양자 최단 경로 Netsukuku(QSPN) 알고리즘을 구현하여 중앙 집중식 계산 없이도 노드 간의 트레이서 패킷 교환을 통해 경로를 계산한다.
• 모든 통신에서 강력한 익명성과 데이터 보호를 보장하기 위해 종단 간 암호화 계층을 적용한다.
• Wi-Fi 및 인터넷 기반 가상 터널을 통해 물리적 연결의 격차를 메우기 위해 물리적 연결 수단을 지원한다.
• 중앙 집중식 구성이나 기관 없이도 자동으로 노드를 탐지하고 경로를 형성할 수 있도록 한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 서버, ISP, 중심화된 기관에 의존하지 않고도 글로벌, 탈중앙화되고 익명적인 네트워크를 어떻게 구축할 수 있는가?
• RQ2 수백만 대의 노드를 대상으로 하되 최소한의 CPU 및 메모리 자원을 사용하는 라우팅 프로토콜를 설계할 수 있는가?
• RQ3 전체 네트워크의 내구성과 검열 또는 정지 시도에 대한 저항력을 보장하는 메커니즘은 무엇인가?
• RQ4 완전히 분산된 피어 투 피어 네트워크에서 강력한 익명성과 암호 보안을 어떻게 달성할 수 있는가?
• RQ5 DNS와 같은 계층적 시스템을 완전히 분산되고 자가조직적인 대안으로 대체하는 것은 가능한가?

주요 결과

• Netsukuku는 인터넷과 그 중심화된 제어 구조에 의존하지 않고도 세계적 범위의 탈중앙화되고 익명적인 네트워크를 구축할 수 있도록 한다.
• 관리나 구성 오버헤드 없이도 동적이고 자율적인 노드 참여를 통해 네트워크가 완전히 자가관리된다.
• 프랙탈 네트워크 구조 덕분에 전체 네트워크 지도가 몇 킬로바이트 내로 압축되어 고밀도 압축과 효율적인 라우팅이 가능하다.
• QSPN 알고리즘은 노드 간의 트레이서 패킷 교환에 의존함으로써 계산 비용을 최소화하면서도 경로 계산을 수행한다.
• 네트워크는 본질적으로 내구성 있다: 모든 노드를 물리적으로 비활성화하지 않는 한 붕괴될 수 없어 검열 및 방해에 매우 강하다.
• 종단 간 암호화 보호로 강력한 익명성이 확보되어 네트워크 전반에서 트래픽 추적을 계산적으로 불가능하게 한다.