Um modelo baseado em reputação e protocolo de rumores para evitar ataques sybil em redes par-a-par

• Main Author: Helio Marcos Paz de Almeida
• Other Authors: Dorgival Olavo Guedes Neto
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2006
• Online Access: http://hdl.handle.net/1843/SLBS-6Y5JAQ

=== Peer-to-Peer (P2P) systems use the cooperation between the nodes of the system to provide their services. However, it is possible for some participants to use resources provided by other nodes without giving anything back, a behavior known as free-riding. One way to force users not to act as free-riders is to use reputation mechanisms. In sucha mechanism, the behavior of nodes in respect to the provision of service to others is recorded and shared among the network nodes. With that information, a fair node can decide whether it should serve another node's request or not, based on the reputation of the requesting node. A previous dissertation (Bruno Gusmão Rocha, 2005) proposed a reputation mechanism based on game theory to exclude free-riders from a routing overlay network with good results. However, there are some problems that were not addressed by that work. One of those problems are Sybil attacks, which happen when a single user approaches thesystem with multiple identities, using them to get resources through mischief. Besides, that work required a global state in order to compute the participants reputation, what limits its scalability. Finally, the work was developed with a specic P2P environment in mind (routing overlay networks), but it would be interesting to see if the model could be applied successfully to other P2P systems, like those for le sharing. Our changes to the model focused those three problems. In a rst moment, we were able to exclude Sybil nodes with good performance, without hurting the service provided to fair nodes in the original model. We then altered the model to remove the need for a global state and observed that the new model stil presented performance close to the original model, even after that modication. Finally, we applied the reputationbased model to the BitTorrent le sharing network, achieving a better restriction to free-riders than that of the original network. === Sistemas Par-a-Par (P2P) utilizam a cooperação entre diversos nós para fornecer seus serviços. Um problema, entretanto, é que é possível que alguns participantes tentem utilizar os recursos fornecidos por outros membros da rede sem disponibilizar em troca seus próprios recursos, um comportamento conhecido como oportunista ou free-rider.Uma forma de impedir que usuários ajam de maneira oportunista é utilizar mecanismos de reputação. Nesse tipo de mecanismo, o comportamento dos nós com relação ao fornecimento de serviço é registrado e compartilhado entre os participantes da rede.Com essa informação, um nó bem comportado pode avaliar se é interessante atender a um outro nó que solicita seus recursos com base na reputação atribuída àquele nó. Uma dissertação de mestrado anterior (Bruno Gusmão Rocha, 2005) desenvolveu um mecanismo de reputação baseado em teoria de jogos para combater o comportamentooportunista em uma rede sobreposta de roteamento, com bons resultados. Contudo, existem problemas que não foram tratados naquele trabalho. Um desses problemas são ataques Sybil, que ocorrem quando um único usuário acessa o sistema utilizando diversas identidades, utilizando-as para obter recursos de forma indevida.Além disso, aquele trabalho utilizava um estado global para calcular a reputação dos participantes, o que limita sua escalabilidade. Ainda, o trabalho foi desenvolvido num ambiente P2P especíco (redes de roteamento sobrepostas), mas seria interessante averiguar se o modelo apresentado pode ser utilizado com sucesso em outros ambientesP2P, como no compartilhamento de arquivos. Nossas alterações do modelo atacaram esses três problemas. Em um primeiro momento,fomos capazes de excluir nós Sybil do modelo de reputação com bom desempenho, sem inuenciar negativamente no serviço fornecido a nós justos no modelo original. Além disso, alteramos o modelo original de forma a não exigir a manutenção de um estado global; vericamos que o modelo alterado ainda apresenta resultados próximos aos obtidos originalmente mesmo com essa alteração. Finalmente, aplicamos o modelo de reputações à rede de compartilhamento de arquivos BitTorrent, conseguindo uma melhor restrição de serviço fornecido a free-riders maliciosos que a rede original.