某講義で空想した内容です(--;

1. データの利用可能性を高めるための
ネットワークプロトコル
1

2. 404 Introduction Not Found.
●
「Webページの消失」をいかに防ぐか?
2

3. 404 Introduction Not Found.
●
「Webページの消失」をいかに防ぐか?
ex. Internet Archive (http://www.archive.org)
Internetをクローラにより自動巡回
-> 完全ではない
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4. The number of web site

Netcraft「July 2011 Web Server Survay」
http://news.netcraft.com/archives/2011/07/08/july-2011-web-server-survey.html
They got responses from 357,292,065 sites!
4

5. The number of web site

Internetの世界は広大
-> ページは非常に高速に増加
-> 自動巡回だけでは収集しきれない

老舗レンタルサーバの撤退
Yahoo! GeoCities (http://www.geocities.com) 2009/10/24閉鎖
Infoseek isweb (http://isweb.www.infoseek.co.jp)
2010/11/01無料サーバ閉鎖、2012/05/01完全閉鎖
OTD BBS (http://www.otd.co.jp) 2011/06/30閉鎖
...

「Webページの消失」≒「Webページが持つ情報の消失」
-> Webページは遺すべき貴重な遺産
5

6. What is Peer to Peer(P2P)?
●
個々のピア(ノード)が対等
●
(ピュアP2P型では)中央サーバが存在しない
-> システムの大規模な拡張に耐えられる(scalability)
-> システムの障害に強い
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7. Application of P2P
●
ファイル共有ソフト
Napster: 世界初のP2Pソフト, 中央サーバが存在
Gnutella: 世界初のピュアP2Pソフト
(WinMX, KaZaA, ...)
Winny: 金子勇(47)氏が開発
(Share, Perfect Dark, ...)
BitTorrent: 非匿名P2P, 大容量ファイルの転送
●
匿名Web
Freenet: 完全匿名を目指したWeb基盤, 検閲への抵抗
新月: 匿名掲示板
●
コミュニケーションソフト
Skype, Windows Live! Messenger, ...
7

8. Winny Protocol
●
実験・利用は自己責任で!
(Winnyを媒介とするウイルスで情報漏洩事件が多数発生)
●
合法なファイルの共有のみの利用を
●
京都大学の学内PCでは(無届けでは原則)利用禁止
「京都大学情報環境機構 KUINS運用委員会」
(http://www.kuins.kyoto-u.ac.jp)
「P2Pファイル交換ソフトの利用について」を参照
●
参考:『Winnyの技術』金子勇著(アスキー)
8

9. Connect to Winny network
0. (初回のみ)外部のWebサイトよりノードリストを登録
1. 登録されたノードに接続
2. 接続したノードから別のノードの情報を取得
3. 取得したノードの情報を登録
4. 1.へ戻る Winny network
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10. Connect to Winny network
0. (初回のみ)外部のWebサイトよりノードリストを登録
1. 登録されたノードに接続
2. 接続したノードから別のノードの情報を取得
3. 取得したノードの情報を登録
4. 1.へ戻る Winny network
10

11. Connect to Winny network
0. (初回のみ)外部のWebサイトよりノードリストを登録
1. 登録されたノードに接続
2. 接続したノードから別のノードの情報を取得
3. 取得したノードの情報を登録
4. 1.へ戻る Winny network
11

12. Share file index
●
検索処理を一括して行う中央サーバは存在しない
-> それぞれのノードが自前で検索処理を行う
●
接続しているノード同士でインデックス情報を定期的に交換
-> ファイル検索を効率化
●
Winnyは古典的なバケツリレーで検索
※最近は分散ハッシュテーブル(DHT)を実装することが多い
Example of file index
filename hash node
Winny2b71.zip 5a53948bee152be5d92935 @713af4d025ca62e44
自作ポエム.txt 870ba0fb2430f6d4cf1a0a @3ec811ff42372b
ネコの写真.jpg 9bbb7eeb9744d0d8320f7b @d48cad6d0b79927
... ... ...
12

13. Find and download file
0. 検索クエリを作成し、接続しているノードに渡す
1. 検索クエリを受け取ったノードは、自身のインデックスに
探されているファイルが存在するか照会
2. ファイルがインデックスにあれば、ファイルを持っている
ノードを検索クエリに記録
3. counterが6未満
-> counterの値を増やして検索クエリを他のノードに渡す
counterが6
-> 検索クエリを送り返す
4. 戻ってきた検索クエリにノードが記録されていれば、
そのノードに接続し、ファイルをダウンロード
13

14. Find and download file
Winny network
e
h
b d
g
a f
c
Query:
I want to get ”butterfly.jpg”.
If you know who have this file, please tell me their name:
Name: ________________________________________
Name: ________________________________________
Name: ________________________________________
Counter: 0
14

15. Find and download file
Winny network
e
h
b d
g
a f
c
Query:
I want to get ”butterfly.jpg”.
If you know who have this file, please tell me their name:
Name: ________________________________________
Name: ________________________________________
Name: ________________________________________
Counter: 0
15

16. Find and download file
Winny network
e
h
b: I don't know... d: I don't know...
g
a f
c: I don't know...
Query:
I want to get ”butterfly.jpg”.
If you know who have this file, please tell me their name:
Name: ________________________________________
Name: ________________________________________
Name: ________________________________________
Counter: 1
16

17. Find and download file
Winny network
e: I don't know...
h
b d
g: I know!
a f: I don't know...
c
Query:
I want to get ”butterfly.jpg”.
If you know who have this file, please tell me their name:
Name: _h______________________________________
Name: ________________________________________
Name: ________________________________________
Counter: 2
17

18. Find and download file
Winny network
Connect!
e
Transfer file!
h
b d
g
a f
c
Query:
I want to get ”butterfly.jpg”.
If you know who have this file, please tell me their name:
Name: _h______________________________________
Name: ________________________________________
Name: ________________________________________
Counter: 2
18

19. Winny Protocol
●
実際はもっとさまざまな機構が存在
●
クラスタリング
検索を効率化するために、検索キーによりノードの嗜好を判
別し、Winnyネットワーク上の(仮想的な)位置を決定
●
上流/下流ノード
高速なノードにインデックスを集積することで検索を効率化
●
中継ダウンロード
ファイル転送の際に中継ノードをかますことでファイルを
ネットワーク上に拡散させ、転送速度を向上
● ...
19

20. Hypertext Sharing Protocol(HTSP)
●
HTTPを補完する(架空の)ファイル共有プロトコル
●
Winnyのプロトコルを基に、URLに対応するファイルを共有
●
HTTPとの統合を重視し、URLを検索キーとする
-> URLに対応するファイルを持つノードを検索
●
ファイルはメタデータを付加した形でネットワーク上に公開
-> インデックスとして拡散するのはメタデータの部分
http://www.publicdomain.org/butterfly.jpg
Metadata
Raw data
(URL,hash,date,...)
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21. Transferred data is the file of URL, ...really?
●
URLを偽装するだけならそう難しくない
●
入手したいファイルについて事前に知っているのはURLのみ
●
ファイルハッシュを知っていれば検証は簡単
-> しかし、知らない場合の方が圧倒的に多い
●
偽ファイルがまかり通ってしまえば、
HTSPの信用性・有用性は低下 -> 実用的ではない
●
公開者を何らかの形で検証できれば、ファイルを信頼できる
-> 電子署名
21

22. Digital Signature
●
公開鍵暗号を応用した仕組み
●
代表的な公開鍵暗号: RSA暗号, DSA暗号, El-Gamal暗号
●
公開鍵暗号 <-> 共通鍵暗号(パスワードでの暗号化)
秘密鍵と公開鍵の二つの鍵が存在
●
電子署名について考える場合、 Secret key
秘密鍵 -> 南京錠
公開鍵 -> 南京錠に対応する鍵
と考えると分かりやすい
Public key
22

23. Digital Signature
1. Aliceは事前に南京錠とそれに対応する鍵を生成し、
鍵(公開鍵)をWebサイトなどで公開しておく
2. AliceがBobに手紙を送る場合、
手紙を南京錠(秘密鍵)でロックする
3. 手紙を貰ったBobは、公開されているAliceの鍵を使って、
手紙のロックを解除する
4. 解除できれば、ロックはAliceの南京錠でなされたと分かる
http://www.publicdomain.org/butterfly.jpg
Metadata
Raw data
(URL,hash,date,...)
Locked by secret key
-> 公開鍵がAliceのものであることを保証するには？
23

24. Digital Signature
公開鍵の信頼性を示す方法:
●
鍵の作成者が自身のWebサイトで公開鍵を公開
-> Webサイトが改竄されていたら?
-> Webサイトがダウンしていたら?
●
第三者が信頼性を保証
-> 公開鍵基盤(Public Key Infrastructure, PKI)
-> 信頼の輪(Web-of-Trust)
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25. Public Key Infrastructure
●
信頼できる第三者機関(認証局)が公開鍵にお墨付きを与える
ex. VeriSign: インターネット上で最大の認証局
(http://www.verisign.co.jp )
●
SSL(HTTPS)などで採用
●
公開鍵の信頼度はかなり高い
●
「お墨付き」を貰うにはそれなりの審査費用と時間が必要
(無料で認証してくれる認証局もあるが...)
25

26. Web-of-Trust
●
公開鍵に第三者の署名を付加(連名、連帯保証人のイメージ)
●
PGPで採用
●
「信頼できる人の署名がある人は信頼できる人」の輪
●
公開鍵の信頼度は不定
-> 連名の署名者はどれだけ信頼できるか?
-> 「カレシの元カノの元カレの元カノの...」信頼できる?
●
費用、手間などが少なく、手軽に実現可能
-> 知り合いを誰か一人見つけてくれば良い
●
PKI, 信頼の輪ともに一長一短
-> 信頼性と手軽さのトレードオフ
26

27. Implementation of Winny
●
Winnyでは「捏造警告」を実装
●
ノードの「無視条件」に含まれているファイルの
インデックスに警告を付加
●
インデックスの拡散の際には、警告を付加したまま拡散
●
警告付きファイルが本当に捏造かは不明
-> 悪戯で警告が付加されただけの可能性
-> ある人にとっては無駄でも、別の人には有益かも
●
警告付きファイルをダウンロードする場合には警告を解除
-> 悪戯な警告付加への対抗策
●
捏造警告だけではファイルの正当性保証は不可能
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28. Who permit you to publish the file?
●
ファイルの作成者の意志と無関係にHTSPに公開してよいか?
●
ホワイトリスト方式:
ファイル作成者が許諾したもののみHTSPで公開可能に
●
ブラックリスト方式:
ファイル作成者が禁止したもの以外は公開可能に
●
許諾不要方式:
どんなファイルでもHTSPで公開可能に
●
権利者保護とデータ保護のトレードオフ
28

29. Conclusion
●
P2PベースでHTTP上のファイルを共有
-> URLでファイルを識別
●
課題: ファイルが本物であることをいかに示すか
-> 電子署名(PKI, 信頼の輪), 捏造警告
-> trade-off: 信頼性 vs 手軽さ
●
課題: HTSPへファイルを放流する許諾を誰が与えるか
-> ホワイトリスト, ブラックリスト, 許諾不要
-> trade-off: 権利者保護 vs データ保護
ご清聴ありがとうございました。
­ fin ­
­
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