Roteamento Baseado em Crédito/Punição Rafael dos Santos Alves

Índice Introdução Objetivo Sprite Conclusões Referências Perguntas e Respostas

Introdução Internet Redes ad hoc e Peer-to-peer Roteadores pertencem a organizações que desejam cooperar encaminhando o tráfego Redes ad hoc e Peer-to-peer Tráfego encaminhado por computadores pessoais Restrições de banda passante e/ou bateria

Objetivo Apresentar propostas que utilizam incentivos/punições para que nós da rede participem do encaminhamento de pacotes

Sprite A Simple, Cheat-proof, Credit-based System for Mobile Ad hoc Networks Proposto por Chen et al. [1] Redes Ad hoc móveis Incentivos através de créditos

Sprite - Objetivos Incentivo à cooperação de nós egoístas Não trata nós defeituosos ou maliciosos

Sprite - Premissas Cada nó conhece o caminho completo para o destino Utilização de algum protocolo de roteamento por estado de enlace (por exemplo DSR – Dinamic Source Routing) Cada nó possui uma identificação confiável Assinatura digital

Sprite - Arquitetura Credit Clearance Service (CCS) Nós Responsável por atribuir créditos Nós Computadores equipados com interfaces sem fio

Sprite - Arquitetura Credit Clearance Service (CCS) Internet Nó 1 Nó 3 Figura 1: Adaptado de Chen et al. [1]

Sprite - Créditos Duas formas de receber créditos Comprar créditos usando dinheiro real Encaminhar mensagens de outros (preferencial)

Sprite - Funcionamento Ao receber uma mensagem o nó armazena um receipt da mensagem para enviar posteriormente ao CCS O nó pode optar por encaminhar ou não a mensagem para o próximo nó

Sprite - receipts Resumo das mensagens enviadas Redução do espaço de armazenamento e da banda utilizada para transmissão Nós não precisam confiar no sigilo do CCS

Sprite - Especificação Nós possuem par de chaves assimétricas PKi e SKi Mensagens com número de seqüência SEQi(j,k) – número de seqüência, armazenadas no nó ni, para mensagens enviadas de nj para nk

Sprite – Especificação (2) Envio de mensagens Fonte envia: (m, p, SEQo(o,d),s) Onde: m = mensagem p = caminho entre no (origem) e nd (destino) s = assinatura sobre (hash(m), p, SEQo(o,d))

Sprite – Especificação (3) Recepção de mensagens Nó i verifica: Se ni pertence a p Se o número de seqüência é maior que SEQi(o,d) Se assinatura é válida Atualiza SEQi(o,d) Armazena receipt (hash(m),p,SEQi(o,d),s) Decide sobre encaminhar mensagem

C = (d - 1)α + β - (d - e)γβ, α > β, γ< 1 Sprite - Pagamentos p = (n0, ..., ne, ..., nd) ne foi o último nó a receber a mensagem Fonte deve pagar: C = (d - 1)α + β - (d - e)γβ, α > β, γ< 1 Outros nós em p devem receber: α > β, γ< 1

Sprite – Pagamentos (2) Exemplo: Mensagem não chega ao destino Créditos: Transmissor: -(4α + β - 2γβ) Nós 1 e 2: γα Nó 3: γβ Nó 4 e Destino: zero

Sprite – Pagamentos (3) Exemplo: Mensagem chega ao destino Créditos: Transmissor: -(4α+ β) Nós 1, 2, 3 e 4: α Destino: β Transmissor Nó 1 Destino Nó 2 Nó 3 Nó 4

Sprite - Segurança n0 em conluio com ne ne não envia o receipt ne perde β n0 compensa ne com ε n0 perde ε - γβ Grupo perde β - γβ

Sprite – Segurança (2) Nós só encaminham receipts e não mensagens Destino não irá reportar recebimento Todos os nós terão pagamentos multiplicados por γ (γ < 0)

Conclusões Incentivos para roteamento são necessários Sprite apresenta uma solução segura Entretanto, o Sprite não apresenta uma forma de os nós conhecerem os créditos dos outros Forma de pagamento incentiva o uso de caminhos com o menor número de saltos

Referências [1] J. Chen, S. Zhong, Y. Yang. "Sprite: a simple, cheat-proof, credit-based system for mobile ad- hoc networks", Proceedings of the 22nd IEEE Infocom, 2003, pp. 1987-1997. [2] A. Blanc, Y.-K. Liu, and A. Vahdat. "Designing Incentives for Peer-to-Peer Routing". 2nd NetEcon, 2004. [3] Y. Liu and Y.R. Yang. "Reputation Propagation and Agreement in Mobile Ad Hoc Networks", Proceedings of IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), 2003. [4] C. Tan, S. Bose. "Enforcing Cooperation in an Ad Hoc Network using a Cost-Credit  Based  Forwarding  and Routing Aproach",  Proceedings  of  IEEE Wireless  Communications  and Networking Conference (WCNC), 2007. [5] Y. Chen, K. Liu, and Y. Lin. "A Credit- Based On- Demand QoS Routing Protocol over Bluetooth  WPANs", Proceedings  of  The  10th  IEEE Symposium  on  Computers  and Communications, (IEEE ISCC 2005), 2005 , pp. 807-812. [6]  D.  Levin. "Punishment  in  selfish wireless  networks:  A  game  theoretic analysis". NetEcon, 2006 [7] B. Sartini, G. Garbugio, H. Bortolossi, L. Barreto, P. Santos; "Uma Introdução a Teoria dos Jogos"; II Bienal da SBM, 2004, Salvador - BA, 2004. [8] M. J. Osborn; "An introduction to game theory"; Oxford University Press; 2004. [9] M. Kandori; "Social Norms and community enforcement"; Review of Economic Studies, Vol. 59, nº1, 1992, pp 63 - 80.

Perguntas e Respostas Por que sistemas de roteamento que utilizam crédito/punição são necessários?

Perguntas e Respostas Por que sistemas de roteamento que utilizam crédito/punição são necessários? Redes que utilizam computadores pessoais para encaminhar o tráfego necessitam que seus usuários sejam incentivados a participar do encaminhamento, visto que essa atividade gera um consumo de recursos do sistema, tais como bateria e banda passante.

Perguntas e Respostas Qual a responsabilidade do CCS (Credit Clearance Service)?

Perguntas e Respostas Qual a responsabilidade do CCS (Credit Clearance Service)? A principal responsabilidade do CCS é atribuir créditos aos nós, realizando a conferência dos receipts recebidos.

Perguntas e Respostas Quais as formas de um nó receber novos créditos? Qual é a preferencial?

Perguntas e Respostas Quais as formas de um nó receber novos créditos? Qual é a preferencial? Os nós podem receber créditos de duas formas, através da compra utilizando dinheiro real, ou encaminhando pacotes de outros. Esta última forma é a preferida, dado que melhora a performance do sistema.

Perguntas e Respostas Por que os receipts devem ser de tamanho reduzido?

Perguntas e Respostas Por que os receipts devem ser de tamanho reduzido? Os receipts precisam ser de tamanho reduzido para impedir que os nós necessitem reservar um grande espaço para seu armazenamento, para reduzir o consumo de banda passante utilizado para transmiti-los e além disso, permitir que os nós não necessitem confiar no sigilo do CCS.

Perguntas e Respostas Quais são os nós que recebem pagamento?

Perguntas e Respostas Quais são os nós que recebem pagamento? Todos os que recebem a mensagem recebem pagamento, através de créditos. Além disso, o nó que originou as mensagens perde créditos proporcionais ao número de nós que recebeu a mensagem.

Roteamento Baseado em Crédito/Punição Rafael dos Santos Alves