Roteamento Baseado em Crédito/Punição
Rafael dos Santos Alves
Índice
Introdução Objetivo Sprite Conclusões Referências Perguntas e Respostas
Introdução
Internet 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) Responsável por atribuir créditos
Nós Computadores equipados com
interfaces sem fio
Sprite - Arquitetura
Internet
Credit Clearance Service (CCS)
Nó 1Nó 2
Nó 3Nó 4
Nó 5
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 = mensagemp = 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
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:
Sprite - Pagamentos
α > β, γ< 1
Sprite – Pagamentos (2)
Transmissor Nó 1 Nó 2 Nó 3 Nó 4 Destino X
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 DestinoNó 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
1. Por que sistemas de roteamento que utilizam crédito/punição são necessários?
Perguntas e Respostas
1. 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
2.Qual a responsabilidade do CCS (Credit Clearance Service)?
Perguntas e Respostas
2.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
3.Quais as formas de um nó receber novos créditos? Qual é a preferencial?
Perguntas e Respostas
3.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
4.Por que os receipts devem ser de tamanho reduzido?
Perguntas e Respostas
4.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
5.Quais são os nós que recebem pagamento?
Perguntas e Respostas
5.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
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