FairNet - how to counter free riding in peer-to-peer data structures

Abstract. Content-Addressable Networks (CAN) manage huge sets of (key, value)-pairs and cope with very high workloads. They follow the peer-to-peer paradigm: They consist of nodes that are autonomous. This means that peers may be uncooperative, i.e., not carrying out their share of the work while trying to benefit from the network. This article deals with this kind of adverse behavior in CAN, e.g., not answering queries and not forwarding messages. It is challenging to design a forwarding protocol for large CAN of more than 100,000 nodes that bypasses and excludes uncooperative nodes. We have designed such a protocol, with the following characteristics: It establishes logical networks of peers within the CAN. Nodes give positive feedback on peers that have performed useful work. Feedback is distributed in a swarm-like fashion and expires after a certain period of time. In extreme situations, the CAN asks nodes to perform a proof of work. Results of experiments with 100,000 peers are positive: In particular, cooperative peers fare significantly better than uncooperative ones.

Strategisches Verhalten in Systemen mit Interaktions- und Kontaktwahl

Verteilte Systeme haben große gesellschaftliche und wirtschaftliche Bedeutung. Bisher war unklar, ob sich ihre Teilnehmer effizient verhalten. Theoretische Analysen und verhaltensökonomische Experimente zeigen, dass kooperatives Verhalten entstehen kann. Die gebildeten Netzwerke sind fast effizient und können durch in dieser Arbeit entwickelte Strategien in ihrer Effizienz weiter erhöht werden

Strategische Analyse von Anreizmechanismen in strukturierten Peer-to-Peer Systemen

In strukturierten P2P Systemen können Teilnehmer ihren Nutzen erhöhen indem sie keine Anfragen bearbeiten. Dieses Problem wird mit experimenteller Wirtschaftsforschung untersucht. Menschliche Teilnehmer übernehmen dabei die Rolle eines Peers. Sie spielen Schwellwertstrategien, verzichten auf Feedback und ändern ihre Strategien nicht, wenn Andere mehr verdienen als sie selbst. Formal und mit Hilfe von Simulationen wird gezeigt, dass diese Strategien zu einem effizienten Gleichgewicht führen

Kooperationsanreize für autonome Einheiten in selbst-organisierenden Informationssystemen

Für Informationssysteme haben die Selbstorganisation und Autonomie der Teilnehmer große Bedeutung gewonnen, da hier die Inbetriebnahme mit sehr geringen Kosten verbunden ist und die Betriebskosten durch Verzicht auf Infrastruktur entfallen. Allerdings können sich die Einheiten des Informationssystems untereinander betrügen, indem sie sich versprochene Dienstleistungen nicht erbringen. In dieser Arbeit wird ein Verfahren entworfen und evaluiert, das solches Betrugsverhalten unterbindet. Die Hauptpunkte des Entwurfes sind die typbasierte Glaubensbildung, die verfügbare Informationen probabilistisch richtig berücksichtigt, und das Empfehlungssystem, dem nicht-abstreitbare Beweismittel zugrunde liegen. Die simulative Evaluation ist auf das Szenario universitärer Ad-hoc Netze ausgerichtet und weist die Effektivität des Entwurfs darin nach