Peer-to-Peer(P2P)ネットワークでの柔軟な合意プロトコルの研究

点对点（P2P）网络中灵活的共识协议研究

• 批准号: 10J03732
• 负责人: 艾力西尓 艾克拜尓
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Seikei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J03732/
• 关键词: 合意プロトコル; 分散システム; P2Pシステム; 信用可能性; 大規模情報システム; ブロードキャスト; 大規模システム

有線や無線等の種々のネットワーク技術の発展により、従来のクライアント・サーバ・モデルを中心とした集中型アーキテクチャがユーザの需要に対応しきれない部分が表れてきている。そこで、大規模化・多様化に対応するため、各ノードが自律的に動作して規模拡張性(scalability)を保ち、処理の共有化やデータ転送の最適化等をネットワーク全体として実現する分散型のアーキテクチャが注目されてきていている。本研究では、P2Pオーバーレイ・ネットワーク上でピア間の大規模なグループを考え、グループ内のピア間での柔軟でかつ有効な合意プロトコルを研究することを目的としている。分散型のシステム環境の中で、複数のピアが柔軟でかつ有効な合意を行なうためには、合意プロセスに参加しているピアが正しく動作している必要がある。本研究では、まず、ピアが正しくメッセージを転送できるピアを信用可能性が高いピアとしている。他のピアの信用可能性は、ピア間の通信を通して獲得していくものである。各ピアは、メッセージを隣接ピアに送信を行う。ここで、信用可能性の高い隣接ピアのみがメッセージを転送することにより、メッセージ数を減少するとともにピアの障害に頑強となるようにする。このために、まず、ピアに対して隣接ピアに信用可能性の高いピアを転送ピアとするように、グループを構成するアルゴリズムを議論し、開発した。次に、本方式により構成されたグループ上で、ピアが送信したメッセージをグループ内のピアに放送する方式を研究し、評価を行った。研究されたグループ通信プロトコルを用いることにより、ピアが他のピアの故障によりメッセージを受信できない可能性に減少し、ピア間の合意が成立する確率を高めることを示した。本研究により、信頼性が高い大規模グループを構築し通信を行う方式を提案し、合意プロトコルを有効にかつ高信頼に行うことができることを示した。これらの研究成果を論文としてまとめ、発表を行なった。

随着各种网络技术（例如有线和无线）的发展，在某些领域中，以传统客户服务器模型为中心的集中式体系结构无法满足用户的需求。因此，为了适应大规模和多样化，每个节点在该架构中自动运行以保持比例可伸缩性，并实现处理整个网络的处理共享和数据传输优化的关注。这项研究旨在考虑P2P覆盖网络上的同龄人之间的大型群体，并研究组中同行之间的灵活有效共识方案。在分布式系统环境中，为了使多个同行保持灵活有效的协议，参与协议过程的同行必须正确运行。在这项研究中，首先，同龄人是那些可以正确转发信息的同龄人，而同龄人是那些具有很高可信度的可能性的同龄人。其他同龄人的信誉是通过同行之间的交流而获得的。每个同行都会向相邻的同伴发送消息。在这里，只有具有高可靠性转发消息的相邻同行会传输，从而减少了消息的数量并对同行失败变得强大。为此，我们首先讨论并开发了一种用于组建组的算法，以便对相邻同伴具有很高信任度的同伴是转发对等。接下来，在一个由此方法组成的组上，研究并评估了该方法向小组中的同行传播的消息。使用研究的组通信协议降低了由于其他同行失败而无法接收消息的可能性，从而增加了达到同行之间的共识的可能性。这项研究提出了一种构建和交流具有高可靠性的大型群体的方法，并证明可以有效，可靠地实施共识协议。这些研究结果被汇编成论文并提出。

项目成果

The Computation and Transmission Rate Based (CTRB) Algorithm for Distributed Applications

用于分布式应用的基于计算和传输速率（CTRB）的算法

• 发表时间: 2011
• 作者: Tomoya Enokido;Ailixier Aikebaier;Makoto Takizawa
• 通讯作者: Makoto Takizawa

A Quorum-Based Synchronization Protocol

基于仲裁的同步协议

• 发表时间: 2011
• 作者: T.Ohkawara;A.Aikebaier;T.Enokido;M.Takizawa
• 通讯作者: M.Takizawa

TMPR-scheme for reliably broadcast messages among peer processes

用于在对等进程之间可靠地广播消息的 TMPR 方案

• DOI: 10.1504/ijguc.2011.042040
• 发表时间: 2011
• 期刊: Journal of Grid and Utility Computing
• 作者: A.Aikebaier;T.Enokido;M.Takizawa
• 通讯作者: M.Takizawa

An Algorithm for Reducing the Total Power Consumption Based on the Computation and Transmission Rates

• DOI: 10.1109/cisis.2011.41
• 发表时间: 2011-06
• 期刊: 2011 International Conference on Complex, Intelligent, and Software Intensive Systems
• 作者: T. Enokido;A. Aikebaier;M. Takizawa

A Multi-layered Communication Model with Hybrid Clocks in P2P Overlay Networks

P2P覆盖网络中混合时钟的多层通信模型

• 发表时间: 2011
• 作者: Isamu Tsuneizumi;Ailixier Aikebaier;Reko Dida;Tomoya Enokido;Makoto Takizawa
• 通讯作者: Makoto Takizawa