Использование Bitcoin для стимулирования пользователей распределенных приложений P2P

Эффективность децентрализованного однорангового P2P приложения в основном определяется главным образом по средствам взаимодействия пользователей мобильных устройств. Каждый из них должен быть стимулирован для того чтобы компенсировать потребление вычислительных ресурсов, поскольку он / она сотрудничает с другими пользователями в сети P2P. С другой стороны, по-прежнему не хватает соответствующих механизмов стимулирования, которые соответствуют самым разнообразным требованиям потребителей в контексте децентрализованной и динамичной среды P2P.

Недавно в опубликованном документе было предложено стимулирование для децентрализованных приложений P2P, которое применяет концепцию Bitcoin, чтобы вознаграждать пользователей за сотрудничество в сети. Благодаря такому подходу за выполнение определённых работ (услуг) все сотрудничающие стороны получат Bitcoin бонус. При проведенном теоретическом анализе наряду с тщательным оценочным исследованием разработчикам системы удалось продемонстрировать эффективность и безопасность предлагаемого механизма мотивации.

Децентрализованные приложения P2P:

Децентрализованные приложения P2P отмечены распределенными структурами, которые разделяют рабочие нагрузки поровну, не полагаясь на какие-либо централизованные доверенные органы. Примеры таких приложений P2P, существующих сегодня, включают разгрузку мобильных данных, которые позволяют мобильным пользователям совместно предоставлять данные сети через использование различных дополнительных сетевых технологий, таких как WiFi, femtocell ... и т.д; задержка взаимодействия, которое характеризуется узлами, оппортунистически пересылающими сообщения другим пользователям, посредством использования механизма пересылки хранилища, и мобильного перехвата, где пользователи могут совместно загружать данные, чтобы уменьшить потребление энергии и стоимость передачи данных.

Эффективность процессов передачи данных, сбора данных и пересылки пакетов в контексте приложений P2P в значительной степени определяется взаимодействием мобильных пользователей. Эгоистичные люди иногда неохотно прибегают к сотрудничеству в передачах, данных из-за опасения относительно пропускной способности, потребления вычислительных ресурсов. Соответственно, пользователям необходимо организовать должную мотивацию, подталкивая к совместной работе. Ранее предлагалось и выдвигалось на всеобщее обсуждение несколько подходов к стимулированию, таких как системы репутации, механизмы стимулирования кредитования и схемы Tit-or-tat.

Краткий обзор предлагаемого механизма мотивации на основе Bitcoin:

В новой модели отправитель использует систему Bitcoin для выплаты вознаграждений совместным узлам. Рабочий процесс оплаты состоит из трех этапов.

На первом этапе отправитель передает задание на передачу и откладывает определенную сумму, которая будет использоваться для выплаты вознаграждений совместным узлам. На втором этапе получателю передаются данные посредством сопутствующих соединений. На третьем этапе кооперативные узлы получают вознаграждение. Предположим, что отправитель A отправляет сообщение m в данный приемник E и B, C и D представляющий собой кооперативные узлы, которые сотрудничают с A для маршрутизации данных. Рабочий процесс оплаты можно разбить на:

1. Вещание задачи передачи: Публикация задачи A → E: m, а затем выбор двух случайных целых чисел R1 и R2, и они будут храниться в секрете. Впоследствии, А будет закладывать определенную сумму, чтобы совершать выплату вознаграждений совместным узлам, в случае, если сообщение доставлено успешно. В противном случае А будет возвращена внесенная сумма. Транзакция транскрипта показана на рисунке ниже.

2. Передача данных. Передача данных от A до E показана на рисунке ниже. Во-первых, A отправляет сообщение || EPKe (R2) || Ớ || SigSKA (R1) в B и создает транзакцию PaymentA → B. Впоследствии B, C и D взаимодействуют с A для передачи сообщения || EPKe (R2) || Ớ в E и создают транзакции PaymentB → C, PaymentC → D и PaymentD → E, а C, D и E отправляют подписанные зашифрованные проверки обратно в B, C и D.

3. Получение платежей: после успешной доставки данных получателю все кооперативные узлы получат свои вознаграждения за счет предоставления шахтерам доказательств, что они участвовали в процессе передачи данных. B предоставит {EPKB (R1), EPKB (ACKC), PKA, PKC}, C предоставит {EPKC (ACKC), EPKC (ACKD), PKD} и D предоставит {EPKD (ACKD), EPKD (ACKE) PKE} и E будут предоставлять {R2, EPKE (ACKE)}.

Транзакции проверяются шахтерами с помощью защищенных коммутативных шифров. Авторы статьи предложили стратегию ценообразования, которая максимизирует безопасность механизма стимулирования. Они также использовали статическую модель игры, которая иллюстрировала высокий уровень безопасности предлагаемых механизмов мотивации.