Advanced

Scalable Methods for Spam Protection in Decentralized Peer-to-Peer Networks

Wernberg, Jonathan LU (2016) EITM01 20161
Department of Electrical and Information Technology
Abstract
Decentralized peer-to-peer networks offer several benefits over the today more commonly employed centralized client-server networks. Peer-to-peer networks allow for seamless distribution of web content over all participating nodes. This makes the hosting and access of web content much more fault tolerant, secure, faster and cheaper. However, today's peer-to-peer networks suffer from the inability to effectively protect against spam. This has led to the web becoming increasingly centralized instead.

Methods to protect against spam on small peer-to-peer networks already exist. However, they all fail to scale up to large networks with a large number of participating peers. In this master thesis work, a new spam protection method based on... (More)
Decentralized peer-to-peer networks offer several benefits over the today more commonly employed centralized client-server networks. Peer-to-peer networks allow for seamless distribution of web content over all participating nodes. This makes the hosting and access of web content much more fault tolerant, secure, faster and cheaper. However, today's peer-to-peer networks suffer from the inability to effectively protect against spam. This has led to the web becoming increasingly centralized instead.

Methods to protect against spam on small peer-to-peer networks already exist. However, they all fail to scale up to large networks with a large number of participating peers. In this master thesis work, a new spam protection method based on design structures known to scale efficiently has been created. In order to evaluate how well it protects against spam, it is through simulations compared to what currently is the state of the art in that regard.

The proposed method is found to provide noticable spam protection and scale up with ease. Although the method still lags behind the less scalable methods in terms of effectiveness in keeping spam out, in certain cases it is the only realistic option to implement. This master thesis work takes one additional step towards enabling the web to become more decentralized - meeting the requirements of the future. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Spamskydd för stora peer-to-peer nätverk

Har du också varit med om att din favorithemsida tvingats stänga ner på grund av serverkostnader? Att driva en välbesökt hemsida är dyrt idag, men en framtid med peer-to-peer teknik kan förändra allt. Peer-to-peer teknik har de senaste åren visat sig kunna ge mycket höga överföringshastigheter till försumbar kostnad. Men för att helt kunna ersätta de traditionella server-nätverken med modern peer-to-peer teknik måste bland annat spamskydden göras om. I denna rapport presenteras för första gången ett spamskydd som fungerar på mycket stora peer-to-peer nätverk.

Spamskydd är nödvändigt för att förhindra att till exempel kommentarfält och forum blir fulla av falsk produktreklam, hatiska... (More)
Spamskydd för stora peer-to-peer nätverk

Har du också varit med om att din favorithemsida tvingats stänga ner på grund av serverkostnader? Att driva en välbesökt hemsida är dyrt idag, men en framtid med peer-to-peer teknik kan förändra allt. Peer-to-peer teknik har de senaste åren visat sig kunna ge mycket höga överföringshastigheter till försumbar kostnad. Men för att helt kunna ersätta de traditionella server-nätverken med modern peer-to-peer teknik måste bland annat spamskydden göras om. I denna rapport presenteras för första gången ett spamskydd som fungerar på mycket stora peer-to-peer nätverk.

Spamskydd är nödvändigt för att förhindra att till exempel kommentarfält och forum blir fulla av falsk produktreklam, hatiska meddelanden, länkar till virus/spyware, och liknande. Men de spamskydd som fungerar på servrar fungerar tyvärr inte på peer-to-peer nätverk.

Hela tanken med peer-to-peer teknik är att delar av hemsidan man besöker hämtas från andra besökare istället för från en server. Då behövs ingen server, och utan server finns inga serverkostnader. Men att skydda mot spam utan en server är ett svårt problem. En server utför en central roll som alla måste gå via, lite som en tidningsredaktion som väljer ut vilka inlägg som skall publiceras i en tidning. Utan en server finns ej längre denna centrala roll, och vilka inlägg som är fria från spam måste avgöras genom att fråga datorer tillhörande främlingar. Hur avgör du vem du kan lita på bland en massa främlingar? Hur avgör ett datorprogram detta?

I den här rapporten upptäcks det att HTTPS-protokollet som används på webben idag redan har löst liknande problem. HTTPS-protokollet introducerades för att möjliggöra säkra och krypterade hemsidor, något som också kräver att man kan avgöra vem som går att lita på. Vad som är riktigt fantastiskt är att idén bakom HTTPS kan återanvändas. Vad vi har gjort är att kombinera idén bakom HTTPS med existerande kunskap om spamskydd för peer-to-peer nätverk. Resultatet är ett fullt fungerande spamskydd som är lika skalbart som HTTPS. Spamskyddet fungerar således även på mycket stora nätverk.

Existerande peer-to-peer nätverk kan använda spamskyddet för att förhindra fejkfiler och virus i filsökningar, och förhindra spam och oönskat beteende i mail och foruminlägg. Men framför allt hoppas vi att spamskyddet skall bana väg för att göra sociala media och webben i sin helhet mer fri, både som i frihet och gratis.

Spamskyddet som vi uppfunnit här är emellertid ett första steg, första generationen om man så vill. Medan det nu äntligen finns ett spamskydd som fungerar på stora peer-to-peer nätverk, så måste spamskyddet sannolikt förbättras för att vara jämförbart med spamskydd för server-nätverk. De som spammar måste upptäckas och blockeras mer aggressivt helt enkelt. Men teorin är lagd, och framtiden ser ljus ut. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Wernberg, Jonathan LU
supervisor
organization
course
EITM01 20161
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
keywords
Spam Protection, Decentralized Peer-to-Peer Networking, Scalability, Public Key Infrastructure, Trust Graph, Trust List, Distributed Hash Table, Kademlia
report number
LU/LTH-EIT 2016-505
language
English
id
8873623
date added to LUP
2016-06-09 12:56:02
date last changed
2016-06-09 12:56:02
@misc{8873623,
  abstract     = {Decentralized peer-to-peer networks offer several benefits over the today more commonly employed centralized client-server networks. Peer-to-peer networks allow for seamless distribution of web content over all participating nodes. This makes the hosting and access of web content much more fault tolerant, secure, faster and cheaper. However, today's peer-to-peer networks suffer from the inability to effectively protect against spam. This has led to the web becoming increasingly centralized instead.

Methods to protect against spam on small peer-to-peer networks already exist. However, they all fail to scale up to large networks with a large number of participating peers. In this master thesis work, a new spam protection method based on design structures known to scale efficiently has been created. In order to evaluate how well it protects against spam, it is through simulations compared to what currently is the state of the art in that regard.

The proposed method is found to provide noticable spam protection and scale up with ease. Although the method still lags behind the less scalable methods in terms of effectiveness in keeping spam out, in certain cases it is the only realistic option to implement. This master thesis work takes one additional step towards enabling the web to become more decentralized - meeting the requirements of the future.},
  author       = {Wernberg, Jonathan},
  keyword      = {Spam Protection,Decentralized Peer-to-Peer Networking,Scalability,Public Key Infrastructure,Trust Graph,Trust List,Distributed Hash Table,Kademlia},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {Scalable Methods for Spam Protection in Decentralized Peer-to-Peer Networks},
  year         = {2016},
}