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Incentivos en Redes P2P

Incentivos en Redes P2P. Bibliografía. M. Feldman, K. Lai, I. Stoica, and J. Chuang. Robust Incentive Techniques for Peer-to Peer Networks . In Proceedings of the Fifth ACM Conference on Electronic Commerce, May 2004.

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Incentivos en Redes P2P

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Presentation Transcript

  1. Incentivos en Redes P2P

  2. Bibliografía • M. Feldman, K. Lai, I. Stoica, and J. Chuang. Robust Incentive Techniques for Peer-to Peer Networks. In Proceedings of the Fifth ACM Conference on Electronic Commerce, May 2004. • David Hales, Bruce Edmonds: Applying a socially inspired technique (tags) to improve cooperation in P2P networks. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Part A 35(3): 385-395. 2005.

  3. Cliente servidor vs. P2P ¡Gracias Javier!

  4. Algunos factores que afectan el rendimiento • Algoritmo de ruteo. • Grado de replicación de recursos populares. • Cooperación.

  5. Lo Común o Compartido • Aunque todos se benefician de un recurso común, el mismo termina siendo destruido por la actitud egoísta de cada individuo. • Fenómeno bien estudiado por las ciencias sociales • sobrepastoreo de un lote compartido • contaminación del ambiente • deforestación • pesca intensiva • ...

  6. Tragedy of the Commons “That which is common to the greatest number has the least care bestowed upon it" Aristóteles 384 BC-322 BC

  7. Tragedy of the Commons "Freedom in a commons brings ruin to all” "The Tragedy of the Commons," Garrett Hardin, Science, 162(1968):1243-1248. Garrett Hardin 1915-2003

  8. Cooperación • Alta performance requiere alto grado de cooperación • compartir archivos • más se comparte  menor latencia • ruteo • más se reenvía  menor latencia, menor pérdida, mayor conectividad servicio (ej., reenvío de paquetes, descarga de archivos) servicio servicio

  9. Motivación • Los sistemas P2P se basan en la cooperación entre usuarios con intereses propios. • Free-Riding/Greedy Behavior. • Necesidad de incentivos para la cooperación.

  10. Juegos • Estrictamente competitivos (suma cero) • ajedrez, go, póquer, escondidas

  11. Juegos (y otras situaciones) • Puramente cooperativos (o casi)

  12. Juegos • Juegos Cooperativos/Competitivos • dilema del Prisionero, dilema del contrabandista, halcón y paloma

  13. Dilema del Prisionero

  14. Dilema del Prisionero T>R>C>P R > (T+P)/2.

  15. Torneo de Axelrod (1979) • Invitación a enviar estrategias. • Los programas (estrategias) compiten entre ellos. • Objetivo: obtener puntos. • Pueden recordar interacciones previas • 14 estrategias + aleatoria

  16. Representación de las estrategias • Autómatas finitos. • Estados  acciones del jugador. • Arcos  acciones del oponente. • Estado inicial  elección inicial del jugador.

  17. TIT-FOR-TAT “nice” C D D C D C TIT-FOR-TAT

  18. TAT-FOR-TIT “nasty” C D D D C C TAT-FOR-TIT

  19. EASY-GO “hopeless” C D C,D D C EASY-GO

  20. FORG-NOT “ruthless” C D C,D C D FORG-NOT

  21. Una Sola Vez vs. Repetidas Veces • El razonamiento a seguir no es el mismo si se juega una sola vez a si se juega repetidas veces. • Estrategias con memoria. • Más próxima a las situaciones de la vida real.

  22. Explorar las condiciones bajo las cuales la cooperación emerge entre agentes fundamentalmente egoístas. Incentivo a largo plazo para la cooperación, a pesar de existir un incentivo a a corto plazo que favorece la deserción. La Evolución de la Cooperación

  23. Cooperación Emergente • Torneo ecológico. • Resultado de un juego tiene influencia en la proporción con que cada estrategia se vería representada en el juego siguiente. • Resultado • Estrategias torpes fueron desapareciendo • Estrategias del tipo TIT-FOR-TAT fueron sobreviviendo. • El ambiente resultó ser cada vez más cooperativo.

  24. Dilema del Prisionero Generalizado • Similar al dilema del prisionero clásico pero con peers que pueden asumir el rol de clientes y servidores en cada jugada. servicio(e.g., redireccionamiento de paquetes,descarga de archivos) %@#?! servicio servicio servicio servicio ja,ja,ja. fuente Incentives for Cooperation in the Internet. Lai et al

  25. Nuevos Desafíos • Gran número de peers menor probabilidad de repetir interacción entre peers. • Identidades “gratuitas”  cambio continuo de identidad. Aumenta la probabilidad de interactuar con extraños.

  26. Nuevos Desafíos (cont.) • Asimetría modos servidor y cliente solicitar servicio +7 -1 otorgar servicio (cooperar) solicitar servicio ? ignorar solicitud(desertar)

  27. Nuevos Desafíos

  28. Objetivo • Diseñar estrategias de incentivos que • motiven al sistema a alta utilidad generalizada (por ejemplo., 100% cooperación) • brinden mayores beneficios que los obtenidos al desertar.

  29. Arquitectura historiaprivada Alicia: 1 cooperación Alicia Roberto Estrategia servicio historiacompartida función de decisión Alicia: 1 cooperación c/RobertoJuan: 1 cooperación c/Alicia servicio Juan

  30. Espacio de Diseño • Función de decisión • uso de historia compartida y subjetiva. • trato con extraños. • robusta ante diferentes patrones de deserción.

  31. Espacio de Diseño • Historia Privada vs. Historia Compartida • Privada: A almacena las acciones de B hacia A. • poca utilidad si la población es muy grande (repetición improbable). • implementación descentralizada directa. • Compartida: Se almacenan las acciones de B hacia todos. • cuestiones de escalabilidad.

  32. Espacio de Diseño • Extraños • Problema con identidades no persistentes • Legitimate newcomer vs. Whitewashers • Estrategias especializadas para tratar con extraños.

  33. Espacio de Diseño • Reputación objetiva vs. reputación subjetiva • Objetiva: • vulnerable a colusión • Subjetiva • noción de confiabilidad

  34. Espacio de Diseño • Estrategia de Selección • Evitar extraños y desertores. • A veces los servicios sólo están disponibles a través de un subconjunto de los servidores (selección limitada).

  35. Selección Grupal. BT resiste freeloaders y soporta altruismo (al menos en parte) Grupos con numerosos freeloaders tienden a desaparecer. ¿Por qué BitTorrent funciona tan bien?

  36. Tags para Promover Cooperación C,D C,D C D tag tag 10100010010001000 01101000011001101

  37. TagsWorld C,D C,D C,D C,D C,D C,D C,D C,D C,D C,D C,D C,D C C C C C C D D D D D D tag tag tag tag tag tag tag tag tag tag tag tag

  38. Cooperación Basada en Tags

  39. Conclusiones y Cuestiones Abiertas • Las técnicas de incentivos mitigan pero no previenen. • Tipo de incentivo • Incorporado al algoritmo (upload rate determina download rate) • Externo (micro-pagos, puntaje, popularidad, fama). • Manual (exponer generosidad del usuario) • Los protocolos existentes requieren un cierto grado de honestidad (son vulnerables)

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