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Seminar: Economies of P2P-Networks An Excess-Based Economic Model for Resource Allocation in Peer-to- Peer Networks (2000) Christian Grothoff Gnet (2002)

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1 Seminar: Economies of P2P-Networks An Excess-Based Economic Model for Resource Allocation in Peer-to- Peer Networks (2000) Christian Grothoff Gnet (2002) Christian Grothoff Ioana Patrascu Krista Bennett Tiberiu Stef Tzvetan Horozov Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003)

2 Knappheit Economics is the study of how societies use scarce ressources to produce valuable commodities and distribute them among different people. Samuelson, Nordhaus – Economics, p. 4 Würde alles unendlich oft hergestellt, gäbe es keinen Grund, Ressourcen-Limits zu beachten: keine Wirtschaftsgüter alles kostenlos Preise und Märkte irrelevant Excess-Based Economy? Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003)

3 Ressourcen im Überfluss? Computer sind selten ausgelastet Plattenplatz CPU Speicher Bandbreite hohe Fixkosten geringe variable Kosten Ungenutze Ressourcen / Ressourcenüberfluss Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003)

4 Gütercharakteristik Blankart – Öffentliche Finanzen in der Demokratie - S. 66 Private Güter (z.B. Brot, Wein) Mautgüter (z.B. Kabel-TV, Autobahn) Allmendegüter (z.B. Hochsee- fischerei) Öffentliche Güter (z.B. Denkmäler) nein ja nein Rivalität Ausschluss Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

5 Effizienz und Wettbewerb Marktwirtschaften sind Volswirtschaften, in denen einzelne Agenten, …, autonom über ihr wirtschaftliches Handeln entscheiden können. Den offenbaren Vorteilen eigennützigen und eigenverantwortlichen Handelns steht ein immenser Koordinierungsaufwand gegenüber. Marktwirtschaften zeichnen sich dadurch aus, daß diese Koordinierung durch für alle Tauschpartner gleiche Marktpreise erfolgt. Güth – Theorie der Marktwirtschaft, p. 5 Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003)

6 Effizienz und Wettbewerb (2) More specifically, the economy ist producing efficiently when it cannot increase economic welfare of anyone without making someone else worse off. Samuelson, Nordhaus – Economics, p. 5 D S Gleichgewicht P Q Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003)

7 Geld Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Austauschmedium Maßeinheit Transitiv Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung Vermögenswert Besitzer Zentrale Instanz

8 GNUNeT: Design-Ziele Anonymität Deniability Dezentralität Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

9 GNUNeT: Design-Ziele (2) Anonymität Deniability Dezentralität Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

10 Vertrauen Zwischenmenschliche Beziehungen nicht-negative Ganzzahl Knoten führen Buch über Verhalten von anderen gespeichert kein Besitzer nicht symmetrisch nicht transitiv A B C Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

11 Geld vs. Vertrauen GeldVertrauen DezentralX BesitzX AnonymitätX TransitivitätX Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

12 Transitivtät A B C Anfrage Antwort Vertrauen kein Vertrauen Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

13 Handel A sends request with priority X Increases trusts by X B answers request, lowers trust erhöht Vertrauen in B um Request-Priorität keine Informationen über die “Kosten” *Effektive Priorität = min (Request Priorität, Vertrauen) verringert Vertrauen in A maximal um effektive Priorität* ignoriert Requests mit niedrigster effektiver Priorität* berechnet evtl. Bearbeitungsgebühr Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

14 Indirekte Requests AB D C Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

15 Vertrauen aus Überfluß kein Vertrauen gegenüber neuen Knoten Ressourcenüberfluss als Quelle für Vertrauen Freerider kein Problem bei Überfluss Keine “Kosten” unterhalb eines Schwellenwerte “Vertrauen in ‘gute’ Hosts stärken, ohne das Vertrauen in andere in gleichem Maße zu schmälern.” Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

16 Eigeninteresse keine Garantien in P2P-Netzen Vertrauen als Ergebnis vergangener Erfahrungen Abweisen guter Knoten schadet der eigenen Vertrauenswürdigkeit Vertrauen hilft, “richtig” zu entscheiden Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

17 Content Ranking Beliebtheit: Beliebter Content erhöht Wert Gebotenes Vertrauen erhöht Wert Unbeliebte Inhalte verschwinden schnell Priorität: Beliebtheit allein reicht nicht Einzelne Knoten bewerten Content anders Andere sollen eigenes Ranking übernehmen Welchen Content soll ein Host vorhalten? Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

18 Content Ranking (2) Ranking als zentrale Kenngröße: Content mit hohem Ranking soll überleben Knoten können Ranking vorgeben Jeder Knoten vergibt Ranking selbst Vertrauen soll Ranking limitieren Ranking fordert Vertrauen Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

19 Ranking als Geschäftsmodell Geschäftsmodell für ISPs Vertrauen sichert Überleben Neue Knoten sind ohne Vertrauen Ranking stark limitiert Angewiesen auf vertrauenswürdige Knoten Ranking für andere als Dienstleistung Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

20 Angriffe Modell soll helfen, Angriffe abzuwehren Keine Ressourcen für “schlechte” Knoten Angreifer kann nur eigene Bandbreite nutzen d <= t + (c – t) + e = c +e d= Schaden t= Bandbreite zur Vertrauensgewinnung c= freie Bandbreite (Angreifer) e = freie Bandbreite (Netz) Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

21 Zero-Priority Nicht ausgelastete Knoten kassieren nicht Weiterleitungen erhalten Priorität Null Requests werden abgewiesen Ausweg: Viele direkte Verbindungen Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

22 Wertloser Content Priorität bestimmt Content-Wert Zero-Priority-Content ist wertlos wenige Knoten kopieren Content Ausweg:Schwierig, Angreifer könnten sonst wertvollen Content verdrängen. Gebühr für Weiterleitungen - erschwert aber Vertrauens- aufbau. Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

23 Antworten Transithost ohne Information über Inhalt “schlechte” Knoten können mit falschen Antworten Vertrauen erschleichen Ausweg:Überprüfung der Antworten Bernett, Grothoff, Horozov, Patrascu, 2002 Efficient Sharing of Encrypted Data Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

24 Gütercharakteristik Blankart – Öffentliche Finanzen in der Demokratie - S. 66 Private Güter (z.B. Brot, Wein) Mautgüter (z.B. Kabel-TV, Autobahn) Allmendegüter (z.B. Hochsee- fischerei) Öffentliche Güter (z.B. Denkmäler) nein ja nein Rivalität Ausschluss Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

25 Wettbewerb in GNUNet Realistisches Bieten soll gefördert werden, aber es sind wenig Martkinformationen vorhanden. Dadurch entsteht eine gewollte Tendenz zu höheren Geboten: Keine Informationen über: über Auslastung bzw. Preise tatsächlich bezahlte Preise über erhaltene Vergütung Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung Hidden Information /Adverse Selection

26 Wohlfahrtsverlust D P Q P0P0 c Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

27 Wohlfahrtsverlust (2) D P Q P0P0 c Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

28 Winner’s Curse? Gefahr des Winner‘s Curse? in Anlehnung an Blankart – 2001 – Öffentliche Finanzen in der Demokratie Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

29 Übertragbarkeit Modell ist an “Request-Reply” gebunden setzt einheitliche Paketgrößen voraus keine Informationen über eigenes Standing willkürliche Preise kein Wettbewerb / technische Lösung Investitionen sind unsicher (reale Welt) Ressourcen im Überfluss? (Bandbreite, Energie) Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung

30 für Backups nur bedingt geeignet Investitionen nicht nachweisbar Bandbreitensteuerung (ISPs)? Notwendig bei Überfluss? Inter- / Intraorganisationale Nutzung Proof of Concept (analog zu freier Software) Jens Ihlenfeld (24. Juni 2003) Knappheit Überfluß? Gütercharackteristik Effizienz und Wettbewerb Geld GNUNeT: Design-Ziele Vertrauen Transitivtät Handel Indirekte Requests Vertrauen aus Überfluß Eigeninteresse Content Ranking Angriffe Probleme des Modells Ökonomische Probleme Übertragbarkeit Wirtschaftliche Nutzung


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