Kademlia

Kademliaは Petar Maymounkov、Ben Jonston、Perry StillerおよびDavid Mazieresにより設計された分散ピアツーピアコンピュータネットワークのための分散ハッシュテーブルである。^[1]Kademliaはネットワーク構造およびノード検索による情報の送受信を規定している。KademliaのノードはUDPにより相互に通信を行う。参加ノードにより仮想的なオーバーレイ・ネットワークが形成される。各ノードはノードIDと呼ばれる番号で管理されている。ノードIDはノードの識別に用いるだけでなく、KademliaアルゴリズムではノードIDにより値を抽出するために使われる。この値は通常ファイルのハッシュ値やキーワードである。実際には、ノードIDはファイルハッシュへの直接的なマッピングを与え、そのノードはファイルやリソースを取得する対象

ある値を検索する際、このアルゴリズムではそれに割り当てられたキーの情報が必要となり、ネットワークを数ステップかけて探索する。各ステップにおいて、よりキーに近いノードが発見され、最終的に該当するノードが値を返すか、それ以上近いノードがない状態となる。これは非常に効率が良く、他の多くの分散ハッシュテーブルのようにKademliaは $n$ ノードのシステムにおいて検索の間に合計 $O(\log(n))$ ノードへの通信を行う。(ランダウの記号参照)

分散化された構造にはDoS攻撃に対する耐性が明確に向上するという利点がある。たとえあるノード集合へのアクセスが飽和しても、ネットワーク全体の可用性に及ぼす影響は限定的であり、これらの「穴」を避けてネットワークが回復される。

システム詳細

学術的意義

ファイル共有ネットワークでの使用

実装

外部リンク

Petar Maymounkov's Academic Home Page
Kademlia Specification : http://xlattice.sourceforge.net/components/protocol/kademlia/specs.html
Yi Qiao and Fabian E. Bustamante USENIX 2006 paper that characterizes Overnet and Gnutella