ピアツーピア

ピアツーピア（P2P）コンピューティングまたはネットワーキングは、タスクまたはワークロードをピア間で分割する分散アプリケーションアーキテクチャです。ピアはネットワーク内で同等の権限を持ち、同等の能力を持つ参加者であり、ノードのピアツーピアネットワークを形成します。^[1]さらに、パーソナルエリアネットワーク（PAN）も、本質的には、通常は2つのデバイス間の分散型ピアツーピアネットワークの一種です。 ^[2]

ピアは、処理能力、ディスクストレージ、ネットワーク帯域幅などのリソースの一部を、サーバーや安定したホストによる中央調整を必要とせずに、他のネットワーク参加者が直接利用できるようにします。^{[3]ピアは、リソースの消費と供給が分割される従来の}クライアントサーバーモデルとは対照的に、リソースの供給者と消費者の両方です。^[4]

P2Pシステムは以前から多くのアプリケーションドメインで使用されていましたが、^[5]このアーキテクチャは、1999年に最初にリリースされたインターネットファイル共有システムNapsterによって普及しました。 ^[6] P2Pは、インターネット経由のBitTorrentファイル共有などの多くのプロトコルで使用され、 ^[7] MiracastディスプレイやBluetooth無線などのパーソナルネットワークでも使用されています。^[8]このコンセプトは、人間の相互作用の多くの分野で新しい構造と哲学に影響を与えてきました。 このような社会的文脈では、ミームとしてのピアツーピアは、一般的なインターネット技術によって可能になった、社会全体に出現した平等主義的なソーシャルネットワーキングを指します。

P2Pシステムは以前から多くのアプリケーション分野で使用されていましたが、^[5]この概念は音楽共有アプリケーションNapsterなどのファイル共有システムによって普及しました。ピアツーピアの動きにより、何百万ものインターネットユーザーが「直接接続し、グループを形成し、共同作業して、ユーザーが作成した検索エンジン、仮想スーパーコンピューター、ファイルシステムになる」ことができました。^{[9]ピアツーピアコンピューティングの基本概念は、初期のソフトウェアシステムとネットワークの議論で構想されており、最初の}Request for Comments（RFC 1）で述べられた原則にまで遡ります。 ^[10]

ティム・バーナーズ＝リーのワールドワイドウェブの構想は、ウェブの各ユーザーがアクティブな編集者および寄稿者であり、コンテンツを作成してリンクし、相互にリンクされた「ウェブ」を形成すると想定していた点で、P2Pネットワークに近いものでした。初期のインターネットは、現在よりもオープンで、インターネットに接続された2台のマシンがファイアウォールやその他のセキュリティ対策なしでパケットを送信できました。^{[11] [9] [ページが必要]}これは、長年にわたり発展してきたウェブのブロードキャストのような構造とは対照的です。 ^{[12] [13] [14]}インターネットの前身であるARPANETは、成功したピアツーピアネットワークであり、「参加しているすべてのノードがコンテンツを要求および提供できました」。しかし、ARPANETは自己組織化されておらず、「「単純な」アドレスベースのルーティングを超えるコンテキストまたはコンテンツベースのルーティングの手段を提供できませんでした。」^[14]

そのため、初期のピアツーピアアーキテクチャとしてよく説明される分散メッセージングシステムであるUsenetが確立されました。これは、分散型制御モデルを実施するシステムとして1979年に開発されました。^[15]基本モデルは、ユーザーまたはクライアントの観点から見たクライアントサーバーモデルであり、ニュースグループサーバーに自己組織化アプローチを提供します。ただし、ニュースサーバーはピアとして相互に通信し、Usenetニュース記事をネットワークサーバーグループ全体に伝播します。同じ考慮事項がSMTP電子メールにも当てはまります。つまり、メール転送エージェントのコア電子メールリレーネットワークはピアツーピアの特性を持ちますが、電子メールクライアントとその直接接続の周辺は厳密にクライアントサーバー関係です。^[16]

1999 年 5 月、インターネットの利用者が数百万人に増える中、ショーン・ファニングはNapster と呼ばれる音楽およびファイル共有アプリケーションを発表しました。^[14] Napster は、今日知られているピアツーピア ネットワークの始まりであり、「参加するユーザーは、いかなる管理当局や制限にも従うことなく、物理ネットワークから完全に独立した仮想ネットワークを構築します」。^[14]

ピアツーピアネットワークは、ネットワーク上の他のノードに対して「クライアント」と「サーバー」の両方として同時に機能する同等のピアノードの概念に基づいて設計されています。[ ^17]このネットワーク配置モデルは、通信が通常中央サーバーとの間で行われるクライアントサーバーモデルとは異なります。クライアントサーバーモデルを使用するファイル転送の典型的な例は、クライアントプログラムとサーバープログラムが別個のファイル転送プロトコル(FTP) サービスです。クライアントが転送を開始し、サーバーがこれらの要求を満たします。

ピアツーピアネットワークは、通常、物理ネットワークトポロジーの上に何らかの形の仮想オーバーレイネットワークを実装し、オーバーレイ内のノードは物理ネットワーク内のノードのサブセットを形成します。 ^[18]データは依然として基盤となるTCP/IPネットワーク上で直接交換されますが、アプリケーション層ではピアは論理オーバーレイリンク (それぞれが基盤となる物理ネットワークを通るパスに対応) を介して互いに直接通信できます。オーバーレイはインデックス作成とピア検出に使用され、P2P システムを物理ネットワークトポロジーから独立させます。オーバーレイネットワーク内でノードが相互にリンクされる方法と、リソースがインデックス作成され、配置される方法に基づいて、ネットワークを非構造化または構造化(または両者のハイブリッド) に分類できます。^{[19] [20] [21]}

非構造化ピアツーピアネットワークは、設計上オーバーレイネットワークに特定の構造を課すのではなく、ランダムに相互接続を形成するノードによって形成されます。^[22]（Gnutella、Gossip、Kazaaは非構造化P2Pプロトコルの例です）。^[23]

非構造化ネットワークは、全体的に構造が課されていないため、構築が容易で、オーバーレイのさまざまな領域に局所的な最適化が可能です。^[24]また、ネットワーク内のすべてのピアの役割は同じであるため、非構造化ネットワークは、多数のピアが頻繁にネットワークに参加したり離脱したりする高率の「チャーン」に対して非常に堅牢です。^{[25] [26]}

しかし、非構造化ネットワークの主な制限も、この構造の欠如から生じます。特に、ピアがネットワーク内で目的のデータを見つけたい場合、そのデータを共有するピアをできるだけ多く見つけるために、検索クエリをネットワーク全体にフラッディングする必要があります。フラッディングは、ネットワーク内で非常に大量のシグナリング トラフィックを発生させ、CPUやメモリをより多く使用します (すべてのピアですべての検索クエリを処理する必要があるため)。また、検索クエリが常に解決されるとは限りません。さらに、ピアとそれが管理するコンテンツの間には相関関係がないため、フラッディングによって目的のデータを持つピアが見つかるという保証はありません。人気のあるコンテンツは複数のピアで利用できる可能性が高く、それを検索するピアはすべて同じものを見つける可能性があります。しかし、ピアが他の少数のピアだけが共有する希少なデータを探している場合、検索が成功する可能性は非常に低くなります。^[27]

構造化されたピアツーピアネットワークでは、オーバーレイは特定のトポロジに編成され、プロトコルによって、リソースが非常に希少であっても、どのノードでもネットワーク上でファイル/リソースを効率的に検索できるようになります。^{[28 ]}

最も一般的な構造化P2Pネットワークは分散ハッシュテーブル（DHT）を実装しており、^{[4] [29]}一貫性のあるハッシュの変形を使用して、各ファイルの所有権を特定のピアに割り当てます。^{[30] [31]これにより、ピアは}ハッシュテーブルを使用してネットワーク上のリソースを検索できます。つまり、（キー、値）のペアがDHTに格納され、参加しているノードは、特定のキーに関連付けられた値を効率的に取得できます。^{[32] [33]}

しかし、ネットワークを介してトラフィックを効率的にルーティングするために、構造化オーバーレイ内のノードは、特定の基準を満たす近隣ノードのリストを維持する必要があります^{[34] 。これにより、}解約率の高いネットワーク（つまり、多数のノードが頻繁にネットワークに参加したり離脱したりするネットワーク）では堅牢性が低下します。 ^{[26] [35]}実際のワークロードでのP2Pリソース検出ソリューションの最近の評価では、DHTベースのソリューションには、リソースの広告/検出にかかるコストの高さや、静的および動的な負荷の不均衡など、いくつかの問題が指摘されています。^[36]

DHTを使用する注目すべき分散ネットワークには、 BitTorrentの分散トラッカーの代替であるTixati 、 Kadネットワーク、Stormボットネット、YaCyなどがあります。著名な研究プロジェクトには、Chordプロジェクト、Kademlia、PASTストレージユーティリティ、自己組織化された新興オーバーレイネットワークであるP-Grid 、 CoopNetコンテンツ配信システムなどがあります。^{[37] DHTベースのネットワークは、}グリッドコンピューティングシステムの効率的なリソース検出^{[38] [39]}にも広く利用されており、アプリケーションのリソース管理とスケジュールに役立ちます。

ハイブリッドモデルは、ピアツーピアモデルとクライアントサーバーモデルを組み合わせたものです。^[40]一般的なハイブリッドモデルは、ピアがお互いを見つけるのを助ける中央サーバーを持つものです。Spotifyはハイブリッドモデルの一例でした[2014年まで]。^[要出典]ハイブリッドモデルにはさまざまな種類があり、そのすべてが構造化されたサーバー/クライアントネットワークによって提供される集中型の機能と純粋なピアツーピアの非構造化ネットワークによって提供されるノードの平等性との間でトレードオフを行っています。現在、ハイブリッドモデルは純粋な非構造化ネットワークや純粋な構造化ネットワークよりもパフォーマンスが優れています。これは、検索などの特定の機能には集中型の機能が必要ですが、非構造化ネットワークによって提供されるノードの分散型の集約の恩恵を受けるためです。^[41]

CoopNet (Cooperative Networking)は、 Microsoft Researchとカーネギーメロン大学に勤務するコンピュータ科学者の Venkata N. Padmanabhan と Kunwadee Sripanidkulchai によって提案された、最近コンテンツをダウンロードしたピアへのサービスの負荷を軽減するためのシステムです。^{[42] [43]}サーバーの負荷が増加すると、着信ピアを、コンテンツをミラーリングすることに同意した他のピアにリダイレクトし、サーバーから負荷を軽減します。すべての情報はサーバーで保持されます。このシステムは、ボトルネックが発生する可能性が最も高いのは CPU ではなく発信帯域幅であるという事実を利用しており、これがサーバー中心の設計となっています。局所性を利用するために、ピアを近隣のピアに「近いIP 」[同じプレフィックス範囲] にある他のピアに割り当てます。同じファイルを持つピアが複数見つかった場合、ノードが近隣ノードの中で最も高速なものを選択するように指定します。ストリーミングメディアは、クライアントに以前のストリームをキャッシュさせ、それを新しいノードに部分的に送信する ことで送信されます。

ピアツーピアシステムは、コンピュータセキュリティの観点から見ると、独特の課題を提起します。他の形式のソフトウェアと同様に、P2Pアプリケーションには脆弱性が含まれる可能性があります。しかし、P2Pソフトウェアにとって特に危険なのは、ピアツーピアアプリケーションがクライアントとしてだけでなくサーバーとしても機能するため、リモートからの攻撃に対してより脆弱になる可能性があることです。^[44]

各ノードはネットワークを経由するトラフィックのルーティングの役割を果たしているため、悪意のあるユーザーはさまざまな「ルーティング攻撃」、つまりサービス拒否攻撃を実行できます。一般的なルーティング攻撃の例には、悪意のあるノードが故意にリクエストを誤って転送したり、誤った結果を返す「誤ったルックアップルーティング」、悪意のあるノードが偽の情報を送信して近隣ノードのルーティングテーブルを破損する「誤ったルーティング更新」、新しいノードが参加するときに悪意のあるノードを介してブートストラップし、新しいノードを他の悪意のあるノードが配置されているネットワークのパーティションに配置する「誤ったルーティングネットワークパーティション」などがあります。^[44]

マルウェアの蔓延は、ピアツーピアプロトコルによって異なります。^[45] P2Pネットワーク上のマルウェアの拡散を分析した研究では、たとえば、gnutellaネットワークで応答されたダウンロード要求の63％に何らかのマルウェアが含まれていたのに対し、OpenFTのコンテンツでマルウェアが含まれていたのはわずか3％でした。どちらの場合も、最も一般的なマルウェアの上位3種類が大部分のケースを占めていました（gnutellaでは99％、OpenFTでは65％）。Kazaaネットワークのトラフィックを分析した別の研究では、採取された50万個のファイルサンプルの15％が、検査された365種類のコンピューターウイルスの1つ以上に感染していることがわかりました。^[46]

破損したデータは、ネットワーク上で既に共有されているファイルを変更することで、P2Pネットワーク上で配布されることもあります。たとえば、FastTrackネットワークでは、RIAAがダウンロードやダウンロードされたファイル（主にMP3ファイル）に偽のチャンクを挿入することに成功しました。RIAAウイルスに感染したファイルはその後使用できなくなり、悪意のあるコードが含まれていました。RIAAは、違法なファイル共有を阻止するために、偽の音楽や映画をP2Pネットワークにアップロードしたことでも知られています。^[47]その結果、今日のP2Pネットワークでは、セキュリティとファイル検証のメカニズムが大幅に強化されました。最新のハッシュ、チャンク検証、さまざまな暗号化方法により、ほとんどのネットワークは、ネットワークの主要部分が偽のホストや機能しないホストに置き換えられた場合でも、ほぼすべての種類の攻撃に耐えられるようになりました。^[48]

P2Pネットワークの分散型の性質により、クライアントサーバーベースのシステムに固有の単一障害点がなくなるため、堅牢性が向上します。 ^[49]ノードが到着し、システムへの需要が増加すると、システムの総容量も増加し、障害の可能性が減少します。ネットワーク上の1つのピアが正常に機能しなくなった場合でも、ネットワーク全体が危険にさらされたり損傷したりすることはありません。対照的に、一般的なクライアントサーバーアーキテクチャでは、クライアントはシステムと要求のみを共有し、リソースは共有しません。この場合、システムに参加するクライアントが増えるほど、各クライアントにサービスを提供できるリソースが少なくなり、中央サーバーに障害が発生すると、ネットワーク全体がダウンします。

P2P ネットワークには、データのバックアップ、復元、可用性という点において、長所と短所の両方があります。集中型ネットワークでは、共有されているファイルの可用性を制御できるのはシステム管理者だけです。管理者がファイルを配布しないことに決めた場合、サーバーからファイルを削除するだけで、ユーザーはファイルを利用できなくなります。コミュニティ全体に何を配布するかをユーザーが決定できないだけでなく、システム全体が政府やその他の大きな力による脅威や要求に対して脆弱になります。

たとえば、YouTube はRIAA、MPAA 、およびエンターテインメント業界から、著作権で保護されたコンテンツを除外するよう圧力を受けています。サーバー クライアント ネットワークはコンテンツの可用性を監視および管理できますが、ホストすることを選択したコンテンツの可用性をより安定させることができます。クライアントは、安定した集中型ネットワークで共有されている無名のコンテンツに問題なくアクセスできるはずです。ただし、P2P ネットワークでは、人気のないファイルを共有するには、ネットワーク内の少なくとも 1 つのノードが要求されたデータを持っている必要があり、そのノードはデータを要求しているノードに接続できる必要があるため、P2P ネットワークでは信頼性が低くなります。ユーザーがいつでもデータを削除したり共有を停止したりする可能性があるため、この要件を満たすのが難しい場合があります。^[50]

P2Pネットワークでは、どのコンテンツが利用可能かを決定する責任はユーザーコミュニティに完全にあります。人気のないファイルは、共有する人が減ると、最終的には消えて利用できなくなります。一方、人気のあるファイルは、非常に簡単に配布されます。P2Pネットワーク上の人気のあるファイルは、中央ネットワーク上のファイルよりも安定しており、利用可能です。中央集中型ネットワークでは、サーバーとクライアント間の接続が失われるだけで障害が発生する可能性がありますが、P2Pネットワークでは、すべてのノード間の接続が失われないと、データ共有障害は発生しません。中央集中型システムでは、管理者がすべてのデータ復旧とバックアップに責任を負いますが、P2Pシステムでは、各ノードにバックアップシステムが必要です。P2Pネットワークには中央権限がないため、レコード業界、RIAA、MPAA、政府などの勢力は、P2Pシステム上のコンテンツを削除したり共有を停止したりすることができません。^[51]

P2Pネットワークでは、クライアントがリソースの提供と使用の両方を行います。つまり、クライアント・サーバーシステムとは異なり、ピアツーピアネットワークのコンテンツ提供能力は、より多くのユーザーがコンテンツにアクセスし始めると実際に増加する可能性があります（特に、ユーザーの共有を必要とするBittorrentなどのプロトコルでは、パフォーマンス測定研究^[52]を参照）。この特性は、P2Pネットワークを使用する主な利点の1つであり、元のコンテンツ配信者のセットアップと実行コストが非常に低くなります。^{[53] [54]}

Gnutella、G2、eDonkeyネットワークなどのピアツーピアファイル共有ネットワークは、ピアツーピア技術の普及に役立っています。これらの進歩は、パフォーマンスを向上させるCorreli Cachesなどの分散キャッシュシステムを含む、ピアツーピアコンテンツ配信ネットワークとサービスへの道を開きました。 ^{[55]さらに、ピアツーピアネットワークはソフトウェアの公開と配布を可能にし、}ファイル共有ネットワークを介してLinuxディストリビューションやさまざまなゲームを効率的に共有できるようにしました。

ピアツーピアネットワークは、中間サーバーを使用せずに、ユーザー間でデータを転送するものです。P2Pアプリケーションを開発する企業は、主に米国で、著作権法との抵触をめぐって数多くの訴訟に巻き込まれてきました。^[56] 2つの大きな訴訟は、Grokster対RIAAとMGM Studios, Inc.対Grokster, Ltd.です。^[57]最後の訴訟では、裁判所は全員一致で、被告のピアツーピアファイル共有会社GroksterとStreamcastは、著作権侵害の誘発で訴えられる可能性があると判決しました。

P2PTVおよびPDTPプロトコルは、さまざまなピアツーピア アプリケーションで使用されています。一部の独自のマルチメディア アプリケーションでは、ストリーミング サーバーと連携してピアツーピア ネットワークを活用し、オーディオとビデオをクライアントにストリーミングします。ピアキャストは、ストリームのマルチキャストに使用されます。さらに、ペンシルベニア州立大学、MIT、サイモン フレーザー大学が取り組んでいる LionShare というプロジェクトは、世界中の教育機関間でのファイル共有を促進することを目的としています。もう 1 つの注目すべきプログラムであるOsiris を使用すると、ユーザーはピアツーピア ネットワーク経由で配布される匿名の自律的な Web ポータルを作成できます。

Dat は、分散型バージョン管理された公開プラットフォームです。I2Pは、インターネットを匿名で閲覧するために使用されるオーバーレイ ネットワークです。 関連する I2P とは異なり、Tor ネットワーク自体はピアツーピアではありません^{[疑わしい–議論する]が、}オニオン サービスを介してピアツーピア アプリケーションをその上に構築できるようにします。InterPlanetary File System (IPFS) は、ハイパーメディア配布プロトコルを保存および共有するためのコンテンツ アドレス可能なピアツーピア方式を作成するように設計されたプロトコルおよびネットワークであり、IPFS ネットワーク内のノードは分散ファイル システムを形成します。Jamiは、ピアツーピア チャットおよびSIPアプリです。JXTAは、 Java プラットフォーム用に設計されたピアツーピア プロトコルです。Netsukukuは、インターネットから独立するように設計されたワイヤレス コミュニティ ネットワークです。 Open Garden は、 Wi-Fi または Bluetooth を使用して他のデバイスとインターネット アクセスを共有する接続共有アプリケーションです。

Resilio Syncはディレクトリ同期アプリです。研究には、Chordプロジェクト、PASTストレージユーティリティ、P-Grid、CoopNetコンテンツ配信システムなどのプロジェクトが含まれます。Secure Scuttlebuttは、主にソーシャルネットワーキングなど、さまざまな種類のアプリケーションをサポートできるピアツーピアのゴシッププロトコルです。Syncthingもディレクトリ同期アプリです。TradepalおよびMコマースアプリケーションは、リアルタイムマーケットプレイスを強化するように設計されています。米国防総省は、現代のネットワーク戦争戦略の一環として、P2Pネットワークの研究を行っています。^[58] 2003年5月、当時DARPAのディレクターであったアンソニー・テザーは、米国軍がP2Pネットワークを使用していると証言しました。WebTorrentは、 Webブラウザーで使用するJavaScriptのP2Pストリーミングトレントクライアントであり、WebTorrentとBitTorrentのサーバーレスネットワークを橋渡しするWebTorrentデスクトップスタンドアロンバージョンでも使用できます。マイクロソフトは、Windows 10で、エンドユーザーのPCをローカルネットワークまたは他のPCで使用してオペレーティングシステムのアップデートを展開するために、「配信の最適化」と呼ばれる独自のピアツーピア技術を使用しています。マイクロソフトのチャンネル9によると、これによりインターネット帯域幅の使用量が30％から50％削減されました。^[59] ArtisoftのLANtasticは、マシンがサーバーとワークステーションの両方として同時に機能できるピアツーピアオペレーティングシステムとして構築されました。Hotline Communications Hotline Clientは、あらゆる種類のファイル専用の分散型サーバーとトラッカーソフトウェアを使用して構築され、現在も動作し続けています。暗号通貨は、ブロックチェーンを使用するピアツーピアベースのデジタル通貨です。

• 暗号通貨のリスト
• ブロックチェーンの一覧

参加者のコミュニティ間の協力は、一般ユーザーを対象とした P2P システムの継続的な成功の鍵です。これらのシステムは、多数のノードがリソースを提供して初めてその潜在能力を最大限に発揮します。しかし、現在の実際の P2P ネットワークには、他のノードが共有するリソースを利用するが、自分自身は何も共有しないユーザーが多数含まれることがよくあります (「フリーローダー問題」と呼ばれることが多い)。

フリーローディングはネットワークに重大な影響を及ぼす可能性があり、場合によってはコミュニティの崩壊を引き起こす可能性があります。^[60]この種のネットワークでは、「協力すると自分のリソースが消費され、自分のパフォーマンスが低下する可能性があるため、ユーザーは協力することに自然な阻害要因を持っています。」^[61] P2Pネットワークの社会的属性を研究することは、人口の入れ替わりが大きく、関心の非対称性があり、ゼロコストのアイデンティティであるため困難です。^[61]ノードにリソースの提供を奨励したり、強制したりするために、さまざまなインセンティブメカニズムが実装されています。^{[62] [44]}

一部の研究者は、仮想コミュニティが自己組織化できるようにし、リソースの共有と協力のインセンティブを導入することの利点を調査し、今日のP2Pシステムに欠けている社会的側面は、自己組織化された仮想コミュニティを構築し育成するための目標と手段の両方として見られるべきだと主張しています。^[63]ゲーム理論の原則に基づいてP2Pシステムで効果的なインセンティブメカニズムを設計するための継続的な研究努力は、より心理学的かつ情報処理的な方向性を取り始めています。

一部のピアツーピアネットワーク（例：Freenet ）は、プライバシーと匿名性を重視しています。つまり、通信内容が盗聴者から隠され、参加者の身元や場所が隠蔽されることを保証します。公開鍵暗号は、データ/メッセージの暗号化、データ検証、承認、認証を提供するために使用できます。オニオンルーティングやその他のミックスネットワークプロトコル（例：Tarzan）は、匿名性を提供するために使用できます。^[64]

ライブストリーミングによる性的虐待やその他のサイバー犯罪の加害者は、匿名で活動するためにピアツーピアプラットフォームを利用しています。^[65]

ピアツーピアネットワークは合法的な目的に使用できますが、著作権者は、著作権で保護された素材の共有に関与しているとしてピアツーピアを標的にしてきました。ピアツーピアネットワークでは、中間サーバーを使用せずにユーザー間でデータを転送します。P2Pアプリケーションを開発する企業は、主に米国で、主に著作権法をめぐる問題で多数の訴訟に巻き込まれてきました。^[56] 2つの主要な訴訟は、Grokster対RIAAとMGM Studios、Inc.対Grokster、Ltd^{です。[57]}両方の訴訟で、開発者が著作権で保護された素材の共有を阻止できない限り、ファイル共有技術は合法であると判決されました。

ピアツーピアシステムにおける著作権侵害の刑事責任を確立するには、政府は被告が個人的な金銭的利益または商業的利益を目的として故意に著作権を侵害したことを証明しなければならない。^[66] フェアユースの例外により、著作権者の許可を得ることなく、著作権で保護された素材を限定的にダウンロードすることが許可される。これらの文書は通常、ニュース報道または研究および学術研究の枠内で行われる。ピアツーピアネットワークの違法使用が公共の安全と国家安全保障に及ぼす懸念をめぐって論争が巻き起こっている。ピアツーピアネットワークを通じてファイルをダウンロードする場合、誰がそのファイルを作成したか、またはどのユーザーが特定の時点でネットワークに接続しているかを知ることは不可能である。ソースの信頼性は、ピアツーピアシステムで見られる潜在的なセキュリティ上の脅威である。^[67]

欧州連合が命じた調査では、新しいゲームは追加機能やレベルに料金がかかるため、違法ダウンロードはビデオゲーム全体の売上増加につながる可能性があることが判明した。論文は、海賊行為が映画、音楽、文学に経済的悪影響を及ぼしていると結論付けた。この調査は、ゲームの購入と違法ダウンロードサイトの使用に関する自己申告データに依存していた。誤った回答や記憶違いによる影響を取り除くために努力が払われた。^{[68] [69] [70]}

ピアツーピアアプリケーションは、ネットワーク中立性論争における中核的な問題の 1 つです。インターネット サービス プロバイダー ( ISP ) は、帯域幅の使用率が高いため、P2P ファイル共有トラフィックを抑制することで知られています。^[71]データが短い間隔で比較的少量しか転送されない Web ブラウジング、電子メール、またはインターネットの他の多くの用途と比較すると、P2P ファイル共有は、継続的なファイル転送とスウォーム/ネットワーク調整パケットのために、比較的大量の帯域幅を使用することがよくあります。2007 年 10 月、米国最大のブロードバンド インターネット プロバイダーの 1 つであるComcast は、 BitTorrentなどの P2P アプリケーションのブロックを開始しました。同社の理論的根拠は、P2P は主に違法コンテンツの共有に使用されており、同社のインフラストラクチャは継続的な高帯域幅トラフィック向けに設計されていないというものでした。

批評家は、P2Pネットワークには合法的な用途があり、これは大手プロバイダーがインターネット上の使用とコンテンツを制御して、人々をクライアントサーバーベースのアプリケーションアーキテクチャに誘導しようとするもう1つの方法であると指摘しています。クライアントサーバーモデルは、小規模な出版社や個人にとって参入障壁となるため、大きなファイルを共有するには効率が悪い場合があります。この帯域幅の調整への反応として、いくつかのP2Pアプリケーションは、BitTorrentプロトコル暗号化などのプロトコル難読化を実装し始めました。「プロトコル難読化」を実現する技術には、データがランダムであるように見せることで、決定論的なバイトシーケンスやパケットサイズなど、プロトコルの簡単に識別できるプロパティを削除することが含まれます。^[72] ISPの高帯域幅に対するソリューションは、インターネットへのアクセスを節約するために、ISPがP2Pクライアントによって最もアクセスされるファイルの一部を保存する P2Pキャッシュです。

研究者は、ネットワーク内の個人の複雑な行動を理解し評価するために、コンピューターシミュレーションを使用しています。「ネットワーク研究では、新しいアイデアをテストして評価するために、シミュレーションに頼ることがよくあります。このプロセスの重要な要件は、他の研究者が既存の研究を複製、検証、拡張できるように、結果が再現可能である必要があることです。」^[73]研究を再現できない場合、さらなる研究の機会が妨げられます。「新しいシミュレーターがリリースされ続けているにもかかわらず、研究コミュニティは少数のオープンソースシミュレーターに頼る傾向があります。私たちの基準と調査で示されているように、シミュレーターの機能に対する需要は高いです。したがって、コミュニティはこれらの機能をオープンソースソフトウェアに取り入れるために協力する必要があります。これにより、カスタムシミュレーターの必要性が減り、実験の再現性と信頼性が向上します。」^[73]

過去に広く使用されていた人気のシミュレーターとしては、NS2、OMNeT++、SimPy、NetLogo、PlanetLab、ProtoPeer、QTM、PeerSim、ONE、P2PStrmSim、PlanetSim、GNUSim、Bharambeなどがあります。^[74]

上記の事実に加えて、オープンソースのネットワークシミュレータであるns-2に関する研究も行われています。フリーライダーの検出と処罰に関連する1つの研究課題が、ns-2シミュレータを使用してここで調査されました。^[75]

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