寄生コンピューティング

寄生コンピューティングとは、あるプログラムが他のプログラムと通常の許可されたやり取りを行い、脆弱性を悪用して攻撃者が提供したコードを他のプログラム上で実行することなく、他のプログラムに複雑な性質の計算を実行させる手法です。寄生コンピューティングを実装するプログラムには、他のプログラムに提供されるリソースを消費する権限がないため、ある意味ではセキュリティ上の弱点と言えます。

これは、2001年に米国インディアナ州ノートルダム大学のAlbert-Laszlo Barabasi 、 Vincent W. Freeh 、 Hawoong Jeong および Jay B. Brockman によって初めて提案されました。 ^[1]元の論文で示された例は、標準的な通信セッションを装ってインターネット経由で通信する 2 台のコンピュータでした。最初のコンピュータは、大規模で極めて難しい3-SAT問題を解こうとしています。元の 3-SAT 問題をかなりの数の小さな問題に分解しています。これらの小さな問題はそれぞれ、チェックサムとパケットの関係としてエンコードされ、チェックサムが正確かどうかがその小さな問題の答えでもあります。次に、パケット/チェックサムは別のコンピュータに送信されます。このコンピュータは、パケットを受信して​​それが有効で適切な形式であるかどうかを判断する一環として、パケットのチェックサムを作成し、提供されたチェックサムと同一かどうかを確認します。チェックサムが無効である場合、元のコンピュータに新しいパケットを要求します。最初のコンピュータは、2 番目のコンピュータの応答に基づいてその小さな問題の答えを知っているので、別のサブ問題を組み込んだ新しいパケットを送信できます。最終的には、すべてのサブ問題が解決され、最終的な答えが簡単に計算されます。

この例は、インターネット接続に使用される伝送制御プロトコル(TCP)のエクスプロイトに基づいているため、最終的には、ターゲット コンピューターは、他のコンピューターのために計算を実行したことや、通常のTCP/IPセッション以外に何かを実行したことに気付きません。

この概念実証は、パケットを送信するだけで必要な計算量が他のプログラムから得られる計算量を簡単に上回るため、明らかに極めて非効率的です。3-SAT 問題は、ローカルで分析するだけではるかに迅速に解決されます。さらに、実際には、実際のチェックサム エラーやネットワークの問題が発生した場合、パケットを再送信する必要がある可能性があります。ただし、チェックサム レベルでの寄生コンピューティングは、この概念を実証するものです。著者は、アプリケーション スタックを上に向かって移動すると、寄生に対して純粋な計算上の利点が得られる時点に到達する可能性があると示唆しています。おそらく、興味深い問題を、公開鍵を使用した複雑な暗号化プロトコルのクエリに分解できるでしょう。純粋な利点がある場合、理論的には、インターネット上の多くのホストがまったく気付かないうちに分散コンピューティングネットワークを形成する多数の制御ノードを使用できます。

スイスのベルン応用科学大学の学生たちは、2002年にこの概念をプログラム可能な仮想マシンに拡張しました^。[2]

• サービス拒否攻撃- サービスを妨害する目的でサーバーに大量のリクエストを送りつける攻撃。寄生コンピューティングとは対照的に、「盗まれた」コンピューティング能力は有用な計算には使用されません。

• バラバシ、アルバート＝ラスロー。フリー、ヴィンセント W.チョン・ハウン。ジェイ・B・ブロックマン（2001年8月）。 「寄生コンピューティング」。自然。412 (6850): 894–897。土井：10.1038/35091039。ISSN  0028-0836。PMID  11528474。