Winnyのネットワークの面白さ

Winnyのネットワークの面白さ Aki @ めもおきば

今回の構成 • 前半 • Winnyのネットワークについてのおさらい • 後半 • バージョンアップで振り返るWinny開発史

Winnyの前にP2Pの基礎知識おさらい • ピュアP2P • 特定のサーバーがあるわけではなく、端末間でネットワークを構成して、 お互いにサービスをしあう 例： Gnutella、Freenet、BitTorrent DHT、IPFS、Winny ↔ハイブリッドP2P • データや通信先の検索にサーバーを併用しデータは直接通信する 例:Napster、WinMX、元々のBitTorrent データの転送 P2P サーバー経由 通信先の検索 分類 P2P サーバー経由 クライアント・サーバー ハイブリッドP2P ピュアP2P

Winnyの前にP2Pの基礎知識おさらい 非構造化オーバーレイネットワーク • ネットワークの構造が計算で定まら ない • 検索はメッセージを投げて探す • 例：Gnutella、Freenet、Winny https://en.wikipedia.org/wiki/Gnutella ↔ 構造化オーバーレイネットワーク • ネットワークの構造が計算で定まる • ハッシュ値から探すのが得意（DHT) • 例： IPFS、Ethereum （Kademlia-based DHT） https://en.wikipedia.org/wiki/Kademlia

• https://en.wikipedia.org/wiki/Kademlia
• https://en.wikipedia.org/wiki/Gnutella

Winnyネットワークによるデータ検索 • 「検索リンク」を介したファイル情報・検索クエリの転送 C ファイル情報(キー) の拡散 A B

Winnyネットワークによるデータ検索 • 「検索リンク」を介したファイル情報・検索クエリの転送 C ファイル情報(キー) の拡散 A 検索クエリの送信 B ポエム 検索

Winnyネットワークによるデータ検索 • 「検索リンク」を介したファイル情報・検索クエリの転送 • 「転送リンク」によるファイル本体の転送 C ファイル情報(キー) の拡散 検索クエリの送信 A B ポエム 転送リンク 検索

Winnyネットワークによるデータ検索 • 自動ダウンロードによる「地引き網」 C ファイル情報(キー) の拡散 A B ポエム 転送リンク 検索

Winnyの積極的なデータ中継 • 積極的にデータ転送に仲介者をはさみ、キャッシュさせる （キーの書き換えによって実現） C キーを拡散するときに 所有者欄を書き換え ファイル情報(キー) の拡散 A B ポエム 検索

Winnyの積極的なデータ中継 • 積極的にデータ転送に仲介者をはさみ、キャッシュさせる （キーの書き換えによって実現） C キーを拡散するときに 所有者欄を書き換え ファイル情報(キー) の拡散 A B ポエム 検索

ネットワークの自己組織化 • 入力した「回線速度」と「検索キーワード（先頭3つ）」をつかって、 縦方向の上下関係と、横方向のクラスタリングを構成 Winny三姉妹 速度：1000 ねこ 速度：1000 ポエム 夜食 速度：200 ねこ 速度：300 ポエム × ○ 速度：100 ねこ

Winnyネットワークの性質 • 検索ネットワークによるファイル情報の拡散と検索 • 回線速度・クラスタリングによる自己組織化 • 積極的なデータ中継とそれによるキャッシュばらまき • データ中継を利用したPort0（外部から接続できないノード）対応

Winnyというソフトウェア開発 • 背景：当時2ch上に開発コミュニティを立てる流行があった • 2002/05（β1）から2003/11（v2.0β7.1）の1年半で 238回ものバージョンアップでなにをしていたのか？ • バージョンアップ内容とともに振り返ります

2002-05 2003-01 2002-04-01 • 最初の書き込みと開発宣言 2003-11

2002-05 2003-01 2002-05-06：β1 • 一番最初のリリース • だいぶバギーだった記憶 2003-11

2002-05 2003-01 2002-05-13：β9 • 思ったよりポート開けしていない人がおおかったので、 明示的にPort0と設定していない場合は弾くようになった • トラブルシュートのため切っていた転送動作を復活 2003-11

2002-05 2003-01 2002-05-17：β11.3 • 自動ダウンロードのベースとなる自動再試行実装 2003-11

2002-05 2003-01 2002-05-18：β13 • Port0ノードもフル機能になった 2003-11

2002-05 2003-01 2002-05-23：β13.1 • 検索条件による自動ダウンロード機能 • 検索クエリは送らず、拡散されて きたキーに対して発動 • WinMXの「交換」文化に対する Winnyなりの解決案 2003-11

2002-05 2003-01 2002-06-14：β15 • クラスタリング機能 • 自動ダウンロード条件の先頭3つ • 最終的なWinny1の機能が だいたい揃ってくる 2003-11

2002-05 2003-01 2002-07-07：β17.3 • キーの拡散方法をいろいろ試行錯誤した結果、 最終的なゆっくり拡散方式になった 2003-11

2002-05 2003-01 2002-07-25：β18 • BBS機能 2003-11

2002-05 2003-01 2002-09-09：β20.5 • 通称「白Winny」（半日後に黒に戻った） 2003-11

2002-05 2003-01 2002-10-28：β21 • ファイルの公開者を主張 できるトリップ機能 （簡易署名） • 暗号学的な署名ではない • 匿名だが「誰かである」が 重要というユースケース が存在した • 例：Winny本体の配布 2003-11

2002-05 2003-01 2002-12-30：v1.0 • 正式版 • 直前はβ22.53 2003-11

2002-05 2003-01 2003-02-18：v1.10 • Winny内のファイルハッシュ値として、 MD5ハッシュ値を素直に使うようになった • 当初「暗号化キー」という仕組みがあった名残り 2003-11

2002-05 2003-01 2003-04-05：v1.14 • Winny1最終版 2003-11

2002-05 2003-01 2003-05-05：2.0β1 • Winny2初回リリース • BBS機能強化 • BBS用検索リンク • BBSトリップ 2003-11

2002-05 2003-01 2003-05-23：v2.0β3.2 • BBS専用ノード実装 2003-11

2002-05 2003-01 2003-06-17：v2.0β4.0 • C++ BuilderでGUI作り直し • β6、β7あたりはひたすら微調整 2003-11

2002-05 2003-01 2003-11-17：v2.0β7.1 • Winny2最終リリース 2003-11

ここに乗せきれないチューニングの数々 • アーキテクチャレベルの試行錯誤 • • • • キー流通や検索クエリの仕組み キーワードクラスタリング 捏造警告によるノード評価（負のクラスタリング） 暗号キーの廃止、トリップの導入 • たくさんのパラメータ • • • • • • 検索リンク数（上流・下流） 転送リンク数（計測アップロード速度からダウンロード数算出） 保持キー数 キー転送率 転送発生率（キー書換率） BBSキーにおける上記

大規模P2Pネットワークを作るということ ※ • 一時期には数十万ノード、数億ファイルあったと言われている • PCやネットワーク環境が現在以上に多様だった • PCはPentium M／Athlon 64、メモリ512MBとかのころ • ISDN（64kbps）、ADSL（上下非対称）、FTTH • 調整して展開して観測して……の繰り返しで効率を上げていった • もっと「効率」が悪ければ、その後のプライバシー被害なども 防げたのかもしれないが、十分な効率を維持できてしまった ※ P2P ファイル交換ソフトウェア環境 Winnyp を対象とした観測 https://www.ieice.org/publications/conference-FIT-DVDs/FIT2009/pdf/L/L_002.pdf

• https://www.ieice.org/publications/conference-FIT-DVDs/FIT2009/pdf/L/L_002.pdf

まとめ • Winnyネットワークの仕組みおさらい • 1年半の開発史を追体験 • Winnyの技術はなにが面白かったのか、 誤った神格化をするのではなく、 その道筋と結果を評価する人が少しでも増えてほしい • 映画楽しみにしています