Monitoring Data Requests in Decentralized Data Storage Systems: A Case Study of IPFS
像星际文件存储系统（IPFS）这样的分散式数据存储系统正变得越来越受欢迎。例如，在一个实施例中，作为区块链应用程序中的数据层，并以抗审查的方式共享内容。在IPFS中，数据由一组开放的节点托管，数据请求除了通过分布式哈希表（DHT）路由之外，还被广播到连接的对等体。在本文中，我们提出了一种被动监控方法，该方法利用这种设计从重要且可升级的节点部分获取数据请求。使用我们的方法的IPFS网络和收集的数据在一段时间内的15个月的实施，我们展示了我们的方法如何实现深刻的见解，除其他事项外：IPFS网络的规模，活动水平和结构，以及内容流行度分布。此外，我们提出，我们的方法可以被滥用的攻击用户的隐私。例如，我们能够识别并成功监视公共IPFS/HTTP网关对应的IPFS节点，详细分析了隐藏在隐私威胁背后的机制和原因，并讨论了可能的对策。
2022-05-23 cs.NI
Adaptive Edge Content Delivery Networks for Web-Scale File Systems
星际文件系统（IPFS）是一种超媒体分发协议，通过内容和身份进行寻址。它旨在使网络更快，更安全，更开放。IPFS的JavaScript实现在浏览器上运行，受益于它产生的大规模采用潜力。Startrail利用IPFS生态系统的优势，并努力进一步发展它，通过实现自适应网络缓存机制使其更具可扩展性和性能。我们的解决方案旨在增加IPFS的弹性并提高其整体可扩展性，避免提供高度流行内容的节点过载，特别是在流行度和需求突然增长的flash人群条件下。我们添加了一个新的关键组件，以实现基于IPFS的分散式内容分发网络（CDN）。遵循对等体系结构，它运行在一个可扩展的、高度可用的不可信节点网络上，这些节点分发不可变和经过身份验证的对象，这些对象被逐步缓存到请求源。
2022-07-13 cs.DC cs.NI
Stateless Network-Aware Adaptive Bitrate Streaming over IPFS
Stony Brook（石溪大学）
针对IPFS环境性能波动导致传统ABR流媒体QoE下降的问题，提出一种无状态网络感知ABR策略，通过仅使用本地可观测信号逐段计算比特率，避免跨提供者状态同步，在故障条件下QoE提升最高约6倍。
2026-06-28 cs.DC cs.NI
Introducing Peer Copy -- A Fully Decentralized Peer-to-Peer File Transfer Tool
本研究提出去中心化点对点文件传输工具Peer Copy，依托多播DNS或IPFS的DHT实现节点发现，通过基于单词序列的PAKE生成会话密钥完成认证与加密，性能媲美中心化工具且无需依赖中心化服务商。
2023-05-03 cs.NI
Cloudless Friend-to-Friend Middleware for Smartphones
如果没有集中式服务的帮助，使用智能手机在互联网上进行点对点通信是很困难的。这些集中式服务通常驻留在云中，对于代理对等点之间的通信是必要的，并且所有通信都必须通过它们。其中一个原因是智能手机缺乏可公开访问的IP地址。此外，由于人们随身携带智能手机，因此智能手机通常会断开与一个网络的连接并连接到另一个网络。智能手机也可以离线。此外，受信任对等点（或朋友）的网络需要已知对等点的目录、认证机制和安全通信信道。在本文中，我们提出了一个对等中间件，提供这些功能，而不需要集中的服务。
2020-01-15 cs.NI
Mapping the Interplanetary Filesystem
星际文件存储（IPFS）是一种分布式数据存储服务，经常被区块链应用程序使用，并以抗审查的方式共享内容。数据使用基于Kademlia的分布式哈希表（DHT）分布在一组开放的对等点中。在本文中，我们研究了所产生的覆盖网络的结构，因为它显着影响IPFS的鲁棒性和性能。我们监测和系统地爬IPFS的DHT映射IPFS覆盖网络。我们的测量发现，在每个给定的时间平均有44474个节点。其中至少有52.19%位于NAT之后，无法从外部访问，这表明网络的很大一部分是由私人根据需要操作的。基于我们的测量和我们的IPFS代码的分析，我们得出结论，IPFS网络的拓扑结构，在其当前状态下，更接近于一个非结构化的覆盖网络比它是一个经典的DHT。虽然这样的结构具有鲁棒性和抵抗Sybil攻击的优点，但它在性能和查询隐私方面仍有改进的余地。
2020-02-18 cs.CR cs.NI
Large-Scale Measurement of NAT Traversal for the Decentralized Web: A Case Study of DCUtR in IPFS
University of Göttingen（哥廷根大学）；FIZ Karlsruhe – Leibniz Institute for Information Infrastructure（卡尔斯鲁厄FIZ——莱布尼茨信息基础设施研究所）
本文通过大规模测量研究IPFS网络中去中心化NAT穿越协议DCUtR，揭示了现代P2P连接的实证分析，挑战了UDP在NAT穿越中的优势地位，并展示了协议在无许可环境中的高效性。
2026-04-14 cs.NI cs.PF
Friend or Foe? Identifying Anomalous Peers in Moneros P2P Network
Technische Universität Berlin（柏林工业大学）；TRM Labs（TRM实验室）
本文首次全面研究Monero P2P网络中的异常节点行为，通过分析240小时流量提出形式化检测框架，发现约14.74%节点表现异常，并发布检查管道以识别和阻止可疑节点。
2026-10-12 cs.NI
A Private IPFS Data Sanctuary for Verifiable Digital Collection Objects
ELIO – Experimental Laboratory for Innovation in Object Digitalization, Museum für Naturkunde Berlin (MfN)（柏林自然博物馆（MfN）- 对象数字化创新实验实验室（ELIO））
本研究在柏林自然博物馆部署私有IPFS系统，实现内容寻址的采集数据暂存，验证了分布式存储支持可验证数字馆藏对象及GLAM机构联邦存储的可行性。
2026-10-07 cs.DC cs.NI
Eclipsing Ethereum Peers with False Friends
以太坊是一个去中心化的区块链系统，支持图灵完备智能合约的执行。虽然过去已经研究了以太坊生态系统的安全性，但网络层大多被忽视。我们证明了Go Ethereum（Geth），最广泛使用的以太坊实现，容易受到eclipse攻击，有效地规避了最近推出的（Geth v1.8.0）安全增强功能。我们负责任地向核心以太坊开发人员披露了漏洞;我们的攻击的相应对策已纳入Geth的v1.9.0版本中。我们的假朋友攻击利用了Geth使用的Kademlia启发的对等点发现逻辑，并实现了长时间运行的远程受害者节点的低资源黯然失色。攻击者只需要两个不同/24小时的主机来启动Eclipse，然后可以利用它来过滤受害者对区块链的看法。我们讨论了Geth的节点发现逻辑的基本属性，使假朋友攻击，以及提出和实施的对策。
2019-08-27 cs.CR cs.NI
MTFS: Merkle-Tree-Based File System
自比特币以来，区块链技术一直在改变我们的日常生活-即，第一个去中心化的加密货币-是由一个身份不明的人或一个名为Satoshi Nakamoto的组织在2009年发明并作为开源软件发布的。在可以基于区块链实现的许多应用中，存储是一个重要的应用，其中一个值得注意的例子是星际文件系统（IPFS）。IPFS是一个基于点对点超媒体协议的分布式网络，使网络更快，更安全，更开放，并专注于公共访问文件。为了提供一种以区块链方式存储私有文件的解决方案，本文提出了一种基于Merkle树的文件系统（MTFS）。在MTFS中，区块链不仅仅是一个信任机器;它是集群系统的抽象。分布的随机节点形成一个树形网络簇，没有中央控制器，以提供安全的私有存储服务和更快的消息传播。采用高级代理重加密算法保证文件在许可下的安全交换。Merkle树将确保文件以均衡的方式分布在服务节点之间。建议MTFS不仅可以用于个人文件存储和交换，而且还可以用于在文件上传和下载方面需要相互信任的行业，例如保险合同。
2019-04-13 cs.CR cs.NI
Minerva: Decentralized Collaborative Query Processing over InterPlanetary File System
针对数据孤岛下数据共享的痛点，本文提出基于IPFS的对等跨集群查询系统Minerva，通过DHT优化与胖Merkle树等技术提升查询效率，实验验证其性能显著优于原始IPFS查询及中心化查询方案。
2023-10-09 cs.DB cs.NI
Designing ISP-friendly Peer-to-Peer Networks Using Game-based Control
在过去几年中，对等（P2P）网络的快速增长给互联网服务提供商（ISP）带来了传输成本的增加，因为对等方跨越ISP边界交换大量流量。这种ISP的不经意行为导致了P2P网络（寻求最大限度地提高用户质量）和ISP（寻求最小化成本）之间的激励不一致。我们是否可以设计一个P2P覆盖，既考虑ISP成本，又考虑服务质量，并在两者之间达到理想的折衷？我们设计了一个系统，我们称之为MultiTrack，它由多个\emph{mTrackers}的叠加组成，其目的是调整这些目标。mTrackers将用户的需求分散到不同的ISP域中，同时试图最大限度地减少他们在ISP域中的个人成本（延迟加上运输成本）。我们在mTrackers的这种叠加中设计信号，使潜在的竞争性个体优化目标在mTrackers中保持一致。mTracker还能够进行准入控制，以确保来自不同ISP域的用户有公平的机会进入系统，同时控制成本。我们分析证明，我们的系统是稳定的，并以最小的成本实现最大的效用。我们的设计决策和控制算法通过Matlab和ns-2仿真验证。
2009-12-19 cs.GT cs.NI
DLedger: An IoT-Friendly Private Distributed Ledger System Based on DAG
随着物联网（IoT）市场的不断增长，分类账系统面临着新的挑战，即如何有效地存储和保护IoT设备收集的大量客户记录。这些记录的真实性、可用性和完整性对业务提供商和客户都至关重要。在本文中，我们描述了DLedger，一个轻量级和弹性的分布式账本系统。DLedger不是一个区块链，而是在有向无环图（DAG）上构建账本，因此其操作可以容忍网络分区和间歇性连接。DLedger使用的不是计算密集型的工作量证明（PoW），而是身份验证证明（PoA），其轻量级操作是物联网友好的，以实现共识。此外，DLedger构建在一个名为命名数据网络（NDN）的以数据为中心的网络上，该网络有助于异构物联网网络中的点对点数据传播。
2019-07-25 cs.CR cs.NI
Tit-for-Token: Understanding Fairness when Forwarding Data by Incentivized Peers in Decentralized Storage Networks
本文提出 Tit4Tok 框架，分析去中心化存储网络中代币激励、存储与网络参数对转发收入公平性的影响，并通过网关邻域洗牌将 Gini 系数从 0.66 降至 0.16。
2023-10-02 cs.DC cs.NI
Challenging Tribal Knowledge -- Large Scale Measurement Campaign on Decentralized NAT Traversal
本文首次在基于 libp2p 的 IPFS 生产网络中对完全去中心化 NAT 穿透协议 DCUtR 进行大规模纵向测量，确立了 70% 的基线成功率，实证反驳了 UDP 优于 TCP/QUIC 的经验法则，并提出了实现通用连接的协议增强路线图。
2025-10-31 cs.NI
Incentive Schemes for Mobile Peer-to-Peer Systems and Free Riding Problem: A Survey
移动对等网络是相当普遍和流行的现在天由于出现的业务场景，所有的服务都去移动像是否找到好的餐馆，健康饮食书籍交朋友，求职，真实状态信息或出租车共享等作为移动用户日益增加，对等网络变得更大和复杂。与客户-服务器的系统不同，对等网络中的资源共享是在相互同意和商定的策略的基础上进行的，没有中央权威机构和控制实体。P2P网络的激励计划旨在鼓励参与并遵守商定的政策。仅仅基于用户利他行为的P2P服务正面临着类似搭便车或公地悲剧的严峻挑战。搭便车者是指消耗系统带宽（执行下载）但不表现出利他行为（拒绝上传）并充当P2P网络寄生虫的用户。为了解决搭便车问题，研究人员提出了许多激励方案。在本文中，我们将调查不同的激励计划，他们的架构保持关注他们如何处理现代P2P网络的挑战。
2016-06-23 cs.DC cs.GT cs.NI
MyZone: A Next-Generation Online Social Network
这份技术报告考虑了一个社交网络的设计，它将解决当前社交网络的缺点，并将用户隐私、安全性和服务可用性确定为推动拟议设计架构分布式化的强烈动机。我们详细描述了我们的设计，并确定弹性的属性作为整体设计理念的一个关键目标。我们定义的系统目标，威胁模型和信任模型的一部分，系统模型，并讨论了适应这种分布式框架，成为高可用性和高弹性的潜在的敌对环境中的挑战。我们提出了一个分布式的解决方案，以解决这些挑战的基础上，基于信任的友谊模型复制用户简档和传播的消息，并研究这种方法是如何建立在分布式对等（P2P）网络之前的工作。
2011-10-24 cs.CR cs.DC cs.NI
