On the Polling Problem for Decentralized Social Networks
Problème de Sondage dans les Réseaux Sociaux Décentralisés
Résumé
One of the current practical, useful but sensitive topic in social networks is polling problem
where the privacy of exchanged information and user reputation are very critical. Indeed, users
want to preserve the confidentiality of their votes and to hide, if any, their misbehaviors. Recently,
Guerraoui et al. proposed polling protocols based on simple secret sharing scheme and without
requiring any central authority or cryptography system. However these protocols can be deployed
safely and efficiently provided that the social graph structure should be transformed into a ring
structure-based overlay and the number of participating users is perfect square. In this thesis,
we address the problem of deploying decentralized polling protocols for general social graphs
and how to transform these graphs in order to increase the privacy and/or accuracy properties.
First, we propose three simple decentralized polling protocols that rely on the current state of
social graphs. The two first protocols use synchronous and asynchronous models and verification
procedures to detect the misbehaving users. The third protocol is an asynchronous one that
does not require any verification procedures and contains a method for efficiently broadcasting
message under a family of social graphs satisfying what we call the m-broadcasting property.
Second, we formalize the “adding friends” problem such that we can reuse the social graphs after
some minimum structural modifications consisting in adding new friendship relations. We also
devise algorithms for solving this problem in centralized and decentralized networks. We validate
our solutions with some performance evaluations which show that our protocols are accurate,
and inside the theoretical bounds.
Un des thèmes pratiques, mais hautement sensibles, est le problème de sondage dans les réseaux
so ciaux où le caractère secret des informations sélectionnées et la réputation de l’utilisateur sont
très critiques. En effet, les utilisateurs désirent préserver la confidentialité de leurs votes et dissimuler, le cas échéant, leurs mauvais comp ortements. Récemment, Guerraoui et al. ont proposé
des protocoles de sondage basés sur la partage de secret et ne nécessitant aucune infrastructure cryptographique. Néanmoins, ces protocoles ne sont applicables que si le graphe social a
une structure d’anneau et le nombre d’utilisateurs est un carré parfait. Dans cette thèse, nous
traitons, d’une part, du problème du déploiement décentralisé des protocoles de sondage qui sont
basés sur des graphes sociaux ayant des structures générales, et d’autre part, du problème de
transformation des graphes sociaux pour augmenter les propriétés de vie privée et de précision,
nécessaires au déroulement sûr et rentable du sondage décentralisé. Premièrement, nous proposons trois protocoles décentralisés qui s’appuient sur l’état originel (sans transformation) des
graphes sociaux. Les deux premiers protocoles utilisent respectivement des modèles de communication synchrone et asynchrone, et manipulent des procédures de vérification pour détecter les
utilisateurs malhonnêtes. Quant au troisième protocole, il est asynchrone et ne nécessite pas
de procédures de vérification. Pour que ce protocole permette une diffusion efficace de messages, nous avons défini une propriété sur les graphes sociaux, appelée “ m-broadcasting”. Dans
la deuxième partie de la thèse, nous formalisons le problème de “l’ajout des amis” qui consiste à
trouver une transformation optimale des graphes sociaux pour les adapter au partage de secret.
Pour résoudre ce problème, nous présentons deux algorithmes selon deux approches différentes:
centralisée et décentralisée. Une évaluation expérimentale montre que nos protocoles sont précis
et restreints aux bornes théoriques.
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