Problème de sondage dans les réseaux sociaux décentralisés

On the polling problem for decentralized social networks

• Auteur / Autrice : Bao Thien Hoang
• Direction : Christophe Ringeissen, Abdessamad Imine
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 03/02/2015
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire lorrain de recherche en informatique et ses applications
• Jury : Président / Présidente : Nacer Boudjlida
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sébastien Gambs
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Hamamache Kheddouci, Sébastien Tixeuil

Mots clés

Mots clés contrôlés

Théorie des graphes

Algorithmes

Vie privée

Secret

Protocoles de réseaux d'ordinateurs

Sondages d'opinion

Réseaux sociaux (Internet)

Mots clés libres

Réseaux sociaux

Protocole de sondage

Partage de secret

Vie privée

Ajout de contacts

Problème d’édition dans les graphes

Algorithmes centralisé et décentralisé

Social networks

Polling protocol

Secret sharing

Privacy

Adding friends

Graph editing

Centralized and decentralized algorithms

Résumé

Un des thèmes pratiques, mais hautement sensibles, est le problème de sondage dans les réseaux sociaux 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 comportements. Récemment, Guerraoui et al. ont propose 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

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