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2004年度第2回未踏ソフトウェア創造事業  採択案件評価書


 



1.担当PM

 

 加藤 和彦 (筑波大学 電子・情報工学系 教授)



2.採択者氏名


 代表者

 飯村 卓司 (奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科 学生)

共同開発者

 益井 賢次 (奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科 学生)



3.プロジェクト管理組織


 財団法人京都高度技術研究所



4.委託金支払額

 

 4,977,090円



5.テーマ名

 

 オーバレイネットワークを用いたMMOGインフラストラクチャの開発



6.関連Webサイト


 http://libcookai.sourceforge.net



7.テーマ概要


 大規模マルチプレイヤーオンラインゲーム(Massive Multiplayer Online Game; MMOG) と呼ばれる,一つのゲームに多人数が同時に参加する種別のオンラインゲームは,ゲーム上に一つの社会を形成することのできるゲームとして,注目を集めている.現在のMMOG の運用には,高い処理能力もつサーバクラスタの構築や,サーバへのアクセス集中に耐え得る広域なネットワーク帯域の確保が必要である.このため,大きな資金力をもつゲームハウス以外でのMMOG開発は困難なのが現状である.本開発では,従来型オンラインゲームにおけるサーバでの処理をゲーム参加プレイヤのノードに分散することで,サーバへの一極集中構造を極力回避し,サーバへの初期投資やネットワークの維持管理費用を低く抑えることを可能とするシステムを開発する.



8.採択理由(担当PM)

 

 P2P技術,DHT技術を用いて大規模マルチプレイヤーオンラインゲームの構築プラットフォームを開発しようとする提案で,新規性と有用性の両面において大変に興味深い提案である.関連分野に関する知識と開発経験が十分にあり,成果を大いに期待できる.




9.開発目標


 開発者が研究をすすめているZone Federation Model (ZFM)を元にしてオーバレイネットワークにおけるMMOG開発に必要なライブラリを開発し,またオーバレイネットワークでのMMOG運用に必要なソフトウェアを開発する.ZFM は,これまでサーバが扱っていたデータをある程度まとまった形で分割し1つの単位にして,それぞれのデータ単位ごとに小規模のクライアント・サーバをプレイヤノードを用いて構築することで本来のクライアント・サーバと同等な応答時間の短さを実現するモデルである.ZFM の実運用には,認証, 許可, アカウンティング(AAA) やチート対策, ゲームの安定稼動などの課題に対処する必要がある.これら実運用に当たって必要となる機能の実現手法を考案・実装をし,ゲームハウスでのMMOG開発に必要なインフラストラクチャとなるソフトウェアを提供することを目指す.




10.進捗概要


 ・認証, 許可, アカウンティング(AAA)機能  

  認証, 許可, アカウンティングに関する機能は,課金システムとの連携を考えてのものである.課金システムにはユーザを識別するID やパスワードなどの個人情報が管理されることが考えられるため,これらの情報はゲームプレイヤのノードに管理させることはできない.したがってゲームハウスなどがユーザのID やパスワードなどを管理するサーバ(AAA サーバ) を設置することを考える.本プロジェクトにおいてAAAサーバにはRADIUSを用いた.RADIUS においてユーザID とパスワードによる認証を行い,この認証情報を用いてゲームプレイヤとユーザID とを結びつけることで課金状況を管理するようにした.

 

 ・不正を行うゲームプレイヤのノードへの対策  

  各ノードに記録されるデータを暗号化することで実現した.その方法は実際に記録されるべきデータをA,そのデータと同じ長さの純粋な乱数列をB とし,A とB をXOR したものをC としたときに,C とB を別々のノードへと記録することである.この手法は,B は純粋な乱数列であるからデータとしての意味は見いだすことができずBによってA をXOR した後のC も純粋な乱数列と見比べることができないことから,元のデータであるAを取り出すためにはB とC を両方とも取得しなければならないという性質を利用している.この性質を利用することで,各ノードに記録されるデータを暗号化しその中身を容易に想像できなくすることでデータの自由な改竄を防ぐことができる.また,この手法に使用するA のデータにチェックサムを組み込むことによってB またはC のみの改竄を発見することも可能となる.
 

 ・データ消滅によるゲームの安定運用への対策  

  ZFM ではサーバの管理していたデータを分割し分割されたデータをそれぞれのゲームプレイヤのノードで管理する.このとき,データの一貫性を保つために分割された個々のデータは一つのゲームプレイヤのノードにて管理されている.しかしながら,データを保持するノードが一つであればそのノードがネットワークから離脱することでデータが消失してしまう.

 この問題へ対処するため,複数ノードに同じデータを持たせそれら同じデータを持つノードがそれぞれのノードのネットワークからの離脱を相互に確認を取ることでノードの離脱を監視する機能を追加する.同じデータを持つノードが互いにネットワークの離脱を把握することで,ある一つのデータを持つノードがネットワークから離脱した場合にも可能な限り早く気づき,データを書き戻すことができる.




11.成果


 本プロジェクトでは,データ分割モデルとしてのZoned Federation Model (ZFM) と,分散ストレージとしての分散ハッシュテーブル(Distributed Hash Table; DHT) を用いた,オーバレイネットワーク上でのMMOGインフラストラクチャの開発を行った.ZFM はゲームの持つデータを全体として管理する機能は提供するものの,個々のゲームが行う特別なデータ処理には関与しないため,多くのゲームに対して容易に適用可能であると考えられる.また,安定運用・不正対策に関わる技術,課金補助の技術を開発し,企業向けのインフラストラクチャ要素技術となることが期待できる.

 開発成果はオープンソースとして公開され,個人のゲーム開発者や中小のゲームハウスがMMOG の開発に参入する障壁を下げることが期待される.くの人が自由に機能拡張・派生創作を行うことができるため,これからのプロジェクトとしての成長の可能性も秘めている.



12.プロジェクト評価


 P2P技術によって大規模マルチプレイヤーオンラインゲームを開発しようとする意欲的な試みである.P2P化に伴い,セキュリティ問題,不正問題,ノード消滅問題等が発生すると考えられるが,それらの問題への対処を主たる開発目的としており,提案技術の実用化を目指しているという意味においても意欲的である.実際に有用なゲームが開発可能かどうかは,今後の発展を見守りたいが,新たな技術と分野を切り開いた,正に未踏的な開発は高く評価できる.

 



13.今後の課題


 本開発システムを利用することによって,ゲーム開発者とユーザの双方によって支持されるMMOGの開発が行えることの検証が,最大の今後の課題であろう.


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