การโรมมิ่งอินเทอร์เน็ตของเวิลด์ไวด์เว็บดูเหมือนจะง่ายดาย

 หากต้องการเข้าร่วมกับฝูงชนที่กระตือรือร้นที่จะได้เห็นหินดาวอังคารที่เพิ่งสร้างภาพใหม่ คุณเพียงแค่เปิดเว็บเบราว์เซอร์และพิมพ์ตัวระบุหน้าเว็บ ซึ่งเรียกว่าตัวระบุตำแหน่งทรัพยากรแบบเดียวกันหรือ URL หากภาพมีอยู่เฉพาะในคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวที่อยู่ในห้องทดลองของ NASA ทุกคำขอดังกล่าวจะต้องหาทางไปยังที่อยู่อินเทอร์เน็ตนั้น ผลที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งคือความยุ่งเหยิงของสายสื่อสารที่ติดขัด เว็บไซต์ล่ม และผู้สำรวจบนเก้าอี้นวมหงุดหงิด

ส่วนสำคัญของกลยุทธ์ของ Akamai 

คือการสร้างเนื้อหาที่มีความต้องการสูงในคอมพิวเตอร์หลายเครื่องทั่วโลก ขั้นตอนต่อไปคือจับคู่คำขอเว็บเพจกับเซิร์ฟเวอร์ Akamai ที่เหมาะสม ซึ่งมีผลทำให้เส้นทางที่ร้องขอและข้อมูลผ่านเขาวงกตอินเทอร์เน็ตสั้นลง เพื่อให้ระบบ Akamai ตัดสินใจว่าเซิร์ฟเวอร์ใดควรส่งเนื้อหาที่ร้องขอ ขอแนะนำให้ระบุตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ

คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตมีที่อยู่ที่เป็นตัวเลขของตัวเอง แต่มีความยุ่งยากซับซ้อนในวิธีการทำงานของระบบ เมื่อเบราว์เซอร์ส่งคำขอ ข้อความจะส่งไปยังคอมพิวเตอร์เครือข่ายที่เรียกว่าเนมเซิร์ฟเวอร์ ซึ่งจะค้นหาที่อยู่อินเทอร์เน็ตที่เป็นตัวเลขของเว็บไซต์เป้าหมายและส่งข้อความไปยังเซิร์ฟเวอร์ที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่น คำขอใดๆ สำหรับ หน้าเว็บ ข่าววิทยาศาสตร์ออนไลน์ (ที่ https://www.sciencenews.org/) จะต้องส่งไปยังคอมพิวเตอร์ที่มีที่อยู่ IP 216.167.111.80

หากข้อความถูกส่งไปยังเว็บไซต์สำหรับลูกค้าของ Akamai ( ไม่ใช่เว็บไซต์Science News Online ) ระบบของ Akamai จะได้รับข้อความและต้องตัดสินใจว่าเซิร์ฟเวอร์ใดควรจัดเตรียมเนื้อหา อย่างไรก็ตาม สิ่งที่ระบบเห็นในตอนแรกคือที่อยู่อินเทอร์เน็ตของเนมเซิร์ฟเวอร์ ไม่ใช่ของไคลเอนต์ ที่อยู่เนมเซิร์ฟเวอร์ไม่สามารถระบุตำแหน่งของคอมพิวเตอร์ที่ให้บริการได้อย่างน่าเชื่อถือ

ดังนั้น มันจะเป็นประโยชน์สำหรับ Akamai 

ในการรู้ว่าเนมเซิร์ฟเวอร์ใดจัดการกับไคลเอนต์ใด ในมุมแหลมของโปรโตคอลที่ควบคุมการสื่อสารทางอินเทอร์เน็ต ที่อยู่ของเนมเซิร์ฟเวอร์จะไม่ปรากฏร่วมกับที่อยู่ของไคลเอนต์ตัวใดตัวหนึ่ง อย่างไรก็ตาม เนมเซิร์ฟเวอร์สามารถให้ข้อมูลเพิ่มเติมบางอย่าง ซึ่งอาจใช้เพื่ออนุมานที่อยู่ไคลเอ็นต์

ผลก็คือ สตริงของตัวเลขที่แสดงที่อยู่อินเทอร์เน็ตของลูกค้าจำเป็นต้องเดาโดยใช้กระบวนการทีละขั้นตอน คล้ายกับเกม 20 คำถาม

คอมพิวเตอร์ที่บ้านที่มีลิงก์เดียวไปยังอินเทอร์เน็ตอาจมีเพียงที่อยู่เดียว ที่อยู่นั้นค่อนข้างง่ายที่จะระบุ: ผู้ถามสามารถถามเกี่ยวกับแต่ละหลักตามลำดับ คอมพิวเตอร์จำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในองค์กรขนาดใหญ่ มีที่อยู่ตั้งแต่สองแห่งขึ้นไปเพื่อเพิ่มความปลอดภัยและเพื่อกระจายกิจกรรม

รูปแบบเกมที่นักคณิตศาสตร์สนใจเป็นพิเศษเกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์ไคลเอนต์ที่มีที่อยู่อินเทอร์เน็ตสองแห่ง หรืออีกนัยหนึ่งคือสองความลับ ซึ่งทั้งสองแห่งอาจถูกใช้งานในช่วงเวลาใดก็ตาม ในกรณีนี้ คุณหวังว่าจะเรียนรู้เกี่ยวกับความลับทั้งสอง (ที่อยู่ IP) จากคำตอบใช่หรือไม่ใช่ได้มากแค่ไหน เหมือนกับว่าในคำถาม 20 ข้อ ผู้ตอบมีวัตถุสองอย่างอยู่ในใจและตอบว่า “ใช่” เมื่อมีความเหมาะสมสำหรับวัตถุอย่างใดอย่างหนึ่ง

นักคณิตศาสตร์ Leighton, Graham และ San Diego Fan Chung จัดการกับปัญหานี้

การค้นพบของพวกเขาปรากฏทางออนไลน์ในElectronic Journal of Combinatorics (http://www.combinatorics.org/Volume_8/Abstracts/v8i1r13.html)

พวกเขาจงใจเลือกกรณีที่ยากที่สุด และข่าวดังกล่าวก็น่าท้อใจ นักคณิตศาสตร์กล่าวว่าไม่มีทางรับประกันได้ว่าคุณจะเรียนรู้ความลับทั้งสองอย่างจากศัตรูที่ “ร้ายกาจแต่จริงใจ” ตัวอย่างเช่น เป็นไปได้ว่าคำตอบทั้งหมดมีผลกับความลับเพียงข้อใดข้อหนึ่งจากสองข้อ

จากนั้นคุณจะไม่ได้เรียนรู้อะไรเลยเกี่ยวกับอีกฝ่ายหนึ่ง

มันแย่ลง การวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์แสดงให้เห็นว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะรับประกันว่าคุณสามารถเรียนรู้องค์ประกอบความลับได้แม้แต่องค์ประกอบเดียว เช่น เลขฐานสองของที่อยู่อินเทอร์เน็ต นับประสาความลับทั้งหมด

ในตัวอย่างสมมุติฐานที่เข้าใจง่ายนี้ สมมติว่าคุณได้จำกัดความเป็นไปได้ของตัวเลขสุดท้ายในที่อยู่เว็บลับสองรายการให้เหลือสตริงสี่หลักสองในสาม: 1 0 0 1, 1 1 0 1 หรือ 0 0 1 1 คุณถามว่าตัวเลขหลักที่สองคือ 1 หรือไม่ ฝ่ายตรงข้ามสามารถขัดขวางความพยายามของคุณที่จะเรียนรู้อะไรเกี่ยวกับคู่ลับโดยเลือกคำตอบที่ใช้กับสตริงส่วนใหญ่ทั้งสามสาย ในกรณีนี้ เนื่องจาก 0 ปรากฏขึ้นสองครั้งในฐานะองค์ประกอบที่สองและ 1 เพียงครั้งเดียว คำตอบคือ “ไม่” ในทำนองเดียวกัน หากคุณถามว่าผลรวมของตัวเลขเป็นเลขคี่หรือไม่ ผู้ตอบจะตอบว่า “ไม่” จากคำตอบส่วนใหญ่ ไม่ว่าคุณจะถามคำถามใด (หรือกี่ข้อ) คุณไม่สามารถจำกัดตัวเลือกให้เหลือเพียงคู่เดียวได้

นักคณิตศาสตร์ได้รับข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมโดยการแสดงปัญหาในแง่ของทฤษฎีกราฟ ซึ่งแสดงถึงความลับที่เป็นไปได้โดยเป็นจุดคู่ที่เชื่อมต่อกันด้วยเส้นเพื่อสร้างเครือข่าย (ดูด้านล่าง) คำตอบแบบใช่หรือไม่ใช่สำหรับคำถามจะตัดคู่ออกจากการพิจารณา ท้ายที่สุดจะเหลือบรรทัดเดียวที่ระบุความลับทั้งสองหรือการกำหนดค่าบางอย่างของบรรทัดและจุดที่ไม่สามารถแก้ไขเพิ่มเติมได้

Credit : รับจํานํารถ