Nos últimos anos Jogos Online Massivamente Multijogadores (MMOG) têm se expandido em popularidade e investimento, influenciado, especialmente, pela evolução da conexão residencial (conexões mais rápidas a preços mais baixos). Com o crescimento dessa demanda, surgem problemas na utilização da arquitetura cliente-servidor, normalmente utilizada em jogos comerciais. Entre as arquiteturas alternativas de suporte a MMOGs estão as arquiteturas peer-to-peer. Porém essas arquiteturas apresentam problemas relativos a segurança, problemas esses que possuem, muitas vezes, soluções de baixo desempenho, sendo impraticáveis em jogos reais. Entre os problemas de segurança mais significativos para MMOGs encontra-se o cheating, ou a ação que um ou mais jogador toma para burlar as regras em favor próprio. A preocupação com cheating agravase quando o efeito desse cheating pode causar danos irreversíveis à economia virtual e, potencialmente, afetar todos os jogadores. O presente trabalho faz uso de uma divisão celular do mundo virtual para restringir o impacto de um dado cheating a uma única célula, evitando que este se propague. Para tanto é realizada uma classificação do estado do jogador e utiliza-se uma técnica de detecção de cheating para cada uma das classificações. Foram realizados experimentos através de simulação para testes de aplicabilidade do modelo e análise de desempenho e acuracidade. Os testes indicam que o modelo proposto consegue, de forma eficaz, realizar a proteção da economia virtual, impedindo que a ocorrência de um cheating atinja todos os jogadores. / In the past few years, Massively Multiplayer Online Games (MMOG) grew in both popularity and investment. This growth has been influenced by the evolution of residential connection (faster and cheaper connections). With the demand, some limitations imposed by the client-server architecture becomes more significant. Peer-to-peer architectures aim to solve those problems by distributing the game among several computers. However, those solutions usually lack security, or presents low performance. Among the problems, cheating can be considered the most significant to MMOGs. Cheating can be defined as the action taken by a player when this action is against the rules. This may be aggravated when this action can cause irreversible damage to the virtual economy and, potentially, affect all players in the virtual world. This work’s goal is to restrict the cheating impact using a cellular world division. The proposal is to restrict the cheating in a limited virtual space, preventing the propagation. A state classification is presented, and different cheating detection techniques are presented to each element of this classification. Simulation is used to make the experiments aiming to test the performance and accuracy of the proposal. Results indicate that the proposed solution can efficiently protect the virtual economy, restraining the effects of a cheating occurrence to a small portion of the virtual world.

Tradicionalmente, utiliza-se um servidor central para prover suporte a MMOGs (massively multiplayer online games, ou jogos online maciçamente multijogador), nos quais o número de participantes é da ordem de dezenas de milhares. Muitos trabalhos foram realizados com o intuito de criar um modelo de suporte completamente descentralizado, par-a-par, para este tipo de aplicação, minimizando o custo de manutenção da sua infraestrutura, mas algumas questões críticas persistem. Exemplos de problemas do modelo de suporte par-a-par são: vulnerabilidade a trapaça, sobrecarga da banda de envio dos pares e dificuldade para manter a consistência da simulação entre os diferentes participantes. Neste trabalho, é proposta a utilização de nodos de baixo custo geograficamente distribuídos, operando como um servidor distribuído de jogo. O modelo de distribuição proposto e alguns trabalhos relacionados também são apresentados. Para tratar o custo de comunicação imposto aos servidores, foi projetado aqui um novo refinamento para a técnica de gerenciamento de interesse, reduzindo significativamente a largura de banda necessária ao jogo. Foram realizadas simulações utilizando o simulador ns-2, comparando diferentes algoritmos de área de interesse. Os resultados demonstram que a nossa proposta é a que tem a menor utilização de largura de banda, com uma redução em 33,10% do tráfego máximo, e em 33,58% do tráfego médio, quando comparada com outros algoritmos de gerenciamento de interesse. Além disso, em uma arquitetura de servidor distribuído para MMOGs, com recursos heterogêneos, os nodos servidores podem ser facilmente sobrecarregados pela alta demanda dos jogadores por atualizações de estado. Neste trabalho, é proposto também um esquema de balanceamento de carga que utiliza o tráfego de rede como a carga a balancear entre os servidores e tem como objetivos principais: alocar a carga nos servidores proporcionalmente à capacidade de cada um e reduzir tanto quanto possível o overhead introduzido pela própria distribuição. O esquema de balanceamento é dividido em três fases: seleção local de servidores para participarem, o balanceamento em si e o posterior refinamento da divisão de carga. Quatro algoritmos foram propostos: ProGReGA, ProGReGA-KH, ProGReGA-KF e BFBCT. Destes, o ProGReGA foi o que introduziu o menor overhead de todos e o ProGReGA-KF foi o que se mostrou mais eficiente para reduzir o número de migrações de jogadores entre servidores. / Traditionally, a central server is used to provide support to MMOGs (massively multiplayer online games), where the number of participants is in the order of tens of thousands. Much work has been done trying to create a fully peer-to-peer model to support this kind of application, in order to minimize the maintenance cost of its infra-structure, but critical questions remain. Examples of the problems relative to peer-to-peer MMOG support systems are: vulnerability to cheating, overload of the upload links of the peers and difficulty to maintain consistency of the simulation among the participants. In this work, it is proposed the utilization of geographically distributed lower-cost nodes, working as a distributed server to the game. The distribution model and some related works are also presented. To address the communication cost imposed to the servers, we specify a novel refinement to the area of interest technique, significantly reducing the necessary bandwidth. Simulations have been made with ns-2, comparing different area of interest algorithms. The results show that our approach achieves the least bandwidth utilization, with a 33.10% maximum traffic reduction and 33.58% average traffic reduction, when compared to other area of interest algorithms. Besides, in a distributed MMOG server architecture, with heterogeneous resources, the server nodes may become easily overloaded by the high demand from the players for state updates. In this work, we also propose a load balancing scheme, which considers the network traffic as the load to balance between the servers, and it has the following main objectives: allocate load on the servers proportionally to the power of each one of them and reduce as much as possible the overhead introduced by the distribution itself. It is is divided in three phases: local selection of servers, balancing and refinement. Four algorithms were proposed: ProGReGA, ProGReGA-KH, ProGReGA-KF and BFBCT. From these, ProGReGA has proved to be the best for overhead reduction and ProGReGA-KF is the most suited for reducing player migrations between servers.

Nos últimos anos Jogos Online Massivamente Multijogadores (MMOG) têm se expandido em popularidade e investimento, influenciado, especialmente, pela evolução da conexão residencial (conexões mais rápidas a preços mais baixos). Com o crescimento dessa demanda, surgem problemas na utilização da arquitetura cliente-servidor, normalmente utilizada em jogos comerciais. Entre as arquiteturas alternativas de suporte a MMOGs estão as arquiteturas peer-to-peer. Porém essas arquiteturas apresentam problemas relativos a segurança, problemas esses que possuem, muitas vezes, soluções de baixo desempenho, sendo impraticáveis em jogos reais. Entre os problemas de segurança mais significativos para MMOGs encontra-se o cheating, ou a ação que um ou mais jogador toma para burlar as regras em favor próprio. A preocupação com cheating agravase quando o efeito desse cheating pode causar danos irreversíveis à economia virtual e, potencialmente, afetar todos os jogadores. O presente trabalho faz uso de uma divisão celular do mundo virtual para restringir o impacto de um dado cheating a uma única célula, evitando que este se propague. Para tanto é realizada uma classificação do estado do jogador e utiliza-se uma técnica de detecção de cheating para cada uma das classificações. Foram realizados experimentos através de simulação para testes de aplicabilidade do modelo e análise de desempenho e acuracidade. Os testes indicam que o modelo proposto consegue, de forma eficaz, realizar a proteção da economia virtual, impedindo que a ocorrência de um cheating atinja todos os jogadores. / In the past few years, Massively Multiplayer Online Games (MMOG) grew in both popularity and investment. This growth has been influenced by the evolution of residential connection (faster and cheaper connections). With the demand, some limitations imposed by the client-server architecture becomes more significant. Peer-to-peer architectures aim to solve those problems by distributing the game among several computers. However, those solutions usually lack security, or presents low performance. Among the problems, cheating can be considered the most significant to MMOGs. Cheating can be defined as the action taken by a player when this action is against the rules. This may be aggravated when this action can cause irreversible damage to the virtual economy and, potentially, affect all players in the virtual world. This work’s goal is to restrict the cheating impact using a cellular world division. The proposal is to restrict the cheating in a limited virtual space, preventing the propagation. A state classification is presented, and different cheating detection techniques are presented to each element of this classification. Simulation is used to make the experiments aiming to test the performance and accuracy of the proposal. Results indicate that the proposed solution can efficiently protect the virtual economy, restraining the effects of a cheating occurrence to a small portion of the virtual world.

Tradicionalmente, utiliza-se um servidor central para prover suporte a MMOGs (massively multiplayer online games, ou jogos online maciçamente multijogador), nos quais o número de participantes é da ordem de dezenas de milhares. Muitos trabalhos foram realizados com o intuito de criar um modelo de suporte completamente descentralizado, par-a-par, para este tipo de aplicação, minimizando o custo de manutenção da sua infraestrutura, mas algumas questões críticas persistem. Exemplos de problemas do modelo de suporte par-a-par são: vulnerabilidade a trapaça, sobrecarga da banda de envio dos pares e dificuldade para manter a consistência da simulação entre os diferentes participantes. Neste trabalho, é proposta a utilização de nodos de baixo custo geograficamente distribuídos, operando como um servidor distribuído de jogo. O modelo de distribuição proposto e alguns trabalhos relacionados também são apresentados. Para tratar o custo de comunicação imposto aos servidores, foi projetado aqui um novo refinamento para a técnica de gerenciamento de interesse, reduzindo significativamente a largura de banda necessária ao jogo. Foram realizadas simulações utilizando o simulador ns-2, comparando diferentes algoritmos de área de interesse. Os resultados demonstram que a nossa proposta é a que tem a menor utilização de largura de banda, com uma redução em 33,10% do tráfego máximo, e em 33,58% do tráfego médio, quando comparada com outros algoritmos de gerenciamento de interesse. Além disso, em uma arquitetura de servidor distribuído para MMOGs, com recursos heterogêneos, os nodos servidores podem ser facilmente sobrecarregados pela alta demanda dos jogadores por atualizações de estado. Neste trabalho, é proposto também um esquema de balanceamento de carga que utiliza o tráfego de rede como a carga a balancear entre os servidores e tem como objetivos principais: alocar a carga nos servidores proporcionalmente à capacidade de cada um e reduzir tanto quanto possível o overhead introduzido pela própria distribuição. O esquema de balanceamento é dividido em três fases: seleção local de servidores para participarem, o balanceamento em si e o posterior refinamento da divisão de carga. Quatro algoritmos foram propostos: ProGReGA, ProGReGA-KH, ProGReGA-KF e BFBCT. Destes, o ProGReGA foi o que introduziu o menor overhead de todos e o ProGReGA-KF foi o que se mostrou mais eficiente para reduzir o número de migrações de jogadores entre servidores. / Traditionally, a central server is used to provide support to MMOGs (massively multiplayer online games), where the number of participants is in the order of tens of thousands. Much work has been done trying to create a fully peer-to-peer model to support this kind of application, in order to minimize the maintenance cost of its infra-structure, but critical questions remain. Examples of the problems relative to peer-to-peer MMOG support systems are: vulnerability to cheating, overload of the upload links of the peers and difficulty to maintain consistency of the simulation among the participants. In this work, it is proposed the utilization of geographically distributed lower-cost nodes, working as a distributed server to the game. The distribution model and some related works are also presented. To address the communication cost imposed to the servers, we specify a novel refinement to the area of interest technique, significantly reducing the necessary bandwidth. Simulations have been made with ns-2, comparing different area of interest algorithms. The results show that our approach achieves the least bandwidth utilization, with a 33.10% maximum traffic reduction and 33.58% average traffic reduction, when compared to other area of interest algorithms. Besides, in a distributed MMOG server architecture, with heterogeneous resources, the server nodes may become easily overloaded by the high demand from the players for state updates. In this work, we also propose a load balancing scheme, which considers the network traffic as the load to balance between the servers, and it has the following main objectives: allocate load on the servers proportionally to the power of each one of them and reduce as much as possible the overhead introduced by the distribution itself. It is is divided in three phases: local selection of servers, balancing and refinement. Four algorithms were proposed: ProGReGA, ProGReGA-KH, ProGReGA-KF and BFBCT. From these, ProGReGA has proved to be the best for overhead reduction and ProGReGA-KF is the most suited for reducing player migrations between servers.

The goal of this Thesis is not only a plain description of common characteristics of Massive Multiplayer Online Games (their sorting and conditions on where they run are included), but also their integration to the wider phenomenon -- to cyberspace. Cyberspace reference is present in all recommendations and game specifics. Cyberspace is it`s base ingredient, the authority, to which all those parts are revoking to. And here it comes our second and main goal. The need of integration of players to that virtual world. To seek her desires, her true nature. That maybe done by describing various game devices and methods of connecting users of those devices to the cyberspace, let alone by expanding reader`s horizons to places, not known to her. All that is lead by one effort -- that the person, who will read that Thesis carefully, will be able to answer the question, if players get exactly what they need. And she`ll be able to do that before reading to the end.

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Ce mémoire porte sur les jeux de rôle participatifs en environnement virtuel (JRPEV), un phénomène qui, dans le champ des game studies, n’a jamais été défini jusqu’ici. Une définition est donc apportée afin d’établir leur spécificité au regard des environnements virtuels, des jeux vidéo, des MMOG et des jeux de rôle traditionnels (sur table et grandeur nature) tout en mettant en lumière les dimensions qui en font un hybride mi-jeu vidéo, mi-jeu de rôle. Pour ce faire, les JRPEV seront définis en tant que jeux, jeux de rôle, pratiques représentatives de la culture participative (Jenkins 2006) et environnements virtuels. À la suite de cette définition, un modèle théorique flexible sera décrit qui rendra compte de l’expérience vidéoludique des joueurs au sein des JRPEV. Pour ce faire, des alternatives aux notions polémiques et polysémiques de «cercle magique» et «d’immersion», très présentes dans la littérature scientifique portant sur les jeux de rôle et les jeux vidéo, sont d’abord apportées : le cadrage de l’expérience vidéoludique et l’allocation des ressources attentionnelles. De plus, le modèle intègre les styles de jeu et les postures interprétatives privilégiées par les joueurs sur les œuvres dont les JRPEV constituent une adaptation vidéoludique ou sur les textes appartenant à l’architexte (Genette 1982) de ces JRPEV. En effet, ces styles de jeu et ces postures interprétatives contribuent à structurer l’expérience vidéoludique. Enfin, ce modèle inclura la dynamique sociale dans laquelle est vécue l’expérience vidéoludique sur les JRPEV en mobilisant le concept de «communauté herméneutique conflictuelle». Cette entreprise conjoint les perspectives herméneutique et sociocritique dans l’étude de jeux perçus comme une médiation ludique (Genvo 2011) (Henriot 1989), soit comme la rencontre d’une attitude et d’une structure ludiques. Elle repose à la fois sur un travail métathéorique et sur l’observation des jeux de rôle goréens, des JRPEV organisés sur Second Life qui illustreront de manière concrète les spécificités de ce phénomène vidéoludique.

The thesis is dedicated to the proper virtual economy setup of Massive Multiplayer Online Game to make the game competitive in this area to other products on the market. In addition to setting the economy on the example thesis includes a market analysis of computer and console games, comparison of virtual economy with real and comparison of the selected virtual economies based on defined criteria. The primary goal is to make a procedure for setting up the virtual economy and its verification. Another goals are the analysis of the games market, comparison of the games market economies and a demonstration of web game making. Game making is depended on its feasibility analysis, which is also included in the thesis. The work also verify the correctness of the settings according to the defined criteria.