Peer to Peer. Sandro, Eluan. 8 de Novembro de Universidade Estácio de Sá

Transcrição

1 Universidade Estácio de Sá 8 de Novembro de 2013

2 Sumario 1 Denição

3 Um tipo de rede de computadores onde cada estação possui capacidades e responsabilidades equivalentes. Isto difere da arquitetura cliente/servidor, no qual alguns computadores são dedicados a servirem dados a outros. De acordo com uma pesquisa da CacheLogic de 2006, transferências via P2P representam mais de 70% do tráfego de dados na internet. P2P (do inglês peer-to-peer, que signica par-a-par) é um formato de rede de computadores em que a principal característica é descentralização das funções convencionais de rede, onde o computador de cada usuário conectado acaba por realizar funções de servidor e de cliente ao mesmo tempo. Seu principal objetivo é a transmissão de arquivos e seu surgimento possibilitou o compartilhamento em massa de músicas e lmes. Com a crescente utilização da rede P2P para este m, cada vez mais surgem programas para este m, porém nem sempre eles atendem à expectativas do usuário. Alguns exemplos: Kademlia, Gnutela, Kad Network e SoulSeek. Alguns programas valem a pena ser citados quando o assunto é compartilhamento P2P: SoulSeek, emule, LimeWire, Ares Galaxy, Shareaza, DreaMule, imesh e Morpheus. A vantagem de uma arquitetura de rede descentralizada é que ela é bem mais difícil de ser interrompida, pois não existe mais de um ponto de falha.(porem a busca não é garantida, falha, distancia etc). A busca realizada sobre determinado arquivo é enviada para todos os computadores presentes na rede, os quais tomam conhecimento dos demais usuários presentes por meio de um Host1, este não possui bancos de dados como nomes de usuários ou arquivos, ele apenas monitora os pontos de presença na rede.

4 O surgimento do P2P vem da tendência natural da evolução dos sistemas que vem criando redes cada vez maiores. Os primeiros trabalhos que podem ser relacionados ao P2P vem do nal da década de 70, início da década de 80. No nal dos anos 90 se tornou mundialmente popular graças ao Napster. Tudo começou em 1999 quando o estudante de 18 anos, Shawn Fanning, deixou a faculdade no primeiro semestre para se dedicar ao Napster. O Napster se tornou o software de crescimento mais rápido de toda a história da Internet. A idéia que fez com que o Napster se tornasse esse fenõmeno foi o fato de que fornecer P2P gratuitamente a todos. Bastava baixar o software pela Internet, instalar e procurar por uma música para obtê-la gratuitamente. No entanto o rápido crescimento do Napster se tornou uma grande preocupação para as empresas Fonográcas ao redor do mundo, e em 13 de abril de 2000, logo após o lançamento de seu último álbum a banda Metallica abre um processo contra o Napster por ter infringido a lei de direitos autorais. Após uma longa batalha judicial as partes chegam a um acordo em 25 de setembro de O Napster teve que pagar 26 milhões de dólares para autores e gravadoras, além de uma porcentagem de tudo o que o sistema arrecadasse até o início de Desde o aparecimento do Napster, muitos outros sistemas P2P surgiram como Gnutela, KaZaa e WinMP e o mundo do P2P passou a ser muito mais do que a troca de músicas no formato MP3.

5 Auto-organização Não há um coordenador do grupo; toda a coordenação é distribuída. Adaptabilidade: rede se ajusta ao ambiente, mesmo que ocorram falhas. Escalabilidade: rede cresce em escala facilmente; não há ponto de estrangulamento. Comunicação direta entre os pares: se opõe ao tradicional modelo cliente-servidor, já que cada nó pode fornecer ou obter recursos.

6 Utilização Compartilhamento de arquivos, imagens, músicas, vídeos, etc. Atualização de sistemas operacionais e de software aplicativo Gerenciamento de redes e sistemas Processamento distribuído Sincronização de bancos de dados Difusão de informações etc.

7 Centralizada Um servidor central controla as entradas e saídas de peers da rede; Os peers registram no servidor central os recursos que compartilharão na rede; Pesquisas por recursos disponííveis nos peers são efetuadas pelo servidor central; O acesso aos recursos é feito diretamente entre peers;

8 Descentralizada(P2P) Não há um elemento central ; Todos os nós possuem papel equivalente; Gera um alto tráfego na rede; Desempenho das pesquisas é ruim devido a necessidade de se comunicar a muitos nós e aguardar a resposta;

9 Híbrida Supernós permitem o ingresso dos nós na rede, podendo também exercer atividades de coordenação do funcionamento da rede, indexar os recursos compartilhados pelos nós e permitir a busca por estes recursos ; Após localizado, um recurso pode ser obtido a partir da interação direta entre nó; Falha de um supernó pode ser tolerada elegendo dinamicamente outro supernó.

10 Transporte Denição Para efetuar a troca dos dados, os peer usam de algum mecanismo para troca de dados, seja um tipo de protocolo de transporte de baixo nível, a estilo do TCP,ou UDP,ou de alto nível, como o HTTP ou SMTP. O conceito do transporte de rede pode ser quebrado em três partes, os endpoints(fonte ou destino nal pacote), os pipes(canais de comunicação unidirecionais assíncronos c, conecta endpoints) e as mensagens(mensagem ). Para enviar os dados de um peer a outro, o remetente deve empacotar os dados usando um pipe de saída, ligado ao endpoint que age como fonte dos dados, no outro extremo outro peer recebe atreves do pipe de entrada ligado ao endpoint que age como destinação nal, e extrai os dados.

11 Exemplo de redes Napster Lançado 1999, Compartilhamento, principalmente de músicas, utilizava servidor central (replicado) para efetuar a procura de arquivos na rede Servidores centrais dedicados - Mecanismo de autenticação - Localizador de arquivos Transferência de arquivos era feita diretamente entre os (peers)clientes.

12 Exemplo de redes Gnutella Primeira aplicação P2P descentralizada. Quando uma Requisição é realizada, todos os nós são consultados mas somente o nó detentor da informação retorna a consulta, nesse esquema cada nó atua como Cliente ( quando faz requisições de arquivos) e Servidor (quando fornece arquivos) e também como Roteador ( quando reenvia consultas e respostas)

13 Exemplo de redes Kazaa Utilizada arquitetura hierárquica nós comuns e super nós, a rede é composta por diversos super nos que atua como Mini Servidores utilizados para armazenar informações sobre arquivos compartilhados pelos nos e super nos e mantém conexões com outros super nós.

14 Exemplo de redes JXTA Cria grupos de pares com interesses comuns onde as mensagens JXTA são codicadas em XML. O JXTA padroniza a forma como os pares na rede se descobrem uns aos outros, eles organizam os grupos,divulgam e descobrem os serviços disponíveis. Também podem Monitorar uns aos outros fazer consultas envolvendo pares conhecidos, que mandam aos seus conhecidos. JXTA forma de Comunicação :Cria Pipes são canais de comunicação unidirecionais, formando uma rede parcialmente conectada onde usa-se o Protocolo HTTP para permitir que as consultas atravessem rewalls. (Mascara). Quando a rede p2p é composta de aplicações que usam o mesmo protocolos como é feito com JXTA, é necessário o conceito de grupo de peers para subdividir o espaço na rede.esse grupos não necessariamente são abertos a qualquer nó, eles podem ser divididos com base na aplicação utilizada,ou talvez precisem de um nível de segurança por parte do peer.

15 Exemplo de redes Bittorrent Cliente BitTorrent é qualquer aplicação que implementa Protocolo BitTorrent. O Arquivo compartilhado é dividido em partes iguais e pequenas (64Kb 4 Mb) e o protocolo engloba mecanismos para: Controlar integridade das partes dos arquivos; Recompensar quem compartilha arquivos, e penalizar quem não colabora. Para compartilhar, um nó cria o arquivo.torrent e neste arquivo. Torrent contém metadados do arquivo que descreve o arquivo e permite ver sua integridade. Indica servidores (trackers) esses Coordenam a distribuição de arquivos, Indicam nós para download e Controlam a velocidade do download. Se o nó não colabora, é penalizado com a perda de banda. Quando um nó quer fazer o download do arquivo obtém-se o arquivo.torrent que se conecta-se ao servidor (tracker) especíco, este servidor irá fornecer as informações necessárias para fazer o download de cada parte do arquivo.

16 Denição A segurança é um componente essencial para qualquer sistema de computação. Navegar pelas redes P2P não é muito seguro, pois existem várias ameaças e preocupações dentro da rede. Ameaças e Preocupações: Downloads interrompidos, nós maliciosos enviam dados corrompidos, vírus, etc. Arquivos falsos na rede; Propagação de arquivos infectados sem conhecimento disso (Backdoors) que Permite fácil acesso(hackers); Bugs e/ou Softwares mal congurados; Exposição a sofrer recursos legais ao compartilhar arquivos protegidos por direitos autorais.

17 Soluções Denição Validação da integridade do arquivo; o emule faz a vericação antes do download (hash); o Kazaa perde nesse quesito (Perda de usuário, desuso). Validação do usuário na rede; o Maioria possui sistemas de criptograa para proteção. Fator de conança a identicação do usuário; o Tempo de compartilhamento; o Evita direcionar downloads para usuário com baixa reputação.

18 Futuro da segurança da rede P2P: Biometria: A biometria envolve o uso de uma característica pessoal para autenticar o usuário. que são comumente usadas incluem uma imagem facial da pessoa, uma assinatura, uma impressão digital ou um padrão de retina. A vantagem da característica biométrica é que os usuários não precisam lembra nenhuma senha ou armazenar nenhuma chave, que são as maiores fraquezas num sistema de autenticação convencional.

19 Futuro da segurança da rede P2P: Criptograa por chave quântica: Muitos sistemas de encriptação modernos dependem da diculdade em realizar um ataque de força bruta as chaves privadas, devido as restrições de processamento e de tempo. Embora ainda no estágio teórico, a melhoria de desempenho dado por um hipotético computador quântico renderia uma quantidade bem inferior de algoritmos. (Criptograa quântica utiliza os estados dos fótons como chaves para codicar informações)

20 Futuro da segurança da rede P2P: Protocolos da Rede P2P: Secure Sockets Layer (SSL); Garante que um arquivo e eventos enviados cheguem intactos; o Ambos os lados automaticamente provam quem eles são para cada um antes de transferirem qualquer informação. Tecnologia IPSec; o Um túnel IPSec basicamente age como uma camada de rede que protege todos os pacotes de dados que passa por ela. Infraestrutura de chave pública (PKI); o Evita que crackers interceptem ou adulterem as comunicações realizadas. É possível saber quem foi o autor de uma transação ou mensagem; o Dados condenciais são protegidos contra a leitura por pessoas não autorizadas.