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Peer-to-Peer-Netzwerke Peer Peer - - to to - - Peer Peer - - Netzwerke Netzwerke Rolf Wanka Rolf Wanka Sommersemester 2007 Sommersemester 2007 13. Vorlesung 13. Vorlesung 19.07.2007 19.07.2007 [email protected] [email protected] basiert auf einer Vorlesung von basiert auf einer Vorlesung von Christian Schindelhauer Christian Schindelhauer an der Uni Freiburg an der Uni Freiburg

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Peer-to-Peer-Netzwerke

PeerPeer--toto--PeerPeer--NetzwerkeNetzwerkeRolf WankaRolf Wanka

Sommersemester 2007Sommersemester 200713. Vorlesung13. Vorlesung

[email protected]@cs.fau.de

basiert auf einer Vorlesung vonbasiert auf einer Vorlesung vonChristian SchindelhauerChristian Schindelhauer

an der Uni Freiburgan der Uni Freiburg

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Peer-to-Peer-Netzwerke

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InhalteInhalte

• Kurze Geschichte der Peer-to-Peer-Netzwerke

• Das Internet: Unter dem Overlay• Die ersten Peer-to-Peer-

Netzwerke – Napster– Gnutella

• CAN• Chord• Pastry• Gradoptimierte Netzwerke

– Viceroy– Distance-Halving

• Selbstorganisation– Pareto-Netzwerke– Zufallsnetzwerke

• Peer-to-Peer-Netzwerke in derPraxis

– eDonkey– FastTrack– etc.

• Ausblick– Juristische Situation– Anwendungen– Offene Fragen

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Peer-to-Peer-Netzwerke

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VerkehrVerkehr imim InternetInternet• http://www.cachelogic.com/research/2005_slide07.php#

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Peer-to-Peer-Netzwerke

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P2P dominiert das Internet (Stand 2004)P2P dominiert das Internet (Stand 2004)

• Haupt-Protokolle– eDonkey– BitTorrent– FastTrack– Gnutella

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Peer-to-Peer-Netzwerke

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PeerPeer--toto--PeerPeer--Netzwerke in Netzwerke in derder PraxisPraxis

• Laut: http://nl.wikipedia.org/wiki/EDonkeynetwerk• Januar 2003-Mai 2006

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Peer-to-Peer-Netzwerke

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FastTrackFastTrack & Gnutella2& Gnutella2

• Hybride Struktur– Knoten mit großer Bandbreite werden zu

P2P-Server ausgewählt– Diese unterhalten P2P-Netzwerk im Stil

von Gnutella– Normale Knoten werden als Clients an

diese Super-Knoten angebunden• Eingesetzt in

– FastTrack– Gnutella2 (neuere Ausgabe)

• Vorteile– Verbesserte Skalierbarkeit– Geringere Latenzzeiten

• Nachteile– Immer noch unzuverlässig und langsam– Clients können sich der Super-Node-

Aufgabe verweigern

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Peer-to-Peer-Netzwerke

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FastTrackFastTrack

• Entwickelt von Niklas Zennström, Janus Friies, Jaan Tallinn 2001– Autoren auch von Skype (P2P-Internet-Telefonie)

• Hybride Peer-to-Peer-Netzwerk-Struktur– mit Super-Nodes mit besonderen Aufgaben– Software entdeckt die Super-Node-Fähigkeit eines Peers

• z.B. mehr Bandbreite, bessere Netzwerkverbindung– Super-Nodes für Lookup– Download geschieht über HTTP-Protokoll (direkt vom Client)

• Software– wurde nie veröffentlicht– der offizielle Client (Kazaa) enthält Malware– Client-Supernode-Kommunikation mittlerweile durch Reverse Engineering

bekannt• Malware-freie Clients sind nun erhältich (Kazaa-lite)

– Inter-Super-Node-Kommunikation noch unbekannt

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Peer-to-Peer-Netzwerke

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EE--DonkeyDonkey

• Besteht aus einer Client-Server-Struktur– Server

• spezieller Server-Software– z.B. Lugdunum

• geben freiwillig Bandweite• speichern Index-Information und Inhalte

– Clients• verschiedene Client-Software

– z.B. eMule (am populärsten), Shareaza, MLDonkey, eDonkey2000, Hydranode, Morpheus, ...

• Clients laden die Dateien direkt von den Servers• Diskussion:

– Anfällig für Attacken• Denial-of-Service, oder ähnliches (z.B. Razorback2-Server im Feb. 2006

beschlagnahmt von der belgischen Polizei)– Echtes Peer-to-Peer-Netzwerk?!?

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Peer-to-Peer-Netzwerke

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KademliaKademlia & & OvernetOvernet

• Kademlia ist eine Erweiterung von Edonkey– von Petar Maymounkov and David Mazizières– ersetzt Server von Edonkey

• Prinzip– jeder Client erhält eine ID durch Operation auf IP-Adresse und

Kommunikationsfähigkeit– Dateien werden ebenfalls durch IDs identifiziert– Jeder Peer hat Kanten zu den k-nächsten Peers bezüglich einer XOR-

Metrik• Distance (A,B) = (A XOR B)2

– Index-Dateien werden auf den nächsten IDs gespeichert• Die Netzwerkstruktur von Kademlia orientiert sich am Hypercube

– Daher suche in logarithmischer Hop-Anzahl• Overnet

• verwendet Kademlia-Protokoll• ist eDonkey-Erweiterung

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Peer-to-Peer-Netzwerke

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InhalteInhalte

• Kurze Geschichte der Peer-to-Peer-Netzwerke

• Das Internet: Unter dem Overlay• Die ersten Peer-to-Peer-

Netzwerke – Napster– Gnutella

• CAN• Chord• Pastry• Gradoptimierte Netzwerke

– Viceroy– Distance-Halving

• Selbstorganisation– Pareto-Netzwerke– Zufallsnetzwerke

• Peer-to-Peer-Netzwerke in derPraxis

– eDonkey– FastTrack– etc.

• Ausblick– Juristische Situation– Anwendungen– Offene Fragen

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Peer-to-Peer-Netzwerke

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JuristischeJuristische Situation in den USASituation in den USA• “IAAL*: What Peer-to-Peer Developers Need to Know about Copyright Law“,

Fred von Lohmann, 2006– Rechtliche Lage in den USA

• Direct Infringement (Urheberrechtsverletzung)– Zurverfügungstellung von Musik, Dokumenten, Videos, etc. ist nur mit der Erlaubnis

des Copyright-Besitzers zulässig• Secondary Infringement (Indirekte Urheberrechtsverletzung) durch P2P-

Netzwerk-Betreiber/Entwickler– Herbeiführung

• falls Urheberrechtsverletzung (auch von dritter Seite) vorliegt und• diese vom Netzwerk-Entwickler/Betreiber unterstützt wird und• mit Vorsatz betrieben wird

– Beihilfe• falls Urheberrechtsverletzung (auch von dritter Seite) vorliegt und• das Wissen darüber vorlag und• materiell dies unterstützt hat,

– z.B. durch Rechner, Sites, Speicherplatz, etc.– Haftung für das Verhalten Dritter

• falls Urheberrechtsverletzung (auch von dritter Seite) vorliegt und• das Recht und die Fähigkeit zur Kontrolle vorlag und• ein finanzieller Nutzen daraus entstand.

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JuristischeJuristische Situation in den USASituation in den USA• “IAAL*: What Peer-to-Peer Developers Need to Know about Copyright Law“,

Fred von Lohmann, 2006– Rechtliche Lage in den USA

• Problemvermeidungsmöglichkeiten+ Keine Urheberschutzverletzung zulassen!

+ Dann sind alle Nutzer unschuldig+ Fähigkeit zur substantiellen legalen (nicht-Urheberschutz-verletzenden) Nutzung+ „Schutzhäfen“

+ Nur für Internet-Service-Providers (ISPs)+ für Weiterleitung+ Caching+ Speichern im Auftrag von Nutzern,

+ z.B. Web-Site (akamai)+ Unterhalt von Informations-Lokalisierungs-Werkzeugen

+ z.B. Suchmaschinen+ Zusätzlich: Informationspflicht, Copyright-Agent, Benachrichtigung bei

Reklamation, Unwissen über Copyright-Verletzung, Kein Nutzen aus Copyright-Verletzung

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JuristischeJuristische Situation in den USASituation in den USA• “IAAL*: What Peer-to-Peer Developers Need to Know about Copyright Law“,

Fred von Lohmann, 2006– Rechtliche Lage in den USA

• Empfehlungen:– Keine Kopien machen

• noch nicht einmal im RAM– Keine Werbung für Copyright-Verletzungen

• Optionen– Entweder totale Kontrolle – oder gar keine Kontrolle

• Software– Besser als stand-alone-Lösung vertreiben als als Dienstleistungsanbieter auftreten

• Legale Nutzung belegen• Als Anbieter Funktionsangebot trennen

– Beispiel Videorekorder und Videoband• Keinen finanziellen Nutzen aus Urheberschutzverletzungen ziehen• Keine End-User-Licence-Vereinbarung (EULA)• Vorsicht beim Kunden-Support (Lockvögel)• Open Source (!) und Gewinn durch Oberflächen etc.

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Peer-to-Peer-Netzwerke

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AnwendungenAnwendungen von Peervon Peer--toto--PeerPeer--NetzwerkenNetzwerken

• File-Sharing ...

• Internet-Telefoniererei– z.B. Skype

• Verteilter Software-Update– z.B. in P2P-Clients oder Spielen

• Group-Ware– ermöglicht störungsfreie Zusammenarbeit

• ...

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Peer-to-Peer-Netzwerke

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AusblickAusblick

• Schwierigkeiten von Peer-to-Peer– Client-Server-Architektur– die Eskalation der juristischen Situation (?)– asymmetrische Verbindungen– Firewalls, etc.

• Diskussion– Ist Peer-to-Peer die Netzwerkstruktur

• der Demokratie oder• der Anarchie?

– Sind wir bereit, Software-Entwickler und unwissende Nutzer kriminalisieren zu lassen, um die Interessen der Urheberrechts-Besitzer zu wahren?

– Oder soll die Kunst und die Fähigkeiten herausragender Kultur- und Wissensträger auf dem illegalen Peer-to-Peer-Markt verramscht werden, um kriminelle Strukturen unter dem Deckmantel der Informationsfreiheit zu schützen?

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Peer-to-Peer-Netzwerke

Ende der VorlesungEnde der VorlesungPeerPeer--toto--PeerPeer--NetzwerkeNetzwerke

Vielen Dank!Vielen Dank!