Extendiendo el protocolo BitTorrent
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Charla sobre el protocolo BitTorrent, para saber como funciona, y como podemos extender este protocolo de file sharing descentralizado y distribuido. Con pequeño proyecto donde se extiende el protocolo agregandole una función de chat.
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protocolo BitTorrent](https://image.slidesharecdn.com/presentacion-190417185632/85/E-n-x-tendiendo-el-protocolo-BitTorrent-1-320.jpg)
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Extendiendo el protocolo BitTorrent
- 1. E n x tendiendo el[n|x]tendiendo el |x]tendiendo el ]tendiendo el protocolo BitTorrent
- 3. 3ABOUT:THIS Objetivos: ● Entender el funcionamiento a nivel protocolo (bajo nivel) ● Aprender las distintas partes ● Extender el protocolo agregando funcionalidad
- 4. 4ABOUT:THIS POC: Simple chat extendiendo el protocolo de BitTorrent. Requisitos: node
- 5. 5ABOUT:BitTorrent ● Abierto ● Colaborativo ● P2P ● Descentralizado ● Seguro ● Extendible ● Agnostico de protocolos de red
- 6. 6ABOUT:BitTorrent Bueno para: ● Descara de archivos de gran tamaño. ● Subir información dificil de rastrear la fuente Malo para: ● Archivos de poco tamaño. ● Mucha cantidad de archivos activos.
- 7. E n[n|x]tendiendo el |x]tendiendo el x tendiendo el]tendiendo el protocolo BitTorrent
- 8. 8About:BitTorrent Partes ● Peer ● Tracker ● TorrentFile ● Wire protocol
- 9. 9About:Torrent Metadata Información sobre el torrent y archivos Bitfield Bitfiel donde cada bit simboliza una pieza Chunk Store Almacenamiento basado en chunks de tamaño fijo. Hash list Lista de hashes SHA1 de cada chunk.
- 10. 10Chunk Store
- 11. 11Hash list
- 12. 12Info Hash
- 13. 13Swarm de descarga Peer: Cada nodo en la red es un peer, entre estos formas swarms (enjambres). Announce: Los peers utilizan un tracker para anunciarse, el protocolo hace el resto
- 14. Torrent tracker
- 15. 15Torrent Tracker Los trackers son urls HTTP que se encargan de ofrecer información sobre los peers, agrupados por torrents. Ex: http://torrent.nwps.ws/announce
- 16. 16Torrent Tracker Request ● info_hash ● peer_id ● port ● downloaded ● left ● event ● [numwant] ● [ip] ● [tracker_id] Response ● Failure reason ● Warning message ● interval ● tracker_id ● complete (aka seeders) ● incomplete (aka leechers) ● Peers[] – peer_id – IP – port
- 17. 17Torrent Tracker Events ● started ● stopped ● completed
- 18. Peers
- 19. 19Peers Un peer es un nodo interesado o poseedor de un torrent concreto, este es identificado por un PeerID. Tipos: ● Leecher ● Seeder
- 20. 20Peers no altruistas FreeRiders Muchas veces nombrados leecher por error. Son peers que descargan sin compartir. Hit&Run Nodos que apenas terminan de bajar un torrent, abandonan el swarm.
- 21. Torrent file
- 22. 22Torrent file Fields ● info ● info_hash ● announce ● [announce-list] ● [comment] ● [creation date] ● [created by] ● [encoding] Info field ● length ● piece_length ● pieces ● [private] Single file ● name ● length ● [md5sum] Multi file ● files – length – path – [md5sum]
- 23. 23Torrent file: Bencode Bencode flags: ● d{...}e Dictionary→ Dictionary ● l{...}e List→ Dictionary ● i{...}e Integer→ Dictionary ● <length>:{...} Byte→ Dictionary string d3:bar4:spam3:fooi42ee { “bar”: “spam”, “foo”: 42 }
- 24. 24Torrent File 00000000 64 38 3a 61 6e 6e 6f 75 6e 63 65 34 32 3a 68 74 |d8:announce42:ht| 00000010 74 70 3a 2f 2f 74 72 61 63 6b 65 72 2e 61 72 63 |tp://tracker.arc| 00000020 68 6c 69 6e 75 78 2e 6f 72 67 3a 36 39 36 39 2f |hlinux.org:6969/| 00000030 61 6e 6e 6f 75 6e 63 65 37 3a 63 6f 6d 6d 65 6e |announce7:commen| 00000040 74 34 31 3a 41 72 63 68 20 4c 69 6e 75 78 20 32 |t41:Arch Linux 2| 00000050 30 31 39 2e 30 33 2e 30 31 20 28 77 77 77 2e 61 |019.03.01 (www.a| 00000060 72 63 68 6c 69 6e 75 78 2e 6f 72 67 29 31 30 3a |rchlinux.org)10:| ... 00000100 3a 70 69 65 63 65 73 32 34 30 38 30 3a 5c e8 6b |:pieces24080:.k| 00000110 d5 db cd f0 93 6c 5f 96 a8 d4 ad 90 7d 78 54 2f |.....l_.....}xT/| 00000120 ce 81 40 a6 e9 b5 db 59 26 ee 79 a4 cb e1 9f 77 |..@....Y&.y....w| 00000130 57 b4 6b ee dd 19 9e a4 db ed 08 23 87 cd 2c 52 |W.k........#..,R| 00000140 52 0b d0 de 70 7a 64 50 39 d7 c3 4e 9a a8 f8 82 |R...pzdP9..N....| 00000150 4d a6 01 c2 60 6c 8c 5b 8f 91 b6 0a 2e 7b b6 e9 |M...`l.[.....{..| 00000160 fd 2a 69 9a d6 2b 06 c4 50 1e 86 e2 98 12 ad 72 |.*i..+..P......r| 00000170 dd f7 14 85 f3 4e 80 d9 b8 44 0b ea 1e c4 73 79 |.....N...D....sy| 00000180 32 16 27 c2 a0 b7 95 2b c9 fb 38 7d 06 c5 46 b1 |2.'....+..8}..F.|
- 25. 25Torrent File $ dd if=archlinux-2019.03.01-x86_64.iso skip=0 bs=524288 count=1 | sha1sum 5ce86bd5dbcdf0936c5f96a8d4ad907d78542fce - 1+0 records in 1+0 records out 524288 bytes (524 kB, 512 KiB) copied, 0.0250828 s, 20.9 MB/s $
- 26. AlgorithmS
- 27. 27Choking Algorithm: Estados Choked: (Estreñido). Un peer está estreñido cuando no está dispuesto a compartir piezas con otro en particular. Interested: (Interesado) Un peer está interesado en otro cuando este tiene partes faltantes del torrent.
- 28. 28 Choking algorithm: Downloaders Cada 10 segundos, los 4 peers con el ratio mas alto de descarga (Que estén interesados) son des- chokeados, estos son conocidos como downloaders. Los peers que tengan mejor ratio de descarga que los downloaders pero no estén interesados son des- chokeados para, que si se convierte en interesado, el downloader con peor ratio es reemplazado por este.
- 29. 29 Choking algorithm: Optimist unchocking Cada 30 segundos, se hace un-choke a un peer al azar, sin importar si tiene ratio de subida, dando prioridad a los peers mas recientes, de esta forma se garantiza que los nuevos peers del swarm tengan piezas para compartir.
- 30. 30 Choking Algorithms: Estrategias Rare first Se le da prioridad a las piezas mas raras (o menos disponibles en el swarm) Sequential Se le da prioridad a las primeras piezas, y se descarga de forma secuencial
- 31. 31Super Seeding El super-seeding es una estrategia de subida, en la que se busca reducir el ancho de banda subido, o dificultar el rastreo del primer seeder. El Peer, no se va a presentar al swarm como un peer normal, sino que va a entrar como un leecher. Y va a anunciar distintas piezas descargadas, diferentes por cada peer conectado, sin anunciar que tiene otras.
- 32. 32Super Seeding Lo que se busca es subir cada pieza solo una vez, y que sea el resto del swarm el que se vayan compartiendo las piezas. Al terminar de comartir una pieza con un peer, este puede anunciar que descargo otra, para asi compatirla con este.
- 33. Wire Protocol
- 34. 34Wire protocol Los wires (cables), son la representación de la conexión entre dos peers. Esta es bidireccional y está basada en el envio y recibo de paquetes simples.
- 35. 35Wire Protocol
- 36. 36Wire Protocol: HandShake Formato: [pstrlen][pstr][reserved][info_hash][peer_id] ● pstrlen: Tamaño del pst ● pst: Identificar de protocolo ● reserved: 64 bits reservados ● info_hash: Infohash (160 bits) ● peer_id: Peer ID (160 bits)
- 37. 37Wire Protocol: Handshake [pstrlen][pstr][reserved][info_hash][peer_id] 13 42 69 74 54 6f 72 72 65 6e 74 20 70 72 6f 74 6f 63 6f 6c 00 00 00 00 00 00 00 00 19 B i t T o r r e n t p r o t o c o l - 9b a3 20 60 b7 ad 96 d0 a0 16 78 d1 dd e9 32 98 e5 a9 34 c2 2d 41 5a 32 30 36 30 2d - -AZ2060- 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
- 38. 38Wire protocol: Messages Formato: [length][id][payload] ● length: Tamaño del mensaje ● id: Id del mensaje ● payload: (opcional) contenido
- 39. 39Wire Protocol: Mensajes Message Length ID Payload keep-alive 0000 - - choke 0001 0 - unchoke 0001 1 - interesed 0001 2 - not ninteresed 0001 3 - have 0005 4 Piece index Message Length ID Payload bitfield 0001+x 5 Bitfield request 0013 6 Index:offset:length piece 0009+x 7 Index:offset:length cancel 0013 8 Index:offset:length port 0003 9 port extended 0002+x 20 eid:epayload 00 00 00 0d 06 00 00 00 05 00 00 00 82 00 00 40 00 13 6 5 130 16384
- 40. E[n|x]tendiendo el n|x]tendiendo el x tendiendo el]tendiendo el protocolo BitTorrent
- 41. 41BEP10 El protocolo torrent es extendible, a través de la definición BEP10, la cual agrega un mensaje (id=20) con la posibilidad de enviar mensajes extendidos, el id de mensage extendido 0x00, está reservado al handshake extendido. En el que se dará información sobre las extensiones soportadas.
- 42. 42Extensiones populares ● DHT ● Connection Obfuscation ● WebSeeding ● PEX (Peer exchange) ● ut_metadata
- 43. 43 Extensiones: ut metadata_metadata Magnet URI magnet:?xt=urn:btih:9ba32060b7ad96d0a01678d1dde93298e5a934c2&dn=archlinux- 2019.03.01-x86_64.iso&tr=http%3A%2F%2Ftracker.archlinux.org %3A6969%2Fannounce ● xt=urn:btih:9ba32060b7ad96d0a01678d1dde93298e5a934c2 ● dn=archlinux-2019.03.01-x86_64.iso ● tr=http://tracker.archlinux.org:6969/announce magnet:?xt=urn:btih:9ba32060b7ad96d0a01678d1dde93298e5a934c2
- 45. 45BEP10: INICIALIZACION [pstrlen][pstr][reserved{64b}][info_hash][peer_id] 0000000000000000000000000000000000000000000010000000000000000000 00 00 00 00 00 10 00 00 (reserved_byte[5] & 0x10) [length][id=20][id{8b}:payload]
- 46. 46BEP10: HandShake [length][id=20][id=0:dicto{m,p,v}] m: Dicto lt_metadata: 1 ut_pex: 2 p: TCP Port v: Complete client name + version
- 47. 47BEP10: Messages [length][id=20][id=>0:payload] Todo mensaje extendido mayor a 0 será buscado en el diccionario de extensiones, y enviada a esta.