CARACTERIZAÇÃO E IMPLEMENTAÇÃO DE MECANISMOS DE RESILIÊNCIA A ATAQUES Alex Borges Outubro de 2010 1

CARACTERIZAÇÃO E IMPLEMENTAÇÃO DE

MECANISMOS DE RESILIÊNCIA A ATAQUES

Alex BorgesOutubro de 2010

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ARQUITETURAS P2PP2PNesse trabalho...

Tratamos ataques de poluição em transmissões ao vivo em P2P.

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Nosso principal Nosso principal resultado evita isso!resultado evita isso!

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ARQUITETURAS P2PP2PTransmissões de vídeo na Internet são cada vez mais importantes.

Youtube representa 20% de todas as visitas únicas da Internet.

E transmissões ao vivo ...4

ARQUITETURAS P2PP2PImenso potencial de aplicação

Google, Yahoo!, IBM, UOL etc.

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Grandes JogadoresGrandes Jogadores Juntam-se à IPTVJuntam-se à IPTV

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Milhares de Sementes em Milhares de Sementes em MinutosMinutos

Até então…Até então…

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21.3 Milhões de Streams…21.3 Milhões de Streams… +7 milhões simultâneos+7 milhões simultâneos

2 terabits/s2 terabits/s 9

ARQUITETURAS P2PP2PComo escalar serviços nas redes de computadores?

Como manter o custo baixo?

Como não ter pontos de falhas?

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ARQUITETURAS P2PP2PSistema P2PSistema P2P

Trabalho!Trabalho!PoluiçãoPoluição

DefesaDefesa

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Sistema de computadores que exibe :

auto-organizaçãocomunicação simétricacontrole distribuído

O que é P2PP2P

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ARQUITETURAS P2PP2P

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ARQUITETURAS P2PP2P

Participantes Participantes contactam o “boot”...contactam o “boot”...

P1P1

BB

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ARQUITETURAS P2PP2P

Cada participante tem Cada participante tem um buffer e um mapa um buffer e um mapa

dos chunks...dos chunks...

P1P1

CmCmii

CmCmii[5][5]

CmCmii[12][12] 17

ARQUITETURAS P2PP2PP1P1

SS

CmCmss

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SS

CmCmss[13][13]

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SS

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ARQUITETURAS P2PP2P

Parceiros trocam informações Parceiros trocam informações periodicamenteperiodicamente

PP11

PP22

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P2PP2PSeleção de “Seleção de “chunkschunks””

Estratégia “Mais Raro Primeiro”Participantes tentam pegar o chunk

recém criado ou menos difundido

Estratégia “Gulosa”Participantes tentam pegar o chunk

mais próximo do “deadline”

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Ataques de Poluição realmente causam danos??

Os AtaquesAtaques

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P2PP2PSimulação de ataques...Simulação de ataques...

Sistema P2P já descrito – mesh based.Comportamento dos usuários conhecido

Então:simular uma rede com poluidores ativos.

3 cenários: pouco; médio e alto # de poluidores24

ARQUITETURAS P2PP2PCenário geral...Cenário geral...

Rede física baseada na internet...

Participantes ingênuosingênuos...

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ARQUITETURAS P2PP2P1ª mensagem...1ª mensagem...

Observações isoladas podem levar a erros de interpretação...

SS

PP

CC

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Observações isoladas podem levar a erros de interpretação...

SS

PP

CC

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Visão agregada da rede nos mostra o problema...

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ARQUITETURAS P2PP2POutro Cenário...Outro Cenário...

Marcar e checar é suficiente????Participantes não ingênuosnão ingênuos...

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ARQUITETURAS P2PP2P

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Ataques são devastadores!Ataques são devastadores! Como garantir segurança???Como garantir segurança???

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Contraposição com o SopCast

Os AtaquesAtaques

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P2PP2PRede fechada no PlanetLab (~600)

1 Poluidor NÃO-ATIVO

Nodos armazenam toda a informação de rede

Posterior reconstrução da rede SopCast

Simulação de ataque ao SopCastSimulação de ataque ao SopCast

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SopCast repassa poluição

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Cerca de 8 saltos

Casos extremos de 80 saltos


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Participantes realmentesão ingênuos

Poluição na redecomo um todoatingiu 30% de todoo downstream

ARQUITETURAS P2PP2P““Limite inferior” para a simulaçãoLimite inferior” para a simulação

Único poluidorparcerias após a rede estar formada.

Rede é pequena e o SopCast é gulosomuitas parcerias com o servidor.

O poluidor não forja dados – não ativo

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ARQUITETURAS P2PP2PMensagem final...Mensagem final...

Poluir é muito fácil!

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2 abordagens criadas para P2P-Live

1ª baseada em modelos tradicionais2ª Modelo simples E mais eficiente...

A DefesaDefesa

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ARQUITETURAS P2PP2PModelo tradicional...Modelo tradicional...

2 componentes principaisOpinião da rede e individual

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Reputação IndividualReputação Individual

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Testemunho da redeTestemunho da rede

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ARQUITETURAS P2PP2PModelo simples...Modelo simples...

Somente a Opinião individual

Participantes alternam seu comportamento:arriscam parcerias - calmariadesconfiam de todos - tempestade

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Vamos concentrar no caso de ataque massivo

Lembre-se do ataque Chinês ao Google...

Os ResultadosResultados

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ARQUITETURAS P2PP2PMasss...Masss...

Caso sejam muito poluidores desunidos

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ARQUITETURAS P2PP2PNo caso de conluio...No caso de conluio...

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ARQUITETURAS P2PP2PEscolha dos parâmetros...Escolha dos parâmetros...

... Influenciam nos resultados???

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ARQUITETURAS P2PP2PEscolha dos parâmetros...Escolha dos parâmetros...

Parâmetros alpha-p próximo a 0.1

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ARQUITETURAS P2PP2PE dissimulação...E dissimulação...

... Influencia nos resultados???

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ARQUITETURAS P2PP2PE dissimulação...E dissimulação...

... Influencia nos resultados???-Para o simplificado não!

Participantestiram proveito dos poluidoresenquanto dissimulam

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ARQUITETURAS P2PP2PE white-washing...E white-washing...


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ARQUITETURAS P2PP2PE white-washing...E white-washing...


- SIM... Para todos os casos...

- Mas white-whasing se torna problema de identificação.

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ARQUITETURAS P2PP2PE white-washing...E white-washing...- Mesmo assim, o simplificado tem média

abaixo de 30% de sobrecarga

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ConclusõesConclusõesAtaques são problemas efetivos.

P2P streaming se firma como “killer application”

transmissão da posse do Obama foi um marco.

Área não preparada...

Trabalho realizado é o ponto inicial de qualidade baseada em defesa do conteúdo.

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