BitTorrent is assumed and predicted to be the world's largest Peer to Peer (P2P) network. Previous studies of the protocol mainly focus on its file sharing algorithm, and many relevant aspects of the protocol remain untouched. In the thesis, we conduct a number of experiments to explore those untouched aspects. We implement a BitTorrent crawler to collect data from trackers and peers, and statistically analyze it to understand the characteristics and behaviors of the BitTorrent protocol better. We find that the expected lifetime of a peer in the BitTorrent is 56.6 minutes and the activity is diurnal. Peers show strong preference towards a limited number of torrents, and 10% of torrents are responsible for 67% of traffic. The US contributes maximum number of peers to the BitTorrent and µTorrent emerges as the favorite BitTorrent client. We measure the strength of Distributed Denial of Service (DDoS) attack using BitTorrent network and conclude that it is transient and weak. Finally we address and discuss the content locatability problem in BitTorrent and propose two solutions.

As redes Peer-to-Peer (P2P) tornaram-se nos últimos anos um método atrativo para a distribuição de conteúdo multimídia através da Internet. Muitos fatores contribuíram para esse sucesso, mas os custos baixos de distribuição e a escalabilidade inerente das redes P2P, na qual os consumidores de conteúdo também são fontes potenciais, estão entre os mais proeminentes. Entretanto, a efetividade e desempenho de várias redes P2P populares (como as que usam o protocolo BitTorrent) é consideravelmente dependente de quão bem o tracker (que é o elemento responsável pela identificação e gerência dos participantes de uma rede P2P do tipo BitTorrent) seleciona os peers que irão fornecer o conteúdo. Os peers escolhidos pelo tracker irão afetar diretamente a percepção do usuário sobre o desempenho do serviço e o uso dos recursos de rede. Além disso, as redes P2P usualmente não tem percepção de localidade, resultando em uma utilização não otimizada dos recursos de rede. A fim de abordar estas questões, nesta tese é apresentada uma proposta inédita de uma arquitetura de trackers hierárquicos para localidade orientada a redes P2P gerenciadas e baseadas no protocolo BitTorrent. Na tese é identificado, através de experimentação, que o uso da arquitetura proposta conduz a uma melhora significativa no desempenho da rede sem comprometer a experiência do usuário. Dentre as melhorias, a principal é o controle do tráfego de dados trafegado entre os peers através da escolha dos peers feita pelo tracker com base em informações da rede e regras de negócio. Essa melhoria permite que a rede possa ser gerenciada de maneira pró-ativa e o dinamismo de adaptação da rede às condições adversas possa ser obtido por meio de políticas de configuração que são acionadas por gatilhos pré-determinados. Nesta tese são usados gatilhos baseados em tempo (data/horário) para exemplificar a abordagem de mudança de políticas programável. / Peer-to-Peer (P2P) networks have become an attractive method for distributing multimedia content over the Internet in the last years. Several factors contributed to this success, but the low distribution costs and the inherent scalability of P2P networks, in which content consumers are also potential sources, are among of the most prominent. However, the effectiveness and performance of several popular P2P networks (such as those that use the BitTorrent protocol) is considerably dependent on how well the tracker (which is the element responsible for the identification and management of participants in BitTorrent P2P networks) selects peers that will provide the content. The peers chosen by the tracker will directly affect the user\'s perception about the service performance and proper deployment of the of network resources. In addition, P2P networks usually have no sense of locality, resulting in a non-optimal utilization of network resources. In order to address these issues, this thesis presents a novel hierarchical tracker architecture using P2P locality for managed networks based on a modified version of the BitTorrent protocol. This thesis shows, through experimentation, that the adoption of the proposed architecture leads to significant network efficiency improvements without compromising end-user experience. Among the improvements, the principal is the data flow control between the peers through the choice of peers given by tracker based on network information and business rules. This enhancement allows to manage the network proactively and to perform dynamic adaptation of the network due to adverse conditions. The network control can be achieved by setting policies that are driven by predetermined triggers. This thesis uses time-based triggers (date / time) to exemplify the approach of programmable policy change.

As redes Peer-to-Peer (P2P) tornaram-se nos últimos anos um método atrativo para a distribuição de conteúdo multimídia através da Internet. Muitos fatores contribuíram para esse sucesso, mas os custos baixos de distribuição e a escalabilidade inerente das redes P2P, na qual os consumidores de conteúdo também são fontes potenciais, estão entre os mais proeminentes. Entretanto, a efetividade e desempenho de várias redes P2P populares (como as que usam o protocolo BitTorrent) é consideravelmente dependente de quão bem o tracker (que é o elemento responsável pela identificação e gerência dos participantes de uma rede P2P do tipo BitTorrent) seleciona os peers que irão fornecer o conteúdo. Os peers escolhidos pelo tracker irão afetar diretamente a percepção do usuário sobre o desempenho do serviço e o uso dos recursos de rede. Além disso, as redes P2P usualmente não tem percepção de localidade, resultando em uma utilização não otimizada dos recursos de rede. A fim de abordar estas questões, nesta tese é apresentada uma proposta inédita de uma arquitetura de trackers hierárquicos para localidade orientada a redes P2P gerenciadas e baseadas no protocolo BitTorrent. Na tese é identificado, através de experimentação, que o uso da arquitetura proposta conduz a uma melhora significativa no desempenho da rede sem comprometer a experiência do usuário. Dentre as melhorias, a principal é o controle do tráfego de dados trafegado entre os peers através da escolha dos peers feita pelo tracker com base em informações da rede e regras de negócio. Essa melhoria permite que a rede possa ser gerenciada de maneira pró-ativa e o dinamismo de adaptação da rede às condições adversas possa ser obtido por meio de políticas de configuração que são acionadas por gatilhos pré-determinados. Nesta tese são usados gatilhos baseados em tempo (data/horário) para exemplificar a abordagem de mudança de políticas programável. / Peer-to-Peer (P2P) networks have become an attractive method for distributing multimedia content over the Internet in the last years. Several factors contributed to this success, but the low distribution costs and the inherent scalability of P2P networks, in which content consumers are also potential sources, are among of the most prominent. However, the effectiveness and performance of several popular P2P networks (such as those that use the BitTorrent protocol) is considerably dependent on how well the tracker (which is the element responsible for the identification and management of participants in BitTorrent P2P networks) selects peers that will provide the content. The peers chosen by the tracker will directly affect the user\'s perception about the service performance and proper deployment of the of network resources. In addition, P2P networks usually have no sense of locality, resulting in a non-optimal utilization of network resources. In order to address these issues, this thesis presents a novel hierarchical tracker architecture using P2P locality for managed networks based on a modified version of the BitTorrent protocol. This thesis shows, through experimentation, that the adoption of the proposed architecture leads to significant network efficiency improvements without compromising end-user experience. Among the improvements, the principal is the data flow control between the peers through the choice of peers given by tracker based on network information and business rules. This enhancement allows to manage the network proactively and to perform dynamic adaptation of the network due to adverse conditions. The network control can be achieved by setting policies that are driven by predetermined triggers. This thesis uses time-based triggers (date / time) to exemplify the approach of programmable policy change.

Made available in DSpace on 2015-03-05T14:01:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Trabalhos recentes na literatura mencionam a importância de aplicações par-a-par, principalmente BitTorrent, em particular se apoiando em estudos divulgados por provedores de Internet. Apesar da importância dos dados levantados pelos provedores, tais estudos são limitados tanto em abrangência como em profundidade e, em certos casos, não há clareza quanto à metodologia empregada. Este trabalho apresenta TorrentU, uma arquitetura escalável e flexível para observação do universo de redes BitTorrent. O objetivo do TorrentU é ajudar a elucidar uma série de questões que tem sido levantadas quanto ao volume e teor de compartilhamento de arquivos em redes BitTorrent. / Recently, academic investigations mention the importance of peer-to-peer applications, mainly BitTorrent, focusing on studies published by internet providers as a source of information. Despite the importance of these collected data from internet providers, the studies behind this technique are limited in coverage, deepness, and, in some cases, do not show clarity in the method applied for retrieving the data. This work presents TorrentU, an scalable and flexible architecture for the observation of the BitTorrent universe. The main goal is to help on finding answers to a wide range of questions that has been raised regarding volume and types of files and content in BitTorrent networks.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:53:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1922_1.pdf: 1019141 bytes, checksum: fd41612907761997292dae2b897da5b2 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / As redes ad hoc sem fio ou MANETs são conhecidas pela sua flexibilidade e independência de uma infraestrutura para coordenação de nós. A quantidade de aplicações apoiadas nesta arquitetura tem aumentado vertiginosamente nos últimos anos dado que operações de resgate, aplicações de conferências e de compartilhamento de arquivos encontraram nestas redes um ambiente favorável ao seu desenvolvimento. Estas aplicações emergentes executadas no topo das MANETs funcionam em uma lógica peer-to-peer, uma vez que os peers da rede executam a mesma função e repassam informações seguindo algoritmos de roteamento no nível aplicação. Além disso, uma MANET compartilha vários pontos em comum com uma rede P2P, entre eles a descentraliza ção e a flexibilidade mediante a entrada e sa´ıda de nós. Desta forma, entende-se que as aplicações desenvolvidas para MANETs podem ser inspiradas nos protocolos P2P utilizados com sucesso na Internet. Entretanto, as MANETs possuem uma natureza bastante diversa da Internet, uma vez que oferecem novos desafios, como a mobilidade dos nós e as limitações na largura de banda. Estes fatores levam ao fraco desempenho das aplicações P2P nesta arquitetura, em comparação ao desempenho das mesmas na Internet. Assim, melhorias destes protocolos destinadas ao ambiente sem fio se fazem necessárias. Esta dissertação propõe um Sistema de Disseminação para otimização do protocolo BitTorrent no ambiente de MANETs. O sistema proposto consiste em estratégias espec íficas para disseminação de conteúdo e em uma interface que permite que algumas mensagens de PIECE do BitTorrent sejam entregues no modo broadcast, tirando proveito da natureza difusora do meio de comunicação sem fio. O desempenho do BitTorrent tradicional e de sua versão melhorada com o Sistema

Made available in DSpace on 2015-03-05T14:01:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Bit Torrent é, atualmente, uma das mais populares tecnologias para troca de arquivos na Internet. Embora bastante disseminado, estudos anteriores já demonstraram ser possível explorar as vulnerabilidades do protocolo com o objetivo de prejudicar a distribuição de conteúdo. Em um estudo recente foram apresentados os primeiros algoritmos para defesa de ataques em redes Bit Torrent. Embora resultados satisfatórios tenham sido encontrados, a avaliação de tais algoritmos foi feita em ambiente simulado, com uma série de premissas simplificatórias. Nesta dissertação são apresentados os primeiros resultados da avaliação dos algoritmos de contramedidas em um ambiente controlado, usando agentes de usuário reais. Além de avaliar os resultados encontrados atreavés da simulação, demonstrou-se que é possível recuperar-se de ataques através de tais algoritmos. / Currently Bit Torrent is one of the most popular technologies for file sharing in the Internet. Although its use is quite disseminated, several studieshave already showed that it is possible to explore the protocol's vulnerabilities to hamper content sharing. A recent study presented the first defense algorithms against such attacks on Bit Torrent networks. Albeit the results where satisfactory, the evaluation of those algorithms was made by simulation, with several simplifying assumptions. This dissertation presents the first results about the evaluation of countermeasure algorithms using real agents in a controlled environment. Besides the validation of simulation results, it was shown that it is possible to recover from attacks using this algorithms.

KOŠÍČEK, M. Support for automated cross-platform sharing and files synchronization. Brno, 2013. This thesis examines the issue of sharing and synchronizing files between different types of devices. It deals with the possible tools and technologies for the realization of automated sharing. It performs analysis of applications to share data and on the basis of this knowledge determines the appropriate procedures and techniques for the implementation application for data sharing.

For traditional web servers, available bandwidth decreases as the number of clients increases. This can cause servers to serve files slowly or to become completely overwhelmed when load grows too high. BitTorrent is a peer-to-peer solution to this problem, but it requires manual configuration for each file to be delivered this way. We develop a new system that integrates peer-to-peer file delivery with traditional client-server downloads. Clients initially attempt to download a file from a web server; if this is too slow, they transition to peer-to-peer delivery. Experiments with a prototype system show that it serves up to 30x faster than traditional web servers.

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O protocolo BitTorrent é uma das aplicações P2P mais bem sucedidas da Internet, sendo largamente estudada pela comunidade de pesquisa. Contudo, o estudo da dinâmica de uma rede BitTorrent de larga escala apresenta diversos desafios, tais como a dificuldade em realizar capturas da rede ou montar experimentos para medição. O método utilizado para superar estes desafios é a simulação, porém não há uma ferramenta adequada disponível para a comunidade de pesquisa. Por conta disso, a maioria dos trabalhos que utilizam simulação desenvolvem os seus próprios simuladores, resultando em trabalhos que não podem ser repetidos ou verificados. Neste trabalho, é apresentado o simulador de BitTorrent EbitSim, que permite a alteração dos mecanismos utilizados, a configuração dos parâmetros do sistema e a definição da topologia utilizada. O simulador foi desenvolvido utilizando o arcabouço OMNeT++, que fornece um conjunto de ferramentas que facilitam a configuração de variados cenários e dos parâmetros do modelo. Além disso, o arcabouço INET foi utilizado para modelar as camadas inferiores de rede. O desenvolvimento do modelo do BitTorrent foi baseado na especificação oficial, e contou com o auxilio de trabalhos relacionados e discussões com desenvolvedores de clientes BitTorrent. O EbitSim foi validado por meio de comparações com resultados obtidos a partir de uma implementação real de uma rede BitTorrent, realizada em um ambiente de testes controlado. Foi demonstrado que o EbitSim apresenta resultados compatíveis com uma rede BitTorrent real. / The BitTorrent protocol is one of the most successful P2P applications, being largely studied by the research community. Nevertheless, studying the dynamics of a large BitTorrent network presents several challenges, such as difficulty in acquiring network traces or building measurement experiments. The simulation method is capable of overcoming these challenges, but there is not an adequate simulation tool available for the research community. This thesis presents the EbitSim BitTorrent Simulator, which is capable of modifying the utilized mechanisms, configuring the systems parameters and defining the topology used in the simulations. The simulator was developed using the OMNeT++ framework, which provides a set of tools that facilitates the configuration of diversified scenarios and the parameters of the model. In addition, the INET framework was utilized to accurately model the lower network levels. We developed the BitTorrent model based on the official specification, with the aid of related works and discussions with developers of BitTorrent client programs. The EbitSim Simulator was validated by performing comparisons with results obtained from a real implementation of a BitTorrent network, deployed in a controlled testbed. We show that the EbitSim Simulator generates results compatible with a real BitTorrent network.