Serviços para entrega de conteúdo multimídia tem se tornado cada vez mais comuns com o advento de conexões mais rápidas à Internet. Porém, esse crescimento na base de usuários consumidores desse tipo de serviços, levam a gargalo de desempenho devido à restrições de recursos de infraestrutura. Para tentar reduzir tais restrições, análises na forma como o conteúdo pode ser entregue foram realizadas e novos mecanismos de entrega de conteúdo surgiram. Um desses mecanismos envolve o uso de redes P2P - Par a Par, no qual o usuário é consumidor e provedor de conteúdo para seus pares. Sistemas IPTV utilizando protocolos P2P estão se tornando populares pelo mundo, devido à descentralização da infraestrutura necessária para entrega do conteúdo, e redução do gargalo de desempenho. Um dos protocolos de rede P2P mais comum é BitTorrent, que é utilizado amplamente pelo mundo, devido à seu método descentralizado de compartilhar os dados. Dos trabalhos desenvolvidos utilizando este método, houve uma necessidade de avaliar os requisitos de segurança para garantir o funcionamento do sistema sem comprometer a infraestrutura ou o usuário. Porém, existem problemas de segurança em aberto, e o objetivo deste trabalho é o de analisar a privacidade do usuário enquanto utiliza o sistema. Para tanto, este trabalho propõe o P2Priv-TV, um mecanismo que garante que o conteúdo que um determinado usuário irá assistir não será de conhecimento dos demais usuários da rede. Este mecanismo é avaliado por meio de emulação para determinar sua viabilidade e eficácia. / There are many video streaming services available to users due to broadband connections popularity. These kind of service has increasing numbers of users and that may lead to performance bottlenecks because of shortage of infrastructure resources. To avoid shortages, there are many studies to think in a new way to deliver content and this lead to new deliver methods. One of these methods is the use of P2P (peer to peer) Networks, where the user is content consumer and provider to other peers. BitTorrent is the most popular P2P protocol widely used in the world and there are IPTV systems using this protocol as content delivery mechanism. P2P IPTV systems were developed and security issues were analyzed to ensure that users and system do not been compromised. However, there are other issues, and the goal of this work is to analyze user privacy in the system. This work presents the P2Priv-TV, a mechanism that ensure a user can consume a content without another user in the system knows about it. This mechanism will be analyzed using emulation to analyze feasibility and effectiveness.

Serviços para entrega de conteúdo multimídia tem se tornado cada vez mais comuns com o advento de conexões mais rápidas à Internet. Porém, esse crescimento na base de usuários consumidores desse tipo de serviços, levam a gargalo de desempenho devido à restrições de recursos de infraestrutura. Para tentar reduzir tais restrições, análises na forma como o conteúdo pode ser entregue foram realizadas e novos mecanismos de entrega de conteúdo surgiram. Um desses mecanismos envolve o uso de redes P2P - Par a Par, no qual o usuário é consumidor e provedor de conteúdo para seus pares. Sistemas IPTV utilizando protocolos P2P estão se tornando populares pelo mundo, devido à descentralização da infraestrutura necessária para entrega do conteúdo, e redução do gargalo de desempenho. Um dos protocolos de rede P2P mais comum é BitTorrent, que é utilizado amplamente pelo mundo, devido à seu método descentralizado de compartilhar os dados. Dos trabalhos desenvolvidos utilizando este método, houve uma necessidade de avaliar os requisitos de segurança para garantir o funcionamento do sistema sem comprometer a infraestrutura ou o usuário. Porém, existem problemas de segurança em aberto, e o objetivo deste trabalho é o de analisar a privacidade do usuário enquanto utiliza o sistema. Para tanto, este trabalho propõe o P2Priv-TV, um mecanismo que garante que o conteúdo que um determinado usuário irá assistir não será de conhecimento dos demais usuários da rede. Este mecanismo é avaliado por meio de emulação para determinar sua viabilidade e eficácia. / There are many video streaming services available to users due to broadband connections popularity. These kind of service has increasing numbers of users and that may lead to performance bottlenecks because of shortage of infrastructure resources. To avoid shortages, there are many studies to think in a new way to deliver content and this lead to new deliver methods. One of these methods is the use of P2P (peer to peer) Networks, where the user is content consumer and provider to other peers. BitTorrent is the most popular P2P protocol widely used in the world and there are IPTV systems using this protocol as content delivery mechanism. P2P IPTV systems were developed and security issues were analyzed to ensure that users and system do not been compromised. However, there are other issues, and the goal of this work is to analyze user privacy in the system. This work presents the P2Priv-TV, a mechanism that ensure a user can consume a content without another user in the system knows about it. This mechanism will be analyzed using emulation to analyze feasibility and effectiveness.

Peer to peer networks are becoming increasingly popular among Internet users as the downloading peers share the storage and upload bandwidth load of the system. This makes it possible for a large number of users to share a data file available at a server without the server upload bandwidth becoming a bottleneck. The P2P technology is being widely used not only for file sharing but also for video on demand, live streaming and IPTV. The delay deadlines are more stringent in live streaming and IPTV than those in file sharing as the traffic is real time. The performance perceived by a user depends upon whether the video stream is being downloaded at the streaming rate. Coolstreaming is the first large scale P2P IPTV system. We model the multi-channel Coolstreaming system via an open queueing network. The peer dynamics at a channel is modelled by a closed queueing network working at a faster rate. We compute the expected number of substreams in the overlay of New Coolstreaming which are not being received at the proper rate. The computation of the Markov chain with a very large state space is handled using the two time scale decomposition. Further we characterize the end to end delay encountered by a video stream originating from the server and received at a user of New Coolstreaming. Three factors contribute towards the delay. The first factor is the mean path length in terms of overlay hops of the partnership graph. The second factor is the mean number of routers between any two overlay peers in the network layer and the third factor is the queueing delay at a router in the Internet. The mean shortest path length in terms of overlay peers in the New Coolstreaming graph is shown to be O(logn)where nis the number of peers in the overlay. This is done by modelling the overlay by a random graph. The mean shortest path in terms of routers in the Internet’s router level topology is seen to be at most O(logNI)where NIis the number of routers in the Internet. We also discuss a method by which we can get the mean delay at a router in the Internet. Thus, the mean end to end delay in New Coolstreaming is shown to be upper bounded by O(lognlogNIE[W])where E[W]is the mean delay at a router in the Internet.

Com o aumento da concorrência sofrido pelas operadoras de telecomunicações frente à entrada de diversas empresas de outros ramos no mercado de comunicação, como, por exemplo, os Provedores de Serviço de Internet (ISPs - Internet Service Providers) através da oferta de serviços de voz sobre IP, tais operadoras viram-se obrigadas a diversificar sua oferta de serviços para gerar novas fontes de receita. Por possuírem ampla infra-estrutura instalada, as operadoras de telecomunicações passaram a oferecer, também, serviço de TV aos usuários, através de suas redes (convergentes) de telefonia e dados já existentes, o chamado IPTV. O objetivo deste trabalho foi possibilitar, neste cenário, que estas empresas consigam oferecer, além dos serviços convencionais de TV (e.g., transmissões lineares dos conteúdos nos canais de TV), serviços diferenciados empregando-se a mesma infra-estrutura. O foco deste trabalho é a oferta do serviço de apresentação deslocada no tempo dos conteúdos transmitidos linearmente nos canais de TV, sem a necessidade de configuração prévia por parte do usuário. Desta maneira, dá-se maior flexibilidade ao usuário, possibilitando-o assistir aos conteúdos que lhe interessam, no horário mais conveniente, sem ter que se preocupar com isso antecipadamente (i.e., sem a necessidade de configurar algum equipamento para gravar o conteúdo ou saber antecipadamente quais programas lhe interessam). Para isso foram pesquisadas e analisadas tanto tecnologias de transmissão e distribuição de conteúdos, como também o paradigma peer-to-peer, muito utilizado atualmente no compartilhamento de arquivos na Internet. A partir daí, foi concebida uma arquitetura capaz de oferecer tanto o serviço tradicional de transmissão linear de TV, quanto de apresentar vídeos deslocados no tempo (i.e., vídeos cuja transmissão linear já foi iniciada ou até concluída, a partir de qualquer posição já transmitida), combinando-se técnicas de multidifusão de dados, armazenamento distribuído e protocolos peer-to-peer. Desta maneira, obteve-se uma solução eficiente, utilizando-se os recursos disponíveis em todo o sistema, incluindo recursos ociosos dos usuários finais, para auxiliar no armazenamento e distribuição dos conteúdos deslocados no tempo. Finalmente, um protótipo foi desenvolvido como prova de conceito da arquitetura proposta neste trabalho, e, juntamente com os testes realizados, comprovam a viabilidade de se utilizar redes P2P para a distribuição dos conteúdos para a apresentação deslocada no tempo. / Telecommunication companies are suffering from the increasing offer of cheap and reliable voice over IP services, being forced to diversify their services looking for new revenue possibilities. Since these companies have a vast infrastructure, they are now providing TV services through the same telephony and data infrastructure, using their IP networks to offer IPTV. The goal of the present work is to allow, in this scenario, that such companies offer, additionally to the traditional TV services (e.g., the linear transmissions of the TV channels), differentiated services through the same infrastructure. The focus of the present work is, therefore, the offering of the time-shift service, allowing users to watch linear transmitted contents, time-shifted, without the need for any in-advance configuration. This approach gives more flexibility to the users, allowing them to choose the most appropriate time to watch some content without having to specify their interests in advance (i.e., without configuring some equipment to record the content or knowing in advance which programs will interest themselves). To achieve this goal, technologies for content transmission and distribution, as well as the peer-to-peer paradigm for file sharing were studied, resulting in the development of an architecture capable of offering the traditional linear transmissions service as well as the possibility of time-shift, combining multicast, distributed caching and peer-to-peer technologies. Accordingly, an efficient solution was envisioned, making use of all available resources in the system, including idle resources in the user equipments, to help in the caching and distribution of the time-shifted contents. Finally, a prototype was developed as a proof-of-concept for the designed architecture, which together with the performed tests, shows the viability of utilizing P2P networks in the distribution of time-shifted contents.

Com o aumento da concorrência sofrido pelas operadoras de telecomunicações frente à entrada de diversas empresas de outros ramos no mercado de comunicação, como, por exemplo, os Provedores de Serviço de Internet (ISPs - Internet Service Providers) através da oferta de serviços de voz sobre IP, tais operadoras viram-se obrigadas a diversificar sua oferta de serviços para gerar novas fontes de receita. Por possuírem ampla infra-estrutura instalada, as operadoras de telecomunicações passaram a oferecer, também, serviço de TV aos usuários, através de suas redes (convergentes) de telefonia e dados já existentes, o chamado IPTV. O objetivo deste trabalho foi possibilitar, neste cenário, que estas empresas consigam oferecer, além dos serviços convencionais de TV (e.g., transmissões lineares dos conteúdos nos canais de TV), serviços diferenciados empregando-se a mesma infra-estrutura. O foco deste trabalho é a oferta do serviço de apresentação deslocada no tempo dos conteúdos transmitidos linearmente nos canais de TV, sem a necessidade de configuração prévia por parte do usuário. Desta maneira, dá-se maior flexibilidade ao usuário, possibilitando-o assistir aos conteúdos que lhe interessam, no horário mais conveniente, sem ter que se preocupar com isso antecipadamente (i.e., sem a necessidade de configurar algum equipamento para gravar o conteúdo ou saber antecipadamente quais programas lhe interessam). Para isso foram pesquisadas e analisadas tanto tecnologias de transmissão e distribuição de conteúdos, como também o paradigma peer-to-peer, muito utilizado atualmente no compartilhamento de arquivos na Internet. A partir daí, foi concebida uma arquitetura capaz de oferecer tanto o serviço tradicional de transmissão linear de TV, quanto de apresentar vídeos deslocados no tempo (i.e., vídeos cuja transmissão linear já foi iniciada ou até concluída, a partir de qualquer posição já transmitida), combinando-se técnicas de multidifusão de dados, armazenamento distribuído e protocolos peer-to-peer. Desta maneira, obteve-se uma solução eficiente, utilizando-se os recursos disponíveis em todo o sistema, incluindo recursos ociosos dos usuários finais, para auxiliar no armazenamento e distribuição dos conteúdos deslocados no tempo. Finalmente, um protótipo foi desenvolvido como prova de conceito da arquitetura proposta neste trabalho, e, juntamente com os testes realizados, comprovam a viabilidade de se utilizar redes P2P para a distribuição dos conteúdos para a apresentação deslocada no tempo. / Telecommunication companies are suffering from the increasing offer of cheap and reliable voice over IP services, being forced to diversify their services looking for new revenue possibilities. Since these companies have a vast infrastructure, they are now providing TV services through the same telephony and data infrastructure, using their IP networks to offer IPTV. The goal of the present work is to allow, in this scenario, that such companies offer, additionally to the traditional TV services (e.g., the linear transmissions of the TV channels), differentiated services through the same infrastructure. The focus of the present work is, therefore, the offering of the time-shift service, allowing users to watch linear transmitted contents, time-shifted, without the need for any in-advance configuration. This approach gives more flexibility to the users, allowing them to choose the most appropriate time to watch some content without having to specify their interests in advance (i.e., without configuring some equipment to record the content or knowing in advance which programs will interest themselves). To achieve this goal, technologies for content transmission and distribution, as well as the peer-to-peer paradigm for file sharing were studied, resulting in the development of an architecture capable of offering the traditional linear transmissions service as well as the possibility of time-shift, combining multicast, distributed caching and peer-to-peer technologies. Accordingly, an efficient solution was envisioned, making use of all available resources in the system, including idle resources in the user equipments, to help in the caching and distribution of the time-shifted contents. Finally, a prototype was developed as a proof-of-concept for the designed architecture, which together with the performed tests, shows the viability of utilizing P2P networks in the distribution of time-shifted contents.