Peer-to-Peer (P2P) Filesharing Systeme

Vorgeschichte Die erste P2P-Generation Ideenwettlauf nach dem Napster-Aus Zwei Vertreter der heutigen P2P-Generation Zusammenfassung und Ausblick

1. Vorgeschichte Entwicklung des MP3-Verfahrens 1995 Upload und Download von MP3-Dateien auf bzw. von Servern (z.B. via FTP) Nachteil: Begrenzte Kapazität und offensichtliche Illegalität Alternative P2P-Systeme: Eine größere Anzahl von Nutzern (Peers) stellt mittels einer Client-Software Speicherplatz und Bandbreite zur Verfügung zum gegenseitigen Up- und Download Vorteil: Keine Kapazitätsprobleme, Verlagerung des kriminellen Aktes auf die Nutzer

2. Die erste P2P-Generation 2.1. Napster

Funktionsweise: Jeder Peer loggt sich in einen zentralen Server ein und sendet seine Dateiliste Server bearbeitet Suchanfragen (String Matching) Server stellt Downloadverbindungen zwischen den Peers her (via TCP) Rasantes Wachstum, zum Schluß durchschnittlich 1,5 Millionen Nutzer gleichzeitig online Anklage der Firma Napster und Verurteilung zu Schadensersatzzahlungen Anfang 2001 Bertelsmann kauft das verschuldete Napster und stellt Ende Juni 2001 den Betrieb ein

2.2. Gnutella

Funktionsweise: Jeder Nutzer hat einige Nachbarn Eine Suchanfragen wird an alle Nachbarn gesendet Diese antworten und leiten die Anfrage an alle ihre Nachbarn weiter Jede Anfrage hat eine Time-To-Live Am Anfang wird eine Liste von Nachbarn angepingt Die aktiven Nachbarn antworten und leiten das Ping an ihre Nachbarn weiter Jedes Ping hat eine Time-To-Live Neue Nutzer werden in die Liste aufgenommen

Öffentliches Protokoll, Client-Software OpenSource Konnte sich nie richtig durchsetzen, da System und Bedienung eher kompliziert Langsam durch „Grundrauschen“ Teilweise mehrere, voneinander unabhängige Gnutella-Netzwerke gleichzeitig Zur Größenordnung: Im Mai 2001 konnten im größten Gnutella-Netzwerk (50.000 Knoten) von jedem beliebigen Knoten aus 95% aller anderen in 7 Schritten erreicht werden Wegen der dezentralen Struktur aber juristisch schwer anzugreifen, modifiziertes Gnutella-Protokoll wird heute noch verwendet

3. Ideenwettlauf nach dem Napster-Aus 3.1 Erkenntnisse Nach Napster-Aus: Systeme mit zentralem Server zu leicht angreifbar, also dezentrale Systeme! Satz von Metcalfe: Der Nutzen eines Netzwerks wächst im Quadrat wie die Anzahl seiner Nutzer. Beweis: Das Netzwerk sei ungerichtet und zusammenhängend. Jeder der k Teilnehmer habe den gleichen Nutzen, nämlich 1. Dann hat ein einzelner Teilnehmer vom System den Nutzen k-1. Also ist der Gesamtnutzen k(k-1).

Daher: Anzahl der Nutzer erhöhen (mittels Datei-Angebot, Komfort, Kompatibilität…) Nutzer länger online halten (dynamische Netzwerke!) Hat jeder Teilnehmer den gleichen Nutzen für das P2P-System? Nein. Messung: 7% der Teilnehmer stellen soviele Dateien bereit wie der Rest zusammen (Napster, 5/2001)

5/2001

Nutzer mit Server-Profil: Schneller Zugang Lange Online-Zeit Mehr Up- als Download Nutzer mit Client-Profil Kurze Online-Zeit Mehr Down- als Upload Schlechte Kooperation Wenige freigegebene Dateien

Gnutella 2/2001

Server-Client-Struktur der Nutzer auch bei Gnutella Nutzer mit dem Server-Profil haben hohen Knotengrad Gute Ausfallsicherheit von dezentralem Gnutella, jedoch Abhängigkeit von den Teilnehmern mit dem Server-Profil Also: Berücksichtigung der Server-Client-Struktur der Nutzer Anreize für bessere Kooperation

3.2. Innovationen der Nachfolger Dezentrale Protokolle mit Ausfallsicherheit Automatisches Erkennen der Bandbreite und dementsprechende Beteiligung am Traffic der Systemfunktionen Tausch aller Dateiformate (Musik, Filme, Software…) Client-Software für alle Betriebssysteme Anschauen der Filme, Anhören der Musik und Chat mittels der Client-Software Abgebrochene Downloads können wieder aufgenommen werden und gleichzeitiges Downloaden von verschiedenen Quellen

4. Zwei Vertreter der heutigen P2P-Generation 4.1. FastTrack (KaZaA)

Die Client-Software macht Nutzer mit besonders guter Bandbreite zu sogenannten „Supernodes“ Die Supernodes übernehmen im Hintergrund die Serverfunktion: Andere Nutzer loggen sich bei ihnen ein Bei einem Suchauftrag durchsucht der Supernode zuerst die eigenen Nutzer und leitet den Auftrag dann an andere Supernodes weiter Meldet sich ein Supernode ab, übernehmen andere Nutzer seine Aufgaben Ranking-System, bei dem das Upload-Download-Verhältnis bewertet wird, damit die Nutzer sich kooperativ verhalten Kommerziell, Marktführer

3.2. MFTP (Edonkey)

Funktionsweise Der Nutzer loggt sich bei einem ihm bekannten Server ein Bei einem Suchauftrag durchsucht der Server die eigenen Nutzer und kann auch auf die anderen Server des Netzwerkes zugreifen Suchen per String Matching und per Hashwert Software zum Serverbetrieb öffentlich Die Server wechseln ständig Aktuelle Serverlisten findet man im Internet bzw. bekommt man beim Einloggen OpenSource-Projekt, Spezialisierung auf Filme

5. Zusammenfassung und Ausblick Einige weitere populäre P2P-Systeme wie WinMX, das modifizierte Gnutella (Limewire, …) oder Soulseek Funktionsweise jedoch ähnlich Datentausch mittlerweile auch über Chatprotokolle wie ICQ möglich, jedoch ohne Suchfunktion Praxis hat die Funktionalität der P2P-Systeme auch für große Nutzerzahlen gezeigt Nichtkommerzielle, dezentrale Systeme besitzen die größte Stabilität gegen äußere Einflüsse P2P-Systeme denkbar auch für legale Anwendungen wie die Vernetzung von Bibliotheken von elektronischer Publikationen