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5.6 KiB
Text
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Text
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@freenetlogo.png
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Cos'è Freenet?
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Freenet:
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• Rete peer-to-peer decentralizzata
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• Protocollo di rete
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Perchè Freenet?
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• Rispettare la libertà di espressione
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• Resistere alla censura
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• Proteggere l'anonimato
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# --- cenni storici, decidere se tenere tutto o tagliare
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Cenni Storici
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• Ideata da Ian Clarke nel 1999
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• Fondazione nel 2001, paper di Clarke
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• Nel paper, le basi di Freenet
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Anonimato
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→ Decentralizzazione
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Idea:
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• Dividere i dati in blocchi
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• Cifrarli
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• Distribuirli a tutti nodi della rete
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Risultato:
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• Nodi formano una cache distribuita
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• Impossibile il client-server
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Dal 2001: sviluppo continuo
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• Cross-Platform
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• Implementazione in Java
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• Necessita solo di una JVM
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2008: Freenet 0.7
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• Riscrittura estensiva
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• Opennet
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• Darknet
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# espandere il punto su TCP, magari togliere da qui e parlarne alla fine
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• Supporta TCP e UDP
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Stato attuale:
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• FProxy: interfaccia web
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• Supporto a OpenJDK
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# --- Fine cenni storici, inizio architettura
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Architettura
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Freenet
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→ Rete di nodi
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Tutti i nodi sono uguali
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• No gerarchie
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• No central points of failure
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Contenuti:
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associati a chiavi
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→ Key Based Routing
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Storage:
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condiviso in rete
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→ Decentralized Storage
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Comunicazione:
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solo con nodi vicini
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→ Small World Network
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# --- KBR
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Key
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Based
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Routing
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Tre tipi di chiavi:
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• KSK (Keyword Signed Key)
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• SSK (Subspace Signed Key)
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• CHK (Content Hash Key)
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Le chiavi sono ottenute
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applicando hash functions
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(DSA, SHA256)
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|
KSK non più utilizzata
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|
(poco sicura)
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||
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|
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||
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|
SSK (DSA):
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|
• Chiave asimmetrica (Pub/Priv)
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||
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|
• Indentifica un namespace
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|
Un namespace
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||
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|
→ Un utente
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Files associati a:
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• Stringa descrittiva
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|
• Namespace dell'uploader
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SSK:
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Sequenza di cifratura
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1. Hash (pubkey)
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|
2. Hash (descrizione)
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||
|
|
3. XOR tra i due hash,
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|
4. Hash (result)
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||
|
|
5. Firma del file (chiave privata)
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|
→ Risultato: File Key
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||
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|
|
||
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|
CHK (SHA256):
|
||
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|
• Hash diretto del file
|
||
|
|
• Chiave pseudo-unica
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||
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|
• Utili per file statici
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|
(pdf, mp3, ...)
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|
Upload
|
||
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|
di Files
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|
|
Un utente rende pubbliche:
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• Stringa descrittiva
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|
• Public namespace key
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|
File caricati
|
||
|
|
→ Immutabili
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|
Update tramite indirezione:
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|
→ Sia CHK che SSK
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|
Indirezione:
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• File inserito sotto CHK
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||
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|
• CHK salvata in un file indiretto
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|
|
• File indiretto inserito sotto SSK
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|
Indirezione:
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|
Ottenere un file
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|
Il file viene ottenuto in due step:
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1. SSK → CHK
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|
2. CHK → File
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|
Routing
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||
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|
Routing Table:
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(Forwarding Table)
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|
• Salvata in ogni nodo
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|
• Associa chiavi e nodi
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|
|
• Permette routing dinamico
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|
Richieste
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|
Una richiesta e' formata da:
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• Hops-To-Live (HTL)
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|
|
• ID pseudo-unico, casuale
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||
|
|
Passaggio delle richieste:
|
||
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|
catena di Proxy Requests
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||
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|
||
|
|
Ogni nodo decide
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|
|
dove indirizzare la richiesta
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|
|
(simile a IP)
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|
||
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|
Invio di una richiesta:
|
||
|
|
(utente)
|
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|
1. Ottieni File Key
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|
2. Invia richiesta al nodo
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||
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|
Ricezione di una richiesta:
|
||
|
|
(nodo)
|
||
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|
1. File presente in storage?
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||
|
|
Si: ritorna risultato all'upstream
|
||
|
|
No: forward della richiesta
|
||
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|
||
|
|
Request Forwarding
|
||
|
|
• Richiesta mandata
|
||
|
|
al nodo piu' vicino
|
||
|
|
a quello cercato
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||
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|
Vicinanza:
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|
|
• Distanza lessicografica
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||
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|
dalla File Key cercata
|
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|
@./friends-nodes.png
|
||
|
|
|
||
|
|
Nodo piu' vicino
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||
|
|
→ Nodo contenente
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||
|
|
la chiave piu' vicina
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||
|
|
a quella cercata
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|
Risultato di una richiesta:
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|
• Data not found / HTL expired
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|
|
→ failure
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|
• Data found
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||
|
|
→ success
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||
|
|
→ data cached
|
||
|
|
(per ogni nodo)
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||
|
|
|
||
|
|
Il risultato e' restituito
|
||
|
|
lungo la catena di nodi
|
||
|
|
che ha mandato la richiesta
|
||
|
|
(Upstream)
|
||
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|
|
||
|
|
@./requestseq.png
|
||
|
|
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||
|
|
# -------------------------- Routing Adattivo
|
||
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|
Analisi:
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|
Routing Adattivo
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||
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|
|
||
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|
Routing Adattivo:
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|
• Richieste per
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||
|
|
chiavi vicine
|
||
|
|
mandate verso
|
||
|
|
stessi nodi
|
||
|
|
|
||
|
|
Routing Adattivo:
|
||
|
|
• Replica trasparente
|
||
|
|
di dati piu' richiesti
|
||
|
|
|
||
|
|
Routing adattivo:
|
||
|
|
• Favorisce i nodi
|
||
|
|
che rispondono con successo
|
||
|
|
a piu' richieste,
|
||
|
|
guadagnando entry
|
||
|
|
nella Forwarding Table
|
||
|
|
|
||
|
|
Routing adattivo:
|
||
|
|
• Si creano link diretti
|
||
|
|
alle sorgenti dei dati
|
||
|
|
|
||
|
|
# ----------------------- DDS
|
||
|
|
Decentralized
|
||
|
|
Data
|
||
|
|
Storage
|
||
|
|
|
||
|
|
Ogni nodo
|
||
|
|
condivide
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||
|
|
spazio locale
|
||
|
|
|
||
|
|
Lo spazio condiviso
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||
|
|
e' dedicato esclusivamente
|
||
|
|
al data storage
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||
|
|
|
||
|
|
Local storage
|
||
|
|
→ LRU Cache
|
||
|
|
(Least Recently Used)
|
||
|
|
|
||
|
|
LRU Cache:
|
||
|
|
• Ordina i dati salvati
|
||
|
|
in maniera decrescente
|
||
|
|
in base al ricevimento
|
||
|
|
delle richieste
|
||
|
|
|
||
|
|
Significa:
|
||
|
|
• I file piu' richiesti
|
||
|
|
in cima alla lista
|
||
|
|
|
||
|
|
Problema:
|
||
|
|
Come gestire una cache piena?
|
||
|
|
|
||
|
|
Soluzione:
|
||
|
|
• Drop-Tail approach
|
||
|
|
|
||
|
|
Drop-Tail:
|
||
|
|
• Files meno richiesti
|
||
|
|
eliminati dallo storage,
|
||
|
|
• Entry corrispondenti
|
||
|
|
rimangono nella
|
||
|
|
Forwarding Table
|
||
|
|
|
||
|
|
Mantenere le entry
|
||
|
|
→ Evitare la perdita
|
||
|
|
di file poco richiesti
|
||
|
|
(Probabilita' che vengano
|
||
|
|
salvati in cache di nuovo)
|
||
|
|
|
||
|
|
Vantaggi:
|
||
|
|
• Performance migliora
|
||
|
|
nel tempo
|
||
|
|
• Update di files
|
||
|
|
trasparente
|
||
|
|
|
||
|
|
File Update:
|
||
|
|
• Files "vecchi" rimpiazzati da
|
||
|
|
files aggiornati in automatico
|
||
|
|
• Files "vecchi" ma ancora in uso
|
||
|
|
sono preservati dalle richieste
|
||
|
|
|
||
|
|
Data
|
||
|
|
Encryption
|
||
|
|
|
||
|
|
Necessita':
|
||
|
|
• Operatori di nodi
|
||
|
|
non devono conoscere
|
||
|
|
i dati salvati
|
||
|
|
|
||
|
|
Soluzione:
|
||
|
|
File Encryption
|
||
|
|
|
||
|
|
File Encryption:
|
||
|
|
• Utilizza chiavi (SSK, CHK)
|
||
|
|
• Utente puo' conoscere solo la File Key
|
||
|
|
(Invertire l'hash e' complesso)
|
||
|
|
• Dictionary attack puo' avere successo
|
||
|
|
ma e' estremamente costoso
|
||
|
|
|
||
|
|
Freenet:
|
||
|
|
Protocollo
|
||
|
|
|
||
|
|
Protocollo:
|
||
|
|
• P2P adattivo
|
||
|
|
(rete di nodi)
|
||
|
|
• Packet-oriented
|
||
|
|
• Self-contained
|
||
|
|
messages
|
||
|
|
|
||
|
|
Ogni messaggio
|
||
|
|
contiene un ID
|
||
|
|
della transazione
|
||
|
|
→ Insert, request
|
||
|
|
sono tracciabili
|
||
|
|
|
||
|
|
Trasporto:
|
||
|
|
Grande flessibilita',
|
||
|
|
principalmente:
|
||
|
|
• TCP
|
||
|
|
• UDP
|
||
|
|
|
||
|
|
I nodi che utilizzano
|
||
|
|
connessioni persistenti
|
||
|
|
(TCP)
|
||
|
|
possono mandare
|
||
|
|
piu' di un messaggio
|
||
|
|
sulla stessa connessione
|
||
|
|
|
||
|
|
Naming Prefix:
|
||
|
|
Utilizza ARK
|
||
|
|
(Address Resolution Keys)
|
||
|
|
• Chiavi SSK
|
||
|
|
aggiornate all'indirizzo
|
||
|
|
corrente del nodo
|
||
|
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(semplifica la mobilita')
|
||
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|
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||
|
|
# ----------------------- SWN
|
||
|
|
|
||
|
|
Small
|
||
|
|
World
|
||
|
|
Network
|
||
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|
Il mondo è piccolo
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|
@./darknet_peers.png
|
||
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|
|
||
|
|
|
||
|
|
?
|