對bittorrent通信協(xié)議的分析與檢測(已修改)
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【正文】 對BitTorrent通信協(xié)議的分析與檢測 2007年1月30日 11:00電信科學(xué) 作者：程磊 陳鳴 周駿 風(fēng)靡一時的應(yīng)用程序BitTorrent（BT）曾在短期內(nèi)改變了因特網(wǎng)的流量構(gòu)成，對IP網(wǎng)絡(luò)的運營、維護(hù)和管理產(chǎn)生了巨大影響。 本文建立了分析BT協(xié)議的環(huán)境，通過俘獲BT分組并對照BT協(xié)議規(guī)范，分析了BT通信協(xié)議的交互過程，并據(jù)此配合BT的特征字符串、特征端口及行為特征，提出了一種檢測通信流中存在BT通信的方法。 概述 傳統(tǒng)的因特網(wǎng)服務(wù)如Web、FTP、DNS等均使用客戶機(jī)/服務(wù)器（C/S）模式進(jìn)行通信。在通信過程中，提供服務(wù)的程序稱為服務(wù)器，請求服務(wù)的程序稱為客戶機(jī)。因此，在復(fù)雜通信的過程中，一個服務(wù)器很可能在另一次通信中變?yōu)榭蛻魴C(jī)，反之亦然。C/S模式的特征是：服務(wù)器是總是打開的主機(jī)，具有永久的IP地址，并可擴(kuò)展為服務(wù)器池；客戶機(jī)與服務(wù)器直接通信，可以間歇地與服務(wù)器連接，可以具有動態(tài)的IP地址，并且客戶機(jī)彼此之間不直接通信。C/S模式的最大特點是服務(wù)和資源集中，所有對服務(wù)請求的處理通常是由服務(wù)器完成的。 對等方到對等方（peertopeer，P2P）是近年來流行起來的通信模式，但實際上因特網(wǎng)正是基于這種理念建立起來的。隨著因特網(wǎng)用戶和服務(wù)的增多，服務(wù)器面臨的壓力越來越大，P2P又重新回到了人們的視線中。在P2P模式中，無總是打開的應(yīng)用服務(wù)器，任意的端系統(tǒng)之間可直接通信，對等方間歇地連接，并可改變IP地址。P2P模式的特征是：服務(wù)和資源分布化，資源不集中存儲在某些設(shè)備上，而是分散存儲在運行P2P程序的設(shè)備上，每一個對等方都可以為其他對等方提供服務(wù)。例如，主機(jī)A要從網(wǎng)上下載一個文件a，如果以P2P模式工作，那么它工作的基本過程是：定位具有文件a的對等方，向?qū)Φ确教岢鱿螺d請求，并獲得該文件。值得注意的是，主機(jī)A在下載文件a的同時，可能也在為其他用戶提供文件（包括文件a）下載。根據(jù)定位文件a的方式不同，可將P2P應(yīng)用方式分為3類：集中式目錄、分布式查詢和結(jié)合這兩者的混合方式[1]。集中式目錄模式屬于第一代P2P應(yīng)用，使用一臺大型服務(wù)器（或服務(wù)器場）來提供目錄服務(wù)，其代表是Napster[2]，缺點是存在單點故障、性能瓶頸和侵犯版權(quán)等問題。分布式查詢將目錄服務(wù)完全分布在覆蓋網(wǎng)絡(luò)的所有對等方中，每一個對等方負(fù)責(zé)維護(hù)一部分目錄內(nèi)容。系統(tǒng)采用洪泛查詢（queryflooding）算法使用戶獲得文件信息，收到該報文的主機(jī)向它們的所有鄰居轉(zhuǎn)發(fā)該報文，這些鄰居又依次向它們的所有鄰居轉(zhuǎn)發(fā)該報文等，其代表是Gnutella[3]。第3種方式是前兩種方式的結(jié)合，其中一種實現(xiàn)方法是將覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的對等方劃分為若干小組，每個小組選取一個具有高帶寬連接和高因特網(wǎng)連接性的成員作為組長，組長負(fù)責(zé)管理組內(nèi)成員及與其他組長通信。在小組內(nèi)使用集中式目錄服務(wù)，服務(wù)器就是該組的組長。各組長之間使用分布式的目錄服務(wù)?；旌戏绞侥壳霸赑2P應(yīng)用中使用最為廣泛，其代表是KaZaA、BitTorrent（BT）[4]。 由于BT使用廣泛，其通信協(xié)議引起的流量巨大，BT對因特網(wǎng)的運營、維護(hù)和管理具有重要影響。為此，參考文獻(xiàn)[5]對BT的一般工作原理進(jìn)行了介紹，參考文獻(xiàn)[6]在分析BT工作原理的基礎(chǔ)上，比較了BT與C/S模式應(yīng)用程序的特點，提出了一種BT改進(jìn)建議，但這些文獻(xiàn)都沒有詳細(xì)地分析BT通信協(xié)議（簡稱BT協(xié)議）原理和交互過程。為此本文深入分析了BT通信協(xié)議和其交互過程，研究
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