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Identificazione e Difesa contro l'Attacco Eclipse al Protocollo Chord

Informazioni tesi

  Autore: Alessandro Panzeri
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2012-13
  Università: Politecnico di Milano
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria delle telecomunicazioni
  Relatore: Giacomo Verticale
Coautore: Constantin T. Yagne
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 129

Le reti overlay peer to peer si stanno diffondendo sempre più in quanto soluzione ideale per fornire servizi di larga scala, in luogo del tradizionale poco scalabile modello client-server. In particolare le reti overlay peer to peer distribuite e strutturate, come quelle realizzate mediante Distributed Hash Tables (DHT), hanno suscitato un notevole interesse per la loro elevata scalabilità. Il protocollo Chord è una delle prime DHT proposte. Non solo le DHT ma più in generale le reti overlay distribuite, essendo aperte, auto-organizzanti senza un’autorità supervisionante, implicano seri problemi di sicurezza in quanto, in teoria, ogni utente ha la libertà di agire in modo maligno. Uno degli attacchi più efficaci nelle reti overlay distribuite è l’attacco Eclipse, in cui l’attaccante fa sì che i nodi vittima puntino il più possibile verso nodi controllati dall’attaccante. La conseguenza è che i nodi vittima dirottano involontariamente il traffico verso i nodi maligni, permettendo all’attaccante di eliminare, leggere o modificare un’elevata percentuale di messaggi anche se la percentuale di nodi maligni è molto bassa. E poiché le reti overlay distribuite possono supportare un’ampia varietà di applicazioni, è di capitale importanza renderle sicure, specialmente contro un attacco così compromettente. In questa tesi ci focalizziamo sull’attacco Eclipse al protocollo Chord. In particolare, il nostro lavoro consiste nel proporre possibili soluzioni a due problemi: 1) Identificazione dell’attacco: proponiamo una soluzione con cui un nodo Chord può identificare un attacco Eclipse soltanto affidandosi alle informazioni locali ed eventualmente osservando anche i messaggi ricevuti. 2) Difesa contro l’attacco: proponiamo diverse difese distribuite e una difesa non distribuita per contrastare il più possibile l’effetto dell’attacco Eclipse, che è la cattura dei messaggi da parte dell’attaccante. Ci siamo concentrati maggiormente sulle difese distribuite in modo da preservare la natura distribuita altamente scalabile del protocollo Chord. Inoltre, dato che alcune difese proposte necessitano la conoscenza della distanza media fra nodi nello spazio delle chiavi, abbiamo anche ideato un sistema per stimare tale quantità in presenza di informazioni di routing non affidabili.

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7 1 INTRODUZIONE Le reti overlay peer to peer completamente distribuite stanno attirando un crescente interesse per le loro caretteristiche di robustezza ai guasti e al fatto che non necessitano di un autorità centrale che la gestisca. Con la dicitura rete overlay intendiamo una rete logica costruita sopra la rete fisica: nel nostro ambito una rete overlay è un gruppo di host connessi ad una WAN (ad es. internet) che si organizzano in modo da poter comunicare l’uno con l’altro. Per rete completamente distribuita intendiamo una rete in cui non vi è alcuna gerarchia, dove cioè tutti i nodi hanno un ruolo identico. Possiamo dunque affermare che le reti peer to peer distribuite sono le reti peer to peer nel vero senso della termine. Il sottogruppo delle reti peer to peer distribuite e che sono anche strutturate, hanno spiccati vantaggi in termini di scalabilità nei confronti del tradizionale modello client-server e delle reti peer to peer distribuite ma non strutturate. Per rete overlay strutturata intendiamo una rete overlay in cui ogni nodo conosce almeno una parte della topologia della rete ma in modo tale che la propagazione dei messaggi avvenga in modo efficiente e quindi scalabile. Diffuse a partire circa dal 2001, le reti overlay distribuite e strutturate consentono di erogare un amplissimo spettro di servizi online a livello globale, dal momento che tali soluzioni peer to peer sono altamente scalabili e lo sono ben di più del modello client-server. Se in quest’ultimo caso il client è solo fruitore e il server è l’erogatore del servizio, nel caso peer to peer ogni utente è sia fruitore che erogatore del servizio. A seconda dell’applicazione che usa il substrato overlay, ogni utente può partecipare nell’erogazione del servizio attraverso il routing di messaggi, storage di contenuti, indicizzazione di contenuti, ecc. Poiché dunque ogni utente partecipa all’erogazione del servizio, questo implica seri problemi di sicurezza. Se una rete è libera di formarsi, poiché ogni host contribuisce a fornire informazioni di routing agli altri host e a instradare i messaggi, è chiaro che un host maligno può modificare a piacimento il proprio contributo all’overlay. Ciò rende le reti overlay distribuite assai

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Parole chiave

dht
attacco eclipse
protocollo chord
overlay networks

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