IMPROVING BITTORRENT CHOKING ALGORITHM TO MITIGATE FREE RIDING. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.


Download (2MB) | Preview

Arabic Abstract

تشتهر أنظمة الند للند بالفعالية والكفائة العالية لمشاركة المصادر الحاسوبية والملفات. من بين أشهر هذه الأنظمة هو نظام بت تورنت الذي أسس في عام ٢٠٠١ علي يد المبرمج برام كوهين. كانت لغة البرمجه بايثون هي أول اللغات المستخدمة في برمجة أول برتوكول في نظام البت تورنت. ترجع شهرة بت تورنت إلى قدرته العالية في توفير سرعات عالية لتنزيل ملفات عالية المساحة, وذلك لقدرته على تقسيم عملية التحميل على عدة مستخدمين يتشاركون في طريقة تكاملية على توفير أجزاء الملف المراد تحميله. يعتمد نظام بت تورنت على المشاركة الفعاله, بدون هذه المشاركة, تضعف قوة النظام تنتفي فعاليته ومقدار نزاهته, بالتالي تنتفي أهم خصائصه. أثبتت الدراسات على تمكن بعض المستخدمين من خداع نظام الخناق في بت تورنت والذي يتحكم بنزاهة توزيع الملفات, معتمدا على كمية الوحدات المحملة من الطرف الآخر في عملية تبادل الوحدات المكونة للملف الأساسي. تهدف هذه الرسالة البحثية لتطوير نظام الخنق في بت تورنت للتمكن من التقليل من أثر المستخدمين الذين يهدفون لخداع نظام الخنق في بت تورنت وذلك عن طريق إضافة عامل الخبرة في التعاملات السابقه لتحديد ما اذا كان يجب فك الخناق عن مستخدم من عدمه. أثبتت هذه الدراسه أن بالإمكان تقليل الأثر السلبي لهذا النوع من المستخدمين غير فعالي المشاركة وذلك بتبطئة قدرة التحميل لهم بالمقارنة مع غيرهم من المستخدمين فعالي المشاركة.

English Abstract

Peer-to-Peer (P2P) systems are known for their flexibility and scalability. In addition, they are famous for their ability to provide the required infrastructure to share resources in a very efficient manner. In a P2P network, peers are expected to share resources in return of using the network and other peers’ resources. Recently, BitTorrent became one of the most popular tools for file sharing over the Internet. BitTorrent is designed for distribution assuming full collaboration between peers. Many studies showed different achievable free riding attacks to target BitTorrent. An example is BitThief which can increase the number of connections to other peers by sending multiple TRACKER messages to the tracker and get the advantage of connecting to more seeders in the environment. Another example is sending garbage pieces, this is when a free rider sends garbage pieces to trick others that it is providing to the system and therefore be unchoked normally. We have implemented a new type of free riding through not sending HAVE message and not honestly announcing the file status through the BITFIELD message. This thesis studies the effect of this type of free riding in BitTorrent environment using Peersim simulator. An algorithm to mitigate free riders and slowdown their file download rate is also developed, through modifying the choking algorithm and the optimistic unchoking algorithm. The implemented algorithm shows that free riders can be detected and punished for their selfish behavior. The algorithm is based on X chances giving algorithm where all peers are given the opportunity to download blocks without running any history check on them. After X blocks upload, an experience check of leechers and seeders with experience is used to decide wither to unchoke a given peer or not. The results of the study demonstrated that mitigating free riding in BitTorrent is achievable to a significant extent. It also shows that the percentage of free riders, leechers and seeders in the environment have a great impact on the detection of free riders and the degree to which free riders can be delayed. The larger the percentage of initial seeders in the network who are not downloading put uploading to others, the more free riders can get advantage of the BitTorrent environment. Seeders do not have a mechanism to detect whether other peers have contributed anything to them or not and thus they have no history with them.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Computer
Department: College of Computing and Mathematics > Information and Computer Science
Committee Advisor: Farag, Azzedin
Committee Members: Sajjad, Mahmood and Sami, Zhioua
Depositing User: Murtada Ibrahim Al-Habeeb (g200220300)
Date Deposited: 15 May 2014 05:14
Last Modified: 01 Nov 2019 15:41