Datenkommunikation und Sicherheit

Dynamic Host Configuration Protocol

Zuweisung von IP Adressen an Hosts

Aufteilung in DHCP Server und DHCP Relay

Gesamt: 128bit

Global Routing Prefix: n bit

Subnet-ID: 64-n bit

Interface ID: 64 bit

• version
• priority
• Flow Label
• Payload Len
• Next Header
• Hop Limit
• SAddress
• DAddress

• Flooding
• Backward Learning
• Hot Potato
• Link State Routing
• Distance Vector Routing
• Zentralisiertes Routing
• Statisches Rounting

nicht adaptiv

Routing tabelle enthält f.a. Ziele einen eintrag

Zeilen Gewichtet

Vor weiterleitung: Ziehe Zufallszahl und wähle Alternativen anhand der Gewichtung

Jeder Knoten sendet periodisch Zustandsinfos an RCC (routing Control Center)

• aktive Nachbarn, Warteschlangenlängen, Umfang an Verkehr seit letztem Update

RCC sammelt Infos berechnet optimale Wege

Knoten trifft Routingentschedungen selbst anhand der ihm zugewiesenen Routing Tabelle

Jeder Knoten entscheidet selbst anhand selbst gesammelter Infos

Kein Austausch von Infos

Broadcast auf alle Übertragungsleitungen

Eindämmung der Flut druch erkennung von Duplikaten (nummerierung der Pakete)

Kontrolle der Lebensdauer TTL

Die Übertragungsleitung mit dre kürzesten Warteschlange wird gewählt

Problem: Eventuell wird Ziel nicht erreicht.

Übertragungsweg mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht optimal

Lerne von Pfad aus übertragenen Paketen

Verwende enen Zähler der mit jedem Hop um 1 erhöht wird

Verwende als Weg hin zu einem Knoten denjenigen über den Pakete vom Knoten mit kleinstem Zählerwert empfangen wurden

tausche mit nachbarn info über eigene routing tabelle aus. Generiere periodisch Abstandsvektoren (Ziel, Kosten) aus allen Einträgen und Versendungen an benachbarte Router

Router addieren Kosten der Leitung über die die Einträge empfangen wurden auf die Eingetragenen Kosten auf und prüfen ob sich dadurch kürzere Pfade zu irgendwelchen Zielen in ihrer Routing-Tabelle ergeben.

Distance Vector mit kleinen Modifikation (siehe Distance Vector routing)

Tausche keine Abstandsvektoren aus, sondern kompletten Weg zum Ziel

1. Erkennung der Nachbarn (Hello-Pakete)
2. Kostenschätzung/Messung (Echo-Pakete)
3. Erzeuge Link-State Paket (Absender, Sequenznummer, Alter, Liste mit Nachbarn + Kosten)
4. Verteile Link-State-Paket auf angeschlossenen Netzen (Flooding mit Sequenznummern)
5. Berechnung von Routing-Einträgen aus empfangen infos

1. mache den Ausgangsknoten zum Arbeitsknoten und markiere ihn als permanent
2. Betrachte alle nachbarknoten des Arbeitsknoten und berechne Distanz zum Ausgangsknoten. Packe alle Nachbarn mit ihren Distanz in Arbeitsmenge
3. Wähle menge mit geringster Distanz zu Quelle mache ihn zum Arbeitsknoten und markiere ihn als Permanent goto 2

• Firewalls
• Intrusion Detection
• Authentification
• Encryption

Blockchiffre: Verschlüssle Blöcke der Länge n = 64 Bit

Länge des Schlüssels k = 64 Bit (Davon nur 56 verwendet, rest ist parität)

nachfolger DES mit variablen Schlüssellängen

1. Wähle Primzahl p (512 Bit) und g < p (p,g öffentlich)
2. A wählt zufällig 512 Bit S_a und berechnet T_a = g^S_a mod p
3. B wählt zufällig 512 Bit S_b und berechnet T_b = g^S_b mod p
4. S_a und S_b sind geheim.
5. A und B tauschen Ts aus
6. Schlüssel berechnung durch k_AB = T_b^S_a mod p

1. Wähle große Primzahlen p,q (geheim)
2. Berechne n= p*q
3. Berechne phi(n) = (p-1)*(q-1)
4. Wähle e (e Teilerfremt mit phi(n))
5. Finde d mit d*e = 1 mod phi(n)
   1. <e,n> public key
   2. <d,n> private key
6. Prinzip: x^d*e=x^{1 mod phi(n)} mod = x mod n

Aushandlung für eine Sitzung

Beinhaltet Master Secret für alle Verbindungen der Sitzung

Aufgaben:

• Aushandlung d Verschlüsselungsalgo
• gegenseitiges Auth
• Schlüsselaustausch

Personal Area Network 1 - 10m

Local Area Network 10-1000m
 

Metropolitan Area Network 10-100km

Wide Area Network 100-100km

Global Area Network 1000-10000km

Eine Zusammenstellung zusammengehöriger Funktionien, die wiederholt in ähnlicher Form benötigt werden und daher an Instanzen delegiert werden können.

Spezialisierte Einrichtung die Funktion ausführt

Die Funktion nutzende Instanz

Ein Kommunikationssystem besteht aus einer Menge von Dienstnutzern und einem Erbringer eines Kommunikationsdienstes. Der Kommunikationsdienst hat die Aufgabe, die räumliche Distanz zwischen den Teilnehmern zu überbrücken.

Die Nutzer des Dienstes können dabei entweder als Sender oder als Empfänger agieren. Der Erbringer des Dienstes (in Bezug auf die räumliche Distanz) wird als Medium bezeichnet.

Der Dienst wird über einen speziellen Dienstzugangspunkt (Service Access Point, SAP) an einer Dienstschnittstelle in Anspruch genommen.

Beispiel: Kommunikationsdienst „Briefverkehr"
- Kommunikationssystem: eine Sparte des Diensterbringers Post
- Medium: Postweg (verschiedene Transportmedien wie Auto, Bahn, Flugzeug) - Dienstnutzer: Kunde des Dienstes „Briefverkehr": „Postkunde"
- Dienstzugangspunkt: Briefkasten 

Funktionen:

• Connect: Verbindungsaufbau
• Disconnect: Verbindungsabbau
• DATA: Datenaustausch
• ABORT: Abbruch durch Dienstnutzer/erbringer

• Request: Anfordern eines Dienstes
• Indication: Anzeige am Partner-Dienstzugangspunkt
• Response: Anzeige am Partner-Dienstzugangspunkt
• Confirmation: Bestätigung der diensterbringung am anfordernden DZP

Es wird kein Kontext unterstellt, d.h. die Dienstleistung wurde vollständig durch den Request-Primitiv und den darin enthaltenen Kontrollparametern definiert.

Kontext entsteht durch früher erbrachte Dienstleistungen. Zuerst muss Verbindung aufgebaut werden (Kontextgenerierung)

1. Verbindungsaufbau
2. Datenaustausch
3. Geregelter Verbindungsabbau
4. Verbindungsabbruch

Ein Protokoll legt das Verhalten einer Instanz (entity) fest. Je zwei Partnerinstanzen (peer entities) realisieren das Protokoll und erbringen dadurch den entsprechenden Kommunikationsdienst. 

Kommunikation zwischen Instanzen der Protokolle.

- Kommunikation findet scheinbar direkt zwischen den KommPartnern statt

tatsächliche Kommunikation innerhalb eines Protokollstapels

- Tiefer liegende Schichten erbringen den Kommunikationsdienst

Dies ist die Dateneinheit, die die (N+1)-Schicht an die (N)-Schicht über den Dienstzugangspunkt (Service Access Point - SAP) übergibt. Sie enthält die Nutzdaten (N)-SDU und Schnittstellenkontrollinformationen (N)-ICI. 

Diese Dateneinheit enthält Informationen über den auszuführenden Dienst, z.B: Parameter des Dienstes, Länge der SDU,…