Datenkommunikation und Sicherheit
DatKom Sommersemester 2014
DatKom Sommersemester 2014
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Cartes-fiches
1-Persisten CSMA
- Wenn frei übertrage sofort
- Wenn belegt, warte bis frei, übertrage sofort
- Wenn kollision, warte gewisse (zufällige) Zeit starte Alogirthmus neu
p-Persistent CSMA
- Wenn frei, sende mit Wahrscheinlichkeit p oder verzögere um Zeiteinheit 1-p
- Wenn belegt warte bis frei, dann übertrage wie (1)
- Wenn Wartezeit durch Verzögerung beendet, (1) bzw (2)
BEB-Binary Exponential Backoff
- Nach der i-ten Kollision: ziehe Wartezeit x aus [0, 2i-1]
- Wartezeit bis zum nächsten Carrier Sense: x- 51.2µs
- nach 10-15 Kollision konstanzes Interval [0, 210-1]
- Nach 16 Kollisionen: gib auf
Vergleich CSMA/CD vs Token Ring
- CSMA: einfaches Protokoll
- CSMA: Installation im laufenden Betrieb Möglich
- CSMA: Passive Kabel
- CSMA: geringe Verzögerun bei niedriger Last
- Token: guter Durchsatz und hohe Effizienz unter hoher Last
- Token: automatische Erkennung und El. von Kabelbruch
- Token: Prioritäten mögl
- Token: kurze Rahmen möglich
- Token: echtzeitbetrieb möglich
IP-Header (v4)
- IP-Versionsnummer
- IHL (IP-Header-Length): 32 Bit-Wort; zwischen 5 und 15, je nach Option
- Total Length: Länge des gesamten Datangramms in Byte
- Source-/Destination Adress
- Type of Service
- TTL (Time-to-Live)
- Protocol
- Header Checksum
- Identification
- Flagbits
- DF: Don't Fragment
- MF: More Fragments (1 es folgen weitere fr)
- Fragment Offset
IP-Header (v4)
- IP-Versionsnummer
- IHL (IP-Header-Length): 32 Bit-Wort; zwischen 5 und 15, je nach Option
- Total Length: Länge des gesamten Datangramms in Byte (216-1)
- Source-/Destination Adress
- Type of Service
- TTL (Time-to-Live)
- Protocol
- Header Checksum
- Identification
- Flagbits
- DF: Don't Fragment
- MF: More Fragments (1 es folgen weitere fr)
- Fragment Offset
IPv6
- 128bit
- vereinfachung des headers
- keine fragmentierung im router
- marikieren von paketen für speziellen verkehr
- auth
Transportschicht Funktionalität
- Verbindung zw Applikationen
- Quality of Service möglich
- Flussteuerung
NAT
Rechner lokal verwenden private Adressen.
Netz bekommt eine global eindeutige Adresse
Router übersetzt
NAT-Overloading
Speicherung in einer Tabelle. Informationen:
- Protokoll (TCP/UDP)
- Port (lokal)
- IP (lokal)
- Port (global)
- IP (global)
- IP Ziel
- Port Ziel
ARP
Address Resolution Protocol. Zuordnung Mac-IP
IdR durch Broadcast ARP
DHCP
Dynamic Host Configuration Protocol
Zuweisung von IP Adressen an Hosts
Aufteilung in DHCP Server und DHCP Relay
IPv6 Adress-Aufbau
Gesamt: 128bit
Global Routing Prefix: n bit
Subnet-ID: 64-n bit
Interface ID: 64 bit
IPv6 Header
- version
- priority
- Flow Label
- Payload Len
- Next Header
- Hop Limit
- SAddress
- DAddress
Statisches Routing
nicht adaptiv
Routing tabelle enthält f.a. Ziele einen eintrag
Zeilen Gewichtet
Vor weiterleitung: Ziehe Zufallszahl und wähle Alternativen anhand der Gewichtung
Zentralisiertes Routing
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
Isoliertes Routing
Jeder Knoten entscheidet selbst anhand selbst gesammelter Infos
Kein Austausch von Infos
Flooding
Broadcast auf alle Übertragungsleitungen
Eindämmung der Flut druch erkennung von Duplikaten (nummerierung der Pakete)
Kontrolle der Lebensdauer TTL
Hot Potato
Die Übertragungsleitung mit dre kürzesten Warteschlange wird gewählt
Problem: Eventuell wird Ziel nicht erreicht.
Übertragungsweg mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht optimal
Backward Learning
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
Distance Vector Routing
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.
BGP Border Gateway Protocol
Distance Vector mit kleinen Modifikation (siehe Distance Vector routing)
Tausche keine Abstandsvektoren aus, sondern kompletten Weg zum Ziel
Link State Routing
- Erkennung der Nachbarn (Hello-Pakete)
- Kostenschätzung/Messung (Echo-Pakete)
- Erzeuge Link-State Paket (Absender, Sequenznummer, Alter, Liste mit Nachbarn + Kosten)
- Verteile Link-State-Paket auf angeschlossenen Netzen (Flooding mit Sequenznummern)
- Berechnung von Routing-Einträgen aus empfangen infos
Algorithmus von Dijkstra
- mache den Ausgangsknoten zum Arbeitsknoten und markiere ihn als permanent
- Betrachte alle nachbarknoten des Arbeitsknoten und berechne Distanz zum Ausgangsknoten. Packe alle Nachbarn mit ihren Distanz in Arbeitsmenge
- Wähle menge mit geringster Distanz zu Quelle mache ihn zum Arbeitsknoten und markiere ihn als Permanent goto 2
Sicherungsmechanismen
- Firewalls
- Intrusion Detection
- Authentification
- Encryption
DES
Blockchiffre: Verschlüssle Blöcke der Länge n = 64 Bit
Länge des Schlüssels k = 64 Bit (Davon nur 56 verwendet, rest ist parität)
AES
nachfolger DES mit variablen Schlüssellängen
Algorithmus von Diffie-Hellman
- Wähle Primzahl p (512 Bit) und g < p (p,g öffentlich)
- A wählt zufällig 512 Bit Sa und berechnet Ta = gSa mod p
- B wählt zufällig 512 Bit Sb und berechnet Tb = gSb mod p
- Sa und Sb sind geheim.
- A und B tauschen Ts aus
- Schlüssel berechnung durch kAB = TbSa mod p
RSA
- Wähle große Primzahlen p,q (geheim)
- Berechne n= p*q
- Berechne phi(n) = (p-1)*(q-1)
- Wähle e (e Teilerfremt mit phi(n))
- Finde d mit d*e = 1 mod phi(n)
- <e,n> public key
- <d,n> private key
- Prinzip: xd*e=x1 mod phi(n) mod = x mod n