3.安全なデータ配信と保存技術

BitTorrentやCyberlockerなどに関して

3.1. BitTorrent

3.1.1. BitTorrentの概要

BitTorrentは、分散型ファイル共有プロトコル(P2P:Peer to Peer)の一種で、大容量ファイルを効率的に配信するための仕組み。
従来のクライアント-サーバ型ダウンロードとは異なり、ファイルの受信者自身も他の利用者へファイルの一部を同時に送信することで、全体の負荷を分散する設計となっている。

BitTorrentでは、1つのファイルが多数のピア(利用者)によって同時に共有・取得され、ダウンロードすればするほどネットワーク全体が高速化する特性を持つ。

3.1.2. BitTorrentの仕組みと構成要素

主な用語と役割

用語意味
Peer(ピア)BitTorrentネットワークに参加している利用者(ダウンロード中/アップロード中)
Seeder(シーダー)ファイルの全ピースを持っているピア(配布側)
Leecher(リーチャー)ファイルの一部しか持っていないピア(ダウンロード中)
Tracker(トラッカー)ピア同士の通信を仲介するサーバ。各ピアのIPアドレスとピース状況を管理
Torrentファイルダウンロード対象ファイルの情報(構成、ハッシュ値、トラッカーURLなど)を記述した小さなファイル(.torrent)
MagnetリンクTorrentファイルを使わず、分散ハッシュ(info hash)で識別するURI形式のリンク。トラッカーやDHTによりピア情報を取得する。

通信の流れ(トラッカーベース)

  1. ユーザーが.torrentファイルをクライアントに読み込む
  2. クライアントは.torrent内のトラッカーに接続し、参加している他のピア(Seeder / Leecher)のIPアドレスを取得
  3. 各ピアと直接通信し、持っていないピースを効率よく取得しながら、他のピアにも自身が持つピースを提供する
  4. 全てのピースを取得すると、自身もSeederとして振る舞う

3.1.3. P2P効率化技術

ピースの選択戦略(Rarest First)

一般的に**「最も入手困難なピースから優先して取得」**する戦略をとることで、ピースの偏在を防ぎ、ネットワーク全体の効率と可用性を向上させる。

チョーク/アンチチョーク制御(公平性制御)

ピアは一度にアップロードする相手を制限するが、アップロードに協力的な相手へ優先的にデータを流すことで公平性を保ちつつ効率的にファイルを分配。

DHT(分散ハッシュテーブル)

トラッカーがなくても通信可能な仕組み。Magnetリンク利用時やトラッカーが落ちた際に有効。各ピアが他ピアの存在を分散的に記録・参照する。

3.1.4. ポートとセキュリティ

項目内容
通信ポート通常6881~6889、またはクライアントで任意設定可
通信内容一部暗号化オプションあり(“Protocol Encryption”)。ISPによるトラフィック制御を回避可能
セキュリティピア同士が直接通信するためIPアドレスが露出する。VPNや匿名ネットワーク(Tor/I2Pでは非推奨)と併用する

3.1.5. BitTorrentクライアントと特徴

クライアント名特徴
qBittorrent軽量かつ高機能。OSSで広告なし。Linuxにも対応
Delugeモジュール方式の拡張が可能。サーバ用途にも使われる
Transmission最小構成で軽量。UNIX系に最適化
μTorrent(旧版)Windowsで人気。ただし広告やマルウェア注意

3.1.6. BitTorrentの使用上の注意

ピア同士で直接IPを晒すためVPNやProxyを介した利用が一般的である。 TorやI2P上でもBitTorrentは利用可能だが、プロトコルの設計と衝突するため非推奨(特にTorでは出口ノードに負荷をかけ、匿名性を崩す可能性がある。

3.2. Cyberlocker