Отримано 14.03.2022, Доопрацьовано 20.06.2022, Прийнято 25.07.2022

Аналіз проблем безпеки пірингових мереж

Леонід Куперштейн, Михайло Кренцін, Андрій Дудатьєв, Валентина Каплун

Проаналізовано базові поняття пірингових мереж. Вказано на актуальні напрямки їх використання, а саме файлообмінні сервіси, системи телеконференцій, ігрові та торгівельні сервіси та ін. Розглянуто різновиди структурної організації та визначено їх переваги та недоліки. За ступенем централізації виділено чисту, гібридну та федеративну архітектури. Також подано класифікацію однорангових пірингових мереж за способом з’єднання та функціями. Аналіз поширеності пікринових мереж у сучасному світі довів затребуваність і актуальність використання децентралізованої мережевої технології, особливо у сфері фінансів.  Проаналізовано можливі типи атак на пірингові мережі. Виділено атаки як загального характеру, так і специфічні. Специфічні атаки орієновані на користувача, додаток або мережу. Наведено способи та механізми захисту для кожної із досліджуваних типів атак.  Результати аналізу систематизовано, а саме для кожної атаки визначено вплив на дані, ступінь небезпеки та рівень захисту. Також вказано на напрям порушення інформаційної безпеки кожної атаки, а саме цілісність, доступність, конфіденційність. Не менш цікавою вона виявилася і для зловмисників, про що свідчить значна кількість зламів. Дослідження атак на Р2Р мережі показало їх широкий спектр як загального характеру, так і спеціалізованих. При цьому атаки диференційовано за ступенем небезпеки та аспектом порушення рівня безпеки. Найбільш небезпечними виявилися атаки, що можуть призвести до порушення конфіденційності та цілісності даних. До них відносяться такі атаки: розподілена  відмова в обслуговуванні, отруєння  індексу, атака Cивілли, атака затемнення, ботнети, маскарад. Проведене дослідження є базою для подальшого дослідження недоліків захисту пірингових мереж та розробки нових безпечних механізмів обміну даними в децентралізованих структурах

пірингова мережа, центральний сервер, вузол, маршрутизація, аутентифікація, брандмауер
5-14
Kupershtein, L., Krentsin, M., Dudatyev, A., & Kaplun, V. (2022). Analysis of security problems of peer-to-peer networks. Information Technologies and Computer Engineering, 19(2), 5-14. https://doi.org/10.31649/1999-9941-2022-54-2-5-14

Використані джерела

[1]      Buford, J., Yu, H., & Lua, E.K. (2008). P2P networking and applications. San Francisco: Morgan Kaufmann Publishers Inc.

[2]      The social forces behind the development of usenet by michael hauben. (1995). Retrieved from http://www.columbia.edu/~hauben/book/ch106.x03.

[3]      P2P Networking. (2019). Retrieved from https://nakamoto.com/p2p-networking.

[4]      Peer-To-Peer VOiP. (n.d.). Retrieved from https://www.tmcnet.com/voip/0907/feature-articles-peer-topeer-voip.htm.

[5]      All.Net. (n.d.). Retrieved from http://all.net.

[6]      Axie Infinity's Ronin network suffers hack and theft of over $600 million – CNN. (2022). Retrieved from https://edition.cnn.com/2022/03/29/tech/axie-infinity-ronin-hack/index.html.

[7]      Hackers steal cryptocurrency worth $80 million from decentralised finance platform Qubit finance. (n.d.). Retrieved from https://www.ndtv.com/business/cryptocurrency-worth-80-million-stolenfrom-defi-platform-qubit-finance-2737888.

[8]      HackRead (n.d.). Retrieved from https://www.hackread.com.

[9]      Kupershtein, L.M., & Krentsin, M.D. (2021). Analysis of peering network development trends. Bulletin of the Khmelnytskyi National University, 4, 25-29.

[10]    Decentralized social networks: Comparing federated and peer-to-peer protocols. (2020). Retrieved from https://medium.com/decentralizedweb/decentralized-social-networks-e5a7a2603f53.

[11]    Cabani, A., Ramaswamy, S., Itmi, M., Al-Shukri, S., & Pécuchet, J. (2007). Distributed computing systems: P2P versus grid computing alternatives. In: T. Sobh (Eds.), Innovations and advanced techniques in computer and information sciences and engineering (pp 47-52). Dordrecht: Springer. doi: 10.1007/978-1-4020-6268-1_9.

[12]    Best 10 Peer to Peer (P2P) file sharing programs and applications XtendedView. (2021). Retrieved from https://xtendedview.com/internet/best-p2p-file-sharing-programs/5684.

[13]    Bandara, H.M.N.D., & Jayasumana, A.P. (2013). Collaborative applications over Peer-to-Peer systems – challenges and solutions. Peer-to-Peer Networking and Applications, 6, 257-276. doi: 10.1007/s12083012-0157-3.

[14]    SETI@home. (n.d.). Retrieved from http://setiathome.ssl.berkeley.edu.

[15]    Ferdous, Md.S., Chowdhury, F., & Moniruzzaman Md. (2007). A taxonomy of attack methods on Peer-to-Peer network. In Proceedings of the 1st Indian conference on computational intelligence and information security (pp. 132-138). New Delhi: New Delhi Allied Publishers

[16]    Wattenhofer, R. (2005). Attacks on Peer-to-Peer networks. In Semester thesis of Swiss Federal Institute of Thechnology (pp. 1-36). Zurich: Swiss Federal Institute of Thechnology.

[17]    Voitovych, O.P., Baryshev, Y.V., Kupershtein, L.M., & Kolibabchuk, E.I. (2016). Investigation of simple denial-of-service attacks. In Third international IEEE conference “Problems of infocommunications. science and technology” (pp. 1-4). Kharkiv: IEEE.

[18]    Kupershtein, L., Martyniuk, T., Voitovych, O., Kulchytskyi, B., Kozhemiako A., Sawicki, D., & Kalimoldayev M. (2019). DDoS-attack detection using artificial neural networks in Matlab. In Photonics applications in astronomy, communications, industry, and high-energyphysics experiments (Vol. 1117, article number 111761S). Wilga: SPIE. doi: 10.1117/12.2536478.

[19].   Bagnyuk, N.V., Melnyk, V.M., Klekha, O.V., & Nevidymskyi, I.A. (2015). Types of DDoS attacks and the algorithm for detecting DDoS attacks of the flood-attack type. Computer-Integrated Technologies : Education, Science, Production, 18, 6-12.

[20]    Abdallah, E.M., & Jung, J.C. (2018). Development of field programmable gate array–based encryption module to mitigate man-in-the-middle attack for nuclear power plant data communication net-work. Nuclear Engineering and Technology, 50, 780-787. doi:10.1016/j.net.2018.01.018.

[21]    Fan, X., & Xiang, Y. (2010). Propagation modeling of Peer-to-Peer worms. In 24th IEEE International conference on advanced information networking and applications (pp. 1128-1135). Rockhampton: Central Queensland University.

[22]    Stallings, W. (2013). Cryptography and network secrity: Principles and practices (6th ed.) New Jersey: Prentice Hall.

[23]    Liang, J., Naoumov, N., & Ross, K.W. (2006). The index poisoning attack in P2P file sharing systems. In 25th IEEE international conference on computer communications (pp. 1-12). New York: Brooklyn Polytechnic Univerisy.

[24]    Schiller, C., Binkley, J., Harley, D., Evron, G., Bradley, T., Willems, C., & Cross, M. (2007). Botnets − the killer Web App. Rockland: Syngress.

[25]    Castro, M., Druschel, P., Ganesh, A., Rowstron, A., & Wallach, D. (2003). Secure routing for structured peer-topeer overlay networks. SIGOPS Operating Systems Review, 36(SI), 299-314. doi:10.1145/844128.844156.

[26]    Stutzbach, D., & Rejaie, R. (2006). Understanding churn in peer-to-peer networks. In IMC ’06: Proceedings of the 6th ACM SIGCOMM conference on Internet measurement (pp. 189-202). New York: Association for Computing Machinery.

[27]    Vasudeva, A., & Sood, M. (2018). Survey on sybil attack defense mechanisms in wireless ad hoc networks. Network and Computer Applications, 120, 78-118, doi: 10.1016/j.jnca.2018.07.006.

[28]    Ai, W., Xinsong, L., & Kejian, L. (2006). Efficient flooding in peer-to-peer networks. In 7th international conference on computer-aided industrial design and conceptual design (pp. 1-6). Hangzhou: IEEE. doi: 10.1109/CAIDCD.2006.329410.