分散システム
電子・情報工学系
新城 靖
<yas@is.tsukuba.ac.jp>
このページは、次の URL にあります。
http://www.hlla.is.tsukuba.ac.jp/~yas/coins/dsys-2000/2000-02-20
あるいは、次のページから手繰っていくこともできます。
http://www.hlla.is.tsukuba.ac.jp/~yas/coins/
http://www.hlla.is.tsukuba.ac.jp/~yas/index-j.html
RSA社が提唱している公開鍵を使ってセッション鍵（秘密鍵）を交換する
方式(PKCS1 1.5 )そのものに、脆弱性がある [1]。
PKCS -- Public-Key Cryptography Standards
[1] Daniel Bleichenbacher, "Chosen ciphertext attacks on RSA
encryption standard PKCS #1", Advances in Cryptology, CRYPTO
98. Springer.
サーバ鍵を１時間に１回しか変えない。
SSH 1.5 は、1024 ビットの鍵を使っている。
これを破るには、2 20 + 2 19 回接続でよい。毎
秒、約 400 回。
１個所からの接続に上限を付ける。OpenSSH はそうなっている。
Distributed 攻撃には、弱そう。
OpenSSH
http://www.openssh.com/
ssh.com ssh1 daemon には、接続の失敗でサーバ鍵を作り直すパッチが出た。
CORE SDI Advisories
http://www.core-sdi.com/advisories/ssh1_sessionkey_recovery.htm
Securityfocus Bugtraq
http://www.securityfocus.com/vdb/bottom.html?vid=2347
RSA PKCS1 1.5
http://www.rsasecurity.com/rsalabs/pkcs1/
その他。最近見つかったバグ。CRC の計算が、16ビットしかしていなかった。
CORE SDI Advisories
http://www.core-sdi.com/english/index.html
Securityfocus Bugtraq
http://www.securityfocus.com/vdb/bottom.html?vid=2344
一方向関数を使う。
初期化：f(f(f(f(f(key)))))を生成し、保存する。
-
- f(f(f(f(key)))) をパスワードとして送る。
- 送られた f(f(f(f(key)))) を、次回のために保存する。
- internet (小文字)
- ネットワークとネットワークが相互接続したもの
- The Internet (大文字)
-
- TCP/IP に基づく世界最大の internet 。
- ネットワーク上の資源の集積
- 活用し発展させる人々のコミュニティー
基本は、コンピュータで扱えるデータのコピー
高度なサービス
- ＷＷＷ
- 電子メール
- ネットワーク・ニュース
- 遠隔ログイン
- ファイル転送
分散システムとして見た時には、あまり面白くない。
特徴
- クライアント・サーバ・モデル
- HTTP というプロトコルで、サーバからクライアントへデータをコピーする。
- HTML で、ハイパーテキスト（ハイパーメディア）を記述する。
- URL には、２つの木構造が含まれている。
なぜ木構造やハイパーテキストを使うのか。その利点、問題点はどこにあるの
か。
参考
１学期のシステムプログラムにある HTTP の簡単な説明
http://www.hlla.is.tsukuba.ac.jp/~yas/coins/syspro-2000/2000-05-08/http.html
共通科目情報処理での木構造の話
http://www.hlla.is.tsukuba.ac.jp/~yas/ipe/shigen-kougi-2000/2000-10-03/
アクセスが集中すると、１台のサーバで処理できない／
１個所にネットワークで処理できなくなる。
サーバのコピーを世界中に置く（複製(replication)）。
コピーの選択方法。
- 利用者に明示的に選ばせる。
- 自動的に負荷均衡。
- round robin DNS。同じドメイン名で複数のデータ。replyの度に次に進める。
サーバのダウンした時、自動的に生きているものに接続できるか。
図? クライアント、Proxy、WWWサーバ、キャッシュ"
設定によっては、WWW ブラウザは、直接 WWW サーバに要求を送らずに、Proxy
サーバに要求を送る。
proxyとは、「代理」の意味。
WWW Proxy の利用目的
-
キャッシング(caching)。
一度アクセスしたページの内容を、ローカル（同じホ
スト内）のファイルに保存し、もう一度要求が来た時には、それを返す。
- ファイアウォールを越えるため。
- より高速な通信経路を選ぶため。
- データの加工（フィルタリング）。以前は、漢字コードの変換、漢字のイン
ライン・イメージへの変換などに使われました。
キャッシングの意味
- 空間的には損。
- 時間の点で得。局所性(locality)があれば。
時間的に得をするのは、同じデータをもう一度使う場合だけ。１度しか使わな
いなら、時間でも損。
ＷＷＷでのキャッシュのヒット率は高くはない。４０％くらい。
プリントは、先週配布。
- ある個人が作成した１つのメッセージ（記事）を大勢の人が読む仕組
- １対ｎの通信（放送、マルチキャスト、グループ通信）。
- 膨大な数の記事をニュース・グループに分類して保存
編集でカットされない、誰でもメッセージを発信できるという意味では、ｎ対
ｎの通信。
- 仮想的に集中化されたメッセージの共有空間を作る。
- 投稿された記事を世界中のニュース・サーバにコピーする（マルチキャスト）
- サーバや通信回線が部分的な故障や通信遅延に対応する。
- 利用者の数が増えても対応できる。
- 構成の変化に対応。
----------------------------------------------------------------------
Path: gama.is.tsukuba.ac.jp!is.tsukuba.ac.jp!hagi!chiba-ns!odins-suita!news.cs.ritsumei.ac.jp!nf2.spnet.ne.jp!nf1.spnet.ne.jp!news.hits.ad.jp!spinnews!spin-hsd0-tky!news-relay.jpn!hpujjpo!hpscit.sc.hp.com!sdd.hp.com!vixen.cso.uiuc.edu!logbridge.uoregon.edu!hammer.uoregon.edu!cs.uoregon.edu!news.nero.net!takikawm
From: fj-committee@cow.nara.sharp.co.jp
Newsgroups: fj.news.lists,fj.news.group,fj.archives.answers
Subject: Active Newsgroups List of fj (1998/1/15)
Date: 16 Jan 1998 01:18:53 GMT
Organization: Fj Newsgroups Management Committee
Lines: 1033
Message-ID: <fj.active.newsgroups.19980115@cow.nara.sharp.co.jp>
References: <fj.active.newsgroups.19971228@cow.nara.sharp.co.jp>
Archive-name: fj-news/active-newsgroups/part1
Original-author: saitoh@ics.es.osaka-u.ac.jp (SAITOH akinori)
Last-change: 15 January 1998 by takikawm@cs.orst.edu (Masami Takikawa)
fjのニュースグループの一覧とその解説
・現在 fj にあるニュースグループ 373 個の名前と説明文です。
・この文書は「JUNET利用の手引 (第1版)」に由来するもので、現在
はfjニュースグループ管理委員会が維持管理を担当しています。
出所 (題名と日付) を明示すれば、引用、転載、複製等は、断り
なく自由におこなって構いません。文書の一部を他の著作物に流用
する等の利用は、完全に自由とします。
・・・
----------------------------------------------------------------------
- Newsgroups:
- ニュース・グループ
- From:
- 差出人の電子メールアドレス
- Subject:
- 記事の題名（題目、表題）。
- Date:
- 記事が書かれた日付
- Message-ID:
- メッセージ識別子。
その記事に対して世界中で重複がないように付けられた文字
- Path:
- 記事が通過したサーバ。
図 ネットワーク・ニュースの記事の配送の仕組
サーバ
- 各ＬＡＮに自律したサーバを置く。
- サーバは、ＬＡＮ内のコンピュータに記事を提供する。
- サーバは、投稿された記事や隣のサーバから受け取った記事を、隣のサー
バへ転送する。
ＮＮＴＰ
- Network News Transfer Protocol
- ニュースの記事を受け渡しする形式を決めたもの。
- ニュース・サーバ間の記事の転送
- サーバとＬＡＮ上のコンピュータの間
NNTP(Network News Transfer Protocol) とは、ネットワーク・ニュースの記
事の転送や、記事の読み書きを行うためのプロトコルである。mnews や GNUS
などのネットワーク・ニュースを読み書きするソフトウェアは、クライアント
として NNTP サーバとの間に TCP/IP による通信路を開設する。そして、クラ
イアントは、記事を要求する文字列や、ニュース・グループの一覧を要求する
コマンドをサーバに送る。これに対してサーバは、要求された記事やニュース・
グループの一覧をクライアントに返す。表４に、クライアントからサーバへ送
られるNNTPのコマンド、表５に、サーバからクライアントへ返される応答を示
す。
表４ NNTPのコマンド
--------------------------------------------------------------------
GROUP ニュース・グループ名
ニュース・グループを選択する。結果として、記事の数、記事の番号
の上限と下限が返される。
ARTICLE 記事番号
その記事の内容を得る。ニュース・グループが選択されている状態の
時に使える。
ARTICLE
メッセージＩＤの記事の内容を得る。
HELP
ヘルプ・メッセージの表示
QUIT
終了
POST
記事を投稿する。
--------------------------------------------------------------------
表５ NNTPの応答
--------------------------------------------------------------------
応答コード 説明
--------------------------------------------------------------------
100 ヘルプのテキストが続く。
200 要求受け付け可能である（投稿可）。
201 要求受け付け可能である（投稿不可）。
205 通信路を切断する。
211 ニュース・グループが選ばれた。
記事の数、記事番号の上限、下限、ニュース・グループ名。
235 記事の転送は成功した。
335 記事を送れ。最後は、CR-LF . CR-LF 。
400 サービスを中断する。
411 そのようなニュース・グループがない。
421 もうそのニュース・グループには次の記事がない。
435 その記事は欲しくない。(もう既に受け取っている)
436 転送に失敗した。後でもう一度転送しB$iて欲しい。
437 転送に失敗した。もう転送するな。
500 コマンドが認識できなった。
501 コマンドの文法に誤りがあった。
502 アクセスが制限されている。
--------------------------------------------------------------------
以下に、telnet コマンドを利用して、NNTP サーバに接続した様子を示す。
----------------------------------------------------------------------
% telnet newshost nntp ![[←]](../icons/screen-return.gif)
Trying XXX.YYY.ZZZ.UUU ...
Connected to newshost.
Escape character is '^]'.
200 newshost NNTP[auth] server version 1.5.11 (31 January 1991) ready at Fri Jul 5 15:58:07 1996 (posting ok).
help
100 This server accepts the following commands:
ARTICLE BODY GROUP
HEAD LAST LIST
NEXT POST QUIT
STAT NEWGROUPS HELP
IHAVE NEWNEWS SLAVE
Additionally, the following extention is supported:
XHDR Retrieve a single header line from a range of articles.
XHIST Retrieve history file.
XMIME Control MIME article handling.
Bugs to Stan Barber (Internet: nntp@tmc.edu; UUCP: ...!bcm!nntp)
.
quit
205 newshost closing connection. Goodbye.
Connection closed by foreign host.
% ![[]](../icons/screen-cursor.gif)
----------------------------------------------------------------------
ここで、強調で示した部分が、キーボードからのタイプである。
この例では、ホスト newshost のポート番号119(nntp)のポートに、
TCP/IPにより接続を試みている。2行目から4行目は、telnet コマンドによる
定型的な表示である。通信路が開設されると、サーバは、
"200" という応答を返している。これは、NNTP で定義されて
いる応答であり、サーバが、要求を受け付け可能であり、かつ、要求としては
投稿要求（POST）も受け付けることを意味している。"200" 以
降の文字列は、コメントである。
第６行では、"help" というコマンドをサーバに送っ
ている。これに対して、サーバは、"100" という応答に続けて、
受け付け可能なコマンドなど、簡単な使い方を返している。23行目に
"." からなる行がある。これが、１つのコマンドに対する応答
の終りを示している。
次に、24行において、"quit" というコマンドをサーバに送っている。これに
たいして、サーバは、205 という応答を返し、続いて TCP/IP の通信路を切断
している。26行目は、telnet コマンドが生成したメッセージである。
参考
NNTP は、現在改定作業中。
http://www.ietf.org/ids.by.wg/nntpext.html。
----------------------------------------------------------------------
ME\
:!*/!local::
news.jks.is.tsukuba.ac.jp/jks-news:campus.*,coins.*,comp.*,denjo.*,fj.*,gnu.*,news.*,okinawa.*,tnn.*,tsukuba.*:Tf,Wnm:
nadesico.cc.tsukuba.ac.jp/nadesico.cc.tsukuba.ac.jp:comp.*,sci.*,rec.*,news.*,soc.*,talk.*,misc.*,fj.*,gnu.*,tsukuba.*,campus.*,tnn.*:Tf,Wnm:
etlnews.etl.go.jp/etlnews.etl.go.jp:tsukuba.*:Tf,Wnm:
----------------------------------------------------------------------
転送の様子
----------------------------------------------------------------------
maple% telnet gama.is.tsukuba.ac.jp nntp
Trying 130.158.80.241 ...
Connected to gama.is.tsukuba.ac.jp.
Escape character is '^]'.
200 gama.is.tsukuba.ac.jp InterNetNews server INN 1.5.1sec2 25-Jul-1997 ready
IHAVE <YAS.98Feb2175819@is.tsukuba.ac.jp>
335
Newsgroups: denjo.test
Path: is.tsukuba.ac.jp!gama.is.tsukuba.ac.jp!is.tsukuba.ac.jp!yas
From: yas@is.tsukuba.ac.jp (Yasushi Shinjo)
Subject: from maple
Date: Mon, 2 Feb 1998 08:58:17 GMT
Nntp-Posting-Host: hlla-gw
Organization: Institute of Information Sciences and Electronics, University of
Tsukuba
Sender: news@is.tsukuba.ac.jp (News Manager)
Message-ID: <YAS.98Feb2175819@is.tsukuba.ac.jp>
Lines: 2
fake Path: gama.is.tsukuba.ac.jp!is.tsukuba.ac.jp!yas
1998/02/02 17:58:13
.
235
QUIT
205 .
Connection closed by foreign host.
maple%
----------------------------------------------------------------------
サーバやネットワークが落ちることがある。
核攻撃が無くても落ちる。
- 転送できなかった記事のリストを保存する。
- 冗長のリンクを持つ
- 各サーバは複数のサーバと記事を交換する。
- １ヵ所でも生きていれば記事は落ちない
冗長リンクを持つと、同じ記事が複数の隣接するサーバから送られて来る。
図? 冗長リンクを含むニュースの配送
履歴を利用する。
- 受け取った記事の Message-ID: を保存する。これを、履歴(history) と
いう。
- 記事を受け取るたびに履歴をしらべ、履歴にあれば捨てる。
- 履歴は、メッセージがループする可能性がある時間より長く保存する。
- 古すぎる記事は、捨てる。
----------------------------------------------------------------------
#gama[lib-news] 113# tail history
<19980131213101.QAA14061@ladder03.news.aol.com> 886406952~-~886282319 rec.collecting.sport.hockey/46595
<8E8622E.0015000738.uuout@venture.fipnet.fi> 886406953~-~886231080 comp.sys.ibm.pc.demos/3590
<34D57354.592B@pp.kolumbus.fi> 886406953~-~886403924 comp.sys.ibm.pc.games.action/24913
886406953~-~886282077 control/403867
<01bd2b53$921e9680$LocalHost@santotan> 886406953~-~886282077
<6b3s6k$85k$1@talia.mad.ibernet.es> 886406953~-~886403962 comp.sys.ibm.pc.games.flight-sim/52150
<34cd5ecb.20149236@nntp.best.com> 886406953~-~885929344 rec.arts.sf.tv.babylon5.moderated/10108
<34d4eeb3.2546651@news.txdirect.net> 886406953~-~886370114 rec.backcountry/9841
886406954~-~885923414 misc.fitness.weights/21696
<6b3s8r$dp0@sjx-ixn5.ix.netcom.com> 886406954~-~886404085 comp.sys.ibm.pc.games.flight-sim/52151
#gama[lib-news] 114# ls -l history*
-rw-rw-r-- 1 news 110490739 Feb 2 17:09 history
-rw-rw-r-- 1 news 122 Feb 2 17:14 history.dir
-rw-rw-r-- 1 news 8294372 Feb 2 17:09 history.pag
#gama[lib-news] 115#
----------------------------------------------------------------------
同じ記事を送ろうとしたとき。
----------------------------------------------------------------------
maple% telnet gama.is.tsukuba.ac.jp nntp
Trying 130.158.80.241 ...
Connected to gama.is.tsukuba.ac.jp.
Escape character is '^]'.
200 gama.is.tsukuba.ac.jp InterNetNews server INN 1.5.1sec2 25-Jul-1997 ready
Trying 130.158.80.241 ...
Connected to gama.is.tsukuba.ac.jp.
Escape character is '^]'.
200 gama.is.tsukuba.ac.jp InterNetNews server INN 1.5.1sec2 25-Jul-1997 ready
IHAVE <YAS.98Feb2175819@is.tsukuba.ac.jp>
435 Duplicate
QUIT
205 .
Connection closed by foreign host.
maple%
----------------------------------------------------------------------
Path: の利用
- 受け取った記事の Path: に自分の名前を追加する。
- Path: に隣のサーバの名前がない時だけ送る。
Aで投稿された記事が、B,C,Dを通って E までやってきた時には、Path:
には、通ってきたニュースのサイトの名前が入る。
Path: E!D!C!B!A!username
サイト E のサーバは、この記事は サイト A を通ったと判断し、その記事を
サイト A には送らない。
実際の Path: の例。
----------------------------------------------------------------------
Path: gama.is.tsukuba.ac.jp!is.tsukuba.ac.jp!hagi!chiba-ns!odins-suita!news.cs.ritsumei.ac.jp!nf2.spnet.ne.jp!nf1.spnet.ne.jp!news.hits.ad.jp!spinnews!spin-hsd0-tky!news-relay.jpn!hpujjpo!hpscit.sc.hp.com!sdd.hp.com!vixen.cso.uiuc.edu!logbridge.uoregon.edu!hammer.uoregon.edu!cs.uoregon.edu!news.nero.net!takikawm
From: fj-committee@cow.nara.sharp.co.jp
Newsgroups: fj.news.lists,fj.news.group,fj.archives.answers
Subject: Active Newsgroups List of fj (1998/1/15)
Date: 16 Jan 1998 01:18:53 GMT
Organization: Fj Newsgroups Management Committee
Lines: 1033
Message-ID: <fj.active.newsgroups.19980115@cow.nara.sharp.co.jp>
References: <fj.active.newsgroups.19971228@cow.nara.sharp.co.jp>
----------------------------------------------------------------------
- 普通の記事と同じ仕組みで配送される
- ニュースグループの作成削除、記事のキャンセルを行うための特殊な記事
- control という名前の特殊なニュース・グループにある。
----------------------------------------------------------------------
Path: gama.is.tsukuba.ac.jp!is.tsukuba.ac.jp!hagi!ume!igakukei!news.cs.ritsumei.ac.jp!kuis-news!kuee-news!tamaru-news!Q.T.Honey!news.hbl.or.jp!news.ksi.co.jp!spinosk!threeWeb-news!nf2.iij.ad.jp!nr0.iij.ad.jp!news.iij.ad.jp!newsgw.yokohama.tao.or.jp!news.yokohama.tao.or.jp!citron!miyano
From: fj-committee@cow.nara.sharp.co.jp
Newsgroups: fj.rec.trading-cards
Subject: cmsg newgroup fj.rec.trading-cards
Control: newgroup fj.rec.trading-cards
Date: 12 Jan 1998 23:53:28 GMT
Message-ID:
For your newsgroups file:
fj.rec.trading-cards Topics and discussions on trading-cards
----------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------
名前
--------------------------------------------------------------------
cancel 記事のキャンセル
newgrop groupname [moderated]
ニュース・グループの作成
rmgroup groupname ニュース・グループの削除
checkgroups activeファイルの確認
ihave systemname 送りたい記事のリスト
sendme systemname 送って欲しい記事のリスト
sendsys sysファイルの転送要求
version ニュース・システムのバージョンの転送
--------------------------------------------------------------------
)
ニュース・システムは、権限のない制御メッセージに弱かった。
- 制御メッセージの発信権を管理人へ集中
- ディジタル署名
送られてきたメッセージが送信者本人のものであることを識別・確認する。
- 受信側は、送信者が誰であるのかを照会することができる。
- 送信者は、後でそのメッセージを送ったことを否定できない。
- 暗号技術を使う
----------------------------------------------------------------------
Path: bounce-back
From: committee@fj-news.org (Fj Newsgroups Management Committee)
Newsgroups: fj.comp.dev.pc-card
Subject: cmsg newgroup fj.comp.dev.pc-card
Control: newgroup fj.comp.dev.pc-card
Approved: yas@is.tsukuba.ac.jp
Message-ID: <newgroup.fj.comp.dev.pc-card.19990112@fj-news.org>
Date: Tue, 12 Jan 1999 07:12:37 -0000
Lines: 26
X-Info: ftp://ftp.isc.org/pub/pgpcontrol/README.html
ftp://ftp.isc.org/pub/pgpcontrol/README
X-PGP-Sig: 2.6.3ia Subject,Control,Message-ID,Date,From,Sender
iQCVAwUBNpr16hf4TH9gf12pAQHabwP/SLnIuV26QMrAB6EdSahCzHniDvlmwjWB
EXbPine+y0zcoSWYtj0h1ZBuY9HTV8h/Y3WMGEbsZ7UTDrK8HKYh3agEB1ZRQEe8
jY3Ya1WCTk8ht7WGqf6mfihJB9pyXy2tkTLjaJ3CwjyQ/OGx+Ogo+4kr1oZeJ/Vt
pC9OH+/G0CI=
=KxP+
For your newsgroups file:
fj.comp.dev.pc-card Discussion on PC Card(JEIDA/PCMCIA Card).
----------------------------------------------------------------------
ニュース・システムに見られる分散システム構築の技術
- 各サーバは、局所的な情報だけで動作する。全世界で共有する情報はな
い。
- 冗長なリンクによる故障への対応
- セキュリティ
協定世界時：国際原子時と太陽時間との相違が800ミリ秒になると
閏秒をいれる。
12月31日23:59:59の後に12月31日23:59:60を入れる。
GMT (Greenwich Mean Time) は、もう古い。
今までに30秒以上入っている。
最近入ったのは、1999年1月1日。
総務省(郵政省) 通信総合研究所 CRL 周波数標準課
http://jjy.crl.go.jp/Pub/leapsec.html
- 原子時計
- JJY
- テレホン JJY (0423-27-7592,2400bps,8ビット,パリティなし)
- GPS
#include <sys/time.h>
struct timeval {
long tv_sec; /* seconds */
long tv_usec; /* and microseconds */
};
main()
{
struct timeval t ;
struct timezone tz ;
gettimeofday( &t, &tz );
}
tv_sec は、1970年1月1日 0:00:00 からの経過時刻。
設定は、settimeofday()。
閏秒。
他のマシンから時刻を取得(daytime)して、それを自分の時計にセット
(settimeofday())する。
- 時刻が飛ぶ。
- 時刻が逆戻りすることがある。
- 通信遅延を考慮していない。
- 時々手動で合わせないといけない。
じわりじわりと時計を合わせる。
int adjtime(struct timeval *delta, struct timeval *olddelta);
時計の進み方を調整する。
- 遅れている時
- delta を正にして、時計の進み方を速くする
- 進んでいる時
- delta を負にして、時計の進み方を遅くする
図 NTP で使う offset と delay
時刻差(通信遅延を往復で等しいと仮定)
offset[i] = (t[i-1]+t[i-2])/2 - (t[i1]-[ti+3])/2
この時刻差が０になるように adjtime() で調整する。
サーバを木構造で構成する。
参考：RFC1305 Network Time Protocol (Version 3)
Specification, Implementation and Analysis
↑[もどる]
・[2月6日]
→[2月13日]
Last updated: 2001/02/20 02:21:56
Yasushi Shinjo / <yas@is.tsukuba.ac.jp>