BitTorrent - software peer-to-peer (P2P)

BitTorrent è un software peer-to-peer (P2P) che consente la distribuzione e la condivisione di file su Internet. È stato sviluppato da Bram Cohen, un programmatore di San Francisco, e ha debuttato al CodeCon del 2002. È scritto in linguaggio Python ed è stato rilasciato originariamente sotto licenza MIT. Dalla versione 4.0.0 del 7 marzo 2005 la licenza è cambiata nella BitTorrent Open Source License.

Come funziona

A differenza dei tradizionali sistemi di file sharing, l'obiettivo di BitTorrent è di realizzare e fornire un sistema efficiente per distribuire lo stesso file verso il maggior numero di utenti disponibili sia che lo stiano prelevando (download) che inviando (upload). Si tratta quindi di un meccanismo per coordinare in automatico il lavoro di moltitudini di computer, ottenendo il miglior beneficio comune possibile. Ecco come funziona:

Il file originale

BitTorrent è un protocollo che permette di distribuire file di qualsiasi tipo. Per facilitare la trasmissione, il documento originale viene spezzettato in tanti piccoli frammenti, che poi saranno ricomposti a destinazione.

Il file torrent

È un semplice file, di dimensioni modeste, che può essere pubblicato, ad esempio, su una pagina Web. Per poter usufruire del sistema è quindi necessario, prima di tutto, prelevare un file con l'estensione .torrent. Svolge la funzione di indice, con la descrizione di tutti i frammenti in cui è stato suddiviso un originale, incluse le chiavi crittografiche che garantiscono l'integrità dei vari pezzi. Con altre parole in termini tecnici: È quindi un file statico, e contiene delle informazioni codificate mediante un algoritmo di hashing che descrivono i file da prelevare e/o da trasferire. Inoltre contiene, sempre codificato, l'indirizzo, cioè un link, di un server traccia (in inglese tracker) utilizzato per localizzare le sorgenti che posseggono il file o parte di esso. Questo tracker è un piccolo programma che svolge il ruolo di vigile urbano, coordinando le richieste degli utenti che cercano di scaricare un certo file e informandoli a vicenda di chi possiede quali pezzi. Contiene anche un link al seed (in italiano seme) dell'origine.

La lista dei file tracker viene definita per ogni file .torrent. Vengono fornite anche delle statistiche sul numero di trasferimenti, il numero di nodi che hanno completato la copia del file e il numero di nodi che posseggono una copia parziale del file.

I file o la serie di file che si desidera scaricare da un computer sorgente viene fornita dal "tracker server" e, mentre lo si sta scaricando, questo viene diffuso in parallelo verso altri computer sorgente, utilizzando una parte della banda dell'utente non impegnata durante il trasferimento principale.

Grazie a questo sistema, ogni nodo contribuisce inevitabilmente alla diffusione del file. Più l'ampiezza di banda è maggiore su quel nodo, maggiori sono le probabilità che il file venga diffuso verso altri nodi. Questo metodo ha anche il pregio di ridurre l'impatto della cosidetta "leech resistance" (in italiano "resistenza della sanguisuga"), condizione che si manifesta nel momento in cui sulla rete sono presenti molti utenti che desiderano scaricare file più velocemente possibile, per poi sconnettersi appena terminato, senza consentire agli altri il prelievo.

Nel momento in cui viene inviata una richiesta di download, BitTorrent non sempre inizia subito il prelievo. Per iniziare il processo di distribuzione, BitTorrent ha bisogno di trovare in rete almeno una copia completa di tutti i frammenti del file originale. Questa copia online, detta file seme, può essere ospitata su qualsiasi computer, purché collegato in banda larga. È quindi necessario che ci sia un numero sufficiente di utenti connessi, perché se ce ne sono pochi è possibile condividere solo alcune parti del file. Questo sistema ha l'effetto di incrementare la velocità di download nel momento in cui sono connessi molti utenti che stanno scaricando e/o prelevando file.

I "track server" che possiedono il file completo, chiamati semi ("seed") fanno in modo di completare il download sul personal computer dell'utente solo nel momento in cui hanno completato la copia del file stesso verso altri "track server".

Lo scambio forzato

Quando un utente decide di scaricare un file, cliccando su file torrent che ha visto su un sito, il programma chiama il tracker, si fa indicare dove trovare un frammento, e appena lo ha scaricato lo condivide immediatamente con gli altri utenti in rete. Il balletto di questi scambi è coordinato per privilegiare il transito dei pezzi più rari, assicurando la propagazione equilibrata del seed originario.

Massima efficacia

In questo turbinio di transazioni elettroniche si sfrutta al meglio la capacità teorica massima del segmento di Rete a cui si è collegati. L'utente finale vede solo un file che scende in un baleno.

BitTorrent a confronto con altri sistemi

peer-to-peer

Il metodo utilizzato da BitTorrent per distribuire file in parallelo a un gran numero di utenti, assomiglia a quello che utilizza la rete eDonkey; purtroppo ogni nodo di quest'ultima di solito condivide e scarica una grande quantità di file senza nessun bilanciamento agli altri nodi presenti.

Invece, gli scambi di file mediante BitTorrent riescono sempre a essere molto veloci per tutti i client coinvolti, in quanto tutti i nodi di un gruppo sono concentrati sul trasferimento di un singolo file o di un gruppo di file. Inoltre lo standard del protocollo eDonkey2000 causa per fortuna una bassa "leech resistance"; non c'è alcun guadagno concreto nel fornire tanta banda in upload, ma solo un rapporto upload/download svantaggioso nel caso in cui la propria banda in upload sia inferiore ai 10 kB/s. In altre parole, chi non ha la banda larga e dispone di connessioni PSTN come una comune 56k, riceverà relativamente poca velocità o sensibili differenze nell'usare BitTorrent. Chi invece ha una connessione a banda larga, apprezzerà subito una sensibile differenza nella velocità di download e di completamento dei file usando questo innovativo sistema peer-to-peer.

Tra BitTorrent e i sistemi peer-to-peer più conosciuti vi sono due principali differenze. Prima di tutto, BitTorrent non ha la ricerca dei file per nome: l'utente deve prima prelevare da un sito web apposito (ad esempio annunciato su un forum di discussione o trovato con una ricerca sul web) un file .torrent. Inoltre, BitTorrent non tenta affatto di nascondere l'ultimo host responsabile della disponibilità di un dato file: una persona che desidera rendere disponibile un file deve prima eseguire una traccia su di uno specifico host o serie di host e distribuire l'indirizzo di traccia o gli indirizzi di traccia in un file .torrent. Uno dei grossi svantaggi di BitTorrent rispetto agli altri sistemi di peer-to-peer, è che i file muoiono con facilità perché è un programma pensato più che altro per diffondere file piuttosto che per condividerli.

Mentre è possibile operare semplicemente una traccia su di un server immune dal pericolo di azioni legali per violazioni del copyright, questo protocollo scarica, attraverso il "seeding" ("inseminazione"), la responsabilità su altri protocolli. Con un peer-to-peer tradizionale, invece, per la sua natura instrinsecamente più individuabile, è abbastanza facile costringere alla chiusura un Internet Service Provider nel momento in cui vengono identificati utenti che scaricano file protetti da copyright.

BitTorrent sembra sempre di più essere l'unico protocollo P2P utilizzabile per scopi legali: è molto diffuso per la distribuire di distribuzioni GNU Linux. A seguito del suo successo, il creatore di BitTorrent, Bram Cohen, ha sviluppato un sistema per distribuire patch e altri contenuti e plug-in per videogiochi on line.

Diritto d'autore

Per la sua natura intrinsecamente trasparente e per il notevole risparmio di banda che procura BitTorrent è probabilmente il protocollo di condivisione dei file più utilizzato per scopi legali, che cioè non violano il diritto d'autore. Esempi di questo tipo di contenuti sono le distribuzioni GNU Linux e i trailer cinematografici di grandi dimensioni. Tuttavia sempre più spesso attraverso Bittorrent passa lo scambio di file musicali, film e software coperti da copyright, andando a sostituire in maniera crescente altri protocolli solitamente usati a questo scopo. A questo riguardo ci sono molte discussioni su chi sia perseguibile e in che termini secondo le leggi vigenti (vedi la voce peer-to-peer per ulteriori informazioni), ma dato che l'occultamento degli utilizzatori non è uno degli scopi dell'applicazione, di fatto il suo utilizzo potrebbe comportare per l'utente finale rischi maggiori rispetto ad altri programmi simili. È ben noto che BT fu utilizzato per distribuire copie ad alta qualità del film The Matrix Reloaded, pochi giorni dopo che venne proiettato per la prima volta nelle sale.

Sviluppi recenti

Il protocollo BitTorrent è ancora in sviluppo, pertanto è possibile acquisire nuove versioni sempre più complete ed efficienti. Una delle più recenti implementazioni è il web seeding, in italiano "inseminazione del web", sistema che abbiamo spiegato all'inizio di questa pagina.

Gli sviluppatori della rete BitTorrent stanno lavorando sodo per ottenere una rete decentralizzata. Un primo passo è stata l'introduzione del DHT (Distributed Hash Table, tabella di Hash distribuita). Al momento è stata introdotta dal client BitTorrent ufficiale, da Azureus e da BitComet.

Per fronteggiare l'attacco legale contro i siti BitTorrent, lanciato prima dalla RIAA e dopo dalla MPAA, i webmaster stanno lavorando per ottenere un vero motore di ricerca per file.torrent (altro punto debole della rete).

Anche in questo caso già sul sito ufficiale di BitTorrent c'è motore di ricerca in "stile" Google ed anche Defiant e PirateBay stanno seguento la stessa strategia.

DHT (Distributed Hash Table)

Il DHT (Distributed Hash Table, ovvero Tabella di Hash distribuita) è forse il primo vero passo per ottenere una rete BitTorrent decentralizzata. Ovviamente siamo ancora lontani dal poterlo affermare, ma sembra che tutti gli sviluppatori BT credano in questa nuova strada.

È doveroso ricordare che è sbagliato pensare che il DHT fornisca già una rete BitTorrent decentralizzata.

Il DHT non fa parte del protocollo BitTorrent ed è solo un sistema che aiuta la distribuzione di file e di informazioni quando un tracker è offline.

Per capire meglio quanto appena detto, supponiamo che 50 utenti partecipino contemporaneamente in un network.

All'inizio tutti i 50 utenti utilizzeranno un grande tracker che farà loro da indice durante il download. Durante il "soggiorno" sul network, ogni client (che supporta il sistema DHT) dei 50 utenti, creerà un indice virtuale che punterà al grande tracker. In questo modo se sto scaricando una canzone ed il grande tracker cade l'indice virtuale mi consentirà di continuare il download e cercare nuove fonti.

Per il momento il sistema DHT di BitComet è compatibile con la versione 4.1.2 di BitTorrent ufficiale, mentre non lo è con Azureus.

Curiosità

Il nome di BitTorrent richiama quello del torrente Bitto. Si veda la voce Bitto (torrente).