Filesharing Über P2P-Netzwerke
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Filesharing über P2P-Netzwerke 27. Mai 2008 Felix Jauch, Matthias Kasper, Adrian Waeber, Daniel Waltisberg fjauchf, mkasper, awaeber, [email protected] Supervisor: Dr. Rainer Baumann Abstract Mittels P2P-Netzwerken können Dateien direkt zwischen Internetbenutzern ausge- tauscht werden. Die Anfänge des Filesharings über P2P-Netzwerke liegen bei Naps- ter im Jahr 1999. Danach entwickelte eine immer grösser werdende Community viele verschiedene Netzwerke und Clients, bis zu den heutzutage populärsten Netzwerken eDonkey und BitTorrent. Technisch gesehen waren die ersten Netzwerke serverbasiert und erst später entwickelten sich parallel dazu dezentrale, serverlose Netzwerke. Die Benutzung von Filesharing-Programmen ist in der Gesellschaft weit verbreitet, beson- ders junge Männer sind dabei involviert. Da grosse Datenmengen über P2P-Netzwerke übertragen werden, wird die Internetinfrastruktur stark beansprucht und verursacht dadurch den Providern hohe Kosten. Für die Musik- und Filmindustrie stellt vor al- lem die freie Verfügbarkeit von urheberrechtlich geschützten Medien eine Gefahr für ihr Geschäftsmodell dar. Allerdings ist es in der Schweiz nach aktueller sowie ab 1. Juli 2008 neu geltender Gesetzesgrundlage rechtmässig, urheberrechtlich geschützte Film- und Musikdateien herunterzuladen, unter der Vorraussetzung, dass kein gleichzeitiges Anbieten stattfindet. Im Unterschied dazu ist es in den USA generell verboten, urhe- berrechtlich geschützte Werke über P2P-Netzwerke, sei es durch Up- oder Download, zu übermitteln. Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung7 1.1. Motivation....................................7 1.2. Einordnung...................................7 1.3. Einführung....................................8 1.4. Struktur der Arbeit...............................9 2. Entstehung und Verbreitung 10 2.1. Ursprünge von P2P............................... 10 2.1.1. ARPAnet................................. 10 2.1.2. Usenet.................................. 11 2.2. Ursprünge von Filesharing.......................... 11 2.2.1. FTP-Server................................ 11 2.2.2. Websites................................. 12 2.2.3. Instant Messenger........................... 12 2.3. P2P-Filesharing-Clients und -Protokolle im Laufe der Zeit........ 13 2.3.1. Napster................................. 13 2.3.2. Audiogalaxy............................... 16 2.3.3. OpenNap................................ 18 2.3.4. Gnutella................................. 20 2.3.5. FastTrack................................. 22 2.3.6. eDonkey................................. 27 2.3.7. BitTorrent................................ 29 2.3.8. Andere Netzwerke und Clients.................... 31 2.4. Fazit und Ausblick............................... 32 3. Technischer Hintergrund 33 3.1. Das Gnutella-Netzwerk............................ 34 3.1.1. Die erste Verbindung.......................... 35 3.1.2. Verbindungsaufbau.......................... 35 3.1.3. Nachrichten............................... 36 3.1.4. Routing Regeln............................. 38 3.1.5. Bootstrapping.............................. 38 3.1.6. Die Suche nach Dateien........................ 39 3.1.7. Download................................ 39 3.1.8. Firewall................................. 40 3.1.9. Verbesserungen und Probleme in der Version 0.4.......... 40 3 Inhaltsverzeichnis 3.1.10. Veränderungen in der Version 0.6.................. 41 3.1.11. Gnutella2................................ 42 3.2. Das BitTorrent-Netzwerk............................ 44 3.2.1. Begriffserklärungen.......................... 44 3.2.2. Funktionsweise............................. 45 3.2.3. Auswahl des nächsten Stückes der Datei.............. 48 3.2.4. Choking................................. 49 3.2.5. Ausblick................................. 51 3.3. Das FastTrack-Netzwerk............................ 52 3.3.1. Struktur................................. 52 3.3.2. Funktionsweise............................. 52 3.3.3. UUHash................................. 53 3.4. Das eDonkey-Netzwerk............................ 53 3.4.1. Struktur................................. 53 3.4.2. eD2K-Links............................... 54 3.4.3. Low und High ID............................ 55 3.4.4. Kommunikation zwischen Client und Server............ 55 3.4.5. Download................................ 56 3.4.6. Probleme................................. 57 3.5. Das Kademlia-Netzwerk........................... 57 3.5.1. Struktur................................. 57 3.5.2. Dateien zur Verfügung stellen.................... 58 3.5.3. Suche nach Dateien mittels Hash................... 59 3.5.4. Suche nach Dateien mittels Schlüsselwort.............. 59 3.5.5. Vorteile und Probleme......................... 60 3.6. Fazit........................................ 60 4. Aktuelle P2P-Filesharing-Clients 63 4.1. Verbreitung der Protokolle und Clients.................... 63 4.1.1. Verbreitung der Protokolle nach Datenvolumen.......... 63 4.1.2. Verbreitung nach Anzahl installierter Clients............ 64 4.2. Aktuelle Clients im Vergleich......................... 66 4.2.1. LimeWire und FrostWire........................ 67 4.2.2. eMule.................................. 73 4.2.3. µTorrent................................. 81 4.2.4. Azureus (Vuze)............................. 85 4.2.5. Shareaza................................. 91 4.3. Fazit........................................ 96 5. Gesellschaft und Wirtschaft 98 5.1. Filesharing in der Gesellschaft......................... 98 5.1.1. Der «typische» Filesharer....................... 98 5.1.2. Technische Gegebenheiten....................... 100 5.1.3. Erfahrung mit Clients......................... 101 4 Inhaltsverzeichnis 5.1.4. Downloadinhalte und Bereitstellung von Dateien......... 103 5.1.5. Onlinekauf von Musik und Auswirkungen auf das Kaufverhalten 105 5.1.6. Rechtliche Einschätzung der Teilnehmer.............. 106 5.1.7. Gründe gegen Filesharing über P2P-Netzwerke.......... 107 5.2. Inhalte von P2P-Filesharing-Netzwerken.................. 108 5.3. Auswirkungen auf die Internetinfrastruktur................ 110 5.4. Auswirkungen auf die Musik-, Film- und Softwareindustrie....... 112 5.4.1. Die Musikindustrie........................... 112 5.4.2. Die Filmindustrie............................ 116 5.4.3. Die Softwareindustrie......................... 121 5.5. Einstellung der Künstler gegenüber Filesharing.............. 122 5.5.1. Vorreiter «Radiohead»......................... 123 5.5.2. Filesharing - das neue Radio?..................... 124 5.5.3. Regisseure und ihre Filme....................... 125 5.5.4. Autoren................................. 126 5.5.5. Interview mit DJ Novus von Groove Coverage........... 127 5.6. Fazit und Ausblick............................... 131 6. Rechtliche Situation 133 6.1. Beteiligte Parteien................................ 133 6.2. Aktuelle Rechtslage in der Schweiz...................... 134 6.2.1. Anwendbare Strafbestimmungen des Bundesgesetzes über das Urheberrecht und verwandte Schutzrechte............. 134 6.2.2. Musik-, Film- und Computerprogrammdateien als Werke im Sin- ne des Urheberrechtsgesetzes..................... 135 6.2.3. Upload von Musik-, Film- oder Computerprogrammdateien... 136 6.2.4. Download von Musik-, Film- oder Computerprogrammdateien. 141 6.2.5. Entwicklung und Vertrieb von P2P-Filesharing-Software..... 145 6.2.6. Betreiben von Webverzeichnissen mit Hash-Links auf urheber- rechtlich geschützte Dateien in einem P2P-Filesharing-Netzwerk 147 6.2.7. Ermittlung der Täter und Auskunftspflicht der Internet Service Provider................................. 152 6.2.8. Vergangene und aktuelle Rechtsfälle................. 153 6.3. Neue Rechtslage in der Schweiz ab 1. Juli 2008............... 156 6.3.1. Änderung des Bundesgesetzes über das Urheberrecht und ver- wandte Schutzrechte vom 5. Oktober 2007............. 157 6.3.2. Auswirkungen auf den Up- und Download von Musik-, Film- oder Computerprogrammdateien.................. 159 6.4. Rechtslage in den USA............................. 160 6.4.1. Das Copyright - Urheberrechtlicher Schutz in den USA...... 160 6.4.2. Urheberrechtsverletzungen und Haftungsfragen in P2P-Filesha- ring-Netzwerken............................ 165 6.5. Vergleich der beiden Rechtslagen....................... 181 6.6. Fazit und Ausblick............................... 182 5 Inhaltsverzeichnis 7. Schlusswort 184 A. Umfrage 185 A.1. Artikel auf PCtipp.ch.............................. 185 A.2. Auswertung der Umfrage........................... 186 A.3. Rohdaten der Umfrage............................. 198 A.3.1. Korrelationen.............................. 202 B. Abbildungsverzeichnis 205 C. Tabellenverzeichnis 207 D. Literaturverzeichnis 208 6 1. Einleitung 1.1. Motivation Wir, vier ETH-Studenten des sechsten Semesters, gehören wahrscheinlich zur ersten Generation, die mit dem Internet gross geworden ist und die den Umgang mit Compu- tern schon von klein auf lernte. So entwickelte sich bei uns allen ein starkes Interesse für aktuelle Technik und die vielen Verwendungsmöglichkeiten des Internets. Besonders fasziniert waren wir von der Thematik «Filesharing über Peer-to-Peer-Netzwerke». Der Gedanke, dass man durch diese Technologie jedem Menschen auf der Welt seine Datei- en zur Verfügung stellen und Teil eines weltweiten Netzwerks werden kann, begeister- te uns seit der Geburtsstunde des ersten Filesharing-Programms. Interessiert verfolgten wir die Entwicklungen angefangen bei Napster bis hin zum heute populärsten Netz- werk BitTorrent. Als sich nun in