BitTorrent i kommersiella system

Transkript

1 UPPSALA UNIVERSITET INSTITUTIONEN FÖR INFORMATIK OCH MEDIA BitTorrent i kommersiella system Identifiering av incitament och användarbeteenden Petter Norman Handledare: Lars-Åke Larzon Kurs: Examensarbete Nivå: C Termin: VT-11

2 Abstract Companies that sell digital products such as software and movies transfer large amounts of data to its customers. In order to send this amount of data using FTP or HTTP and still maintain a high speed transfer rate it is required that the company have a large number of servers and a huge bandwidth. Servers and bandwidth costs money which means they have great costs on the distribution of their products. In order to reduce distribution costs, P2P technology can be used and the most powerful technology to transmit popular files is called BitTorrent. BitTorrent requires users to share their bandwidth. Nowadays, BitTorrent is frequently used to transfer products that are free of charge; one example is the Linux distribution Ubuntu. In these BitTorrent systems different incentives exist to motivate the users to share their bandwidth. If a company uses BitTorrent to save money and put the distribution cost on their customers, does the customers motivation to share their bandwidth disappear? To give the reader a clear picture of the subject, literature on how BitTorrent works and its different concepts have been acquired and processed. In addition to literature, a survey has been carried out in which BitTorrent users were asked about their willingness to share their bandwidth and what motivates them most in a possible commercial BitTorrent system. The result of this study shows that a marked increase in the propensity to share bandwidth appears as additional incentives are implemented to a BitTorrent system. These incentives may be of financial or functional value. Economic incentives proved to be the most requested implementation. Keywords: BitTorrent, Peer-To-Peer, P2P, incentives, commercialization 1

3 Sammanfattning Företag som säljer digitala produkter så som mjukvara och film skickar stora mängder data till dess kunder. För att kunna överföra dessa mängder med FTP eller HTTP i hög hastighet till kunderna krävs det att företaget har ett stort antal servrar och enorm bandbredd. Servrar och bandbredd kostar pengar vilket betyder att företagen har stora kostnader på distribution av deras produkter. För att minska distributionskostnader kan P2P-teknik användas och den kraftfullaste tekniken för att överföra populära filer heter BitTorrent. BitTorrent kräver att användare delar med sig av sin bandbredd. I dag används BitTorrent ofta för att överföra produkter som är gratis, ett exempel är Linuxdistributionen Ubuntu. I dessa BitTorrentsystem motiveras användarna att bidra med sin bandbredd för att ge tillbaka någonting till gemenskapen. För att spara pengar kan företaget sprida ut kostnader för distribution till kunderna. Vad händer med kundens motivation att dela med sig av sin bandbredd i detta fall? Litteratur om hur BitTorrent fungerar och dess olika begrepp har samlats in och bearbetats. Utöver tidigare litteratur har en enkätundersökning genomförts där BitTorrent-användare tillfrågats om deras relation till att bidra med bandbredd och vad som motiverar dem mest i ett eventuellt kommersiellt BitTorrent-system. Resultatet av undersökningen visar att en tydlig ökning av benägenhet att dela med sig av bandbredd infinner sig då ytterligare incitament tillförs i BitTorrent-system. Dessa incitament kan vara ekonomiska eller funktionella värden. Ekonomiska incitament visade sig dock vara de mest efterfrågade. Nyckelord: BitTorrent, Peer-To-Peer, P2P, incitament, kommersialisering 2

4 Ordlista ADSL-uppkoppling Bandbredd Centraliserat nätverk Decentraliserat nätverk Fiber-uppkoppling Flash crowd Hash Incitament En typ av bredbandsuppkoppling som sker över kopparledningar. Begränsas till lägre bandbredd. Mått på hur mycket data som kan överföras till och från en nod samtidigt. Nätverk med central nod som alla andra noder måste använda. Nätverk utan central nod. Noder i nätverket kan kommunicera utan att använda en central nod. En typ av bredbandsuppkoppling som sker över fiberledningar. Förknippas med hög bandbredd. Uppstår när en fil blir populär snabbt det vill säga när många noder ansluter till en och samma nod för att få tag i en fil. Matematiskt värde som representerar en större mängd data. Används ofta för att verifiera att data inte är ändrat. Ett positivt motiverande inflytande. Klient Dubbel betydelse. 1. En dator som inte är en server i ett nätverk. 2. BitTorrent-klient, programvara hos noder som används för att ansluta och använda BitTorrent. Leecher Nod Peer Seeder Server Svärm Tracker En nod med ofullständig kopia av data i en torrent. En nod är en dator i ett nätverk. Jämlike; En nod i ett P2P-nätverk. En nod med fullständig kopia av data i en torrent. En dator med särskild roll att ta emot förfrågningar och svara på dessa. Ett nätverk med BitTorrent-noder som är anslutna till varandra genom samma tracker och samma torrent. Servermjukvara för BitTorrent. Låter peers finna varandra och samlar statistik. 3

5 Innehållsförteckning Abstract... 1 Sammanfattning... 2 Ordlista... 3 Innehållsförteckning... 4 Figurförteckning Inledning Bakgrund Problemformulering Syfte Avgränsningar Disposition Metod Forskningsmetod Kvantitativ metod Datainsamling Litteraturstudier Enkät Analys av kvantitativ data Visuell framställning av data Genomförande Reliabilitet Validitet Källkritik Teori Klient-Server Klient-Server protokoll

6 3.2 Peer-to-peer BitTorrent Peers Seeder Leecher Trackern Decentraliserad tracker Klient Torrent-filen Implementerade kommersiella modeller Blizzard Entertainment Spotify Skype Empiri Enkät Analys Analys av enkätsvar Kvotfördelning Bidragsfördelning Incitament Implementerade system i kontrast till undersökningen Avslutning Diskussion Har arbetet nått målet? Litteraturförteckning Bilagor Enkät

7 Figurförteckning Figur 1. Klient-Server modell, klienten (C) och servern (S) kommunicerar med varandra Figur 2. Flaskhals uppstår när flera klienter (C) ansluter till samma server (S) samtidigt Figur 3. Alla peers (P) kan skicka data till varandra utan någon central nod Figur 4. Seeder (S) skickar ut delar till ett fåtal leechers (L), dessa distribuerar vidare delarna till andra leechers Figur 5. Fördelning av den normala uppladdningskvoten för respondenterna Figur 6. Uppladdningskvoterna kategoriserade med värdet mindre än 1.0 och mer än Figur 7. Fördelning av respondenterna som hade kvot över respektive under Figur 8. Fördelning av respondenter villiga att bidra med bandbredd utan att få kompensation Figur 9. Fördelning av respondenter villiga att bidra med bandbredd med kompensation Figur 10. Fördelning av hur respondenter är villiga att dela med sig av sin bandbredd om de i normala fall har en kvot på över eller under Figur 11. Fördelning av hur respondenter är villiga att dela med sig av sin bandbredd om de i normala fall har en kvot på över eller under Figur 12. Fördelning av vilken kompensation respondenterna kände sig mest motiverade av Figur 13. Kompensationsalternativen kategoriserade till ekonomiskt värde och mervärde Figur 14. Fördelning av kompensation för kvotgrupperna över eller under 0.5 samt över eller under Figur 15. Fördelning av kompensationskategorier för kvotgrupperna över eller under 0.5 samt över eller under

8 1. Inledning Detta avsnitt handlar om bakgrunden för uppsatsen. Problemformulering, syfte, avgränsningar samt uppsatsens disposition redogörs Bakgrund Internet är idag en självklar del av samhället och används av miljarder människor världen över (Internet World Stats 2010). Grundstommen för Internet är att dela filer i olika storlekar, exempelvis laddar man ner filer genom att surfa in på en vanlig webbsida. Det finns även ett annat syfte att dela filer, distribution av mjukvara eller media. Denna distribution sker ända sedan Internets födelse ofta med hjälp av FTP eller HTTP. Vid användning av dessa tekniker krävs ett stort behov av bandbredd och kraft av servern. En teknik som skapades för att avhjälpa detta problem genom att avlasta enskilda noder är BitTorrent. (BitTorrent.org 2008) BitTorrent är ett protokoll som låter noder ladda ner en fil och samtidigt ladda upp densamma till andra noder. Detta är möjligt då BitTorrent delar upp filen i mindre bitar vilka noder tar emot och skickar till varandra. När en nod har laddat ner en fil fullständigt fortsätter denne att ladda upp filen till de andra noderna. BitTorrent bidrar på så sätt att distributionen av filer blir mer robust och skalbart än annan teknik. (BitTorrent.org 2008) Det finns flera organisationer som använder BitTorrent för distribuering av filer. Bland dessa organisationer som erbjuder distribuering med BitTorrent finns populära open source projekt såsom OpenOffice ( och Ubuntu ( Blizzard Entertainment ( är ett exempel på företag som använder BitTorrent och de distribuerar spel, uppdateringar och filmer med hjälp av tekniken. Det finns dock många företag som säljer mjukvara som inte använder BitTorrent för distribution bland annat Microsoft ( eller Apple ( Detta faktum kan bero på flera olika faktorer och de kommer undersökas i denna uppsats. 1.1 Problemformulering Distribuering av mjukvara och filer är ett vanligt förekommande fenomen på internet. Digital distribution av produkter ökar i popularitet och på grund av det ökar också behovet av smart teknik för överföring. Ofta använder företag egna servrar där användare genom FTP eller HTTP laddar ner valda filer, detta är kostsamt för företagen och om trafiken ökar måste antalet servrar utökas. Detta i sin tur betyder ännu större kostnader för företagen. En lösning för att minska dessa kostnader är att fördela ut distributionskostnaderna till kunderna genom att använda BitTorrent. Frågor som uppstår är då: 7

9 Om företag som säljer digitala produkter fördelar deras distributionskostnader till kunderna, är kunderna villiga att dela med sig av sin bandbredd? Vill kunderna ha kompensation för att de delar med sig av bandbredd eller är de nöjda med de fördelar BitTorrent för med sig utan annan kompensation? 1.2 Syfte BitTorrent förknippas ofta med den olagliga fildelningen. Dessa webbsidor drivs ofta ideellt utan någon inkomst som syfte. För att få användare att bidra med sin bandbredd så brukar olika typer av incitament användas på dessa. Exempel på sådana incitament kan vara tvång på bra nedladdningskvot eller status med topplistor på de mest aktiva användarna. När ett företag säljer och distribuerar digitala produkter med hjälp av BitTorrent, försvinner då de ovan angivna incitamenten hos kunderna? Denna uppsats syfte är att ta reda på hur ett företags användning skulle påverka incitament för kunderna och vilka incitament som skulle fungera bättre. 1.3 Avgränsningar Den teoretiska delen i uppsatsen är avgränsad till teori om BitTorrent i praktiken. Fokus ligger på att förklara hur BitTorrent fungerar samt identifiera fördelar och nackdelar som BitTorrent för med sig. Antaganden om fungerande system görs och att noder skickar rätt data, med andra ord tas säkerhetsaspekter inte upp i uppsatsen. Metoden kan utföras på flera olika vis men i denna uppsats avgränsas metoden till en enkätundersökning som tar reda på statistiskt sett hur användare ställer sig till uppsatsens frågeställning. Enkätundersökningen avgränsas till befintliga användare av BitTorrent, användare som ej använt BitTorrent tidigare kommer inte förfrågas. 1.4 Disposition Första delen av uppsatsen innehåller en inledning bestående av bakgrund, frågeställning, syfte och avgränsningar. Det andra avsnittet behandlar teori om forskningsmetod, datainsamling och analys av insamlade data. Ett redogörande för hur genomförandet av datainsamling och analys beskrivs också. Tredje avsnittet tar upp relevant teori om de områden som behandlas i uppsatsen. Teorin är skriven på ett sätt så att även den oinvigde BitTorrent-användaren ska kunna förstå uppsatsen. I det fjärde avsnittet presenteras resultaten av enkätundersökningen. Presentationen sker med hjälp av diagram av olika slag, vilket ger en tydlig bild över svarsfördelningen. I det femte avsnittet analyseras den empiriska undersökningen genom att granska teori och frågeställning. Slutsatser dras utifrån svaren på enkäten och nuvarande implementeringar. I det sjätte avsnittet diskuteras slutsatserna och resultaten som framkommit i analysen. 8

10 2 Metod Metodavsnittet är uppdelat i tre områden: val av forskningsmetod, metod för insamling av data och metod för analys av insamlad data. För att läsaren skall uppnå god förståelse presenteras teori om metoderna. Efter teori beskrivs sedan planerat genomförande av insamling och analys. 2.1 Forskningsmetod Målet med uppsatsen är att med hjälp av statistik kunna ta fram mätbara resultat. Detta går med fördel att göra med hjälp av enkät. Den metod som är lämplig att använda i denna uppsats är därför den kvantitativa metoden. Det som ska undersökas är vad nuvarande användare av BitTorrent anser om huruvida deras bandbredd kan delas med andra om ett kommersiellt syfte från ett företag finns. För att undersöka detta skulle en kvalitativ studie kunna ge ett missvisande resultat. En kvalitativ studie riktar in sig på färre personer som exempelvis intervjuas. Om en kvalitativ studie skulle genomföras på ett mindre antal personer skulle ingen slutsats kunna dras på hur användare av BitTorrent tycker generellt. En kvantitativ studie är därför mer relevant och en enkät särskilt motiverat. En kortare enkät skulle kunna generera många svar och därför kunna ge en bild där en generell analys skulle kunna genomföras Kvantitativ metod Kvantitativ metod är ett samlingsnamn på arbetssättet där forskning bedrivs genom insamling av empiriska och kvantifierbara data. Data sammanfattas i statistisk form och utifrån denna bearbetade form analyserar med utgångspunkt i testbara hypoteser. (Nationalencyklopedin 2011) Kvantitativ data är data baserade på siffror. Ofta genereras data från experiment, undersökningar eller enkäter men kan också genereras från andra forskningsstrategier. Kvantitativ data används och analyseras primärt i det positivistiska forskningsparadigmet. Ett paradigm är en referensram inom en vetenskaplig disciplin och det positivistiska paradigmet handlar om att göra observationer och bevisa hypoteser. Det finns olika typer av kvantitativ data: nominell data, ordningsdata, intervalldata och kvotdata. Några exempel på kvantitativ data: antal personer som använder en viss webbläsare ett företags årliga vinst över en viss tidsperiod tid det tar för en dator att läsa en fil (Oates 2010) 9

11 2.2 Datainsamling Att samla in data går att göra på många olika sätt. I denna uppsats används litteraturstudier och enkät för att samla in data. Litteratur samlas in för att klargöra begrepp och teorier på ett trovärdigt sätt. För att undersöka hur teori hänger ihop med verklighet kommer en enkät konstrueras och användas Litteraturstudier Motivet för att utföra litteraturstudier är att bygga upp en kunskapsbas för läsaren. Det är viktigt att relevant och riktig kunskap återfinns och kunskaparen bör leta efter trovärdiga källor. Det finns olika slags källor att använda. Exempel på kunskapskällor är böcker, artiklar och webbplatser. En annan aspekt som gör det viktigt att utföra litteraturstudier är att hitta ett kunskapsområde som inte ännu utforskats. På detta sätt kan kunskaparen hävda att ny kunskap har utförts. (Oates 2010) Enkät En enkät är en undersökning med ett antal fördefinierade frågor. Under en undersökning ser enkäterna som respondenterna svarar på lika ut, det är samma frågor och ordningen skiljer sig inte. Det finns olika sätt att ställa dessa frågor. Ett sätt är att skicka ut frågorna så att respondenten själv fyller i svaren, ett annat sätt är istället att forskaren och respondenten talar med varandra och forskaren fyller i svaren respondenten ger på frågorna. (Oates 2010) Enkäter används med fördel då: målet är att få data från ett stort antal personer frågor går att ställa på ett sådant sätt att de går snabbt att svara på och att analysera respondenter inte behöver infinna sig på plats utan kan befinna sig på avstånd både geografiskt och tidsmässigt Nackdelar som kan uppstå vid användning av enkäter är: vid användning av slutna svarsalternativ kan forskaren missa resultat som denne inte tagit i beaktning följdfrågor kan inte ställas vid fast urval av respondenter finns det risk för att svarsfrekvensen blir lägre än väntat en respondent kan missförstå eller ljuga vid sina svar, detta märks inte vid utskickade enkäter och är svårt att märka vid exempelvis telefonsamtal om en respondent ej förstår en fråga kan detta inte förklaras ytterligare och rättas till (Oates 2010) 10

12 2.3 Analys av kvantitativ data Huvudsyftet med att analysera kvantitativ data är att hitta mönster och komma fram till slutsatser. Det finns flera olika tekniker av olika komplexitet för kvantitativ dataanalys. Den enklare typen av analys vilken oftast används vid mindre projekt innehåller tabeller, diagram och grafer för att illustrera data. Med användning av dessa kan forskaren eller läsaren utläsa mönster i undersökningen. Vid ökad komplexitet kan medelvärden och liknande bidra till att hitta mönster. Vid större projekt används mer komplexa tekniker för att verifiera mönster och bevisa att de inte är slumpartade. (Oates 2010) Visuell framställning av data Det finns många olika sätt att visa upp kvantitativ data på ett tydligt sätt. Bland annat tabeller, diagram och grafer. Vid analys av kvantitativ analys är det viktigt att välja rätt sätt att presentera data så att resultatet blir tydligt. (Oates 2010) Tabeller Tabeller går att använda till alla typer av data och är enkla att framställa. I tabeller kan data grupperas på så sätt att liknande data hamnar i samma grupp. Detta kan göras exempelvis för att rådata är omfattande och behöver kortas ner för att ge översikt. (Oates 2010) Diagram Det finns flera olika diagram bland annat stapel- eller cirkeldiagram. Stapeldiagram används ofta för att visa frekvenser av data. Stapeldiagram är bra att använda för att presentera hur stor frekvens det är av några olika grupperingar. Cirkeldiagram visar på ett bra sätt upp hur svaren fördelar sig på en viss fråga. (Oates 2010) Grafer Det finns också olika typer av grafer att använda sig av för att presentera data, exempelvis punkt- och linjegrafer. Punktgrafer kan med fördel användas för att visa relationen mellan olika variabler. Genom att mäta de olika variablerna med samma intervall och visa upp det på en punktgraf så kan man se utifall ena variabeln ökar och den andra också ökar så finns det troligtvis en relation mellan variablerna. Linjegrafen kan användas för att visa trender på ett tydligt sätt. (Oates 2010) 2.4 Genomförande Enkätens frågor ska vara anpassade för att ge underlag till svar på frågeställningen. Målet är att få minst 20 svar för att undersökningen ska kunna ge trovärdiga svar. För att uppnå dessa kriterier kommer enkäten innehålla fyra frågor, dels för att endast relevant data samlas in och dels för att få fler respondenter då enkäten inte är tidskrävande. Respondenterna till enkäten ska vara personer 11

13 som redan vet hur man använder BitTorrent och vad som krävs av en denne. Enkäten kommer byggas upp i Google:s webbapplikation Spreadsheets (spreadsheets.google.com). Distribution av enkäten sker på Facebook ( där snöbollsurval används. Snöbollsurval innebär att man väljer ut ett antal personer som lämpliga respondenter, dessa personer väljer i sin tur ut några personer som lämpliga respondenter. För att analysera data från enkäten kommer verktyg ur Google Spreadsheets användas. Med denna webbapplikation kan man ta fram olika diagram för att se hur totala mängden respondenter svarat. Utifrån dessa diagram kan man dra slutsatser på hur användare tycker generellt och bidra till svar på frågeställningen. 2.5 Reliabilitet Reliabilitet är ett mått på hur pass tillförlitlig data är, med detta menas att om undersökningen genomförs igen ska resultatet bli detsamma (Bell 2006). När det gäller enkäter handlar det om hur data samlas in. Detta baseras på bland annat hur enkäten är upplagd, spriden, vilka frågetyper som ställts och om enkäten provats på testpersoner innan den skickats ut till respondenter. (Oates 2010) Innan enkäten skickades ut till respondenterna testades den och reviderades. 34 respondenter deltog vilket är ett tillräckligt antal respondenter för att data ska anses som tillförlitligt. De frågor som ställts är fyra stycken stängda frågor med fasta svarsalternativ. Frågorna doldes delvis ifrån varandra så att svar inte skulle påverka varandra. I en av frågorna sorterades svaren utan inbördes ordning så att de inte skulle påverka respondenten. Öppna frågor eller svarsalternativ hade kunnat ställas hade kunnat öka reliabiliteten. Analysen av öppna frågor eller svar kan dock vara svårare att tolka data och situationer där antaganden om vad respondenten svarat hade kunnat uppstå. 2.6 Validitet Enkäters validitet kan delas upp i två punkter: innehållsvaliditet och konstruktionsvaliditet. Innehållsvaliditeten handlar om frågorna är motiverade utifrån ämnet som efterfrågas, i detta fall uppsatsens frågeställning. Konstruktionsvaliditeten handlar om frågorna som ställs kommer ge de svar som är önskade. (Oates 2010) Enkätens uppbyggnad och frågor har fokuserat uteslutande på uppsatsens frågeställning och ställts på ett tydligt sätt för att respondenten inte ska behöva misstolka. 12

14 2.7 Källkritik Artiklar och konferenshandlingarna som används till teori i denna uppsats är nästan uteslutande hämtade från ACM, Association for Computing Machinery. ACM har ett stort digitalt bibliotek med datavetenskaplig litteratur. Enligt ACM själva är litteraturen i deras bibliotek trovärdig och i framkant av forskning inom datavetenskapen. (Association for Computing Machinery 2011) Den elektroniska informationen kommer nästan uteslutande från officiella källor. Därför går det att anse denna information som högt trovärdig. 13

15 3 Teori Denna del tar upp grundläggande funktioner och teorier om överföringsmodeller så som Client-Server samt Peer-To-Peer. Vidare presenteras Peer-To-Peer-tekniken BitTorrent och dess byggstenar. Utöver grundläggande funktioner i BitTorrent kommer även andra delar som läsaren behöver ha förståelse om att tas upp och förklaras. Begrepp som kommer användas i uppsatsen blir förklarade för att läsaren skall få förståelse. 3.1 Klient-Server Det finns i huvudsak två olika modeller för att kommunicera över internet. Dessa två är Klient-Server (KS) modellen och Peer-To-Peer (P2P) modellen som presenteras i senare avsnitt. KS-modellen fungerar precis som det låter. Mjukvara på en dator, kallad server, inväntar kontakt från mjukvara på en annan dator, kallad klient, som etablerar kontakt med servern. De olika datorerna har alltså förutbestämda roller, servern tar i huvudsak emot förfrågningar och svarar på dem och klienten i sin tur skapar förfrågningarna och tar emot svaren. (Comer 2009) Figur 1. Klient-Server modell, klienten (C) och servern (S) kommunicerar med varandra. Med KS-modellen använder man i huvudsak två olika protokoll för överföring av filer, dessa två är HTTP och FTP som förklaras nedan. De fördelar användare får av att använda KS-modellen är att tilliten för att data som hämtas verkligen kommer ifrån företaget i fråga. Ytterligare fördel för användaren är att företaget som äger servern står för hela distributionskostnaden. Nackdelen är framförallt att när en populär fil laddas ner från företaget av många användare samtidigt uppstår en flaskhals vid servern som bara kan distribuera med en maximal bandbredd. När den maximala bandbredden har uppnåtts och fler kunder ansluter och laddar ner blir hastigheten minskad till användarna. Det finns olika sätt att lösa detta problem på, exempelvis kan servern ha ett maximalt 14

16 antal simultana anslutningar till klienter. Detta innebär dock problem med tillgängligheten när användare som försöker ansluta blir nekade och således inte kan ladda ner filen innan det blir en ledig anslutning. (Comer 2009) Figur 2. Flaskhals uppstår när flera klienter (C) ansluter till samma server (S) samtidigt Klient-Server protokoll De två mest frekvent använda protokollen som också har använts länge för att överföra filer på Internet FTP och HTTP. Dessa bygger båda på Klient-Server som kommunikationsmodell. De har därför flera likheter men också olikheter FTP FTP är förkortning för File Transfer Protocol. Protokollet används för att, som namnet antyder, överföra filer över nätverk. FTP fungerar så att klienten skickar förfråganden till servern på en anslutning, kallad kontrollanslutning. Varje gång data ska överföras till eller från servern upprättas en till anslutning, kallad data-anslutning. Fördelen med FTP är att det går att ladda upp filer till en server, dessutom finns det applikationer vilka erbjuder användarvänliga grafiska gränssnitt. Nackdelen med FTP är att det till skillnad använder en port som ofta är spärrad. Detta innebär att till skillnad från HTTP så kan inte applikationen på en dator kommas åt utan att inställningar i brandväggen måste ändras. (Comer 2009) HTTP HTTP är en förkortning för HyperText Transfer Protocol. Primärt används det genom att en webbläsare skickar en HTTP-förfrågan till en server som servern svarar på. Med HTTP kan klienten göra en förfrågan på alla objekt på en webbsida och erhålla objektet i svaret från servern. Fördel med HTTP är att all kommunikation sker över samma port, därför är sannolikheten att fel uppstår av den 15

17 anledningen är liten. Det innebär alltså att applikationer som använder HTTP oftare fungerar än FTP. En annan fördel med HTTP är att flera parallella överföringar tillåts. Detta betyder att utnyttjandet av en användares bandbredd ökar. (Comer 2009) 3.2 Peer-to-peer Peer-to-peer eller P2P som det förkortas är en teknik för filöverföring där det centrala användningsområdet är att överföra data från en applikation till en annan på ett decentraliserat sätt. Då ordet peer översätts till jämlike på svenska antyder namnet P2P att alla datorer i nätverket är jämlika. Alla datorer i nätverket kan anta rollen som klient och server, det vill säga alla datorer kan både ladda upp till och ner från varandra. Skillnaden består alltså i att istället för att en användare har en applikation som hämtar data från en server, så kallat Klient-Server, så använder två användare applikationer som kommunicerar med varandra. En styrka med P2P är då en decentraliserad metodik används minskar det trycket på enskilda servrar som kan uppstå vid användning av Klient-Servertekniker. (Erman 2005) Figur 3. Alla peers (P) kan skicka data till varandra utan någon central nod. Begreppet P2P används med ett brett spektrum och det finns många olika applikationer och protokoll som implementerar P2P på olika sätt. Definitionen av P2P är att alla noder i nätverket behandlas som jämlikar och således finns ingen på förhand utsedd rollindelning. Däremot brukar P2P-nätverk delas upp olika former. I den rena formen av P2P-nätverk kan en deltagare bryta sin anslutning utan att resterande nätverk upplever någon försämring. I hybrid -formen av P2P-nätverk finns det några centrala noder för att nätverket ska fungera. Skillnaden mot Klient-Server-nätverk är att den centrala noden inte deltar i utbytet av data utan ser bara till att deltagarna i nätverket kan utbyta data med varandra. Vanligtvis indexerar de centrala noderna de filer som finns på nätverket. (Erman 2005) 16

18 3.3 BitTorrent BitTorrent är ett P2P-protokoll som används för att dela filer på ett resurseffektivt och robust sätt. Det fungerar så att en person som har en kopia av en fil skapar en torrent-fil som innehåller information om en tracker, servermjukvaran som håller reda på användare och vilka filer som delas ut. När sedan leechers, alltså nedladdare, laddar ner den torrent-filen så kan de ladda ner data från originalinnehavaren. Den fil som laddas ner delas av klienten upp i många mindre bitar vilka överförs mellan användare. Detta möjliggör att så fort en leecher börjar ladda ner bitar av en fil så kan dessa delas ut till andra leechers. De användare som innehar en fullständig kopia av originalfilen kallas seeders, det vill säga distributörer. På detta sätt minskar den flaskhals som uppstått med användning av exempelvis FTP. Populära filer som delas ut och som många vill ladda ner samtidigt brukar generera så kallade flash crowds, BitTorrent är särskilt bra på att undvika dessa ansamlingar då alla användare i nätverket laddar ner av varandra (Pouwelse, o.a. 2005). Överföring med BitTorrent ses som den rena formen av P2P nätverk men en tracker behövs för att överföringen ska kunna kommunicera. (Legout, o.a. 2007) För att använda BitTorrent behövs följande komponenter En webbserver för att distribuera torrent-filer En server med speciell mjukvara, en så kallad BitTorrent-tracker En statisk fil med information om tracker och torrent-innehåll, en torrent-fil En användare med en original-fil, data att ladda ner En slutanvändare som hämtat torrent-filen för att ladda ner en kopia av original-filen Det kan finnas godtyckligt många slutanvändare. (Cohen, The BitTorrent Protocol Specification 2009) Figur 4. Seeder (S) skickar ut delar till ett fåtal leechers (L), dessa distribuerar vidare delarna till andra leechers. 17

19 Den stora vinsten som uppstår av att använda BitTorrent illustreras tydligt med följande scenario: En fil som tillgängliggörs med HTTP behöver laddas ner från en och samma server under i en kontinuerlig ström. Det kostar pengar att bistå med denna server och den mängden trafik som genereras av den. Dessutom kan upplevelsen för den användare som vill ladda ner filen försämras då servern endast har en begränsad mängd bandbredd. Genom att istället använda BitTorrent för distribution ökas utnyttjandet av bandbredd och sänker belastningen på servern. Detta sker genom att varje användare som laddar ner filen samtidigt laddar upp samma fil till andra användare. Även när en användare laddat ner filen kan denne välja att fortsätta ladda upp till andra användare. Detta delar ut kostnaden för distribution till användarna vilket innebär att data kan överföras till ett godtyckligt antal användare utan att kostnaden stoppar. (Cohen, Incentives Build Robustness in BitTorrent 2003) Genom ovanstående exempel går det att utläsa att BitTorrent är en robust teknik för överföring av filer. Då en fil som laddats ner kan fortsätta att laddas upp när den är klar så skulle ett avbrott på servern med original-filen inte göra att användare inte kan fortsätta ladda ner filen då den finns på fler ställen. Det som också händer är att bandbredden delas upp mellan varje nedladdare och uppladdare i den så kallade svärmen istället för att riktas mot en enskild server. (Cohen, Incentives Build Robustness in BitTorrent 2003) 3.4 Peers En peer är en användare i en BitTorrent-svärm, en svärm består av peers sammanlänkade med hjälp av en tracker. Denne kan ha rollen som seeder eller leecher. För att användaren ska få ta del i svärmen behöver denne ha laddat ner en torrent-fil för att få kontakt med en tracker. (Legout, o.a. 2007) Seeder En seeder är en peer som har en fullständig kopia av en torrent. Seedern delar med sig av data i en torrent, alltså laddar upp till svärmen. Seedern fortsätter ladda upp data till dess att användaren avbryter. I en fungerande svärm finns det minst en seeder. (Legout, o.a. 2007) En seeder bör ha en så hög utgående bandbredd som möjligt, detta gäller framförallt för den förstaseedern eftersom flash crowd kan uppstå. Genom att kunna skicka mycket data samtidigt kan nya seeders uppstå snabbare. När flera seeders finns i en svärm ökar den totala hastigheten och torrenten sprids snabbare. Det är även gynnsamt för en svärm om seeders kan ha så lång upptid, tid som en peer är ansluten till svärmen, som möjligt då tillgängligheten ökar. Om en initial seeder endast hinner ladda upp 50 % av en torrent innan avbrott så kommer svärmen stanna när dessa 50 % 18

20 fördelats mellan alla leechers, svärmen kommer endast kunna få fullständiga kopior om någon seeder återupptar uppladdningen. (Andrade, o.a. 2005) Det finns tre huvudsakliga lägen då en peer blir en seeder. En peer skapar en torrent och delar med sig av denna till svärmen. Denna användare är då den enda användaren med fullständig kopia av torrenten och är således den enda seedern i svärmen. En peer ansluter till en svärm men har redan en fullständig kopia av torrenten. Alla filer som ingår i torrenten kommer då att verifieras på peer:ens dator. Om alla filer är giltiga så tar peer:en rollen som seeder. Det vanligaste sättet för en peer att ta rollen som seeder är när peer:en ansluter till en svärm och börjar ladda ner en torrent. När en fullständig kopia av torrenten är nedladdad så fortsätter peer:en att dela med sig av torrenten till svärmen. För att sammanfatta dessa punkter blir en peer seeder när denne har autentiserat alla delar av en torrent och de alla är godkända. (Cohen, The BitTorrent Protocol Specification 2009) Leecher En leecher är en peer som har en ofullständig kopia av torrenten. Leechern laddar ner kopian från svärmen genom att ladda ner en torrent-fil så att klienten får kontakt med trackern. En peer fortsätter vara leecher under hela tiden denne endast har en ofullständig kopia av torrenten. När en fullständig kopia av torrenten är nedladdad blir leechern en seeder. Så fort leechern har laddat ner någon del av torrenten kan denna del laddas upp från leechern till andra i svärmen. (Levin, o.a. 2008) Precis som seedern är det bra för en leecher att ha så hög bandbredd som möjligt. Då rättvisesystemet i BitTorrent gör att en peer som inte laddar upp bra också får ladda ner mindre bitar gör en dålig bandbredd att nedladdningen tar längre tid än en för en peer med hög bandbredd. Dessutom tjänar svärmen på att alla peers har en så hög bandbredd som möjligt då detta medför att hastigheter och därmed tillgänglighet ökar. (Erman 2005) En peer är en leecher i följande fall: En peer laddar ner en torrent-fil med trackerinformation. Denna peer har ingen data ur torrenten i förväg och börjar därför ladda ner den från 0 %. En peer laddar ner en torrent-fil med trackerinformation. Denna peer har 50 % av datan i torrenten sedan innan. Klienten verifierar datan på användarens hårddisk och den data som 19

21 är autentisk behöver inte laddas ner igen. Om all data sedan innan är autentisk behöver peer:en bara ladda ner resterande 50 %. En peer laddar ner en torrent-fil med trackerinformation. Denna peer tror sig ha fullständig kopia av datan i torrenten men när klienten verifierar datan visar det sig att 10 % inte är autentisk. Peer:en blir då en leecher och behöver ladda ner de 10 % som var icke-autentiska. (Cohen, The BitTorrent Protocol Specification 2009) 3.5 Trackern En tracker är mjukvara på en server som håller reda på peers och statistik om dem. Statistiken som samlas är grundläggande såsom vad en peer är aktiv i för torrents, hur mycket en peer har laddat ner och hur mycket en peer har laddat upp. Klienter och trackern kommunicerar med varandra genom HTTP. Trackern behövs för att peers ska kunna hitta varandra vid centraliserad koordinering men om trackern skulle få ett avbrott efter att en peer har hittat en annan så kan dessa fortfarande kommunicera med varandra. Trackern erhåller endast en lista med alla peers som är anslutna till en torrent. Det är sedan peers i svärmen som är ansvariga för att trafiken ska fungera. (Erman 2005) Decentraliserad tracker Med decentraliserad tracker menas att istället för att peers använder en central tracker för att komma i kontakt med andra peers sköts kontakten decentraliserat genom användning av DHT, Distribuerad Hash Tabell. En DHT är en tabell uppbyggd av nyckel-värde-par. DHT innehåller noder och adressen till dem. Varje nod har en globalt unik identifierare vilket gör att de kan hittas av andra noder. På detta sätt blir varje peer en tracker och helheten i svärmen utgör en distribuerad tracker utan central punkt. (Loewenstern 2008) 3.6 Klient En klient är den programvara som används för att ladda ner filer med BitTorrent. Klienten håller reda på data som laddas ner, var den tar vägen och om den är autentisk. Det är klienten som sköter kommunikationen mellan trackern och andra peers. (Erman 2005) För att ladda ner data med BitTorrent behöver användaren installera en klient och ladda ner en torrent-fil. Klienten läser informationen i torrent-filen och börjar kommunicera med trackern. Trackern, som har en lista med alla peers som delar samma torrent, möjliggör sedan kommunikation mellan peers. (Erman 2005) 20

22 3.6.1 Torrent-filen En torrent-fil är en fil med information som klienten läser för att få det som krävs för att kunna ansluta sig till en svärm. Den information som står i torrent-filen är bland annat antal delar inklusive verifikations-hashar och adress med port till trackern. Det är torrent-filen som en användare måste hämta, förslagsvis från webbserver, för att kunna ladda ner någonting med BitTorrent. (Legout, o.a. 2007) 3.7 Implementerade kommersiella modeller Modeller där P2P används för att distribuera produkter existerar. Det finns de som använder BitTorrent och de som använder andra typer av P2P. Några exempel på vilka dessa är och hur de fungerar beskrivs nedan Blizzard Entertainment Blizzard är ett företag som utvecklar spel och har stort fokus på multiplayerspel, multiplayer syftar på att spelare kan spela med varandra över Internet. De har utvecklat spel som World of Warcraft och Starcraft vilka båda har flera miljoner aktiva spelare. Blizzard distribuerar deras spel både genom fysiska butiker och digitalt framförallt genom deras egna webbaserade butik. (Blizzard Entertainment 2011) När en kund köper ett spel via Blizzards digitala butik laddar denne ner en klient som kallas Blizzard Downloader och som i sin tur sköter nerladdningen av själva spelet. Blizzard Downloader används även för att distribuera trailerfilmer och uppdateringar till spelen. För att möta den stora efterfrågan på dessa, med mängd data mätt, stora spel, uppdateringar och filmer använder Blizzard BitTorrent i deras nerladdningsklient. Det går dock att stänga av BitTorrentfunktionen i klienten. Klienten fungerar så att när en kund ska ladda ner produkt kontaktas en tracker och en av Blizzards egna filservrar börjar genast skicka bitar av produkten till klienten. Klienten får sedan kontakt med andra peers som samtidigt håller på att ladda ner produkten. Under hela tiden data laddas ner så skickas bitar av produkten till andra peers precis som en vanlig BitTorrent-svärm fungerar. När produkten är färdignerladdad stängs klienten av vilket innebär att kunden inte fortsätter som seeder. (Blizzard Entertainment 2011) Spotify Spotify är ett företag som utvecklar och tillhandahåller en digital musikspelare. De har ett stort bibliotek med över 13 miljoner låtar på Internet som musikspelaren kan strömma och spela upp. Spotify har över 1 miljon betalande kunder och ännu fler kunder som använder deras reklamfinansierade tjänst (Ek 2011). Spotify erbjuder olika typer av tjänster: en reklamfinansierad 21

23 tjänst som kunden inte betalar för och två tjänster som kostar 49kr/månaden eller 99kr/månaden för kunden som då slipper reklam (Spotify Ltd. 2011b). (Spotify Ltd. 2011a) Spotify använder en variant av P2P för att distribuera musiken till kunderna. De använder P2P för att minska kostnader som uppstår med hårdvara och bandbredd samt för att kunden ska få en bättre nerladdningsupplevelse utan väntan. När en kund använder Spotify:s klient och klickar på att spela en låt skickas en förfrågan till Spotify:s servrar om att ladda ner första delen av låten. Under tiden den nerladdningen sker så letar klienten efter andra peers, alltså andra klienter, som har återstående delar av låten. Om det skulle visa sig att hastigheten från andra peers inte duger så börjar klienten ladda ner från Spotify:s servrar och vice versa. (Kreitz 2009) Skype Skype är ett program för att kommunicera med varandra över Internet. Genom Skype kan man ringa både med live-video och utan. Det går dessutom att ringa från dator till vanliga telefoner och mobiltelefoner från Skype. Skype utgår från ett gratiskonto där användare kan ringa till andra skypeanvändare utan kostnad. Om sedan samtal ska göras till vanliga telefoner eller mobiltelefoner kan användare betala antingen per minut eller månadsvis. (Skype Limited 2011) Skype använder ett P2P-nätverk för att klienter ska kunna kommunicera med varandra. Genom att använda P2P överkommer Skype flera problem. Ett problem som uppstår vid internet-baserade kommunikationsapplikationer är att det behövs en instans som håller reda på användarna. Ofta är denna instans centraliserad vilket kostar mycket när användarskaran ökar. Genom att decentralisera denna instans och använda P2P minskar kostnaden markant. I Skype:s nätverk finns det flera supernoder, noder som bygger en stomme i nätverket, vilka kommunicerar med varandra så att alla noder i nätverket känner till var alla andra noder finns. När ett samtal genomförs med Skype håller klienten hela tiden reda på hur data ska skickas för att snabbaste vägen ska tas. Om ett problem uppstår vid en nod på vägen upptäcker klienten detta och dirigerar om trafiken till en bättre nod. (Skype Limited 2011) 22

24 4 Empiri Denna den behandlar hur svaren fördelades på enkäten samt presentation av nuvarande implementationer av BitTorrent i kommersiella system. 4.1 Enkät Webbenkäten gjordes med hjälp av Googles verktyg Spreadsheets (spreadsheets.google.com). Utdelningen av enkäten skedde på Facebook ( där en fråga om personer som använt BitTorrent kunde tänka sig att svara på en kort enkät ställdes på författarens vägg. Under de två dagar som enkäten fanns tillgänglig deltog 34 respondenter på den. I denna del av uppsatsen presenteras svaren. Fullständiga enkäten finns som bilaga. Fråga 1. När du laddar ner en digital produkt gratis, hur mycket brukar du då ladda upp? 40% Uppladdningskvot 30% 20% 10% 35% 24% 18% 24% Procent (%) 0% < < Figur 5. Fördelning av den normala uppladdningskvoten för respondenterna På fråga 1 finns svarsalternativen illustrerade i Figur 5. Fördelning av den normala uppladdningskvoten för respondenterna vilka kan delas upp i två kategorier, de som laddar upp mindre än vad de laddar ner och de som laddar upp mer än vad de laddar ner. 23

25 Uppladdningskvot 41% 59% <1.0 >1.01 Figur 6. Uppladdningskvoterna kategoriserade med värdet mindre än 1.0 och mer än 1.01 En kvot på 1.0 är teoretiskt optimalt om alla peers håller sig till det. Det som händer när någon i svärmen laddar upp mer än 1.0 är att det blir omöjligt att alla skulle kunna ladda upp till en kvot 1.0. Ett mer rimligt fall är att se på fördelningen av dem som laddar upp till en kvot över I jämförelse mot tidigare problem så är det givetvis möjligt att övertrassera 0.5 utan att det blir omöjligt att alla i svärmen ska kunna ladda upp till 0.5. Uppladdningskvot 35% > % <0.5 Figur 7. Fördelning av respondenterna som hade kvot över respektive under

26 Fråga 2. Om du som kund har betalat för en digital produkt, skulle du då bistå med din bandbredd för att hjälpa företaget att distribuera denna produkt? Bidra med bandbredd exkl. kompensation 53% 47% Ja Nej Figur 8. Fördelning av respondenter villiga att bidra med bandbredd utan att få kompensation I Figur 8 visas svaren på fråga 2. Fördelningen mellan hur stor del av respondenterna som var villiga att dela med sig av bandbredd utan kompensation. Fråga 3. Om du betalat för en digital produkt, skulle du om du fick någon kompensation hjälpa företaget att distribuera produkten? Bidra med bandbredd inkl. kompensation 3% Ja 97% Nej Figur 9. Fördelning av respondenter villiga att bidra med bandbredd med kompensation 25

27 I Figur 9 visas svaren på fråga 3. Fördelningen mellan hur stor del av respondenterna som var villiga att dela med sig av sin bandbredd med kompensation. Genom att kombinera Figur 6. Uppladdningskvoterna kategoriserade med värdet mindre än 1.0 och mer än 1.01 och Figur 8 till Figur 10 går det att se hur stor andel av respondenterna med normal kvot under 1.0 som var villiga att bidra med sin bandbredd utan kompensation. Det går likväl att se hur många respondenter med normal kvot över 1.01 som var villiga att bidra med sin bandbredd. 80% 60% 40% 20% 0% Fördelning av ställningstagande om distribution exkl. kompensation gentemot kvot över eller under % 60% 57% 43% Kvot <1.0 Kvot >1.01 Ja Nej Figur 10. Fördelning av hur respondenter är villiga att dela med sig av sin bandbredd om de i normala fall har en kvot på över eller under % 60% 40% 20% 0% Fördelning av ställningstagande om distribution exkl. kompensation gentemot kvot över eller under % 58% 50% 50% Kvot <0.5 Kvot >0.51 Ja Nej Figur 11. Fördelning av hur respondenter är villiga att dela med sig av sin bandbredd om de i normala fall har en kvot på över eller under

28 I Figur 11 presenteras en kombination mellan Figur 7 och Figur 8. Det går alltså att se hur stor del av respondenterna som var villiga att dela med sig av bandbredd utan kompensation grupperade i grupperna kvot över och under 0.5. Fråga 4. Vilken typ av kompensation skulle motivera dig mest för att hjälpa till med distributionen? 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 56% Billigare produkter Mest motiverande kompensation 26% Rabatt på andra produkter från samma företag 15% 3% Snabbare nedladdning Tidigare tillgång till nya produkter Procent (%) Figur 12. Fördelning av vilken kompensation respondenterna kände sig mest motiverade av Figur 12 visar svarsalternativen på fråga 4 och de kan även delas in i två kategorier. Den ena kompensationskategorin innebär att respondenten vill bli kompenserad ekonomiskt genom rabatt eller billigare produkter. Den andra kompensationskategorin innebär att respondenten vill ha kompensation i form av mervärde genom snabbare nerladdning eller tidigare tillgång till nya produkter. Kategoriserade kompensationsalternativ 18% 82% Ekonomiskt värde Mervärde Figur 13. Kompensationsalternativen kategoriserade till ekonomiskt värde och mervärde. 27

29 Genom att jämföra vilken kompensation som var mest motiverande respektive de som hade kvot över eller under 0.5 samt över eller under 1.0 sammanställs Figur % 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Fördelning av kompensationer för kvotgrupper 58% 25% 17% 0% 55% 27% 50% 30% 64% 21% 14% 15% 14% 5% 5% <0.5 >0.51 <1.0 >1.01 0% Billigare produkter Rabatt på andra produtkter Snabbare nedladdning Tidigare tillgång till nya produkter Figur 14. Fördelning av kompensation för kvotgrupperna över eller under 0.5 samt över eller under 1.0 Det går att presentera Figur 14 med kategoriseringen i Figur 13 för att tydliggöra skillnader mellan de olika kvotgrupperna och vilka kompensationskategorier de har valt. 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Fördelning av kompesnationskategorier för kvotgrupper 83% 82% 80% 17% 18% 20% 86% <0.5 >0.51 <1.0 > % Ekonomiskt värde Mervärde Figur 15. Fördelning av kompensationskategorier för kvotgrupperna över eller under 0.5 samt över eller under

30 5 Analys I detta avsnitt analyseras svaren på enkäten och slutsatser konstateras utifrån uppsatsens teori och frågeställning. 5.1 Analys av enkätsvar Urvalsmetoden för enkäten fungerade bra. Respondenter som svarade var Internetanvändare med erfarenhet av BitTorrent. Då inga krav förutom erfarenhet av BitTorrent ställdes på respondenterna så bör en sund variation ha svarat. Innan enkäten påbörjades fanns en introduktionstext som innehöll en kort förklaring av BitTorrent och enkätens grund. På varje fråga som oklarhet skulle kunna infinna sig fanns ett förtydligande. Dessutom testades enkäten innan den gavs ut vilket resulterade i en revidering. Eftersom dessa steg är vidtagna bör svaren i enkäten vara varierade utan styrning Kvotfördelning Den första frågan som respondenterna svarade på var vilken kvot de vanligtvis hade vid nerladdning. De olika svarsalternativen fördelades från att ladda upp under hälften så mycket som laddas ner till att ladda upp 50 % mer än vad som laddas ner. Att vanligtvis ladda upp mindre än hälften av vad man laddar ner tyder på att det inte finns något som motiverar att ladda upp. Gruppen med respondenter som svarade att de vanligtvis hade en kvot på <0.5 var den största gruppen av alla kvotgrupper i undersökningen, 35 % av respondenterna tillhörde denna grupp. De respondenter som hade en kvot på mindre än 1.0 och alltså laddar ner mer än de laddar upp var den största gruppen i undersökningen med 59 %, vilket visas i Figur 6. Att kvotgrupperna är fördelade på detta vis vittnar om att incitament saknas och bevisar att uppsatsens frågeställning är gällande Bidragsfördelning På frågan om respondenter var villiga att dela med sig av sin bandbredd utan att få kompensation från företaget de laddar ner sin köpta produkt ifrån var det 47 % som var beredda att göra detta. Diagram på detta går att se i Figur 8. Detta kan anses som en ganska hög siffra då användaren både betalar för produkten och för att få den levererad. Delas svaren upp svaren enligt Figur 10 blir det tydligare att de respondenter som vanligtvis har en kvot under 1.0 också oftare säger nej till att bidra med bandbredd. Av de med kvot under 1.0 hade 40 % svarat att de ville bidra med bandbredd för en betalad produkt och leveransen. En ganska uppseendeväckande siffra uppstår dock när man kollar i Figur 11 då det visar sig att 42 % av dessa faktiskt kan tänka sig att bidra med bandbredd, alltså högre siffra än om man räknar med kvotgruppen Då antalet respondenter är 34 och procenttalen inte skiljer sig mycket kan man dock ta siffrorna med en nypa salt då ett högre antal respondenter 29