For community networks research we provide a city-scale simulation model of a BATMAN IV community network. To simulate the network, we first implemented a computer simulation model of BATMAN IV for the OMNeT++ discrete event simulation engine. We then gathered measurements in the real network to parameterize the model and validated its agreement with measurement data based on traces.

Here, we make all simulation models (and their parameterization to resemble the Freifunk network of Paderborn) publicly available as Open Source to serve as a basis for future research on community networks.

If you are using this model (or components from it) in your publications we would appreciate a citation:

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  • Tobias Hardes, Falko Dressler and Christoph Sommer, "Simulating a City-Scale Community Network: From Models to First Improvements for Freifunk," Proceedings of International Conference on Networked Systems (NetSys 2017), Göttingen, Germany, March 2017.
    [DOI, BibTeX, PDF and Details...]

Source Code

The source code and basic installation instructions are available here.

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Containers as a Service with Docker to Extend an Open Platform

ALFRED was envisioned from the start with an app marketplace to act as an open platform. Following the “Privacy by Design” approach it was clear that the open platform needs to be a closed system to enforce that the end user stays in full control of his data, those drastically limiting the possibilities for third parties to extend the user experience. In the past, the deployment of different web services was linked with major efforts as each web service could use fine differences in the stack, resulting in incompatibilities and conflicts. Containerisation with Docker overcomes this issue; allowing web services to be handled as easily as Apps. Can this approach be the future to extend closed systems?

The ALFRED project organized a IEEE workshop in collaboration with invited speakers to present and discuss several topics:

- possibilities for interoperability and open frameworks to bring solutions together
- research results concerning interoperability and standards in the field of active ageing
- needs of end users of technology and how these can be tackled within research
- news from Google about it’s Google Cloud Platform and Google’s Big Data Solutions

The Docker talk was part of this IEEE conference. The slides are available here.

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Performance Analysis and Simulation of a Freifunk Mesh Network in Paderborn using B.A.T.M.A.N Advanced

Tobias Hardes, "Performance Analysis and Simulation of a Freifunk Mesh Network in Paderborn using B.A.T.M.A.N Advanced," Master's Thesis, Department of Computer Science, University of Paderborn, October 2015. (Advisors: Falko Dressler and Christoph Sommer) [BibTeX, Details...]

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Abstract

Free networks are established and maintained by more and more people on a voluntary basis to be independent from commercial providers. This also enables an uncensored communication and leads to a network owned by a community. Freifunk is such a project and it is based on wireless mesh networks. All participants provide an own wifi router (node) for transferring data between different devices. The routing protocol used in the Freifunk network of Paderborn is called Better Approach To Mobile Ad-hoc Networking advanced (B.A.T.M.A.N. IV or Batman-adv). It uses so called Originator Messages (OGM) to announce the existence of a node and to measure the quality of different links in the network. The Freifunk network in Paderborn consists of about 800 nodes that periodically broadcast OGMs. This leads to a substantial base load of ∼25 GByte per month and node. Instead of performing modifications in the real network, I create a simulation model of the current network structure and implement version IV of the B.A.T.M.A.N. routing protocol. The model is validated by using data from the real network. Based on this model I propose and evaluate five different opportunities to improve the base load without impairing other functionality of the network. The simulation results show that a combination of two improvements can lead to a reduction up to 90%.

 

BibTeX reference

@phdthesis{hardes2015performance,
author = {Hardes, Tobias},
advisor = {Dressler, Falko and Sommer, Christoph},
title = {{Performance Analysis and Simulation of a Freifunk Mesh Network in Paderborn using B.A.T.M.A.N Advanced}},
institution = {Department of Computer Science},
year = {2015},
month = {October},
school = {University of Paderborn},
type = {Master's Thesis},
}
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Efficient Authentication of Outsourced File Systems

Eine Ausarbeitung im Masterstudiengang Informatik. Es geht um die Authentifizierung von ausgelargerten Dateisystemen. Die Arbeit basiert auf einem Paper aus dem Jahr 2008.

Die Ausarbeitung legt einen starken Fokus auf die allgemeinen Algorithmen und auf die Funktionsweise.

Die schriftliche Arbeit gibt es hier, die Präsentation hier.

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Geschützt: Die ersten Versuche mit einem Bonsai

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Freifunk in Paderborn - Ein Update

Es ist immer toll, wenn eine Idee so gut aufgenommen wird, wie Freifunk in Paderborn und Umgebung!

Vor einiger Zeit habe ich das Projekt Freifunk schon ein Mal kurz vorgestellt. Seitdem ist viel passiert.
Aus einer Idee von zwei Nachbarn ist mittlerweile ein großes Netzwerk mit vielen Fans und Unterstützern geworden. Aktuell (24.02) haben wir bereits knapp 40 Freifunk-Router in Paderborn, die von Firmen, Parteien und natürlich Privatpersonen bereitgestellt werden.
Das Projekt war bereits zwei Mal Thema in einer Tageszeitung und fast täglich bekommen wir Anfragen oder E-Mails mit Informationen zu neuen Knoten, die aufgestellt wurden.

Schön ist auch, dass wir die "Freifunker" schon gar nicht mehr alle selbst persönlich kennen. Das zeigt, wie weit die Idee mittlerweile getragen wurde.2014-02-22 20.18.31

Auch der eine oder andere Blogeintrag zeigen, dass die Idee super aufgefasst und immer stärker wächst. Es ist auch kein Problem Router in großen Mengen zu bestellen - liegen bleiben werden sie nicht 😉

Der aktuelle Stand macht große Hoffnung, da wir aktuell eigentlich noch gar nicht richtig gestartet sind. Es fehlt noch Arbeit am dem Gateway und an der Firmware für unsere Router.
Ist dies geschafft, wächst das Paderborner Netz hoffentlich noch stark an und findet viele Bürger, Touristen, Studenten und alle möglichen Menschen, die sich an einem offenen, freien, nicht kommerziellen, unzensierten und anonymen Netzzugang bereichern können :-).

postkarte_vorne

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Passwortsicherheit und Hashes

Vortrag zum Thema Passwortsicherheit und Hashes

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Raspberry PI als zentraler TOR Server

Wie in Raspberry PI als TOR Relay Knoten konfiguriert wird, wurde hier schon gezeigt. Natürlich funktioniert das auch auf jedem anderen Linuxsystem, aber ein Raspberry PI schafft das auch und verbraucht nur 3 Watt.

Für Clients (Notebooks etc.) gibt es ebenfalls eine Anwendung, um das TOR-Netzwerk benutzten zu können. Nun diese Software muss auf jedem Gerät installiert werden. Einfächer wäre ein zentraler Server innerhalb eines Netzwerks, der diesen Dienst einfach bereitstellt.

Das Ganze funktioniert mit dem bereits konfigurierten TOR-Relay Knoten - wir müssen das Ganze nur etwas erweitern.... hier

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Raspberry PI als TOR Relay Knoten

Das TOR-Netzwerk (TOR kurz für The Onion Routing) ist ein Netzwerk für die Anonymisierung von Verbindungsdaten des Internetnutzers.

Damit das Netzwerk funktioniert, erfordert dies viele Teilnehmer, die eigenen Kapazitäten zur Verfügung stellen. Diese Teilnehmer betreiben einen so genannten Relay-Node,  also einen Knoten, der Daten aus dem TOR-Netzwerk entgegen nimmt und zufällig weiterleitet. Die Verbindung zwischen den Knoten erfolgt verschlüsselt und ein Knoten besitzt nur die Kenntnis über einen direkten Nachbarknoten und nicht über den gesamten Fluss des Netzwerks. (Quelle: https://www.privacyfoundation.ch)

Alles Weitere findet sich hier

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Raspberry PI als SDR Server

Auf der 58. UKW-Tagung (es wurde berichtet) gab es verschiedene Vorträge zu dem vielseitigen Raspberry PI - darunter auch einen Punkt, wo der Raspberry PI als SDR Server betrieben werden kann.

Die Idee fand ich ziemlich cool und einfach und so also direkt mal ausprobiert. Ich nutze dafür den R820T NooElec Stick, der knapp 20€ kostet und für die "normale Anwendung" reicht.

An sich reichen ein paar Zeilen Code, bis das Ganze läuft. Der Raspberry stellt dabei nur das Signal zur Verfügung, weshalb die CPU-Last auf den Client ausgelagert wird.

Nachfolgend kurz die Kommandos, die auf der Shell ausgeführt werden müssen:

Das erste Kommando lädt allgemein Pakete herunter, die für den weiteren Verlauf gebraucht werden:

 sudo apt-get install git cmake libusb-1.0-0.dev build-essentials 
  • git: Versionsverwaltungssystem - genutzt für Softwareprojekte
  • cmake: Tool für die Erstellung von Software. Es generiert zusätzliche Dateien, die von dem eigentlichen Compiler später genutzt werden.
  • libusb-1.0-0.dev: USB-Programmierbibliothek
  • build-essentials: Wird benötigt, um Pakete zu erzeugen

Das zweite Kommando lädt den Programmcode für benötigte Software, um den DVB-T Stick zu steuern. Der Befehl erstellt ein neues Verzeichnis, in diesem Fall "rtl-sdr" und lädt die Quelldateien unter der angegebenen URL in dieses Verzeichnis.

 git clone git://git.osmocom.org/rtl-sdr.git 

Wir wechseln in das neue Verzeichnis, erstellen den Ordner "build" und wechseln in diesen.

 cd rtl-sdr/ 
 mkdir build 
 cd build 

Wir führen "cmake" auf dem darunter liegenden Ordner aus. Das Resultat landet in dem Ordner "build", den wir eben angelegt haben.

 cmake ../ 

Compilieren des Codes und anschließendes Installieren der Software.

 make 
 sudo make install 

Der Befehl "ldconfig" steuert die Verwaltung der Bibliotheken, die im System verwendet werden und mit dem nachfolgenden Befehl werden die Verweise auf diese Bibliotheken aktuallisiert.

 sudo ldconfig 

Für die Kommunikation mit dem Stick muss noch eine Datei kopiert werden. "udev" ist dabei ein Gerätedienst, der die Geräte im Verzeichnis /dev dynamisch verwalten kann.

 sudo cp rtl.sdr.rules /etc/udev/rules.d 

Jetzt muss eigentlich nur noch das Programm gestartet werden. Da das Ganze über das LAN funktionieren soll, muss die IP mit angegeben werden:

sudo rtl_tcp -a 'ip' 

Also zum Beispiel:

sudo rtl_tcp -a 192.168.0.42 

Die Software startet und der Raspberry PI ist nun ein "SDR-Server".

Das Ganze lässt sich jetzt relativ simpel über das Programm SDR# steuern. Dazu muss in der Liste der Eintrag RTL-SDR / TCP gewählt - und unter "Configure" die IP und der passende Port gesetzt werden. Im Standard ist der Port "1234" und dieser wird auch auf dem Raspberry PI beim Starten des Programms angezeigt.
sdr_sharpUnd dann sollte eigentlich alles klappen. Wer das Tool zum ersten Mal nutzt, sollte etwas mit den Einstellungen spielen und darauf achten, dass die Werte "RF-Gain" oder "Filter bandwidth" passend zum erfassten Signal gesetzt sind.

Raspberry_SDR_Tisch

In vielen Quellen liest man, dass das Ganze nicht über WLAN und auch nur mit einem sehr schnellen LAN funktioniert. Ich habe meine Installation im Internet zur Verfügung gestellt und eigentlich funktioniert das so auch noch ganz gut. Auf jeden Fall ein schöne Möglichkeit für den Raspberry PI!

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