Descreva um algoritmo de alto nível para reordenar pacotes numerados que chegam fora de ordem, verificar…

Questão

Descreva um algoritmo de alto nível para reordenar pacotes numerados que chegam fora de ordem, verificar integridade com MAC, rejeitar pacotes expirados por timeout e prevenir replay. Indique estruturas de dados usadas (por exemplo buffer, tabela de sequência) e passos de decisão.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Resposta modelo (exemplo de algoritmo de alto nível): 1) Estruturas: tabela de sequência (mapa seq ? pacote), buffer de recebimento ordenado, expected_seq (próxima seq esperada), janela (window_size), tabela de nonces/ids vistos para prevenção de replay, timers por lacuna. 2) Ao receber um pacote: a) Verificar formato e extrair número de sequência, MAC e payload; b) Verificar MAC usando chave compartilhada; se inválido, descartar e registrar evento de segurança; c) Verificar se número de sequência já está na tabela de nonces vistos; se sim, descartar (replay); d) Se seq fora da janela aceitável (muito antigo ou muito futuro), descartar ou sinalizar erro; e) Inserir pacote na tabela seq?pacote e no buffer. 3) Reassemblagem: enquanto tabela contém expected_seq, retirar o pacote correspondente, entregar payload à camada superior, remover entrada, marcar nonce visto e incrementar expected_seq; repetir para sequências consecutivas. 4) Timeouts e buracos: para uma lacuna em expected_seq, iniciar/renovar timer. Se timer expira antes do recebimento, tomar decisão configurada: pedir retransmissão (NACK), pular seq (se permitida) ou abortar a transferência; remover pacotes antigos do buffer e atualizar expected_seq adequadamente. 5) Prevenção de replay adicional: manter janela móvel de nonces/ids aceitos e limpar entradas antigas; usar número de sequência combinado com timestamp protegido pelo MAC. 6) Considerações operacionais: limitar tamanho do buffer para evitar exaustão de memória; registrar falhas de integridade e múltiplas inconsistências; usar retransmissão segura e políticas de QoS para priorizar reassemblagem. Este algoritmo garante reordenação correta enquanto verifica integridade (MAC), rejeita pacotes expirados ou repetidos e previne ataques de replay por meio de tabelas de nonces e validação de tempo.

Explicação

O algoritmo apresentado aborda de forma abrangente os principais desafios de reordenação, integridade e segurança de pacotes em um sistema de comunicação. Ele utiliza estruturas de dados apropriadas para gerenciar pacotes fora de ordem, garantir a integridade através de MAC e prevenir replay com o uso de nonces. Além disso, inclui mecanismos para lidar com timeouts e buracos na sequência, assegurando uma transferência de dados eficiente e segura.

Raio-X da questão

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