انتحال البروتوكول

تعمل بروتوكولات تصحيح الأخطاء ونقل الملفات عادةً عن طريق حساب مجموع اختباري أو رمز التحقق الدوري (CRC) لكتلة بيانات تُعرف باسم حزمة ، وإرسال الرقم الناتج في نهاية الحزمة. عند الطرف الآخر من الاتصال، يُعيد المُستقبِل حساب الرقم بناءً على البيانات التي استلمها ويُقارن النتيجة بما تم إرساله من الجهاز البعيد. إذا تطابقت القيمتان، فهذا يعني أن الحزمة قد أُرسلت بشكل صحيح، ويُرسل المُستقبِل إشارةً ACKبأنه جاهز لاستقبال الحزمة التالية.

يعتمد زمن إعادة إرسال البيانات ACKإلى المرسل على سرعة خطوط الهاتف، وليس على سرعة المودم ، ويبلغ عادةً حوالي عُشر ثانية على الوصلات القصيرة ، وقد يكون أطول بكثير على الوصلات الطويلة أو شبكات البيانات مثل X.25 . بالنسبة للبروتوكولات التي تستخدم حزم بيانات صغيرة، قد يكون هذا التأخير أكبر من الوقت اللازم لإرسال الحزمة. على سبيل المثال، يستخدم كل من بروتوكول UUCP "g" وبروتوكول Kermit حزم بيانات بحجم 64 بايت، والتي تستغرق حوالي عُشر ثانية للإرسال على وصلة بسرعة 9600 بت/ثانية. بينما يستخدم XMODEM حزمة بيانات أكبر قليلاً بحجم 128 بايت، والتي تستغرق حوالي عُشر ثانية للإرسال .

لا يمكن إرسال حزمة البيانات التالية إلا بعد ACKاستلام حزمة البيانات السابقة. في حالة XMODEM، على سبيل المثال، يعني ذلك أن إتمام دورة إرسال حزمة بيانات واحدة يستغرق ما لا يقل عن 0.2 ثانية . وهذا يعني أن السرعة الإجمالية لا تتجاوز نصف السرعة القصوى النظرية، أي أن كفاءة القناة تبلغ 50% .

تعالج تقنية انتحال البروتوكول هذه المشكلة من خلال جعل المودم المحلي يتعرف على وجود عملية نقل بيانات جارية، وذلك غالبًا بالبحث عن رؤوس الحزم. عند العثور عليها، يبحث المودم عن نهاية الحزمة، عادةً بمعرفة عدد البايتات في كل حزمة. على سبيل المثال، يحتوي بروتوكول XMODEM على 132 بايت في الحزمة الواحدة، وذلك بإضافة رأس الحزمة ومجموع التحقق إلى 128 بايت من البيانات الفعلية. عندما يكتشف المودم انتهاء الحزمة، يرسل فورًا ACKرسالة منتحلة إلى المضيف. يدفع هذا الحاسوب المحلي إلى إرسال حزمة أخرى على الفور، متجنبًا بذلك زمن الاستجابة الناتج عن انتظار رد ACKمن الجهاز البعيد. تُخزن بيانات الحزم المتعددة في مخزن مؤقت داخلي أثناء إرسال المودم لها إلى الجهاز البعيد. يسمح هذا بإرسال الحزم باستمرار، مما يحسن كفاءة القناة بشكل كبير. مع ذلك، يتطلب هذا أيضًا أن يكون الاتصال بين النظامين خاليًا من الأخطاء، حيث يكون المودم قد ACKراجع الحزم مسبقًا حتى قبل إرسالها. كان يتم معالجة هذا الأمر عادةً باستخدام بروتوكول تصحيح الأخطاء على مستوى المودم، مثل بروتوكولات شبكات مايكروكوم .

كان انتحال البروتوكول شائع الاستخدام أيضًا مع ميزة أخرى في أجهزة المودم عالية السرعة القديمة. قبل إدخال خاصية إلغاء الصدى في بروتوكول V.32 والبروتوكولات اللاحقة، كانت أجهزة المودم عالية السرعة تحتوي عادةً على "قناة خلفية" بطيئة جدًا لإرسال مثل هذه البيانات ACKإلى المرسل. على سبيل المثال، في جهاز TrailBlazer بسرعة 18500 بت/ثانية تقريبًا، كان بإمكان المودم إرسال ما يصل إلى 35 حزمة UUCP في الثانية إلى جهاز الاستقبال، لكن القناة الخلفية لم تكن توفر سوى 75 بت/ثانية، وهو ما لا يكفي إطلاقًا لحجم الرسائل البالغ 35 بايت (280 بت) التي ACKيُنشئها المضيف البعيد.

في هذه الحالة، سمح التزييف للمودم المُرسِل بمواصلة إرسال الحزم بأقصى سرعة ممكنة. في الوقت نفسه، قام المودم الموجود على الطرف المُستقبِل البعيد بإسقاط الحزم ACKالتي يُنشئها برنامج الحاسوب المحلي، مما أبقى قناة الاتصال الخلفية خالية. ولأن كفاءة القناة لم تُصبح مشكلة رئيسية إلا عند سرعات تتجاوز 2400 بت/ثانية، ولأن المودمات القادرة على العمل بسرعات أعلى من ذلك كانت تتمتع عادةً بقدرة معالجة كبيرة، فقد ارتبط تزييف البروتوكول في الغالب بهذه الأنظمة عالية السرعة.

قد تعاني اتصالات TCP من قيود في الأداء نتيجةً لعدم كفاية حجم النافذة للروابط ذات حاصل ضرب عرض النطاق الترددي والتأخير العالي ، وفي الروابط ذات التأخير الطويل مثل تلك التي تمر عبر الأقمار الصناعية الثابتة بالنسبة للأرض ، تؤدي خوارزمية بدء التشغيل البطيء لبروتوكول TCP إلى تأخير كبير في بدء الاتصال. يقوم جهاز التوجيه المُزوّر بإنهاء اتصال TCP محليًا وترجمة TCP إلى بروتوكولات مُصممة خصيصًا للتأخيرات الطويلة عبر رابط القمر الصناعي مثل XTP .

تقوم بروتوكولات SAP وRIP ببث معلومات الشبكة بشكل دوري حتى في حال عدم تغيير جداول التوجيه/الخدمة. ولذلك، فإن روابط WAN التي تعمل بنظام الاتصال عند الطلب في شبكات IPX لا تصبح خاملة أبدًا ولن تنقطع. سيقوم جهاز التوجيه أو المودم المُنتحل باعتراض بث SAP وRIP، وإعادة بث الإعلانات من جدول التوجيه/الخدمة الخاص به، والذي لا يقوم بتحديثه إلا عندما يكون الرابط نشطًا لأسباب أخرى.