Neutralidad de la red: ¿cómo saben las operadoras que estás viendo un vídeo?

¿Cómo es capaz de saber una operadora qué estamos descargando si los paquetes van cifrados? Por su comportamiento en la tasa de envío.

El consumo de contenido multimedia está a la orden del día. Muchos son los que ven vídeos en YouTube, películas por Netflix o la infinidad de vídeos que se mueven por Facebook. Es por eso que las operadoras lanzan más planes con datos ilimitados. Unos datos que se gastan, sobre todo, en el consumo de ocio.

Pero las operadoras no son tontas y todo tiene sus límites. Es por eso que, a pesar de ofrecer un plan ilimitado, está limitado de otro modo. Es lo que está ocurriendo con el plan de datos ilimitados de Verizon y los problemas que están reportando algunos usuarios.

Según las quejas, Verizon estaría capando el ancho de banda ofrecido al usuario cuando consumen contenido multimedia en alta calidad. Esto hace que la calidad de vídeo ofrecida sea de 480p y con suerte 720p. A pesar de ser un plan de datos ilimitado.  Se limita el ancho de banda ofrecido por la operadora cuando se consume vídeo desde el móvil.

Conexión cifrada, cómo saben que es un vídeo

Lo interesante de esto está en que la conexión que se hace entre la mayoría de servidores de contenido multimedia y tu dispositivo está cifrada mediante el protocolo HTTPS. Es igual que el HTTP pero la S es de «Secure» y es porque el tráfico transmitido bajo este protocolo está completamente cifrado. De modo que un paquete interceptado es ilegible para el que intercepte dicho paquete.

Así que… ¿Cómo es capaz la operadora de saber que se trata de un vídeo lo que un usuario está recibiendo en su smartphone? Esto es porque cada tipo de tráfico de datos tiene unos rasgos. Por ejemplo, no recibes el mismo patrón de velocidades al entrar en una página web que reproduciendo una película en Netflix. Es por esto que haciendo un seguimiento de las velocidades alcanzadas durante una transmisión en internet, ciertos algoritmos pueden saber si se trata de contenido multimedia o no.

Un paquete de vídeo está codificado de forma distinta según su calidad. Por lo tanto, los segmentos de los paquetes que envía tienen un mayor o menos peso según de la calidad del enlace punto a punto que exista entre servidor y cliente. Si el medio empeora, el servidor usa otro sistema de codificación y los paquetes pesan menos. Por el contrario, si tienes una buena conexión, reproducir a alta definición no es un problema ya que permite una mejor tasa de envío. Esto también se conoce como el protocolo DASH.

El flujo de datos puede estimar que es un vídeo

El protocolo DASH se encarga de adaptar el tráfico de datos según las circunstancias del canal. Esto es porque no sólo se depende del canal sino también del buffer incluido en nuestros dispositivos. Un buffer, para el que no lo sepa, se trata de una memoria de acceso rápido donde se guardan paquetes procedentes de internet para dosificar su carga en el dispositivo. Estos bufferss se usan, sobre todo, para amortiguar las fluctuaciones que existen en una transmisión por internet. Ya sea para una videollamada como para ver un vídeo de YouTube.

El protocolo DASH puede ser quién de más pistas sobre qué estamos descargando

El buffer se vacía o se llena según las condiciones del canal. Si el canal empeora y se mandan los paquetes con la misma codificación de calidad de antes, los paquetes tardan más en llegar y por tanto, el buffer se vacía y la imagen se para. Mientras que si el buffer se llena, el servidor opta por aumentar la calidad de la codificación. Esto se hace durante toda la comunicación para ofrecer una correcta calidad de servicio al usuario final.

Son estas variaciones en la velocidad de transmisión lo que es capaz de determinar la calidad a la que se está visualizando el vídeo en el dispositivo. Si miramos en las gráficas, vemos una forma de gráfica que suele repetirse siempre que visualizamos un vídeo.

En esta gráfica, obtenida al visualizar un vídeo de YouTube a través de Verizon, se ven tres fases: Llenado del buffer, prueba del canal, transmisión. En la primera parte, vemos unos picos que pretenden llenar el buffer del dispositivo destino. Luego se hace una prueba para ver cómo se comporta el buffer y la tasa que permite para una visualización estable. Por último, el pico es una transmisión a ráfagas del contenido en una mejor calidad ya que el canal lo permite. Este tipo de gráficas son muy características en transmisiones de contenido multimedia. Por lo tanto, son una de las formas de saber si la transmisión es o no una descarga de vídeo.

A continuación os mostramos otra gráfica donde se puede ver la evolución de la capacidad del buffer. Según el tipo de calidad de codificación usada, aumenta el llenado del buffer o disminuye.

El llenado del buffer dice mucho sobre la velocidad de transmisión que existe en el enlace entre el servidor y el cliente. El protocolo DASH ayuda al protocolo TCP a establecer una conexión fiable entre ambos puntos mediante la adaptación del canal. Los cambios en las tasas de envío ayudan a la operadoras a estimar si se trata o no de una conexión que está descargando un vídeo o no.

Un algoritmo en constante evolución

Debido al cifrado de los paquetes, saber el contenido de lo que se transmite entre servidor y cliente es cuestión de probabilidades y estudios de conducta. Se analiza el comportamiento de las descargas de vídeo online y se compara con el tráfico que pasa a través de las antenas de la operadora. De este modo se puede llegar a estimar el tipo de tráfico que se está transmitiendo hacia un usuario concreto.

Este algoritmo o estimaciones a bases de muchos estudios no es perfecto e infalible. Las operadoras trabajan constantemente en mejorar la eficacia de sus algoritmos para controlar y mejorar la calidad de sus redes. Obviamente primero va la seguridad de los datos de los usuarios y luego la eficiencia del medio. En mi opinión, prefiero que mi información vaya asegurada a tener tropecientos bit/s. Por eso, si mediante estudios se puede conseguir una estimación de lo que ocurre en la red en lugar de tener acceso a un paquete cifrado, mejor.

Aún así, volviendo al tema de Verizon y su limitación. Los planes ilimitados, a día de hoy, están muy cogidos con pinzas. Por ejemplo Yoigo lanzó la Sinfín y luego especificó que eran 20GB de datos. Verizon tiene su tarifa ilimitada pero parece ser que limita la conexión a 10 Mbps. Estamos aún lejos de este tipo de tarifas y de tener conexión ilimitada tanto en cantidad como en velocidad.