Анонимные сети

Анонимные сети — компьютерные сети, созданные для достижения анонимности в Интернете и работающие поверх глобальной сети.

Специфика таких сетей заключается в том, что разработчики вынуждены идти на компромисс между степенью защиты и лёгкостью использования системы, её «прозрачностью» для конечного пользователя. Также важен аспект сохранения анонимности и конфиденциальности при условии воздействия методов социальной инженерии или какого-либо давления на оператора сервера. Многоуровневое шифрование и распределённый характер анонимных сетей, устраняя единую точку отказа и единый вектор атак, позволяют сделать перехват трафика или даже взлом части узлов сети не фатальным событием. За анонимность пользователь расплачивается увеличением времени отклика, снижением скорости, а также большими объёмами сетевого трафика.

Первой относительно успешной анонимной сетью был коммерческий сервис Freedom, функционировавший с 1998 до 2001 года. Компанией ZKS были установлены выделенные серверы, с которыми клиенты соединялись посредством криптографического протокола. Узел, на который приходили пакеты от пользователя Freedom, не мог идентифицировать настоящего отправителя. Сама сеть функционировала на уровне протокола IP. В это же время начали активно развиваться другие проекты.

Атаки на анонимные сети

В общем случае безопасность анонимной сети коррелирует с количеством узлов-участников сети. Улучшение равномерности статистического распределения узлов также является действенной мерой против многих типов атак. Учитывая любительский характер анонимных сетей, главным катализатором их развития являются степень доверия и сотрудничество пользователей. Доверие же к системам такого класса возможно лишь при условии открытости исходного кода, основополагающих протоколов и проектной документации. Однако, исследования показывают, что даже в ПО движения Open Source могут в течение долгого времени оставаться незамеченными оставленные профессионалами потайные ходы,[1] в связи с чем чрезвычайно высока роль исследований экспертов-аналитиков и криптологов.

Тайминг-атака

Подробное описание этой атаки было опубликовано исследователями из Кембриджского университета. Её суть в том, что в сетях с низким временем ожидания возможна корреляция времени прохождения пакетов с целью установления реального источника данных. Для осуществления данной атаки необходимо контролировать определённые участки сети — интересующие выходы анонимных сетей и узлы, подозреваемые в анонимной передаче данных, либо только входы и выходы анонимных сетей. Шансы атакующего на успех при использовании данной атаки могут быть увеличены, если у него есть доступ к серверу, к которому подключается анонимный пользователь. Атакующий может, например, заставить веб-сервер отправлять браузеру данные с определёнными задержками (к примеру, выставив разные интервалы задержек для ответа веб-сервера на запросы индексной страницы, картинок и таблиц стилей). Это позволит обнаружить в зашифрованном трафике анонимной сети «шаблоны» задержек и, таким образом, с определённой вероятностью ответить на вопрос о принадлежности выходного трафика анонимной сети «подозреваемому» пользователю. Методы защиты от тайминг-атаки включают внесение переменных задержек в характер информационного обмена, перемешивание и объединение сообщений, пересылку их блоками фиксированного размера.

Атака на отпечатки

Атакующий может создать большую базу данных популярных веб-сайтов, которая будет содержать в себе определённые параметры индексных страниц (например, размер главной страницы в байтах). Это позволит «угадать» сайт, который посещает пользователь, путём анализа количества переданного на входной узел анонимной сети зашифрованного трафика.

Ассоциация анонимного и псевдонимного трафика

Атакующий может ассоциировать анонимный трафик с «подозреваемым» узлом в определённых случаях. Например, Tor направляет все соединения, установленные в определённом временном промежутке, в одну цепочку узлов. Таким образом, можно ассоциировать псевдонимные соединения с анонимными, если они были установлены практически одновременно. Например, при одновременной отправке файла по протоколу FTP c анонимным соединением и ICQ с псевдонимным соединением будет использована одна цепочка серверов сети Tor и единственный выходной узел. В этом случае атакующий может догадаться, что оба соединения были установлены с одного компьютера и попытаться получить дополнительную информацию о пользователе, который передает файл, например, по номеру ICQ.

Атака на TCP timestamp

Атака заключается в том, что значение TCP timestamp изменяется на фиксированное значение в единицу времени и в большинстве случаев различается у двух разных компьютеров. Атакующий может прослушивать трафик VPN-сервиса и записывать переданные значения TCP timestamp. Поскольку VPN осуществляет передачу IP-пакетов, то система, установившая VPN-соединение, будет передавать TCP timestamp в инкапсулированных пакетах. Аналогичная атака возможна и на скрытые сервисы сети Tor. В этом случае в анонимной сети передаются только TCP данные, однако «исследуемый» узел может передавать TCP timestamp, например, в соединениях по локальной сети. Атака заключается в том, что можно вызвать определённые отклонения в значениях счетчиков TCP timestamp (например, путём DoS-атаки).

Другие атаки

Существует множество других атак, которые направлены на конкретные приложения, использующие анонимную сеть. Например:

Примечания

  1. Обнаружена опасная уязвимость в ядре Linux. Дата обращения: 14 октября 2009. Архивировано 9 июня 2013 года.

Дополнительно по теме