DoS атаки за намаляване на производителността на мрежата Tor

Екип от изследователи от Джорджтаунския университет и Военноморската изследователска лаборатория на САЩ анализирани устойчивост на анонимната мрежа Tor срещу атаки, водещи до отказ на услуга (DoS). Изследванията за компрометиране на мрежата Tor са изградени главно около цензуриране (блокиране на достъпа до Tor), идентифициране на заявки през Tor в транзитен трафик и анализиране на корелацията на потоците от трафик преди входния възел и след изходния възел на Tor за деанонимизиране на потребителите. Това изследване показва, че DoS атаките срещу Tor се пренебрегват и на цена от хиляди долари на месец потенциално биха могли да причинят прекъсване на Tor, което може да принуди потребителите да спрат да използват Tor поради лоша производителност.

Изследователите са предложили три сценария за извършване на DoS атаки: създаване на задръстване между мостови възли, дисбаланс на натоварването и създаване на задръстване между релетата, чието изпълнение изисква нападателят да има пропускателна способност от 30, 5 и 3 Gbit/s. В парично изражение разходите за извършване на атака за един месец ще бъдат съответно 17, 2.8 и 1.6 хиляди долара. За сравнение, провеждането на директна DDoS атака за прекъсване на Tor ще изисква 512.73 Gbit/s честотна лента и ще струва 7.2 милиона долара на месец.

Първият метод, на цена от 17 хиляди долара на месец, чрез наводняване на ограничен набор от мостови възли с интензивност от 30 Gbit/s ще намали скоростта на изтегляне на данни от клиенти с 44%. По време на тестовете само 12 мостови възли obfs4 от 38 останаха в експлоатация (те не са включени в списъците на публичните сървъри на директории и се използват за заобикаляне на блокирането на контролни възли), което прави възможно селективното наводняване на останалите мостови възли . Разработчиците на Tor могат да удвоят разходите за поддръжка и да възстановят липсващите възли, но нападателят ще трябва само да увеличи разходите си до $31 38 на месец, за да атакува всички XNUMX мостови възли.

Вторият метод, който изисква 5 Gbit/s за атака, се основава на прекъсване на централизираната система за измерване на честотната лента TorFlow и може да намали средната скорост на изтегляне на данни на клиентите с 80%. TorFlow се използва за балансиране на натоварването, което позволява атака да наруши разпределението на трафика и да организира преминаването му през ограничен брой сървъри, причинявайки им претоварване.

Третият метод, за който са достатъчни 3 Gbit/s, се основава на използването на модифициран Tor клиент за създаване на паразитно натоварване, което намалява скоростта на клиентските изтегляния с 47% при цена от 1.6 хиляди долара на месец. Чрез увеличаване на цената на атака до 6.3 хиляди долара, можете да намалите скоростта на изтегляне на клиенти със 120%. Модифицираният клиент, вместо стандартната конструкция на верига от три възела (входящ, междинен и изходящ възел), използва верига от 8 възела, позволени от протокола с максимален брой хопове между възлите, след което изисква изтегляне на големи файлове и спира операциите по четене след изпращане на заявки, но продължава да изпраща контролни SENDME команди, които инструктират входните възли да продължат да предават данни.

Отбелязва се, че инициирането на отказ на услуга е значително по-ефективно от организирането на DoS атака с помощта на метода Sybil при подобни разходи. Методът Sybil включва поставяне на голям брой собствени релета в мрежата Tor, на които вериги могат да бъдат изхвърлени или честотната лента намалена. Като се има предвид бюджет за атака от 30, 5 и 3 Gbit/s, методът Sybil постига намаление на производителността съответно с 32%, 7.2% и 4.5% на изходните възли. Докато DoS атаките, предложени в проучването, обхващат всички възли.

Ако сравним разходите с други видове атаки, тогава извършването на атака за деанонимизиране на потребителите с бюджет от 30 Gbit/s ще ни позволи да постигнем контрол над 21% от входящите и 5.3% от изходящите възли и да постигнем покритие на всички възли във веригата в 1.1% от случаите. За бюджети от 5 и 3 Gbit/s ефективността ще бъде 0.06% (4.5% входящи, 1.2% изходящи възли) и 0.02% (2.8% входящи, 0.8% изходящи възли).

Източник: opennet.ru