Mõni aasta tagasi viis rahvusvaheline teadlaste rühm Massachusettsi, Pennsylvania ja Saksamaa Müncheni ülikoolidest uuringu traditsiooniliste proxy'ide tõhususe kohta tsensuuri vastu. Tulemuseks pakkusid teadlased välja uue blokeeringute ületamise meetodi, mis põhineb mänguteoorial. Oleme koostanud kohandatud tõlke selle töö peamistest punktidest.
Sissejuhatus
Populaarsete blokeeringute ületamise vahendite, nagu Tor, lähenemine põhineb proxy IP-aadresside privaatse ja valikuliselt jaotamise meetodil klientide vahel, kes tulevad blokeeringutele allutatavatelt aladelt. Selle tulemusena peavad kliendid jääma märkamata organisatsioonide või asutuste poolt, kes blokeerivad. Tori puhul nimetatakse neid proxy jaotajaid sildadeks.
Peamine probleem selliste teenuste puhul on sisemiste agressorite rünnakud. Blokeerimisega tegelevad agendid võivad ise kasutada proksisid, et tuvastada nende aadresse ja need blokeerida. Prokside tuvastamise tõenäosuse vähendamiseks kasutavad blokeerimise ületamise tööriistad erinevaid aadresside määramise mehhanisme.
Sellele aitab kaasa nn ad hoc-heuristika lähenemine, mille saab ületada. Probleemi lahendamiseks otsustasid teadlased kujutada blokeerimisteenuste ja nende ületamise teenuste võitlust mänguna. Kasutades mänguteooriat, töötasid nad välja optimaalsed käitumisstrateegiad kummagi osapoole jaoks — eelkõige aitas see välja töötada prokside jaotamise mehhanismi.
Kuidas töötavad traditsioonilised blokeerimise ületamise süsteemid
Blokeerimise ületamise tööriistad, nagu Tor, Lantern ja Psiphon, kasutavad mitmeid piiriüleseid proksisid, mis on seotud piirangutega piirkondadega, et suunata nende piirkondade kasutajate liiklust ning edastada see blokeeritud ressurssidele.
Kui tsensorid saavad teada sellise proksi IP-aadressist – näiteks pärast seda, kui nad ise seda kasutasid – on seda lihtne musta nimekirja lisada ja blokeerida. Seega ei avalikustata selliste prokside IP-aadresse tegelikult kunagi ning kasutajatele määratakse erinevaid proksisid erinevate mehhanismide abil. Näiteks kasutab Tor sildade süsteemi.
Peamine ülesanne on tagada kasutajatele juurdepääs blokeeritud ressurssidele ja minimeerida proksi aadresside avalikustamise tõenäosust.
Selle ülesande lahendamine praktikas ei ole sugugi lihtne – väga keeruline on eristada tavakasutajaid tsensoritest, kes end nende eest varjavad. Teabe varjamiseks kasutatakse heuristilisi mehhanisme. Näiteks piirab Tor klientidele kergesti kätte saadaolevate sildade IP-aadresside arvu kolme samal päringul.
Kuid see ei takistanud Hiina ametivõime tuvastamast kõiki Tor-sildu lühikese ajaga. Lisapiirangute kehtestamine mõjutab tõsiselt blokeeringute ümbersõidu süsteemi kasutatavust, see tähendab, et mõned kasutajad ei pruugi proksidele ligi pääseda.
Kuidas mänguteooria selle probleemi lahendab
Töös kirjeldatud meetod põhineb nn "kolledžisse vastuvõtu mängul" (college admissions game). Lisaks eeldatakse, et interneti agentuurid, kes teostavad tsensuuri, saavad omavahel reaalajas suhtleda ja kasutada keerulisi taktikaid – näiteks mitte blokeerida proksit kohe või teha seda kohe sõltuvalt erinevatest tingimustest.
Kuidas toimub kolledžisse vastuvõtt
Oletame, et meil on n üliõpilast ja m kolledžit. Igal üliõpilasel on oma eelistuste nimekiri õppeasutustest, mis põhinevad teatud kriteeriumitel (st järjestatakse ainult kolledžid, kuhu on esitatud dokumente). Teisest küljest järjestavad kolledžid ka üliõpilasi, kes on dokumente esitanud, oma eelistuste põhjal.
Esiteks filtreerib kolledž välja need, kes ei vasta valikukriteeriumitele – neid ei võeta isegi siis, kui kohti jääb vabaks. Seejärel valitakse sisseastujad algoritmi põhjal, mis arvestab vajalikke parameetreid.
Võimalik on olemasolu «ebastabiilsetel vastuvõttudel» – näiteks, kui on kaks üliõpilast 1 ja 2, kellel on vastuvõtt kolledžitesse a ja b vastavalt, kuid teine üliõpilane sooviks õppida ülikoolis a. Sellise eksperimendi puhul arvestati ainult stabiilseid seoseid objektide vahel.
Eraldunud vastuvõtu algoritm
Nagu juba mainitud, on olemas teatud arv üliõpilasi, keda kolledž ei võta mitte mingite tingimustega. Seetõttu eeldatakse eraldatud vastuvõtu algoritmis, et nendele üliõpilastele ei lubata sellele ülikoolile dokumente esitada. Sellisel juhul püüavad kõik üliõpilased kandideerida nendele kolledžitele, mis neile kõige rohkem meeldivad.
Õppeasutus, mille maht on q üliõpilast, paigutab ootejärjekorda q inimest, kellel on kõrgeim reiting vastavalt oma kriteeriumidele või kõik, kui sisseastujate arv on väiksem kui vaba kohtade arv. Ülejäänutele keeldutakse, ja need üliõpilased esitlevad dokumente järgmisse kooli oma eelistuste nimekirjas. See kolledž valib samuti q üliõpilast kõrgeima reitinguga nende hulgast, kes on kohe dokumente esitanud ja nende hulgast, keda esimeses kolledžis ei võetud. Samuti ei vasta teatud arv inimesi nõuetele.
Protsess lõppeb, kui iga üliõpilane on paigutatud mõne kolledži ootejärjekorda või talle on kõigis koolides, kuhu ta kandideerida sai, keeldutud. Lõpuks aktsepteerivad kolledžid kõik oma ootejärjekorras olevad.
Mis on proxy seos?
Sarnaselt üliõpilaste ja kolledžitega antakse igale kliendile kindel proxy. Tulemuseks on mäng nimega proxy assignment game. Kliendid, sealhulgas võimalikud tsensorid, toimivad üliõpilastena, kes soovivad teada proxy aadressi, mis mängivad kolledžite rolli – neil on eelnevalt teadaolev lõplik läbilaskevõime.
Kirjeldatud mudelis on n kasutajat (klienti) A =
{a1, a2, …, an}, kes taotlevad juurdepääsu proksile, et blokeeringutest mööduda. Seega on ai klienti „kokku” identifitseeriv märgistus. Nende n kasutaja seas on m tsensuuriagente, tähistatud kui J = {j1, j2, …, jm}, ülejäänud on tavalised kasutajad. Kõiki m agente kontrollib keskasutus ja nad saavad instruktsioone.
Samuti arvatakse, et olemas on proksikogum P = {p1, p2, …, pl}. Iga kliendi päringu järel saab ta jaoturi objektilt teavet (IP-aadress) k proksi kohta. Aeg jaguneb intervallide etappideks, tähistatud kui t (mäng algab t=0 juures).
Iga klient kasutab proksi hindamise funktsiooni. Teadlased kasutasid funktsiooni 
, et märkida punkt, mille kasutaja ai andis proksile px etapis t. Samuti kasutab iga proksi klientide hindamiseks funktsiooni. See tähendab 
– punkt, mille proksi px andis kliendile ai etapis t.
Oluline on meeles pidada, et kogu mäng on virtuaalne, st seda mängivad „distributor“ esindajad ja kliendid. Selleks ei pea tal olema teadmisi kliendi tüübist või nende eelistustest proksi osas. Igal etapil toimuvad mängud ja kasutatakse edasilükatud aktsepteerimise algoritmi.
Tulemused
Simulatsioonide tulemuste põhjal on mänguteooria põhine metoodika näidanud suuremat efektiivsust võrreldes tuntud blokeeringute ületamise süsteemidega.
Võrdlus VPN-teenusega rBridge
Samuti on teadlased välja toonud mitmeid olulisi aspekte, mis võivad mõjutada selliste süsteemide töö kvaliteeti:
- Sõltumata tsensoreite tegevusstrateegiatest peab blokeeringute ületamise süsteem pidevalt uusi proksi lisama, vastasel juhul langeb selle efektiivsus.
- Kui tsensoritel on märkimisväärsed ressursid, võivad nad suurendada blokeeringute efektiivsust, lisades geograafiliselt jaotatud agente proksi otsimiseks.
- Uute proksi lisamise kiirus on kriitilise tähtsusega blokeeringute ületamise süsteemi efektiivsusele.
Kasulikud lingid ja materjalid :
Allikas: habr.com
