A censura de Internet é un tema cada vez máis importante en todo o mundo. Isto está levando a unha "carreira armamentística" que se intensifica, xa que as axencias gobernamentais e as corporacións privadas de diferentes países buscan bloquear varios contidos e loitan con formas de eludir esas restricións, mentres que os desenvolvedores e investigadores se esforzan por crear ferramentas eficaces para combater a censura.
Científicos de Carnegie Mellon, Universidade de Stanford e universidades SRI International realizaron , durante o cal desenvolveron un servizo especial para enmascarar o uso de Tor, unha das ferramentas máis populares para evitar bloques. Presentámosvos unha historia sobre o traballo realizado polos investigadores.
Tor contra o bloqueo
Tor garante o anonimato dos usuarios mediante o uso de relés especiais, é dicir, servidores intermedios entre o usuario e o sitio que necesita. Normalmente, varios relés sitúanse entre o usuario e o sitio, cada un dos cales só pode descifrar unha pequena cantidade de datos no paquete reenviado, o suficiente para descubrir o seguinte punto da cadea e envialo alí. Como resultado, aínda que se engada á cadea un relé controlado por atacantes ou censores, non poderán coñecer o destinatario e o destino do tráfico.
Tor funciona eficazmente como unha ferramenta contra a censura, pero os censores aínda teñen a capacidade de bloquealo por completo. Irán e China realizaron campañas de bloqueo exitosas. Puideron identificar o tráfico Tor escaneando os apretóns de mans TLS e outras características distintivas de Tor.
Posteriormente, os desenvolvedores lograron adaptar o sistema para evitar o bloqueo. Os censores responderon bloqueando as conexións HTTPS a varios sitios, incluído Tor. Os desenvolvedores do proxecto crearon o programa obfsproxy, que ademais cifra o tráfico. Esta competición continúa constantemente.
Datos iniciais do experimento
Os investigadores decidiron desenvolver unha ferramenta que enmascarase o uso de Tor, facendo posible o seu uso mesmo en rexións onde o sistema está completamente bloqueado.
- Como presupostos iniciais, os científicos propoñen o seguinte:
- O censor controla un segmento interno illado da rede, que se conecta á Internet externa sen censura.
- As autoridades de bloqueo controlan toda a infraestrutura de rede dentro do segmento de rede censurado, pero non o software dos ordenadores dos usuarios finais.
- O censor busca evitar que os usuarios accedan a materiais indesexables desde o seu punto de vista; suponse que todos estes materiais están situados en servidores fóra do segmento de rede controlado.
- Os enrutadores do perímetro deste segmento analizan os datos sen cifrar de todos os paquetes para bloquear o contido non desexado e evitar que os paquetes relevantes penetren no perímetro.
- Todos os relés Tor están situados fóra do perímetro.
Chat isto
Para disimular o uso de Tor, os investigadores crearon a ferramenta StegoTorus. O seu obxectivo principal é mellorar a capacidade de Tor para resistir a análise automatizada do protocolo. A ferramenta está situada entre o cliente e o primeiro relé da cadea, utiliza o seu propio protocolo de cifrado e módulos de esteganografía para dificultar a identificación do tráfico Tor.
No primeiro paso, entra en xogo un módulo chamado chopper: converte o tráfico nunha secuencia de bloques de lonxitude variable, que se envían aínda máis fóra de orde.
Os datos cífranse mediante AES no modo GCM. A cabeceira do bloque contén un número de secuencia de 32 bits, dous campos de lonxitude (d e p) - estes indican a cantidade de datos, un campo especial F e un campo de verificación de 56 bits, cuxo valor debe ser cero. A lonxitude mínima do bloque é de 32 bytes e a máxima é de 217+32 bytes. A lonxitude está controlada por módulos de esteganografía.
Cando se establece unha conexión, os primeiros bytes de información son unha mensaxe de apretón de mans, coa súa axuda o servidor comprende se está a tratar cunha conexión existente ou unha nova. Se a conexión pertence a unha nova ligazón, entón o servidor responde cun apretón de mans e cada un dos participantes no intercambio extrae as claves da sesión. Ademais, o sistema implementa un mecanismo de cambio de clave: é semellante á asignación dunha clave de sesión, pero úsanse bloques en lugar de mensaxes de apretón de mans. Este mecanismo cambia o número de secuencia, pero non afecta o ID da ligazón.
Unha vez que ambos os participantes na comunicación enviaron e recibiron o bloque de aletas, a ligazón péchase. Para protexerse contra ataques de repetición ou bloqueo de atrasos na entrega, ambos os participantes deben lembrar a identificación durante canto tempo despois do peche.
O módulo de esteganografía incorporado oculta o tráfico Tor dentro do protocolo p2p, de forma similar a como funciona Skype nas comunicacións VoIP seguras. O módulo de esteganografía HTTP simula o tráfico HTTP sen cifrar. O sistema imita a un usuario real cun navegador normal.
Resistencia aos ataques
Para probar ata que punto o método proposto mellora a eficiencia de Tor, os investigadores desenvolveron dous tipos de ataques.
O primeiro deles é separar os fluxos Tor dos fluxos TCP en función das características fundamentais do protocolo Tor: este é o método usado para bloquear o sistema gobernamental chinés. O segundo ataque consiste en estudar fluxos Tor xa coñecidos para extraer información sobre os sitios que visitou o usuario.
Os investigadores confirmaron a efectividade do primeiro tipo de ataque contra "vanilla Tor": para iso recolleron trazos de visitas a sitios dos 10 mellores Alexa.com vinte veces a través de Tor regular, obfsproxy e StegoTorus cun módulo de esteganografía HTTP. O conxunto de datos CAIDA con datos do porto 80 utilizouse como referencia para a comparación; case seguro que todos son conexións HTTP.
O experimento demostrou que é bastante sinxelo calcular Tor regular. O protocolo Tor é demasiado específico e ten unha serie de características que son fáciles de calcular; por exemplo, cando se usa, as conexións TCP duran entre 20 e 30 segundos. A ferramenta Obfsproxy tamén fai pouco para ocultar estes puntos obvios. StegoTorus, pola súa banda, xera un tráfico moito máis próximo á referencia CAIDA.
No caso dun ataque aos sitios visitados, os investigadores compararon a probabilidade de que se divulguen tales datos no caso de "vanilla Tor" e a súa solución StegoTorus. A escala utilizouse para a avaliación (Área baixo curva). Segundo os resultados da análise, resultou que, no caso de Tor normal sen protección adicional, a probabilidade de revelar datos sobre os sitios visitados é significativamente maior.
Conclusión
O historial de enfrontamento entre as autoridades dos países que introducen a censura en Internet e os desenvolvedores de sistemas para evitar o bloqueo suxire que só as medidas de protección integral poden ser eficaces. Usar só unha ferramenta non pode garantir o acceso aos datos necesarios e esa información sobre evitar o bloqueo non será coñecida polos censores.
Por iso, ao utilizar calquera ferramenta de privacidade e acceso ao contido, é importante non esquecer que non existen solucións idóneas e, no posible, combinar diferentes métodos para acadar a maior eficacia.
Ligazóns útiles e materiais de :
Fonte: www.habr.com