🥇연구: 게임 이론을 사용하여 차단 방지 프록시 서비스 만들기

몇 년 전, 매사추세츠, 펜실베니아 대학과 독일 뮌헨 대학의 국제 과학자 그룹이 개최 된 검열 방지 도구로서 전통적인 프록시의 효과에 대한 연구. 그 결과, 과학자들은 게임 이론을 바탕으로 차단을 우회하는 새로운 방법을 제안했습니다. 우리는 이 작품의 주요 요점을 각색한 번역을 준비했습니다.

소개

Tor와 같은 널리 사용되는 차단 우회 도구의 접근 방식은 차단 대상 지역의 클라이언트 간에 프록시 IP 주소를 비공개적이고 선택적으로 배포하는 것을 기반으로 합니다. 결과적으로 클라이언트는 차단을 부과하는 조직이나 당국에 의해 탐지되지 않아야 합니다. Tor의 경우 이러한 프록시 배포자를 브리지라고 합니다.

이러한 서비스의 주요 문제점은 내부자에 의한 공격입니다. 차단 에이전트는 프록시 자체를 사용하여 주소를 찾아 차단할 수 있습니다. 프록시 계산 가능성을 최소화하기 위해 차단 우회 도구는 다양한 주소 할당 메커니즘을 사용합니다.

이 경우 우회할 수 있는 소위 임시 휴리스틱 접근 방식이 사용됩니다. 이 문제를 해결하기 위해 과학자들은 차단에 관련된 서비스와 이를 우회하는 서비스 간의 투쟁을 게임으로 제시하기로 결정했습니다. 게임 이론을 사용하여 각 당사자에 대한 최적의 행동 전략을 개발했습니다. 특히 이를 통해 대리 분배 메커니즘을 개발할 수 있었습니다.

기존 잠금 우회 시스템의 작동 방식

Tor, Lantern 및 Psiphon과 같은 차단 우회 도구는 사용자 트래픽을 해당 지역에서 우회하여 차단된 리소스로 전달하는 데 사용되는 제한이 있는 일련의 지역 외부 프록시를 사용합니다.

검열관이 그러한 프록시의 IP 주소를 알게 되면(예를 들어 직접 사용한 후) 해당 프록시는 쉽게 블랙리스트에 올라 차단될 수 있습니다. 따라서 실제로 이러한 프록시의 IP 주소는 공개되지 않으며 사용자에게는 다양한 메커니즘을 사용하여 하나 이상의 프록시가 할당됩니다. 예를 들어 Tor에는 브리지 시스템이 있습니다.

즉, 주요 작업은 사용자에게 차단된 리소스에 대한 액세스를 제공하고 프록시 주소 공개 가능성을 최소화하는 것입니다.

실제로 이 문제를 해결하는 것은 그리 쉽지 않습니다. 일반 사용자와 그들을 가장하는 검열관을 정확하게 구별하는 것은 매우 어렵습니다. 휴리스틱 메커니즘은 정보를 숨기는 데 사용됩니다. 예를 들어 Tor는 클라이언트가 사용할 수 있는 브리지 IP 주소 수를 요청당 XNUMX개로 제한합니다.

이로 인해 중국 당국이 짧은 시간 내에 모든 Tor 교량을 식별하는 것을 막지는 못했습니다. 추가 제한의 도입은 차단 우회 시스템의 유용성에 심각한 영향을 미칠 것입니다. 즉, 일부 사용자는 프록시에 액세스할 수 없게 됩니다.

게임 이론이 이 문제를 해결하는 방법

작품에서 설명하는 방식은 소위 '대학 입시 게임'을 기반으로 한다. 또한, 인터넷 검열 요원들은 실시간으로 서로 통신할 수 있고, 프록시를 즉시 차단하지 않거나 다양한 조건에 따라 즉시 수행하는 등 복잡한 전술을 구사할 수 있다고 가정합니다.

대학 입학은 어떻게 이루어지나요?

n명의 학생과 m개의 대학이 있다고 가정해 보겠습니다. 각 학생은 특정 기준(즉, 서류를 제출한 대학만 순위가 매겨짐)에 따라 교육 기관 중에서 선호하는 목록을 만듭니다. 한편, 대학에서는 서류를 제출한 학생들의 선호도에 따라 순위를 매기기도 합니다.

우선 선발 기준에 미달하는 사람을 학교에서 잘라낸다. 부족하더라도 받아들이지 않는다. 그런 다음 필요한 매개변수를 고려한 알고리즘을 사용하여 지원자를 선택합니다.

예를 들어 1번 학생과 2번 학생이 각각 a대학과 b대학에 합격했는데, 두 번째 학생은 a대학에서 공부하고 싶어하는 경우 등 '불안정한 입학'이 있을 수 있습니다. 설명된 실험의 경우 개체 간의 안정적인 연결만 고려되었습니다.

지연 승인 알고리즘

이미 언급한 바와 같이, 어떤 상황에서도 대학이 받아들이지 않는 특정 수의 학생이 있습니다. 따라서 합격 연기 알고리즘은 이러한 학생들이 해당 기관에 지원하는 것이 허용되지 않는다고 가정합니다. 이런 경우에는 모든 학생들이 자신이 가장 좋아하는 대학에 진학하려고 노력합니다.

q명의 학생을 수용할 수 있는 기관은 기준에 따라 q명의 가장 높은 순위의 사람을 대기자 명단에 올리거나, 지원자 수가 이용 가능한 자리 수보다 적은 경우 모두 대기자 명단에 등록합니다. 나머지는 거절되고, 이 학생들은 선호 목록에 있는 다음 대학에 지원합니다. 이 대학은 또한 즉시 지원한 학생과 첫 번째 대학에 합격하지 못한 학생 중에서 가장 높은 순위의 학생을 선택합니다. 또한 일정 수의 사람들이 통과하지 못합니다.

각 학생이 일부 대학의 대기자 명단에 있거나 등록할 수 있는 모든 교육 기관에서 거부된 경우 절차가 종료됩니다. 그 결과, 대학에서는 마침내 대기자 명단에 있는 모든 사람을 합격시켰습니다.

프록시는 그것과 어떤 관련이 있습니까?

학생 및 대학과 유사하게 과학자들은 각 고객에게 특정 프록시를 할당했습니다. 그 결과가 대리배정게임이라는 게임이 된 것이다. 가능한 검열 요원을 포함한 클라이언트는 대학 역할을 하는 프록시의 주소를 알고 싶어하는 학생 역할을 합니다. 이들은 미리 알려진 유한한 대역폭을 가지고 있습니다.

설명된 모델에는 n명의 사용자(클라이언트)가 있습니다. A =
{a1, a2, …, an}은 차단을 우회하기 위해 프록시에 대한 액세스를 요청합니다. 따라서 ai는 "전체" 클라이언트의 식별자입니다. 이 n명의 사용자 중 m은 검열 에이전트이며 J = {j1, j2, ..., jm}으로 표시되며 나머지는 일반 사용자입니다. 모든 m개의 에이전트는 중앙 기관에 의해 제어되고 중앙 기관으로부터 지시를 받습니다.

또한 프록시 집합 P = {p1, p2, ..., pl}이 있다고 가정합니다. 각 요청 후에 클라이언트는 배포자 개체로부터 k개의 프록시에 대한 정보(IP 주소)를 받습니다. 시간은 t로 지정된 간격-단계로 나뉩니다(게임은 t=0에서 시작됩니다).

각 클라이언트는 점수 함수를 사용하여 프록시를 평가합니다. 과학자들은 이 기능을 사용했습니다. 사용자 ai가 단계 t에서 프록시 px에 할당한 점수를 표시합니다. 마찬가지로 각 프록시는 클라이언트를 평가하는 기능을 사용합니다. 그건 는 단계 t에서 프록시 px가 클라이언트 ai에 할당한 점수입니다.

전체 게임이 가상이라는 점, 즉 "배포자" 자신이 프록시와 클라이언트를 대신하여 게임을 플레이한다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 이를 위해 그는 클라이언트 유형이나 프록시에 대한 선호도를 알 필요가 없습니다. 각 단계마다 게임이 있으며 지연 수락 알고리즘도 사용됩니다.

조사 결과

시뮬레이션 결과에 따르면, 게임이론을 활용한 방법이 기존의 잠금 우회 시스템에 비해 더 높은 효율성을 보였다.

rBridge VPN 서비스와의 비교

동시에 과학자들은 이러한 시스템의 작동 품질에 영향을 미칠 수 있는 몇 가지 중요한 사항을 확인했습니다.

검열관의 전략에 관계없이 차단 극복 시스템은 새로운 프록시로 지속적으로 업데이트되어야 하며, 그렇지 않으면 효율성이 감소합니다.
검열관이 상당한 자원을 보유하고 있는 경우 지리적으로 분산된 프록시 검색 에이전트를 추가하여 차단 효율성을 높일 수 있습니다.
새로운 프록시가 추가되는 속도는 차단을 극복하기 위한 시스템의 효율성에 매우 중요합니다.

의 유용한 링크 및 자료 인파티카:

출처 : habr.com

연구: 게임 이론을 이용한 차단 방지 프록시 서비스 만들기

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