Tor 네트워크 성능을 저하시키는 DoS 공격

조지타운대학교와 미해군연구소 연구팀 분석 서비스 거부(DoS)로 이어지는 공격에 대한 익명 Tor 네트워크의 저항. Tor 네트워크 손상에 대한 연구는 주로 검열(Tor에 대한 액세스 차단), 전송 트래픽에서 Tor를 통한 요청 식별, 사용자의 익명성을 해제하기 위해 진입 노드 전과 Tor 출구 노드 후의 트래픽 흐름 상관 관계 분석을 중심으로 구축되었습니다. 이 연구는 Tor에 대한 DoS 공격이 간과되고 있으며 매월 수천 달러의 비용이 소요될 경우 잠재적으로 Tor 중단을 초래하여 성능 저하로 인해 사용자가 Tor 사용을 중단할 수 있음을 보여줍니다.

연구원들은 DoS 공격을 수행하기 위해 브리지 노드 간 정체 생성, 로드 불균형 생성, 릴레이 간 정체 생성이라는 세 가지 시나리오를 제안했습니다. 이를 구현하려면 공격자가 30, 5, 3Gbit/s의 처리량을 갖춰야 합니다. 금전적으로 한 달 동안 공격을 수행하는 데 드는 비용은 각각 17, 2.8, 1.6달러입니다. 비교를 위해 Tor를 중단시키기 위해 직접 DDoS 공격을 수행하려면 512.73Gbit/s의 대역폭이 필요하고 월 7.2만 달러의 비용이 소요됩니다.

월 17달러의 비용이 드는 첫 번째 방법은 30Gbit/s의 강도로 제한된 브리지 노드 세트를 플러딩하여 클라이언트의 데이터 다운로드 속도를 44%까지 줄입니다. 테스트 동안 12개 중 4개의 obfs38 브리지 노드만 작동 상태로 남아 있었습니다(공용 디렉터리 서버 목록에 포함되지 않았으며 센티넬 노드 차단을 우회하는 데 사용됨). 이는 나머지 브리지 노드를 선택적으로 플러딩하는 것이 가능함을 의미합니다. . Tor 개발자는 유지 관리 비용을 두 배로 늘리고 누락된 노드를 복원할 수 있지만 공격자는 31개의 브리지 노드를 모두 공격하려면 비용을 월 38달러까지만 늘리면 됩니다.

공격에 5Gbit/s가 필요한 두 번째 방법은 중앙 집중식 TorFlow 대역폭 측정 시스템을 방해하는 것을 기반으로 하며 클라이언트의 평균 데이터 다운로드 속도를 80%까지 줄일 수 있습니다. TorFlow는 로드 밸런싱에 사용됩니다. 이를 통해 공격은 트래픽 분산을 방해하고 제한된 수의 서버를 통한 트래픽 흐름을 구성하여 과부하를 일으킬 수 있습니다.

3Gbit/s이면 충분한 세 번째 방법은 수정된 Tor 클라이언트를 사용하여 기생 로드를 생성하는 것인데, 이로 인해 월 47달러의 비용으로 클라이언트 다운로드 속도가 1.6% 감소합니다. 공격 비용을 6.3달러로 늘리면 클라이언트 다운로드 속도를 120%까지 줄일 수 있습니다. 수정된 클라이언트는 8개 노드(입력, 중간 및 종료 노드) 체인의 표준 구성 대신 노드 간 최대 홉 수를 사용하여 프로토콜에서 허용하는 XNUMX개 노드 체인을 사용합니다. 대용량 파일을 전송하고 요청을 보낸 후 읽기 작업을 일시 중지하지만 입력 노드에 데이터 전송을 계속하도록 지시하는 제어 SENDME 명령을 계속 보냅니다.

유사한 비용으로 Sybil 방법을 사용하여 DoS 공격을 구성하는 것보다 서비스 거부를 시작하는 것이 훨씬 더 효과적입니다. Sybil 방법에는 Tor 네트워크에 다수의 자체 릴레이를 배치하는 작업이 포함되며, 이 릴레이에서 체인을 폐기하거나 대역폭을 줄일 수 있습니다. 공격 예산이 30, 5, 3Gbit/s인 경우 Sybil 방법은 출력 노드의 성능을 각각 32%, 7.2%, 4.5% 감소시킵니다. 연구에서 제안된 DoS 공격은 모든 노드에 적용됩니다.

비용을 다른 유형의 공격과 비교하면 30Gbit/s의 예산으로 사용자를 익명화 해제하는 공격을 수행하면 들어오는 노드의 21%와 나가는 노드의 5.3%를 제어하고 다음을 달성할 수 있습니다. 1.1%의 경우 체인의 모든 노드. 5Gbit/s 및 3Gbit/s 예산의 경우 효율성은 0.06%(수신 노드 4.5%, 송신 노드 1.2%) 및 0.02%(수신 노드 2.8%, 송신 노드 0.8%)입니다.

출처 : opennet.ru