🥇Експеримент: Како да се прикрие употребата на Tor за да се заобиколат блоковите

Цензурата на Интернет е сè поважно прашање ширум светот. Ова води кон засилена „трка во вооружување“ бидејќи владините агенции и приватните корпорации во различни земји се обидуваат да блокираат различни содржини и се борат со начини да ги заобиколат таквите ограничувања, додека програмерите и истражувачите се трудат да создадат ефективни алатки за борба против цензурата.

Спроведоа научници од Карнеги Мелон, Универзитетот Стенфорд и меѓународните универзитети СРИ експеримент, при што развија специјална услуга за маскирање на употребата на Tor, една од најпопуларните алатки за заобиколување блокови. Ви претставуваме приказна за работата на истражувачите.

Тор против блокирање

Tor обезбедува анонимност на корисниците преку употреба на специјални релеи - односно посредни сервери помеѓу корисникот и страницата што му е потребна. Вообичаено, неколку релеи се наоѓаат помеѓу корисникот и локацијата, од кои секоја може да дешифрира само мала количина на податоци во препратениот пакет - доволно за да ја дознаете следната точка во синџирот и да ја испратите таму. Како резултат на тоа, дури и ако во ланецот се додаде реле контролирано од напаѓачи или цензори, тие нема да можат да го дознаат адресатот и дестинацијата на сообраќајот.

Tor работи ефикасно како алатка против цензура, но цензорите сè уште имаат способност целосно да го блокираат. Иран и Кина спроведоа успешни кампањи за блокирање. Тие можеа да го идентификуваат сообраќајот на Tor со скенирање на TLS ракувања и други карактеристични карактеристики на Tor.

Последователно, програмерите успеаја да го прилагодат системот за да го заобиколат блокирањето. Цензорите реагираа со блокирање на HTTPS врски со различни локации, вклучувајќи го и Tor. Програмерите на проектот ја создадоа програмата obfsproxy, која дополнително го шифрира сообраќајот. Овој натпревар продолжува постојано.

Првичните податоци од експериментот

Истражувачите одлучија да развијат алатка која ќе ја маскира употребата на Tor, со што ќе биде возможна неговата употреба дури и во региони каде што системот е целосно блокиран.

Како првични претпоставки, научниците го изнесоа следново:
Цензорот контролира изолиран внатрешен сегмент од мрежата, кој се поврзува со надворешниот, нецензуриран Интернет.
Органите за блокирање ја контролираат целата мрежна инфраструктура во рамките на цензурираниот мрежен сегмент, но не и софтверот на компјутерите на крајните корисници.
Цензорот се обидува да ги спречи корисниците да пристапат до материјали кои се непожелни од негова гледна точка, се претпоставува дека сите такви материјали се наоѓаат на сервери надвор од контролираниот мрежен сегмент.
Рутерите на периметарот на овој сегмент ги анализираат нешифрираните податоци на сите пакети за да ја блокираат несаканата содржина и да спречат релевантни пакети да навлезат низ периметарот.
Сите Tor релеи се наоѓаат надвор од периметарот.

Како го прави ова дело

За да ја прикријат употребата на Tor, истражувачите ја создадоа алатката StegoTorus. Неговата главна цел е да ја подобри способноста на Tor да се спротивстави на автоматската анализа на протоколот. Алатката се наоѓа помеѓу клиентот и првото реле во синџирот, користи сопствен протокол за шифрирање и стеганографски модули за да го отежне идентификувањето на сообраќајот на Tor.

На првиот чекор, модулот наречен хеликоптер стапува во игра - го претвора сообраќајот во низа блокови со различна должина, кои дополнително се испраќаат надвор од ред.

Податоците се шифрираат со помош на AES во режимот GCM. Заглавието на блокот содржи 32-битен секвенционен број, две полиња со должина (d и p) - тие ја означуваат количината на податоци, посебно поле F и 56-битно поле за проверка, чија вредност мора да биде нула. Минималната должина на блокот е 32 бајти, а максималната е 217+32 бајти. Должината е контролирана од модули за стеганографија.

Кога ќе се воспостави врска, првите неколку бајти информации се порака за ракување, со нејзина помош серверот разбира дали има работа со постоечка или нова врска. Ако врската припаѓа на нова врска, тогаш серверот одговара со ракување и секој од учесниците во размената ги извлекува клучевите на сесијата од него. Дополнително, системот имплементира механизам за повторно клучување - тој е сличен на распределбата на клучот за сесија, но блоковите се користат наместо пораки за ракување. Овој механизам го менува бројот на низата, но не влијае на ID на врската.

Откако и двајцата учесници во комуникацијата ќе го испратат и примат блокот со перки, врската е затворена. За да се заштитат од напади на повторување или блокирање на доцнење на испораката, и двајцата учесници мора да ја запомнат личната карта колку долго по затворањето.

Вградениот стеганографски модул го крие сообраќајот на Tor внатре во протоколот p2p - слично како функционира Skype во безбедни VoIP комуникации. Модулот HTTP стеганографија симулира нешифриран HTTP сообраќај. Системот имитира вистински корисник со обичен прелистувач.

Отпорност на напади

Со цел да се тестира колку предложениот метод ја подобрува ефикасноста на Tor, истражувачите развија два типа на напади.

Првиот од нив е да се одделат потоци Tor од TCP потоци врз основа на основните карактеристики на протоколот Tor - ова е методот што се користи за блокирање на кинескиот владин систем. Вториот напад вклучува проучување на веќе познатите текови на Tor за да се извлечат информации за тоа кои страници корисникот ги посетил.

Истражувачите ја потврдија ефикасноста на првиот тип на напад против „ванила Tor“ - за ова тие собраа траги од посети на страници од топ 10 Alexa.com дваесет пати преку обичните Tor, obfsproxy и StegoTorus со HTTP стеганографија модул. Базата на податоци на CAIDA со податоци за портата 80 се користеше како референца за споредба - речиси сигурно сите од нив се HTTP врски.

Експериментот покажа дека е прилично лесно да се пресмета обичниот Tor. Протоколот Tor е премногу специфичен и има голем број карактеристики кои лесно се пресметуваат - на пример, кога го користите, TCP конекциите траат 20-30 секунди. Алатката Obfsproxy, исто така, прави малку за да ги скрие овие очигледни точки. StegoTorus, пак, генерира сообраќај што е многу поблиску до референцата CAIDA.

Во случај на напад што ги пресметал посетените страници, истражувачите ја споредиле веројатноста за такво откривање на податоци во случајот на „ванила Tor“ и нивното решение StegoTorus. За оценување се користеше скалата AUC (Површина под крива). Врз основа на резултатите од анализата, се покажа дека во случај на обичен Tor без дополнителна заштита, веројатноста за откривање податоци за посетените страници е значително поголема.

Заклучок

Историјата на конфронтација меѓу властите на земјите кои воведуваат цензура на Интернет и развивачите на системи за заобиколување на блокирањето сугерира дека само сеопфатните мерки за заштита можат да бидат ефективни. Користењето на само една алатка не може да гарантира пристап до потребните податоци и дека информациите за заобиколување на блокот нема да им станат познати на цензорите.

Затоа, кога користите какви било алатки за приватност и пристап до содржината, важно е да не заборавите дека не постојат идеални решенија и каде што е можно, комбинирајте различни методи за да постигнете најголема ефикасност.

Корисни врски и материјали од Инфатица:

Извор: www.habr.com

Експеримент: Како да се прикрие употребата на Tor за да се заобиколат блоковите