Cu câțiva ani în urmă, un grup internațional de cercetători de la universitățile din Massachusetts, Pennsylvania și München, Germania o cercetare privind eficiența proxy-urilor tradiționale ca instrument de combatere a cenzurii. Ca rezultat, cercetătorii au propus o nouă metodă de ocolire a blocajelor, bazată pe teoria jocurilor. Am pregătit o traducere adaptată a principalelor puncte ale acestei lucrări.
Introducere
Abordarea instrumentelor populare de ocolire a blocajelor, precum Tor, se bazează pe distribuirea privată și selectivă a IP-urilor proxy între clienți din regiunile afectate de blocaje. Ca rezultat, clienții trebuie să rămână neobservați de organizațiile sau autoritățile care impun blocajele. În cazul Tor, aceste distribuții proxy sunt denumite poduri.
Problema cheie în cazul acestor servicii este atacul insiderilor. Agenții care se ocupă cu blocările pot folosi ei înșiși proxy-uri pentru a le descoperi adresele și a le bloca. Pentru a minimiza probabilitatea de identificare a proxy-urilor, instrumentele de ocolire a blocajelor utilizează diverse mecanisme de atribuire a adreselor.
În acest sens, se folosește o abordare numită ad hoc-heuristică, care poate fi ocolită. Pentru a rezolva această problemă, cercetătorii au decis să prezinte lupta între agențiile de blocare și serviciile de ocolire ca pe un joc. Folosind teoria jocurilor, au dezvoltat strategii optime de comportament pentru fiecare parte – în particular, aceasta a permis elaborarea unui mecanism de distribuire a proxy-urilor.
Cum funcționează sistemele tradiționale de ocolire a blocajelor
Instrumentele de ocolire a blocajelor, precum Tor, Lantern și Psiphon, utilizează o serie de proxy-uri din afara regiunilor cu restricții, care sunt folosite pentru a redirecționa traficul utilizatorilor din aceste regiunii și a-l livra către resursele blocate.
Dacă cenzorilor le devine cunoscut IP-ul unui astfel de proxy – de exemplu, după ce l-au folosit ei înșiși – acesta poate fi ușor adăugat pe lista neagră și blocat. Prin urmare, în realitate, IP-urile acestor proxy-uri nu sunt niciodată dezvăluite, iar atribuirea utilizatorilor la un anumit proxy se face prin diverse mecanisme. De exemplu, în Tor există un sistem de poduri.
Prin urmare, sarcina principală este de a oferi utilizatorilor acces la resursele blocate și de a minimaliza riscul de a dezvălui adresa proxy.
Soluționarea acestei probleme în practică nu este atât de simplă – este foarte greu să distingem cu exactitate utilizatorii obișnuiți de cenzori, care se ascund de ei. Mecanismele euristice sunt folosite pentru a ascunde informația. De exemplu, Tor limitează numărul adreselor IP ale punților disponibile clienților la trei în cadrul unei singure cereri.
Acest lucru nu a împiedicat autoritățile din China să calculeze toate punțile Tor într-un timp scurt. Implementarea de restricții suplimentare va afecta grav utilizabilitatea sistemului de ocoliți blocajele, ceea ce înseamnă că unii utilizatori nu vor putea accesa proxy-ul.
Cum rezolvă teoria jocurilor această problemă
Metoda descrisă în lucrare se bazează pe așa-numita „jocul admiterii la colegiu” (college admissions game). În plus, se presupune că agenții de cenzură de pe internet pot comunica între ei în timp real și pot folosi tactici complexe – de exemplu, să nu blocheze proxy-urile imediat sau să facă acest lucru instantaneu în funcție de diverse condiții.
Cum funcționează admiterea la colegiu
Presupunem că avem n studenți și m colegii. Fiecare student își întocmește lista de preferințe între instituțiile de învățământ, bazată pe anumite criterii (deci se ordonează doar colegiile la care s-au aplicat documentele). Pe de altă parte, colegiile, de asemenea, își ordonează studenții care au trimis documente, pe baza propriilor preferințe.
În primul rând, colegiul descalifică pe cei care nu îndeplinesc criteriile de selecție – nu vor fi acceptați chiar și în cazul unei lipse de studenți. Apoi, cei admiși sunt selectați printr-un algoritm care ia în considerare parametrii necesari.
Poate exista o „admitere instabilă” – de exemplu, dacă există doi studenți 1 și 2, care au fost acceptați în colegiile a și b respectiv, dar studentul 2 ar prefera să studieze la colegiul a. În experimentul descris, s-au avut în vedere doar legăturile stabile între obiecte.
Algoritmul de acceptare întârziată
Așa cum a fost menționat, există un anumit număr de studenți pe care colegiul nu îi va accepta sub nicio formă. Prin urmare, în algoritmul de acceptare întârziată se face presupunerea că acestor studenți nu li se permite să depună documente la această instituție. În acest caz, toți studenții încearcă să se înscrie la colegiile care le plac cel mai mult.
O instituție de învățământ cu o capacitate de q studenți plasează în lista de așteptare q persoane cu cel mai înalt rating în baza criteriilor sale sau pe toți, dacă numărul candidaților este mai mic decât numărul locurilor disponibile. Celorlalți li se refuză acceptarea, iar acești studenți depun documente la următoarea instituție din lista lor de preferințe. Acest colegiu selectează de asemenea q studenți cu cel mai mare rating dintre cei care au depus documentele inițial și cei care nu au fost acceptați de primul colegiu. De asemenea, din nou, un anumit număr de persoane nu promovează.
Procedura se încheie atunci când fiecare student s-a aflat în lista de așteptare a unui colegiu sau a fost refuzat de toate instituțiile la care putea aplica. În consecință, colegiile finalizează admiterea tuturor din listele lor de așteptare.
Ce legătură are proxy-ul?
În analogie cu studenții și colegiile, cercetătorii au atribuit fiecărui client un anumit proxy. A rezultat un joc numit jocul de atribuire proxy. Clienții, inclusiv posibili agenți de cenzură, acționează ca studenți care vor să afle adresa proxy-urilor, care joacă rolul colegiilor – acestea au o capacitate finală cunoscută anterior.
În modelul descris, există n utilizatori (clienți) A =
{a1, a2, …, an}, care solicită acces la proxy-uri pentru a ocoli blocajele. Astfel, ai reprezintă identificatorul „total” al clientului. Dintre acești n utilizatori, m sunt agenți de cenzură, denumiți J = {j1, j2, …, jm}, iar ceilalți sunt utilizatori obișnuiți. Toți m agenți sunt controlați de o autoritate centrală și primesc instrucțiuni de la aceasta.
De asemenea, se presupune că există un set de proxy-uri P = {p1, p2, …, pl}. După fiecare cerere, clientul primește de la obiectul de distribuție informații (adresă IP) despre k proxy-uri. Timpul este împărțit în intervale-etape, desemnate ca t (jocul începe la t=0).
Fiecare client utilizează o funcție de scorare pentru a evalua proxy-urile. Cercetătorii au folosit o funcție 
, pentru a marca scorul pe care utilizatorul ai l-a atribuit proxy-ului px în stadiul t. Similar, fiecare proxy folosește o funcție pentru a evalua clienții. Adică 
– scorul pe care proxy-ul px l-a dat clientului ai în stadiul t.
Este important de reținut că întreaga joc este virtuală, adică din partea proxy-ului și clienților joacă chiar "distribuitorul". Pentru aceasta, el nu trebuie să cunoască tipul clientului, preferințele lor în ceea ce privește proxy-urile. În fiecare stadiu se desfășoară un joc, fiind folosit de asemenea un algoritm de decizie întârziată.
Rezultate
Conform rezultatelor simulărilor, metoda bazată pe teoria jocurilor a arătat o eficiență mai mare în comparație cu celebrele sisteme de ocolire a blocajelor.
Compararea cu serviciul VPN rBridge
În acest sens, cercetătorii au evidențiat câteva aspecte importante care pot influența calitatea funcționării acestor sisteme:
- Indiferent de strategia de acțiune a cenzorilor, sistemul de ocolire a blocajelor trebuie să fie constant actualizat cu noi proxy-uri, altfel eficiența sa va scădea.
- Dacă cenzorii dispun de resurse semnificative, ei pot crește eficiența blocării, adăugând agenți distribuiți geografic pentru a căuta proxy-uri.
- Viteza de adăugare a noilor proxy-uri este critică pentru eficiența sistemului de ocolire a blocajelor.
Linkuri utile și materiale de la :
Sursa: habr.com
