Pred niekoľkými rokmi medzinárodná skupina vedcov z univerzít v Massachusetts, Pennsylvánii a nemeckého Mníchova preskúmala účinnosť tradičných proxy ako nástroja boja proti cenzúre. Výsledkom je, že vedci navrhli novú metódu obchádzania blokád založenú na teórii hier. Pripravili sme adaptovaný preklad hlavných bodov tejto práce.
Úvod
Prístup populárnych nástrojov na obchádzanie blokád, ako je Tor, je založený na súkromnom a selektívnom prerozdeľovaní IP adries proxy medzi klientmi z oblastí, ktoré sú blokované. Výsledkom je, že klienti musia zostať nepovšimnutí agentúrami alebo orgánmi, ktoré uplatňujú blokácie. V prípade systému Tor sa takéto proxy rozdeľovače nazývajú brigde.
Kľúčovým problémom pri podobných službách je útok insiderov. Agentúry zaoberajúce sa blokovaním môžu same použiť proxy, aby zistili ich adresy a zablokovali ich. Na minimalizáciu pravdepodobnosti zistenia proxy využívajú nástroje na obídenie blokád rôzne mechanizmy priradenia adries.
Pri tom sa používa prístup takzvanej ad hoc heuristiky, ktorý je možné obísť. Aby vedci riešili tento problém, rozhodli sa predstaviť boj orgánov zaoberajúcich sa blokovaním a služieb na ich obchádzanie ako hru. Využitím teórie hier vyvinuli optimálne stratégie správania pre každú stranu – konkrétne to umožnilo vypracovať mechanizmus prerozdeľovania proxy.
Ako fungujú tradičné systémy obchádzania blokád
Nástroje na obchádzanie blokád, ako sú Tor, Lantern a Psiphon, používajú rad proxy mimo oblastí s obmedzeniami, ktoré slúžia na presmerovanie prevádzky používateľov z týchto oblastí a na jej dodanie k blokovaným zdrojom.
Ak sa cenzorom dostane do rúk IP adresa takejto proxy – napríklad potom, čo ju sami použili – je ľahké ju zaradiť na čiernu listinu a zablokovať. Preto v skutočnosti sa IP adresy takých proxy nikdy neodhalia a priradenie používateľom konkrétnej proxy sa realizuje prostredníctvom rôznych mechanizmov. Napríklad v Tora existuje systém brigde.
Hlavným cieľom je poskytnúť používateľom prístup k zablokovaným zdrojom a minimalizovať pravdepodobnosť odhalenia adresy proxy.
Riešiť tento problém v praxi nie je také jednoduché – s vysokou presnosťou rozlíšiť bežných používateľov od cenzorov, ktorí sa pred nimi maskujú, je veľmi ťažké. Na skrytie informácií sa používajú heuristické mechanizmy. Napríklad Tor obmedzuje počet IP adries mostov, ktoré sú zákazníkom dostupné, na tri v rámci jedného dopytu.
To nebránilo čínskym úradom vypočítať všetky Tor mosty za krátky čas. Zavedenie ďalších obmedzení by však vážne ovplyvnilo použiteľnosť systému obchádzania blokovania, teda niektorí používatelia by nemohli získať prístup k proxy.
Ako teória hier rieši tento problém
Opísaná metóda je založená na takzvanej 'hre prijímania na vysokú školu' (college admissions game). Okrem toho sa predpokladá, že cenzúrujúci internetoví agenti môžu komunikovať medzi sebou v reálnom čase a používať komplexnú taktiku – napríklad proste neblokovať proxy okamžite alebo to robiť okamžite v závislosti od rôznych podmienok.
Ako funguje prijímací proces na vysokú školu
Predpokladajme, že máme n študentov a m vysokých škôl. Každý študent zostavuje svoj zoznam preferencií medzi vzdelávacími inštitúciami, založený na určitých kritériách (teda sa hodnotia iba vysoké školy, kam boli podané prihlášky). Na druhej strane, vysoké školy tiež hodnotia študentov, ktorí podali prihlášky, na základe svojich vlastných preferencií.
Predovšetkým vysoká škola vylúči tých, ktorí nespĺňajú kritériá výberu – ani v prípade nedostatku študentov ich nevezmú. Potom sa prijatí študenti vyberajú pomocou algoritmu, ktorý zohľadňuje potrebné parametre.
Môže existovať 'nestabilné prijatie' – napríklad ak sú dvaja študenti 1 a 2, ktorí boli prijatí na vysoké školy a b, ale druhý študent by chcel študovať na vysoké škole a. V prípade opísaného experimentu sa zohľadňovali iba stabilné väzby medzi objektmi.
Algoritmus odloženého prijatia
Ako už bolo povedané, existuje určitý počet študentov, ktorých vysoká škola neprijme za žiadnych okolností. Preto sa v algoritme oneskoreného prijatia predpokladá, že týmto študentom nie je povolené podať prihlášku na túto vysokú školu. V takom prípade sa všetci študenti snažia prihlásiť na tie vysoké školy, ktoré sa im najviac páčia.
Vzdelávacia inštitúcia s kapacitou q študentov umiestňuje do čakacej zóny q ľudí s najvyšším hodnotením na základe svojich kritérií alebo všetkých, ak je počet uchádzačov menší ako počet voľných miest. Ostatným je odmietnuté a títo študenti podávajú prihlášku na ďalšiu vysokú školu zo svojho zoznamu preferencií. Táto vysoká škola opäť vyberá q študentov s najvyšším hodnotením z tých, ktorí podali prihlášku hneď a z tých, ktorých neprijali na prvú vysokú školu. Znovu nejaký počet ľudí neprejde.
Procedúra končí, ak sa každý študent nachádza v čakacej zóne nejakej vysokej školy alebo mu bolo odmietnuté vo všetkých vzdelávacích inštitúciách, na ktoré mohol nastúpiť. Nakoniec vysoké školy definitívne prijímajú všetkých zo svojich čakacích zoznamov.
Aký je tu význam proxy?
Podobne ako študenti a vysoké školy, vedci pridelili každému klientovi určitý proxy. Vznikla hra nazvaná hra priradenia proxy. Klienti, vrátane možných agentov-cenzorov, vystupujú ako študenti, ktorí chcú zistiť adresu proxy, ktoré zohrávajú úlohu vysokých škôl – má vopred známa konečná priepustnosť.
V opísanom modeli je n používateľov (klientov) A =
{a1, a2, …, an}, ktorí žiadajú o prístup k proxy na obídenie blokácií. Takže ai je identifikátor „celkového“ klienta. Medzi týmito n používateľmi, m sú agenti-cenzori, označovaní ako J = {j1, j2, …, jm}, ostatní sú bežní používatelia. Všetkých m agentov kontroluje centrálna autorita a dostávajú od nej inštrukcie.
Tiež sa predpokladá, že existuje súbor proxy P = {p1, p2, …, pl}. Po každej žiadosti klient dostáva od distribučného objektu informácie (IP-adresu) o k proxi. Čas je rozdelený na intervaly-fázy, označované ako t (hra začína pri t=0).
Každý klient používa hodnotiacu funkciu na posúdenie proxy. Vedci použili funkciu 
, aby označil bod, ktorý používateľ ai priradil proxy px v fáze t. Podobne, každá proxy používa funkciu na hodnotenie klientov. To znamená 
– bod, ktorý proxy px priradil klientovi ai v fáze t.
Dôležité je pamätať, že celá hra je virtuálna, teda z pohľadu proxy a klientov ju hrá samotný „distribútor“. Na to nemusí poznať typ klienta ani ich preferencie ohľadom proxy. Na každej fáze prebieha hra a tiež sa používa algoritmus odloženého prijatia.
Výsledky
Na základe simulácií metóda využívajúca teóriu hier preukázala vyššiu účinnosť v porovnaní s existujúcimi systémami obchádzania blokád.
Porovnanie s VPN službou rBridge
Pri tom vedci vyzdvihli niekoľko dôležitých aspektov, ktoré môžu ovplyvniť kvalitu fungovania takýchto systémov:
- Bez ohľadu na stratégiu konania cenzorov, systém obchádzania blokád by mal neustále doplňovať nové proxy, inak jeho efektivita poklesne.
- Ak majú cenzori významné zdroje, môžu zvýšiť účinnosť blokovania pridaním geograficky rozdelených agentov na vyhľadávanie proxy.
- Rýchlosť pridávania nových proxy je rozhodujúca pre efektívnosť systému obchádzania blokád.
Užitočné odkazy a materiály od :
Zdroj: habr.com
