För flera Ă„r sedan genomförde en internationell grupp forskare frĂ„n universiteten i Massachusetts, Pennsylvania och tyska MĂŒnchen om effektiviteten av traditionella proxyservrar som ett verktyg för att bekĂ€mpa censur. Som ett resultat föreslog forskarna en ny metod för att kringgĂ„ blockerningar, baserad pĂ„ spelteori. Vi har förberett en anpassad översĂ€ttning av huvudpunkterna i detta arbete.
Introduktion
TillvÀgagÄngssÀttet för populÀra verktyg för att kringgÄ blockeringar, som Tor, baseras pÄ privat och selektiv fördelning av proxy-IP-adresser mellan anvÀndare frÄn blockerade regioner. Som ett resultat mÄste anvÀndarna förbli oigenkÀnnliga för organisationer eller myndigheter som inför blockeringar. I Tors fall kallas sÄdana proxy-fördelare för broar.
Ett centralt problem med sÄdana tjÀnster Àr insiderattacker. Agenter som ansvarar för blockeringar kan sjÀlva anvÀnda proxyservrar för att fÄ veta deras adresser och blockera dem. För att minimera risken för att proxyservrar ska upptÀckas anvÀnder verktyg för att kringgÄ blockeringar olika mekanismer för adresstilldelning.
Samtidigt anvÀnds en metod som kallas ad hoc-heuristik, som kan kringgÄs. För att lösa detta problem beslutade forskarna att representera kampen mellan blockeringsmyndigheter och verktyg för att kringgÄ blockeringar som ett spel. Genom att anvÀnda spelteori utvecklade de optimala beteendestrategier för varje sida - sÀrskilt gjorde detta det möjligt att utarbeta en mekanism för fördelning av proxyservrar.
Hur traditionella system för att kringgÄ blockeringar fungerar
Verktyg för att kringgÄ blockeringar, sÄsom Tor, Lantern och Psiphon, anvÀnder ett antal proxyservrar utanför de begrÀnsade regionerna, som anvÀnds för att dirigera anvÀndarnas trafik frÄn dessa regioner och leverera den till blockerade resurser.
Om censurmyndigheterna fÄr kÀnnedom om IP-adressen för en sÄdan proxy - till exempel efter att de sjÀlva har anvÀnt den - Àr det enkelt att sÀtta den pÄ svarta listan och blockera den. DÀrför avslöjas i praktiken IP-adresserna för sÄdana proxyservrar aldrig, och tilldelningen av anvÀndare till en viss proxy sker genom olika mekanismer. Till exempel har Tor ett system för broar.
Det vill sÀga, huvuduppgiften Àr att ge anvÀndarna tillgÄng till blockerade resurser och minimera risken för att proxyadressen avslöjas.
Att lösa denna uppgift i praktiken Ă€r inte sĂ„ enkelt â det Ă€r mycket svĂ„rt att med hög precision sĂ€rskilja vanliga anvĂ€ndare frĂ„n censurerande aktörer som döljer sig för dem. För att dölja information anvĂ€nds heuristiska mekanismer. Till exempel begrĂ€nsar Tor antalet IP-adresser för bryggor som Ă€r tillgĂ€ngliga för kunder till tre per begĂ€ran.
Det hindrade inte de kinesiska myndigheterna frÄn att snabbt berÀkna alla Tor-bryggor. Att införa ytterligare begrÀnsningar skulle allvarligt pÄverka anvÀndarvÀnligheten hos systemet för att kringgÄ blockerade sidor, det vill sÀga vissa anvÀndare skulle inte kunna fÄ tillgÄng till proxyn.
Hur spelteori löser detta problem
Metoden som beskrivs i arbetet bygger pĂ„ det sĂ„ kallade 'college admissions game'. Dessutom antas det att de internet-censurerande aktörerna kan kommunicera med varandra i realtid och anvĂ€nda komplex taktik â till exempel att inte blockera proxyn omedelbart, eller att göra det ögonblickligen beroende pĂ„ olika omstĂ€ndigheter.
Hur antagning till college fungerar
LÄt oss anta att vi har n studenter och m college. Varje student gör sin lista över preferenser bland utbildningsinstitutionerna, baserat pÄ vissa kriterier (det vill sÀga endast college dÀr ansökningar har inkommit rankas). à andra sidan rankar Àven collegena de studenter som ansökt, baserat pÄ sina egna preferenser.
Först och frĂ€mst sorterar collegiet bort dem som inte uppfyller urvalscriteria â de tas inte ens in om det finns ett underskott. DĂ€refter vĂ€ljs de antagna ut med en algoritm som beaktar de nödvĂ€ndiga parametrarna.
Det kan finnas 'instabila antagningar' â till exempel, om det finns tvĂ„ studenter 1 och 2, som antagits till collegena a och b respektive, men den andra studenten skulle vilja studera vid collegiet a. I det beskrivna experimentet beaktades endast stabila kopplingar mellan objekten.
Algoritmen för fördröjd antagning
Som nÀmnt tidigare finns det ett visst antal studenter som högskolan inte kommer att acceptera under nÄgra omstÀndigheter. DÀrför görs det i algoritmen för uppskjutet antagande antagandet att dessa studenter inte fÄr ansöka om plats vid denna högskola. I det fallet försöker alla studenter att söka till de högskolor de gillar mest.
Utbildningsinstitutionen, som har kapacitet för q studenter, inkluderar q personer med högst betyg i sin vÀntelista baserat pÄ sina kriterier eller alla, om antalet sökande Àr mindre Àn antalet lediga platser. De andra fÄr avslag, och dessa studenter ansöker till nÀsta högskola pÄ sin preferenslista. Denna högskola vÀljer ocksÄ ut q studenter med högst betyg bland dem som ansökte direkt och dem som inte blev antagna av den första högskolan. à terigen passerar ett visst antal personer inte.
Proceduren avslutas nÀr varje student har hamnat i en vÀntelista hos nÄgon högskola eller har fÄtt avslag frÄn alla utbildningar de kunde söka till. Slutligen antas alla frÄn de vÀntelistorna av högskolorna.
Vad har proxy att göra med detta?
Genom att dra paralleller med studenter och högskolor har forskarna tilldelat varje klient en specifik proxy. Resultatet blev ett spel som kallas proxy tilldelningsspel. Klienterna, inklusive potentiella censuragenter, fungerar som studenter som vill veta adressen till proxies, som spelar rollen som högskolor â de har en förutbestĂ€md, begrĂ€nsad kapacitet.
I den beskrivna modellen finns det n anvÀndare (klienter) A =
{a1, a2, âŠ, an}, som begĂ€r Ă„tkomst till proxis för att kringgĂ„ blockeringar. DĂ€rmed Ă€r ai identifikatorn för "totalt" klient. Bland dessa n anvĂ€ndare Ă€r m censuragenter, betecknade som J = {j1, j2, âŠ, jm}, resterande Ă€r vanliga anvĂ€ndare. Alla m agenter kontrolleras av en central myndighet och fĂ„r instruktioner dĂ€rifrĂ„n.
Det antas ocksĂ„ att det finns en uppsĂ€ttning proxies P = {p1, p2, âŠ, pl}. Efter varje begĂ€ran fĂ„r klienten information (IP-adress) om k proxies frĂ„n distributionsobjektet. Tiden delas upp i intervall-stadier mĂ€rkta som t (spelet börjar vid t=0).
Varje klient anvÀnder en poÀngsÀttningsfunktion för att utvÀrdera proxies. Forskare anvÀnde en funktion 
, för att markera det betyg som AI-anvÀndaren har gett proxyn px pÄ stadiet t. PÄ samma sÀtt anvÀnder varje proxy en funktion för att utvÀrdera kunderna. Det vill sÀga 
â betyget som proxyn px har gett kunden ai pĂ„ stadiet t.
Det Àr viktigt att komma ihÄg att hela spelet Àr virtuellt, det vill sÀga att det Àr "distributören" som spelar pÄ uppdrag av proxy och kunder. För detta behöver de inte veta vilken typ av kund det Àr, eller deras preferenser angÄende proxy. I varje stadium pÄgÄr ett spel, och en algoritm för uppskjuten beslutsfattande anvÀnds ocksÄ.
Resultat
Enligt resultat frÄn simuleringar har metoden som anvÀnder spelteori visat sig vara mer effektiv jÀmfört med kÀnda system för att kringgÄ blockeringar.
JÀmförelse med VPN-tjÀnsten rBridge
DÀrutöver har forskarna identifierat flera viktiga punkter som kan pÄverka kvaliteten pÄ sÄdana systems funktion:
- Oavsett vilka strategier censurerna anvÀnder, mÄste systemet för att kringgÄ blockeringar stÀndigt fyllas pÄ med nya proxys, annars kommer dess effektivitet att sjunka.
- Om censurerna har betydande resurser kan de öka blockeringens effektivitet genom att lÀgga till geografiskt distribuerade agenter för att söka efter proxys.
- Hastigheten för tillÀgg av nya proxys Àr avgörande för effektiviteten hos systemet som kringgÄr blockeringar.
Nyttiga lÀnkar och material frÄn :
KĂ€lla: habr.com
