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[638] 2018-06-29_从内部流量来分析Tor

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-16
2018-06-29_从内部流量来分析Tor 从 内 部 流 量 来 分 析 T o r A r k T e a m   2 0 1 8 - 0 6 - 2 9 作 者 ： { R e a l W o r l d s } @ A r k T e a m 原 文 作 者 ： R o b   J a n s e n 、 M a r c   J u a r e z 、 R a f a   G ´ a l v e z 、 T a r i q   E l a h i 、 C l a u d i a   D i a z 原 文 标 题 ： I n s i d e   J o b :   A p p l y i n g   T r a f f i c   A n a l y s i s   t o   M e a s u r e   T o r   f r o m   W i t h i n 原 文 会 议 ： N D S S   S y m p o s i u m   2 0 1 8 原 文 链 接 ： h t t p s : / / w w w . n d s s - s y m p o s i u m . o r g / n d s s 2 0 1 8 / p r o g r a m m e / 近 些 年 ， 使 用 机 器 学 习 方 法 对 T o r 网 络 中 的 站 点 进 行 网 站 指 纹 分 析 十 分 流 行 ， 比 较 经 典 的 方 法 有 W a n g - k N N [ 1 ] 、 C U M U L [ 2 ] 和 k - F i n g e r p r i n t i n g [ 3 ] ， 深 度 学 习 的 方 法 也 用 在 了 网 站 指 纹 分 析 上 [ 4 ] 。 这 些 已 有 的 方 法 都 是 在 T o r 的 入 口 节 点 上 进 行 监 控 和 数 据 收 集 的 ， 而 本 文 提 出 了 在 T o r 的 中 间 节 点 来 进 行 分 析 。 图 1   从 T o r 的 中 间 节 点 进 行 分 析 从 普 通 网 络 进 入 T o r 网 络 一 般 需 要 三 跳 ， 分 别 对 应 着 入 口 节 点 、 中 间 节 点 和 出 口 节 点 。 入 口 节 点 直 接 与 客 户 端 相 连 ， 是 进 入 T o r 网 络 的 第 一 步 ； 出 口 节 点 直 接 与 网 站 相 连 ， 对 于 明 文 传 输 的 H T T P 流 量 ， 能 直 接 看 到 数 据 的 内 容 ； 而 中 间 节 点 既 看 不 到 用 户 ， 也 看 不 到 服 务 端 。 因 此 ， 以 往 的 工 作 都 是 针 对 入 口 节 点 和 出 口 节 点 进 行 分 析 的 ， 而 忽 略 了 中 间 节 点 。 作 者 认 为 ， 要 成 为 入 口 节 点 ， 中 继 服 务 器 需 要 比 中 间 节 点 和 出 口 节 点 更 稳 定 ， 在 线 时 间 更 长 ； 而 由 于 客 户 端 设 置 ， 每 2 - 3 个 月 就 需 要 更 换 入 口 节 点 ， 因 此 其 效 率 较 低 ； 在 达 到 稳 定 状 态 这 段 时 间 里 （ 通 常 为 3 个 月 ） ， 通 过 的 流 量 相 对 较 少 ， 也 不 利 于 进 行 流 量 分 析 。 对 于 出 口 节 点 ， 尽 管 它 与 T o r 外 部 网 络 相 连 ， 但 由 于 流 量 限 制 ， 它 不 会 被 选 做 o n i o n 服 务 的 路 径 节 点 ， 因 此 也 不 符 合 作 者 对 T o r 网 络 测 量 的 要 求 。 而 中 间 节 点 则 有 很 多 优 势 。 客 户 端 会 为 每 一 个 T o r 链 路 选 择 一 个 新 的 中 间 节 点 ， 选 择 的 依 据 是 中 间 节 点 的 带 宽 ； 中 间 节 点 也 没 有 特 殊 的 中 继 要 求 ， 能 够 得 到 充 分 利 用 （ 对 比 入 口 节 点 ） ； 而 中 间 节 点 得 到 的 也 是 所 有 T o r 使 用 者 的 一 个 统 计 抽 样 。 因 此 ， 作 者 选 择 中 间 节 点 进 行 实 验 。 作 者 在 中 间 节 点 部 署 了 流 量 监 控 ， 采 用 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 中 的 网 站 指 纹 方 法 和 机 器 学 习 中 常 规 的 评 估 方 法 对 o n i o n 服 务 中 的 网 站 指 纹 和 链 路 指 纹 [ 5 ] 进 行 了 封 闭 环 境 和 开 放 环 境 的 对 比 实 验 ， 发 现 这 些 网 站 指 纹 方 法 仍 然 适 用 （ 图 2 ） ， o n i o n 服 务 也 能 ” 被 指 纹 ” 。 作 者 进 一 步 研 究 了 o n i o n 服 务 的 使 用 程 度 ， 为 了 保 护 用 户 隐 私 ， 用 o n i o n 中 的 社 交 网 站 服 务 作 为 训 练 集 ， 测 试 得 到 o n i o n 服 务 大 概 占 T o r 网 络 的 1 %   ~   1 . 5 % （ 图 3 ） 。
图 2   使 用 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 中 的 方 法 在 中 间 节 点 进 行 实 验 得 到 的 准 确 率 图 3   o n i o n 服 务 的 使 用 占 比 作 者 在 进 行 实 验 之 初 就 一 直 考 虑 着 实 验 的 道 德 与 隐 私 问 题 ， 并 为 此 咨 询 了 T o r 的 设 计 团 队 ， 因 此 实 验 数 据 会 比 实 际 情 况 更 低 。 同 样 的 方 法 ， 如 果 是 有 足 够 资 源 的 一 方 来 进 行 实 验 ， 可 能 会 得 到 更 多 更 精 确 的 结 果 。 而 作 者 在 中 间 节 点 进 行 实 验 也 提 醒 了 我 们 ， 想 当 然 的 结 果 并 不 可 靠 ， 绝 知 此 事 还 是 要 躬 行 。 参 考 文 献 ： [ 1 ]   T .   W a n g ,   X .   C a i ,   R .   N i t h y a n a n d ,   R .   J o h n s o n ,   a n d   I .   G o l d b e r g ,   “ E f f e c t i v e   A t t a c k s   a n d   P r o v a b l e   D e f e n s e s f o r   W e b s i t e   F i n g e r p r i n t i n g , ”   i n   U S E N I X   S e c u r i t y   S y m p o s i u m .   U S E N I X   A s s o c i a t i o n ,   2 0 1 4 ,   p p .   1 4 3 – 1 5 7 . [ 2 ]   A .   P a n c h e n k o ,   F .   L a n z e ,   A .   Z i n n e n ,   M .   H e n z e ,   J .   P e n n e k a m p ,   K . W e h r l e ,   T .   E n g e l ,   “ W e b s i t e f i n g e r p r i n t i n g   a t   i n t e r n e t   s c a l e , ”   i n   N e t w o r k   &   D i s t r i b u t e d   S y s t e m   S e c u r i t y   S y m p o s i u m   ( N D S S ) .   I E E E   C o m p u t e r S o c i e t y ,   2 0 1 6 ,   p p .   1 – 1 5 . [ 3 ]   J .   H a y e s   a n d   G .   D a n e z i s ,   “ k - f i n g e r p r i n t i n g :   a   R o b u s t   S c a l a b l e   W e b s i t e   F i n g e r p r i n t i n g   T e c h n i q u e , ”   i n U S E N I X   S e c u r i t y   S y m p o s i u m .   U S E N I X   A s s o c i a t i o n ,   2 0 1 6 ,   p p .   1 – 1 7 . [ 4 ]   R i m m e r ,   V e r a ,   e t   a l .   “ A u t o m a t e d   W e b s i t e   F i n g e r p r i n t i n g   t h r o u g h   D e e p   L e a r n i n g . ”   i n   N e t w o r k   a n d D i s t r i b u t e d   S y s t e m   S e c u r i t y   S y m p o s i u m   2 0 1 8 . [ 5 ]   K w o n ,   A l b e r t ,   e t   a l .   “ C i r c u i t   f i n g e r p r i n t i n g   a t t a c k s :   p a s s i v e   d e a n o n y m i z a t i o n   o f   t o r   h i d d e n   s e r v i c e s . ” U s e n i x   C o n f e r e n c e   o n   S e c u r i t y   S y m p o s i u m   U S E N I X   A s s o c i a t i o n ,   2 0 1 5 : 2 8 7 - 3 0 2 . 阅 读 原 文
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