Kaj je MixNet in kako deluje?

Kadarkoli moramo izboljšati svojo spletno zasebnost, imamo pogosto dve možnosti: VPN ali Tor. Večina uporabnikov interneta bo sprejela prvo, medtem ko bodo bolj tehnološko podkovani posamezniki uporabili mešanico obeh.

Toda v nekaterih primerih je MixNet, še ena rešitev za anonimnost, ki ni razširjena, vendar ponuja zmogljive funkcije zasebnosti, lahko boljša. Kaj je torej? Kako deluje? In kakšen je v primerjavi s Torom in VPN-ji?

Kaj je MixNet?

MixNet je okrajšava za Mix Network, tehnologijo, ki pomaga ohraniti zasebnost in varnost informacij, poslanih prek interneta. To stori tako, da pomeša podatke iz različnih virov, preden jih pošlje na cilj. Zaradi tega zunanji uporabnik težko najde vir in cilj podatkov.

Medtem ko je večina internetnih podatkov šifriranih in njihova vsebina zaščitena s protokoli, kot je npr TLS in SSL, vsebuje metapodatke, ki jih zunanji uporabniki lahko analizirajo in uporabijo za identifikacijo pošiljateljev in prejemnikov. MixNet izvaja mešanje metapodatkov za zaščito zasebnosti uporabnikov.

Kako deluje MixNet?

MixNet uporablja protokole, ki mešajo in mešajo podatke iz različnih virov, medtem ko jih pošiljajo prek omrežja med seboj povezanih vozlišč. Združuje metapodatke, kot so geografska lokacija, naslovi IP pošiljatelja in prejemnika, velikost sporočila ter čas pošiljanja in prejemanja. To zunanjim osebam oteži pridobivanje kakršnih koli pomembnih vpogledov, ki bi lahko pomagali razkriti identiteto uporabnikov ali napovedati vsebino podatkov.

MixNets so sestavljeni iz dveh komponent:

• PKI (Infrastruktura javnih ključev): Sistem, ki distribuira gradivo javnih ključev in informacije o omrežni povezavi, potrebne za delovanje MixNeta.
• Mešanice: Kriptografske poti, ki so del mešanega omrežja. Prejemajo dohodna sporočila, uporabljajo kriptografsko transformacijo in mešajo podatke, da opazovalcem preprečijo povezovanje dohodnih in odhodnih sporočil.

Sistem PKI napaja mešano omrežje in če bo ogroženo, bo ogroženo celotno omrežje, saj lahko napadalec vozlišča zamenja s tistimi pod svojim nadzorom, kar mu omogoči prevzem. Zato treba ga je decentralizirati.

Mešanice razčlenijo podatke na bite in jih pretvorijo v šifrirano besedilo, kar ima za posledico bitno nepovezanost. Šifrirano besedilo se nato posreduje skozi mešano kaskado (fiksen vrstni red vozlišč), preden doseže cilj. Poleg tega mešanice dodajo zakasnitev za preprečevanje napadov na podlagi časovnih vzorcev.

Medtem ko eno mešano vozlišče zadostuje za reševanje pomislekov glede zasebnosti, obstaja tveganje, da postane ena sama točka napake. Uporabljene so torej vsaj tri mešanice, pri čemer vsako neodvisno vozlišče zagotavlja dodatno raven anonimnosti in prispeva h kolektivni odpornosti omrežja.

MixNet vs. Tor

Tor je še ena tehnologija, zasnovana za izboljšanje spletne zasebnosti, ki je bolj razširjena. Vendar pa uporablja drugačen pristop za doseganje anonimnosti.

Medtem ko MixNet deluje tako, da meša podatke, da je težko povezati izvor in cilj, Tor uporablja tehnika, znana kot čebulno usmerjanje, kjer so podatki šifrirani v plasteh in usmerjeni skozi vrsto relejev, ki jih upravljajo prostovoljci, preden dosežejo cilj.

Releji v omrežju Tor delujejo samo za šifriranje podatkov z edinstvenimi ključi, ne da bi vedeli, od kod prihaja promet in kam je namenjen. Vsaka plast šifriranja oteži sledenje izvoru in cilju.

Vendar pa Tor po zasnovi zahteva izhodna vozlišča – zadnje releje v omrežju – ki dešifrirajo zadnjo plast šifriranja in jo pošljejo na cilj. Ta dejavnik predstavlja varnostno skrb, če so končni releji zlonamerni.

Edinstveni pristopi k spletni anonimnosti, ki jih uporabljata MixNets in Tor, povzročajo različne prednosti in slabosti. Na primer, MixNets so dobri pri preprečevanju časovne korelacije in potrditvenih napadov, medtem ko je Tor učinkovit proti prstnim odtisom spletnih mest in Sybil napade.

Poleg tega je Tor bolj odporen zaradi večjega omrežja in uporabniške baze, medtem ko imajo MixNets nižjo zakasnitev zaradi manj vključenih omrežnih relejev. Izbira med obema je odvisna od posebnih zahtev, kot so želena raven anonimnosti, toleranca zakasnitve in velikost omrežja.

MixNet vs. VPN

VPN (Navidezna zasebna omrežja) so morda najbolj razširjene spletne anonimne in varnostne platforme, deloma zaradi enostavne nastavitve in velikega števila ponudnikov storitev na trgu.

VPN ustvarijo šifriran tunel med uporabnikom in strežnikom. Predor šifrira internetni promet uporabnika, pri čemer skriva njegove osebne podatke, lokacijo in brskalno dejavnost ter tako prepreči prisluškovanje zunanjim osebam.

Ta pristop je drugačen od MixNets, ki kriptografsko preoblikujejo koščke podatkov v bitni velikosti pred mešanjem in jih posreduje skozi več relejev, da je težko povezati podatke z vpletenimi stranmi.

VPN-ji so učinkoviti v primerih, ko želimo skriti svojo lokacijo, se varno povezati z javnim Wi-Fi, dostopati do regionalno omejene vsebine in ohraniti splošno zasebnost med brskanjem po internetu. Ker pa se morajo zanašati na centralizirano strežniško infrastrukturo VPN, so izpostavljeni težavam z zaupanjem in zasebnostjo.

Po drugi strani so MixNeti učinkovitejši v primerih, ko sta potrebna močna anonimnost in zaščita metapodatkov. Imajo tudi manjšo zakasnitev in bolj decentralizirano arhitekturo kot VPN-ji, ki so odvisni od centraliziranih strežnikov.

Omejitve MixNets

MixNets se soočajo tudi z več omejitvami, ki lahko vplivajo na njihovo učinkovitost in praktičnost ...

1. Zakasnitev: Postopek mešanja zakasni sporočila, preden so posredovana. Čeprav je to bistveno za preprečevanje napadov s časovno korelacijo, lahko vpliva na uporabniško izkušnjo za aplikacije v realnem času, ki zahtevajo interakcije z nizko zakasnitvijo.
2. Težave z razširljivostjo omrežja: Ko se število uporabnikov in sporočil povečuje, postajata vzdrževanje zahtevanih mešanih vozlišč in upravljanje procesa bolj zapletena. Razširljivost omrežja je lahko izziv, zlasti v obsežnih aplikacijah MixNets.
3. Stroški pasovne širine: Postopek mešanja poveča velikost podatkovnih paketov, kar povzroči večjo porabo pasovne širine kot neposredna komunikacija. To lahko skrbi uporabnike z omejeno pasovno širino ali aplikacije, ki zahtevajo učinkovit prenos podatkov.
4. Neprijetnost uporabnika: MixNets lahko od uporabnikov zahteva namestitev specializirane programske opreme ali uporabo posebnih protokolov, kar bi lahko oviralo splošno sprejetje. Uporabniku prijazni vmesniki in brezhibna integracija so potrebni za spodbujanje sodelovanja uporabnikov.
5. Sybil napade: MixNets so lahko ranljivi za napade Sybil, kjer napadalec ustvari veliko lažnih vozlišč, da pridobi vpliv na omrežje. To lahko povzroči preusmeritev sporočil, manipulacijo ali kršitve zasebnosti.

Čeprav MixNets nudi močno zaščito zasebnosti, so zaradi svojih omejitev manj priročne možnosti za spletno zasebnost. Vendar več prihajajočih tehnologij obravnava te omejitve. Na primer, HOPR uporablja omrežje P2P vozlišč, kar poveča razširljivost, medtem ko Nym razporedi mešana vozlišča v plasti in tvori arhitekturo, ki ponuja več razširljivosti brez ogrožanja anonimnosti.

Bi morali uporabljati MixNets?

Ali boste uporabili MixNets za izboljšanje vaše spletne zasebnosti ali ne, je odvisno od vaših posebnih potreb, vaše pripravljenosti, da dopuščate zakasnitve in stroške pasovne širine, ter združljivosti vaših aplikacij.

Mixnets je primeren, če vas še posebej skrbi, da ostanete anonimni, in če imate aplikacije, ki niso časovno občutljive; vendar niso primerni, če imate raje uporabniku prijazne rešitve ali uporabljate aplikacije za komunikacijo v realnem času. V vsakem primeru je pomembno, da skrbno ocenite prednosti, omejitve in premisleke, preden se odločite, ali so MixNets potrebni.