Какая гибридная анонимная сеть используется для получения доступа к информации

«Игра в прятки»: Немного о технологиях анонимности в интернете

Безопасность в интернете всегда была горячей темой для обсуждения. В частности, очень популярными остаются вопросы обеспечения анонимности в сети.

Сегодня нам бы хотелось вернуться к теме ИБ и провести небольшой обзор таких решений, как VPN, прокси, Tor и нескольких других.

/ фото Magnus CC

Прокси-серверы

Суть работы прокси-серверов заключается в перенаправлении трафика через себя, как посредника. Таким образом, узел назначения будет считать, что запрос был направлен не вами, а прокси-сервером. Это решение позволяет обходить различные ограничения сети, которые устанавливают некоторые сервисы (в частности блокировку по географическому положению).

Существует несколько видов прокси-серверов. Первый – это веб-прокси, которые пропускают через себя только HTTP-траффик, по умолчанию добавляя в передаваемый траффик данные о применении прокси. Одним из недостатков этого решения является отсутствие поддержки скриптов и плагинов Java и Adobe Flash. Кроме того, многие веб-прокси используются огромным количеством пользователей, потому они легко могут попасть в список заблокированных на большинстве сетевых ресурсов.

Второй вид прокси – это SOCKS прокси-серверы. Протокол SOCKS находится на сеансовом уровне модели OSI. За счет этого достигается независимость от высокоуровневых протоколов (HTTP, FTP, РОРЗ и так далее), что позволяет SOCKS пропускать через себя весь траффик, а не только HTTP. Поэтому с их помощью вы можете, например, загружать файлы по FTP и отправлять электронную почту.

Отдельно можно отметить CGI-прокси или так называемые анонимайзеры, которые представляют собой веб-сервер с формой, в которую пользователь вводит адрес нужного ему сайта. После этого открывается страница запрошенного ресурса, но в адресной строке браузера отображается адрес CGI-прокси. CGI-прокси, как и любой веб-сервер, может использовать HTTPS для защиты канала связи между собой и клиентом.

• Общественные прокси-серверы являются бесплатными
• В большинстве случаев их достаточно для простой навигации по интернету
• Позволяют обходить ограничения сети
• Позволяют обходить ограничения по территориальному признаку

• Большинство реализаций не используют шифрование данных
• Общественные прокси-серверы зачастую нестабильны
• Наиболее популярные прокси блокируются многими сайтами

Tor

Tor является одной из самых популярных технологий для сокрытия личности в интернете и первой, специализирующейся на этом. Однако нужно четко разделять анонимность и защищенность. Эта технология не позволяет защитить ваши данные от перехвата вне сети Tor или скрыть содержимое от чужих глаз, поскольку информация шифруется лишь внутри самой системы.

Однако даже несмотря на уязвимость трафика на входе и выходе сети, Tor не позволяет связать эти данные с вами. Основной идеей системы является перенаправление трафика через несколько анонимных серверов таким образом, что на выходе из сети узел назначения видит только конечный сервер, который считается источником данных.

Трафик перенаправляется через произвольное количество серверов (но не менее трех), что позволяет достаточно хорошо скрыть реальный источник информации путем «запутывания» метаданных. Такая система перенаправления называется луковой маршрутизацией, когда каждый узел в сети может расшифровать только часть сообщения с инструкциями о перенаправлении трафика.

Выходной же узел полностью расшифровывает сообщение и перенаправляет его конечному узлу открытой сети. Для этого Tor формирует канал перенаправления и получает ключи шифрования от всех узлов сети, входящих в данный канал. Полученные ключи передаются отправителю информации, которые он использует для шифрования данных перед их отправкой.

Tor предоставляет высокоуровневую сетевую анонимность, но обеспечение настоящей анонимности – проблема, решение которой найти почти невозможно. Идет «гонка вооружений» между разработчиками сети Tor и хакерами, желающими получить возможность разоблачать пользователей сети. Стоит отметить, что на сеть Tor были проведены успешные хакерские атаки. Поэтому нельзя утверждать, что она позволяет скрыть личность со 100% гарантией. Однако Tor все еще остается одним из наиболее эффективных и надежных средств обеспечения анонимности.

• Обеспечивает анонимность путем маскировки действительного источника данных
• Обеспечивает шифрование данных внутри самой сети Tor
• Хороший дополнительный уровень защиты

• Сеть Tor не обеспечивает защищенность данных, поскольку не реализует шифрование по типу «точка-точка» Необходимо использовать другие прикладные системы шифрования, например HTTPS
• Сеть зависит от добровольцев, поддерживающих работоспособность серверов внутри системы
• Сеть была подвержена атакам хакеров и спецслужб

VPN

Принцип работы VPN схож с Tor и прокси-серверами. При подключении к VPN вы перенаправляете свой поток данных через частную сеть. Внутри этой сети существуют свои серверы (интранет) и выходной узел (как и в случае с Tor). Таким образом, если вы соединяетесь с интернетом через VPN, узел назначения может видеть только адрес VPN-сервера.

В отличие от серверов Tor, VPN-серверы поддерживают крупные компании, которые зачастую придерживаются принципа запрета на ведение логов, а это дополнительно повышает безопасность. Практически все коммерческие VPN-провайдеры предлагают на выбор две реализации: OpenVPN и PPTP. Реже предлагаются варианты L2TP+IPSec и SSTP. Отдельно стоит отметить сервисы, предоставляющие DoubleVPN, когда перед выходом в интернет трафик проходит через два разных VPN-сервера в разных странах, и QuadVPN – в этом случае фигурируют сразу 4 сервера.

• Обеспечивает хорошее шифрование
• VPN предоставляют дополнительные системы безопасности: межсетевые экраны с NAT, защита от DNS-утечек, частные DNS и др.

• Запуск VPN на компьютере требует дополнительных вычислительных мощностей
• Ваш трафик виден администраторам VPN-серверов (чего можно избежать при использовании шифрования с помощью SSL/TSL)

Сочетание Tor и VPN

VPN является отличным способом защиты данных, который в комбинации со средствами обеспечения анонимности в сети (Tor) позволяет добиться более высокого уровня «спокойствия».

Tor через VPN

VPN-сервер при такой схеме является постоянным входным узлом, после него шифрованный трафик отправляется уже в сеть Tor. На практике схема реализуется просто: сначала производится подключение к VPN-серверу, далее запускается Tor-браузер, который автоматически настроит нужную маршрутизацию через VPN-тоннель.

Такая схема позволяет скрыть сам факт использования Tor от интернет-провайдера. А в случае теоретической компрометации Tor, нас защитит рубеж VPN, который не хранит логов. Отметим, что использование прокси-сервера вместо VPN лишено смысла: без шифрования, обеспечиваемого VPN, такая схема не имеет каких-либо значимых плюсов.

• Ваш провайдер не будет знать, что вы используете Tor (хотя может знать, что вы используете VPN)
• Узел входа в сеть Tor не будет знать ваш настоящий IP-адрес
• Позволяет получить доступ к скрытым адресам в сети Tor (.onion)

• VPN-провайдер будет знать ваш действительный IP-адрес
• Отсутствует защита от уязвимости на узлах выхода из сети Tor

При подобной схеме сначала происходит шифрование данных для пересылки их на VPN-сервер, а потом их трансфер через сеть Tor. В этом случае необходимо настроить VPN-клиент на работу с Tor.

Подобная схема подключения может использоваться для обхода блокировки узлов Tor внешними ресурсами, плюс она должна защитить трафик от прослушивания на выходном узле. Важно также отметить, что любой выходной узел легко выделит клиента в общем потоке, так как большинство пользователей идут на разные ресурсы, а в этой схеме клиент идёт всегда на один и тот же VPN-сервер. Естественно, что использование обычных прокси-серверов после Tor не имеет особого смысла, так как траффик до прокси не шифруется.

• VPN-провайдер не знает о действительном IP-адресе источника, а знает только IP-адрес выходного узла сети Tor
• Обеспечивается защита от уязвимости выходных узлов сети Tor, поскольку весь трафик зашифрован VPN-клиентом
• Позволяет выбрать местоположение серверов
• Весь интернет-трафик идет через сеть Tor, даже если программы изначально её не поддерживают

• Ваш VPN провайдер может видеть ваш трафик, хотя и не может связать его с вами
• Сложная реализация схемы

Whonix

Дополнительно отметим, что для обеспечения анонимности существуют специально разработанные операционные системы. Одной из таких ОС является Whonix. Ее работа основана на двух ОС Debian, работающих на виртуальных машинах VirtualBox.

В такой конфигурации одна система является шлюзом, отправляя весь трафик через сеть Tor, а вторая – изолированной рабочей станцией, которая подключается к сети только через шлюз. Такой механизм называется изолирующим прокси-сервером. Эта схема позволяет избежать многих уязвимостей, связанных с программным обеспечением на рабочей станции, поскольку сама машина не знает своего внешнего IP-адреса.

ОС Whonix реализует много полезных механизмов анонимности. Например, она способна обеспечить безопасный хостинг сервисов – даже если злоумышленник взломал веб-сервер, он не сможет украсть закрытый ключ. Также Whonix поддерживает мосты, позволяющие скрывать от провайдера факт использования Tor, и предлагает возможность туннелирования через другие анонимные сети, такие как Freenet, I2P и др. Более подробные данные об особенностях таких подключений вы сможете найти по ссылке.

Эта система протестирована и хорошо документирована, а также прекрасно работает со всеми комбинациями Tor/VPN/Proxy, однако все же обладает определенными недостатками. К ним можно отнести достаточно сложную настройку и необходимость поддержки двух виртуальных машин или отдельного физического оборудования. Также стоит отметить, что проект Whonix развивается независимо от Tor и входящих в него инструментов, поэтому не способен защитить от их уязвимостей.

Вместо заключения: другие способы обеспечения анонимности

Кроме перечисленных выше способов «анонимизации», существуют десятки отдельных проектов, посвященных анонимности в интернете. Сегодня активно развиваются следующие решения: Freenet, GNUnet, JAP, RetroShare, Perfect Dark. Также интерес могут представлять анонимные сети, построенные на основе Wi-Fi, позволяющие достичь независимости от интернет-провайдеров: проект Byzantium, проект Netsukuku, проект B.A.T.M.A.N.

• ит-град
• информационная безопасность

Русские Блоги

Классификация и основные принципы работы систем анонимного общения: Tor, I2P, Freenet, Zeronet

Эта статья представляет собой всего лишь авторские заметки об исследовании, содержание взято из статьи «Обзор анонимного общения и исследований в даркнете — Луо Цзюньчжоу и другие«Сам по себе и связанные поисковые запросы в Интернете

Система анонимного общения

1. Основная классификация

Производительность задержки связи
Производительность задержки связи
Структура сети
Структура сети
Сетевая модель
Сетевая модель
Система анонимного общения
Система связи с малой задержкой
Система связи с высокой задержкой
P2P анонимная сеть
Анонимная сеть без P2P
Структурированные
неструктурированных

1-1. Анонимная система связи с высокой задержкой

То есть система анонимной связи, основанная на алгоритме Mix, полученном из ранней сети анонимной связи Mixnet, классический сценарий приложения — это служба пересылки почты с высокой задержкой (Remailer), которая обеспечивает функции приема и отправки анонимной электронной почты. Основная идея системы связи этого типа состоит в использовании одного узла Mix или нескольких узлов Mix каскадного типа для обеспечения анонимной связи.

Смешанный узел: относится к узлу, который сетевой центр предоставляет другим узлам анонимные услуги связи. Он принимает данные, зашифрованные своим открытым ключом, дешифрует данные, выполняет пакетную обработку, переупорядочивает и добавляет избыточные поля, а затем передает данные. К следующему узлу Mix или конечному получателю. -Энциклопедия аналитических центров MBA

Особенности сети анонимного общения:

1. Некоторые узлы в сети системы анонимной связи предоставляют услуги анонимной связи для других узлов;
2. Инициатору необходимо определить путь передачи всего сообщения, прежде чем инициировать анонимное сообщение, и этот путь не изменится во время передачи;
3. Инициатору необходимо получить информацию о каждом узле Mix на всем пути передачи, включая адрес, ключевую информацию и т. Д., Прежде чем инициировать анонимную связь;
4. Узел Mix расшифровывает, мультиплексирует, группирует, переупорядочивает и добавляет избыточные байты к информации о связи от нескольких отправителей. Система имеет высокую анонимность, но задержка передачи данных велика, что обычно не подходит для реального времени. передача данных.

Анонимные системы связи, основанные на алгоритме Mix, включают Babel, Cyberpunk (TypeI), Mixmaster (TypeII), Mixminion (TypeIII) и т. Д.

1. Впервые это было предложено Чаумом в 1981 году для предотвращения отслеживания почты. Основная идея основана на узле Mix для шифрования и обфускации входной информации. Узел скрывает входную и выходную взаимосвязь между каждым сообщением, не позволяя злоумышленникам соотносить входные и выходные сообщения.
2. В 1996 году Калку и другие предложили Babel и представили путь смешивания для защиты от атак анализа трафика путем задержки некоторых пакетных сообщений.
3. В 2001 году Дингледайн и др. Предложили технологию выбора смешанного узла на основе системы репутации для повышения надежности и эффективности.
4. В 2002 году Дингледин и др. Предложили протокол смешанного каскада с распределенным доверием, который перестраивает смешанный каскад на основе достоверности для повышения надежности.
5. В 2003 году Данезис предложил сеть с ограниченным набором маршрутов, сочетающую «смешанную каскадную модель» и «свободную маршрутизацию» для обеспечения анонимности сообщений.
6. В 2003 году Коттрелл и др. Предложили протокол Mixmaster, который добавлял случайные данные в конце каждого пакета данных для преобразования и шифрования сообщения до единого размера, чтобы гарантировать, что все отправители имеют одинаковую информацию о маршрутизации.
7. В 2003 году Данезис и др. Предложили протокол Mixminion и развернули набор избыточных и синхронизированных систем серверов каталогов для обеспечения анонимности отправителя и получателя сообщений электронной почты.

1-2. Анонимная система связи с малой задержкой

• Структурированная анонимная P2P-сеть, использованиеЛуковая маршрутизацияИли протокол, аналогичный луковой маршрутизации для связи: Tor, I2P, Freedom
  // Freedom назначает уникальную личность каждому пользователю в сети для защиты информации об IP-адресе и в то же время использует метод шифрования, аналогичный луковичной маршрутизации, для предоставления пользователям таких услуг, как анонимный просмотр веб-страниц.
• Неструктурированная анонимная P2P сеть, В основном используяПротокол маршрутизации на основе DHT (распределенная хеш-таблица)с участиемПротокол случайного блуждания：Torsk、Freenet、Crowds
  // Толпа предназначена для анонимного просмотра веб-страниц. Основная особенность — случайный выбор узлов. Все узлы сгруппированы в группы, и каждый узел в группе может подключаться к любому другому узлу в качестве реле связи.

1-3. Новая система анонимного общения

Технология Integrated Mix и технология луковой маршрутизации могут еще больше улучшить анонимность, масштабируемость и производительность анонимных систем связи: Taranet, Riffle, Loopix.

2. Темная сеть

Предложение технологии анонимной связи вытекает из требования защиты конфиденциальности пользователей сети. Однако недобросовестные пользователи используют механизм скрытых служб, предоставляемый системами анонимной связи, такими как Tor, I2P, Freenet и т. Д., И настраивают службы, к которым можно получить доступ только через специальное программное обеспечение или специальную конфигурацию, формируя службы, которые нельзя получить напрямую.Темная паутина。

1. Dark Web: для доступа к веб-сайту требуется специальное программное обеспечение или конфигурация, поисковые системы не могут выполнять прямой поиск. Подчеркните, что это недоступно для поиска и прямого доступа,Не подчеркивайте анонимность, В том числе: анонимные веб-сайты (например, сайт скрытой службы, предоставляемый Tor), и неанонимные сайты (например, веб-сайт, предоставленный ZeroNet).
2. Даркнет: анонимная сеть, включая другие ресурсы, такие как Интернет, IRC и обмен файлами. Для доступа к ней требуется специальное программное обеспечение или конфигурация. Поисковые системы не могут выполнять прямой поиск.Подчеркните анонимность, Все ресурсы должны быть доступны на основе соответствующей анонимной системы связи, и ресурсы не ограничиваются веб-службами. Такие как Tor, I2P, Freenet.

3. Принцип работы классической системы анонимного общения.

3-1. Анонимная коммуникационная система Tor (луковая маршрутизация второго поколения)

задний план
В 1995 году Лаборатория военно-морских исследований США предложила разработать луковую маршрутизацию, чтобы предотвратить наблюдение враждебными странами за действиями сотрудников разведки в Интернете. В 1997 году он был передан Агентству перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) для доработки. Официальная версия Tor была выпущена в 2003 году. Открытый исходный код 2004 года.

Вначале исследования проекта продвигались медленно, до 2002 года к проекту присоединились два выпускника Массачусетского технологического института Роджер Дингледин и Ник Мэтьюсон. Вместе с Полом Сайверсоном из Института военно-морских исследований в 2003 году три человека разработали новую версию луковой маршрутизации — Tor.

Чтобы лучше скрыть личность сотрудников разведки, Tor должен использоваться множеством разных людей, смешивая трафик сотрудников правительственной разведки с трафиком обычных пользователей. В конце 2004 года Tor был официально выпущен для обычных пользователей.

Луковый маршрутизатор

1. принцип
   Реализация луковой маршрутизации основана на теории «гибридного водопада» Чаума: сообщения отправляются от отправителя через ряд прокси-серверов («луковые маршрутизаторы») к получателю. Постоянное изменение маршрута и поворот на непредсказуемый путь. В то же время, чтобы предотвратить кражу содержимого сообщения посредником, сообщение шифруется во время передачи между маршрутизаторами.
   Информационный пакет зашифровывается с помощью луковой маршрутизации слой за уровнем, а затем отправляется в пункт назначения, пункт назначения дешифруется слой за уровнем, и информация, возвращаемая пунктом назначения, также должна проходить через эту цепочку передачи.
   Ни один узел не может знать, является ли предыдущий узел в цепочке передающим концом или другим узлом в цепочке. Точно так же ни один узел не может знать, является ли следующий узел в цепочке адресатом или другим узлом в цепочке. Только последний узел в цепочке знает, что это последний узел в цепочке, то есть выходной узел.
2. Шаги сборки
   Состав и работа луковой маршрутизации
3. преимущество
   Преимущество луковой сети состоит в том, что ей не нужно доверять каждому взаимодействующему промежуточному узлу. Если одним или несколькими промежуточными узлами злонамеренно манипулируют, анонимность связи все равно может быть гарантирована.
   Злоумышленник, который может отслеживать все луковые маршрутизаторы в луковой сети, может иметь возможность отслеживать путь доставки сообщения, но если злоумышленник может контролировать только ограниченное количество луковых маршрутизаторов, следуйте деталям сообщения. Путь передачи станет очень трудным.

Луковая маршрутизация второго поколения Tor (Луковая маршрутизация второго поколения)
Основная технология Tor — «луковая маршрутизация». использованиеМеханизм многоузлового проксиКонфиденциальность пользователей защищена: сначала выбираются три узла ретрансляции соответственно на основе взвешенного алгоритма случайной маршрутизации, и с этими узлами ретрансляции устанавливаются связи шаг за шагом. В процессе передачи данных клиент шифрует данные с тремя уровнями, и каждый узел ретрансляции последовательно расшифровывает их. Поскольку узел ретрансляции и целевой сервер не могут получить IP-адрес клиента, IP-адрес целевого сервера и содержимое данных одновременно, конфиденциальность клиента гарантируется.

Основные компоненты даркнета Tor включают:клиент、Сервер каталогов、Скрытый сервер каталога служб、Луковый роутер(Луковый маршрутизатор, ИЛИ) иСкрытый сервер。

• Клиент: локальная программа, работающая в операционной системе пользователя, называемая луковым прокси (OP). OP инкапсулирует пользовательские данные в ячейки Tor и шифрует их слой за слоем, предоставляя анонимные прокси-сервисы для различных приложений TCP.
• Луковый маршрутизатор (OR): узел ретрансляции данных в темной сети Tor. Анонимный канал Tor по умолчанию состоит из 3 OR: вход, середина и выход. Узел входа Обычно выбирайте защитные узлы с более высокой выполнимостью (защитой).
• Скрытый сервер: предоставляет службы приложений TCP, такие как Интернет и IRC. Защищенный анонимностью Tor, вы должны передать клиент Tor для доступа к его службам приложений TCP.
• Сервер каталогов: сохраняет IP-адрес и пропускную способность всех луковых маршрутизаторов. После того, как клиент включен в первый раз, он запрашивает информацию лукового маршрутизатора от сервера каталогов, чтобы завершить выбор узла и установление связи.
• Сервер скрытых служб: хранит и предоставляет клиенту точку входа (IPO), открытый ключ и другую информацию об узлах скрытого сервера.

Все функции вышеперечисленных компонентов интегрированы в программный пакет Tor, и пользователи могут настраивать определенные функции с помощью файлов конфигурации.

Способ работы

• Скрытый сервер TorПри запуске ① выберите 3 импортирующих узла (IPO) в качестве его предварительных агентов и загрузите импортирующие узлы и информацию об их открытых ключах вСкрытый сервер каталога служб
• Когда клиент получает доступ к скрытой службе, сначала установите трехэтапную ссылку для доступаСкрытый сервер каталога служб, Получите вводный узел (IPO) и информацию об открытом ключе.
• ④Клиент выбирает одинУзел раковины(Место встречи, RPO) какклиентпротивСкрытый сервер каталога службТочка конвергенции канала связи, ⑤ и сообщить информацию об узле конвергенции через вводный узел (IPO)Скрытый сервер
• ⑥Скрытый сервер и ⑦клиент устанавливают трехэтапное соединение, чтобы прибытьУзел раковины, После завершения 6-переходного соединения вы можете начать общение.

Tor получает доступ к скрытому серверу через 6-переходную ссылку. Во время этого процесса ни один узел не может узнать IP-адрес клиента Tor, IP-адрес скрытого сервера и содержимое данных одновременно, что обеспечивает анонимность клиента Tor и скрытого сервера.

3-2, анонимная сеть I2P (невидимый Интернет-проект)

Это использованиеОдносторонний зашифрованный туннельP2P анонимная система связи с использованиемМаршрутизация чеснока, Таким образом, каждый узел перехода в туннеле захватывает информацию только о соседних узлах и не может знать отношения связи между двумя сторонами в связи, чтобы гарантировать анонимность связи.

Маршрутизация чеснокаЭто вариант луковой маршрутизации, который разбирает исходные данные, передаваемые в зашифрованные пакеты данных, и передает их через несколько туннелей. В луковой маршрутизации один или несколько фрагментов данных выгружают или скачивают общий туннель, в то время как туннели загрузки и скачивания чесночной маршрутизации независимы друг от друга, а количество туннелей в обоих направлениях может быть больше 1. -Энциклопедия Baidu

По сравнению с коммутацией каналов луковой маршрутизации (коммутация каналов) чесночная маршрутизация также называется коммутацией пакетов (пакетной коммутацией). Маршрутизация по чесноку — одно из основных отличий I2P от Tor и других сетей конфиденциальности / шифрования. -Энциклопедия Baidu

принцип
Существует два типа узлов I2P: Floodfill и Nonfloodfill. Первоначальный идентификатор узла по умолчанию — Nonfloodfill, и узел, который соответствует требованиям к производительности, автоматически станет Floodfill, и его количество составляет около 6% всех узлов I2P.

Узел Floodfill сохраняет два типа данных: RouterInfo и LeaseSet,RouterInfoВключая идентификатор узла, открытый ключ, подпись, протокол связи, порт и другую информацию;LeaseSetВключая значение хэша службы, узел входа туннеля, время начала и окончания и другую информацию.

Система I2P организует все узлы Floodfill в соответствии с алгоритмом Kademlia для формирования сетевой базы данных I2P (сетевая база данных, netDB) для обеспечения функций хранения и запросов для всей информации RouterInfo и LeaseSet.

Топология I2P показана на рисунке ниже.Каждый узел распределен в логическом кольце в соответствии с 256-битным ключом маршрутизатора. Значение маршрута рассчитывается алгоритмом SHA256 на основе идентификатора узла и текущей даты.

I2P измеряет расстояние между узлами, выполняя операцию XOR для значений маршрутизации двух узлов. Каждый узел выберет узел с ближайшим расстоянием XOR для загрузки информации RouterInfo и LeaseSet. Следовательно, узлы будут представлять разные логические распределения из-за смены даты каждый день и выгружать информацию на разные узлы Floodfill, чтобы противостоять атакам Sybil.

SHA256, алгоритм информационного дайджеста
Операция XOR, такая же, как 0, но отличается от 1

Способ работы
Клиент и сервер I2P используютМногоканальный зашифрованный туннель с одной записьюОбщаться.

Когда узел подключается к сети в первый раз, он выполняет повторную рассадку через официальный веб-сайт Reseed (веб-сайт Reseed) для получения части информации RouteInfo и в соответствии с механизмом маршрутизации.Создать туннель с односторонним движением。

Можно разделить на

• Исследовательский туннель: используется для помощи в построении и тестировании клиентских туннелей, а также для запроса информации в netDB.
• Клиентский туннель: используется для служб приложений, таких как просмотр веб-страниц, чаты, обмен файлами, электронная почта и т. Д.

По направлению передачи можно разделить на

• Входящий туннель
• Исходящий туннель

Клиент и сервер соответственно устанавливают свой собственный входной и выходной туннели в процессе связи. Длина туннеля по умолчанию составляет 3 перехода. Для полного процесса коммуникации требуется 4 туннеля.

Данные клиента и сервера сначала шифруются сквозным способом, а затем трижды зашифровываются луковичным шифрованием на стороне клиента, а затем отправляются на его выходной клиентский туннельный шлюз (шлюз) узел, а затем шифруются на каждом узле по очереди и перенаправляются на сервер. Сервер получает данные в виде открытого текста с помощью 4 расшифровок.

Узлы в нескольких туннелях знают только информацию об узлах-предшественниках и узлах-преемниках, тем самым скрывая взаимосвязь между двумя сторонами при обмене данными.В то же время однонаправленный туннель увеличивает анонимность связи за счет увеличения количества узлов связи.

3-3, анонимная сеть Freenet

Введение
Freenet — это распределенная анонимная система хранения и извлечения информации, которая предоставляет пользователям возможность загрузки, скачивания и извлечения файлов и гарантирует анонимность загрузчиков и загрузчиков.

Цели дизайна Обеспечьте анонимность загрузчиков файлов и издателей — многозвенный механизм передачи и извлечения файлов Freenet Отказ от локального хранилища конфиденциального хранилища Может противостоять нарушению доступности информации сторонним механизмом избыточного хранения файлов для обеспечения высокой доступности файлов, даже если некоторые узлы покидают сеть Эффективное распределенное хранилище и маршрутизация с использованием DHT Полная децентрализованная неструктурированная архитектура P2P

принцип
Все узлы распределены в логическом кольце с длиной окружности 1 единица. В соответствии с их функциями они могут быть разделены на начальные узлы и не начальные узлы. Новые добавленные узлы по умолчанию не являются начальными узлами. Начальный узел выполняет функцию помощи в обнаружении узлов.

Новый узел случайным образом генерирует реальное число [0,1), чтобы отметить свое положение в кольце.Каждый узел будет вносить свой вклад в пространство на локальном жестком диске такого размера, которые вместе составляют пространство хранения Freenet.

Узлы Freenet имеют два метода работы:

• режим opennet:
  может установить соединение с любым другим узлом, и один переход со своим собственным узломСоседний узел, Количество соседних узлов положительно связано с пропускной способностью узла, и он поддерживает до 85 соседних узлов (номер версии 0.7.5). Расстояние между узлами определяется длиной дуги между узлами не более 0,5.
  определяет соседние узлы, расстояние которых не превышает 0,01, как ближайших соседей, а количество исходных удаленных соседних узлов каждого узла не превышает 30% от количества ближайших соседей, а остальные узлы являются ближайшими соседними узлами.
  Когда новый узел присоединяется к сети, он получает информацию о других узлах через начальный узел, а затем выбирает соседние узлы для установления соединения, тем самым присоединяясь к Freenet.
• режим даркнета:
  Узел может устанавливать соединение только с доверенным узлом, добавленным пользователем для обеспечения безопасности.

Узлы Freenet предоставляют службы анонимного хранения и поиска файлов для приложений верхнего уровня через протокол FCP (клиентский протокол Freenet) и интегрируют службы Fproxy на основе FCP для обеспечения HTTP-прокси, конфигурации узла Freenet, загрузки и извлечения файлов, просмотра бесплатных сайтов и других функций.

Способ работы
Перед загрузкой файла Freenet разрезает файл на блоки по 32 КБ и вычисляетУникальный идентификаторИдентификаторы файлов в основном делятся на хэш-ключи содержимого (CNK) и подписанные ключи подпространства (SSK). файлЗначение индексаСогласно значению ключа его можно получить с помощью операции хеширования SHA256, а значение индекса можно преобразовать в соответствующую позицию в логическом кольце.

В процессе хранения файлов узел находит ближайший соседний узел в соответствии с расположением файла и итеративно ищет его.Целевой узел хранения, И, наконец, загрузите файл через путь многоскачкового поиска.

В процессе поиска файлов используйтеЖадный алгоритм определения ближайшего расстояния в глубинуНайдите целевой узел хранения.

2-1-4, сеть ZeroNet

Это технологический проект с открытым исходным кодом, основанный на BitTorrent, использующий раннюю архитектуру BitTorrent и сильно зависящий от сервера BitTorrent Tracker.

BitTorrent (сокращенно BT) — это протокол распространения файлов. Каждый загрузчик непрерывно выгружает загруженные данные другим загрузчикам во время загрузки. Пользователи пересылают друг друга, пока не будут завершены все загрузки каждого пользователя. -Энциклопедия Baidu

Пользовательские данные инкапсулируются протоколом MassagePack, и для передачи данных устанавливается длинное TCP-соединение.Каждый пользователь может подключиться только к 1000 других пользователей.

ZeroNet принимаетТехнология шифрования эллиптических кривыхСоздайте адрес веб-сайта, подпишите и подтвердите содержимое сайта и на основеBIP32 (предложения по улучшению биткойнов)Создавайте логотипы для пользователей, посещающих сайт.

Каждый новый веб-сайт будет генерировать соответствующие открытый и закрытый ключи. Закрытый ключ хранится на веб-сайте и используется для подписи опубликованного контента; открытый ключ используется в качестве адреса веб-сайта, и любой может проверить целостность содержимого веб-сайта.

Способ работы
Когда пользователь запрашивает доступ к веб-сайту в ZeroNet, клиентское программное обеспечение загружает файл с сайта (других пользователей), которому принадлежат ресурсы веб-сайта на основе технологии BitTorrent, и анализирует его в локальном браузере.

Владелец веб-сайта хранит информацию о пользователях, которые посещают сайт, во встроенной базе данных SQL клиента ZeroNet. После обновления сайта она будет отправлена ​​клиенту для дополнительных обновлений во времени.

Структурный анализ сетевой анонимности

Весь нижеизложенный материал является частью более общего исследования «Теория строения скрытых систем». Данная работа находится полностью в открытом доступе и ознакомиться с таковой можно тут. На базе данной теории также разрабатываются клиент-безопасные приложения и анонимные сети. О таковых можно узнать здесь.

В данной статье я не оставлял ссылки на литературу. С таковым списком можно ознакомиться в основной работе «Теория строения скрытых систем», потому как данная статья является лишь составной частью.

Введение

Анонимность представляет собой комплексный термин, вбирающий в себя множество факторов, в конечном итоге, влияющих в той или иной мере на уровень самой анонимности. За счёт этого анонимность можно трактовать всегда по разному, в зависимости от ситуаций, и всегда оставаться верным в своих суждениях. Целью данной статьи будет являться деструктуризация таковой анонимности конкретно в сетевом пространстве, потому как вне этого пространства сам термин обретает ещё более абстрактный, общий характер.

Данная статья может быть полезна разработчикам, проектирующим анонимные сети, или криптографам, занимающихся криптографическими протоколами и непосредственно связанных с анализом анонимных коммуникаций между несколькими субъектами. Также эта работа может быть полезна просто людям, которым интересна составляющая анонимных сетей.

Сетевая анонимность выражает себя непосредственно в скрытых (анонимных) сетях. Сегодня существует достаточно большое количество таковых сетей, и благо разнородных по своему содержанию, за счёт чего становится возможным их последующие сравнения, а также и сам анализ анонимности за счёт их дифференций.

Начинать любой анализ можно либо с самого начала (с истоков и примитивов), либо с конца (с уже существующих систем). Любой из этих двух анализов приведёт в конечном счёте (при правильном подходе) к одной и той же истине. Тем не менее, анализ с истоков более проблематичен, если не имеются какие-либо исходные данные. Таковые исходные данные можно получить способом деструктуризации уже готовых систем и выразить получившиеся формы в качестве начала исследования.

Анонимные сети

Скрытые системы — множество сетевых технологий направленных на обеспечение и поддержание приемлемого уровня анонимности конечных субъектов (отправителя и получателя) в совокупности с безопасностью объектов (информацией). При этом анонимность и безопасность могут реализовываться в разной степени, что делает класс таких систем достаточно обширным. К системам подобного рода относятся анонимные сети и клиент-безопасные приложения. В контексте данной работы будут проанализированы лишь анонимные сети.

Анонимные (скрытые) сети — есть сети, соединяющие и объединяющие маршрутизацию (распространение объекта-информации по сети) вместе с шифрованием (способом сокрытия объекта-информации в сети). Маршрутизация обеспечивает критерий анонимности, направленный на субъектов, шифрование — критерии конфиденциальности (в первую очередь), целостности и аутентификации, направленные на объект. Без маршрутизации легко определяются отправитель/получатель, без шифрования легко определяется передаваемое сообщение. Таким образом, только в совокупности этих двух свойств сеть может являться скрытой.

По скорости и способу распространения информации выделяют два вида анонимных сетей – с низкими и высокими задержками. Системы с низкими задержками ставят в качестве базовой необходимости скорость, эффективность транспортирования информации между истинными её субъектами, при этом уровень анонимности таковых сетей недостаточен для противопоставления атакам со стороны внешних глобальных наблюдателей (как фактора сильной анонимности). Системы с высокими задержками ставят в качестве базовой необходимости реальный уровень анонимности, в том числе и направленный на противодействие глобальным наблюдателям, но при этом скорость передачи становится в таковых сетях самым главным недостатком. Из вышеописанного следует классическая проблема проектирования безопасных систем – выбор компромисса между производительностью и безопасностью. В качестве примеров систем с низкими задержками выделяют Tor, I2P, Tarzan и т.д., а с высокими задержками – Mixminion, Herbivore, Dissent и т.п.

Маршрутизация в анонимных сетях не является примитивной и ставит эффективность распространения объектов на второй план (в том числе и системами с низкими задержками, иначе таковые не являлись бы скрытыми сетями), потому как главной целью становится создание запутывающего алгоритма (анонимизатора), который приводил бы к трудоёмкости анализа истинного пути от точки отправления до точки назначения. Производительность, эффективность «чистой» маршрутизации теряется, заменяясь особенностью алгоритма. В таких условиях, сами скрытые сети становятся медленными и сложными в применении (в том числе и с низкими задержками), что также частично или полноценно отодвигает их прикладное и повседневное использование в настоящее время.

В задачах такого типа маршрутизации лежат модели угроз, в которых учитываются возможности атакующих. Главным антагонистом в подобных условиях становится государство, как внешний, глобальный наблюдатель, способный просматривать в широком масштабе распространение объектов по сети. В таком случае алгоритм маршрутизации должен уметь запутывать внешнего противника, не предоставлять возможности выявлять закономерности отправления, получения, запросов и ответов участниками анонимной сети. Другими, и не менее серьёзными противниками, являются внутренние атакующие, когда сами её же участники становятся отрицанием системы, её разложением. Предполагается, что внешние наблюдатели, помимо анализа трафика сети, способны также блокировать работающие узлы в системе, тем самым рассматривая их уникальные комбинации и паттерны поведения. Внутренние же наблюдатели способны наполнять сеть кооперируемыми узлами и совершать помимо маршрутизации также дополнительные действия, как отправление и получение информации. Наблюдатели без дополнительных функций называются пассивными атакующими, в противном случае – активными. В таких реалиях алгоритм маршрутизации должен отстранять буквально каждого субъекта (отправителя, получателя и промежуточного) от полноценного анализа принимаемых и отправляемых пакетов.

В своей совокупности, в синтезе, сговоре внешних и внутренних атакующих, способны проявляться атаки, которые ранее были бы невозможности по отдельности. Абстрагировано, основные методы нападений, как множества, можно изобразить в виде Таблицы ниже. При этом, из определения активных атак выясняется, что таковые являются надмножеством пассивных, то-есть A принадлежит C и B принадлежит D. Также внешние атаки условно можно разделить на две составляющие, подмножества: B1, B2> и D1, D2>, где множество B2, D2> является представлением внешних атак с глобальным наблюдателем, а B1, D1> следовательно без него = B \ B2, D \ D2>.

Анонимные сети могут обладать разными моделями угроз в зависимости от способа своего применения, а также в зависимости от своих бюджетных или технических ограничений. На основе этого формируется три вида анонимности:

1. Анонимность связи между отправителем и получателем. Представляет слабую модель угроз, потому как даёт возможность наблюдателям фиксировать факты отправления и получения информации истинными субъектами сети. Подобные системы несут малые накладные расходы, и, как следствие, могут применяться в довольно обширном множестве реализаций. Примером таковых сетей являются Tor, I2P, Mixminion.
2. Анонимность отправителя или получателя. Данная сеть имеет усреднённую модель угроз, в том плане, что таковая скрывает только факт отправления или только факт получения информации одним из субъектов (либо отправителем, либо получателем). Подобные системы могут быть хорошо применимы лишь в частных реализациях, как противопоставление анонимности по отношению ко второму субъекту, где не требуется защита отправителя (допустим при обращении к скрытому сервису через ботнет) или получателя (допустим при обращении к сервису в открытом Интернет-пространстве). Примером таковых сетей может являться сеть, где отправитель транспортирует полностью зашифрованное сообщение всем участникам сети, расшифровать которое может только тот, у кого есть приватный ключ ориентированный на данное сообщение (если здесь конечно используется асимметричная криптография). Теоретически все могут узнать отправителя информации, но узнать получателя и есть ли он вообще крайне проблематично, потому как в теории получателем может оказаться каждый, т.к. каждый получает эти сообщения. Другим примером может являться сеть, где по определённому периоду генерируется информация всеми участниками сети и отправляется одному серверу посредством нескольких маршрутизаторов несвязанных между собой общими целями и интересами (то есть не находятся в сговоре). Получатель-сервер расшифровывает всю информацию и (как пример) публикует её в открытом виде, в следствие чего, все участники сети получают информацию от множества анонимных отправителей.
3. Анонимность отправителя и получателя. Представляет выражение сильной модели угроз, потому как скрывает единовременно и факт отправления, и факт получения информации. Иными словами, предположим, что получателю всегда необходимо отвечать отправителю, иными словами создаётся модель типа «запрос-ответ». В такой системе становится невозможным применить «анонимность отправителя или получателя», т.к. отправитель рано или поздно станет получателем, а получатель — отправителем, а потому и модель угроз на базе второго типа начнёт регрессировать и станет моделью на базе первого типа — «анонимность связи между отправителем и получателем». Подобные системы из-за своих вычислительных сложностей и ограничений часто являются малоприменимыми на практике. Примером таковых сетей могут служить DC-сети.

Первый пункт относится к критерию несвязываемости, в то время как второй и третий пункты к критерию ненаблюдаемости. Критерий ненаблюдаемости уже включает в себя критерий несвязываемости. Если пойти от обратного и предположить ложность данного суждения (то-есть, отсутствие несвязываемости в ненаблюдаемости), тогда можно было бы при помощи несвязываемости определить существование субъектов информации и, тем самым, допустить нарушение ненаблюдаемости, что является противоречием для последнего.

Третий пункт является проблематичным в плане описания, потому как становится неизвестным условие – насколько отправитель и получатель анонимны друг к другу, и следует ли считать неанонимность друг к другу нарушением анонимности, тем более, если таковые связи строятся на взаимной деанонимизации друг к другу. Так или иначе данный вопрос зависит от реализации и способа применения итоговой скрытой сети.

Скрытыми сетями с теоретически доказуемой анонимностью принято считать замкнутые (полностью прослушиваемые) системы, в которых становится невозможным осуществление любых пассивных атак (в том числе и при существовании глобального наблюдателя) направленных на деанонимизацию отправителя и получателя с минимальными условностями по количеству узлов неподчинённых сговору. Говоря иначе, с точки зрения пассивного атакующего, апостериорные знания (полученные вследствие наблюдений) должны оставаться равными априорным (до наблюдений), тем самым сохраняя равновероятность деанонимизации по N-ому множеству субъектов сети.

Из специфичной формы маршрутизации выявляются критерии на основе которых можно утверждать, что сеть является анонимной. Так например, сети Tor, I2P, Mixminion, Herbivore, Crowds и т.п. являются анонимными сетями, потому как обеспечивают анонимность субъектов за счёт существования запутываемой маршрутизации, и минимальную безопасность объектов в коммуникациях между инициаторами и платформами связи. Сети RetroShare, Freenet, Turtle, Bitmessage и т.п. не являются анонимными сетями, т.к. маршрутизация представляет собой только сам факт передачи (в некой степени и специфичный из-за гибридного или однорангового характера сетевой архитектуры), транспортирования информации без непосредственного применения запутывающего алгоритма, хоть самолично системы и обеспечивают высокий уровень безопасности объектов. Не являются скрытыми сетями также и сети предоставляющие исключительно анонимность субъектов в отрыве от безопасности передаваемых объектов. Такое событие крайне специфично, но возможно на примере «чистых» DC-сетей, как неклассических форм первой стадии анонимности.

Развитие анонимности

Потому как сетевая анонимность есть объект фрагментированный со стороны определений и терминологий, то можно предположить неоднородность и факт становления, развития в определённых этапах. Вкратце, анонимность действительно становится возможным трактовать как некую градацию, поэтапность, которой присуще шесть стадий, выявляющих процесс её формирования посредством фаз отрицаний и внутренних противоречий.

1. Первая стадия является исходной точкой анонимности, тезисом, монадой примитивно не представляющей анонимность, пустотой инициализирующей мощность анонимности |A| = 0*. Примером является существование только прямого, прямолинейного, примитивного соединения «клиент-клиент» между двумя одноранговыми субъектами, что равносильно их стазисному состоянию. По причине отсутствия промежуточных субъектов мощность доверия* на данном этапе представляет минимально возможную величину.
2. Вторая стадия, становясь антитезисом, начинает отрицать первый этап, приводить систему к первичному метастазису, изменять собственным преобразованием способ взаимодействия между субъектами, добавлять к своей оболочке новую роль промежуточного узла, сервера, подчиняющего всех остальных субъектов к частно-личному сервису. Таким образом, архитектура становится многоранговой, клиенты начинают зависеть от платформ связи, а мощность анонимности повышаться до константного значения. Этап обеспечивает (инициализирует) только анонимность «клиент-клиент», но игнорирует при этом анонимность «клиент-сервер», что и приводит к статичной мощности анонимности |A| = 1. Иными словами, сервер начинает обладать достаточной информацией о клиентах, клиенты в свою очередь начинают коммуницировать посредством сервера, что приводит их к фактическому разграничению, к взаимной анонимности и зависимости от общей платформы. В данной ситуации стоит заметить, что анонимность и безопасность идут вразрез друг с другом, противопоставляют себя друг другу, т.к. с одной стороны безопасность связи «клиент-клиент» становится скомпрометированной и дискредитированной, и в то же время, с другой стороны её же анонимность становится инициализирующей и первой простейшей формой анонимата. Такое противоречие (ухудшения безопасности и улучшения анонимности) не является случайным, а представляет собой правило и закономерность, в чём можно будет убедиться далее. Описанную стадию вкратце именуют псевдо-анонимностью, а клиентов — анонимами.
3. Третья стадия, являясь синтезом предыдущих стадий, представляет примитивную маршрутизацию, а следовательно и примитивную анонимность, нескольких прокси-серверов несвязанных между собой. Именно на данном этапе сеть становится раздробленной, неопределённой, гибридной за счёт чего и повышается мощность анонимности методом стремления к статичному значению lim|A|→C, где C — количество прокси-серверов. Данный метод предполагает выстраивание цепочки узлов, через которые будет проходить пакет. Мощность анонимности на данном этапе действительно повышается, но и безопасность самих субъектов ещё никак не обеспечивается. Связано это всё потому, что шифрование на данном этапе есть свойство добавочное (сродни второй стадии), не обеспечивающее защиту связи «клиент-клиент», а следовательно, и не приводящее к уменьшению мощности доверия. На Рисунках ниже изображается абстрактный субъект @, способный быть как настоящим получателем, так и промежуточным субъектом — сервисом.
4. Четвёртая стадия, как развитие третьего этапа, инициализирует способ изменчивости, множественного шифрования, полиморфизма информации* посредством её туннелирования. К такому этапу относятся VPN сервисы (виртуальные частные сети) как N-ое сочетание прокси-серверов со внутренними слоями шифрования, где мощность доверия и мощность анонимности эквивалентно третьей стадии. Отличительной особенностью четвёртого этапа является существование выходных узлов, постепенно «раскрывающих» истинный пакет, созданный до первичного туннелирования на отправляющей стороне, из-за чего и появляется возможность к сокрытию метаданных, связующих инициатора сообщения и сервер назначения. В связи с этим, данный этап изменяет способ маршрутизации, придаёт ему свойство полиморфизма как изменчивости закрытой информации по мере перехода от одного узла к другому, и отстраняет промежуточные узлы к анализу и сравниванию шифрованной информации. Таким методом скрывается настоящая связь между субъектами посредством их объекта, а следовательно и анонимат начинает обретать более истинный характер, при котором стремление системы к увеличению и сдерживанию мощности анонимности становится более качественным, в сравнении с третьей стадией.
5. Пятая стадия, являясь синтезом первого этапа и отрицанием третьего, становится точкой окончательной замены сетевого адреса криптографическим, при которой идентификация субъектов отделяется от концепции сетевых протоколов, подчиняя узлы абстрактно-криптографической модели. Строятся платформы сетевой связи как базисы, поверх которых разрастаются криптографические соединения, инкапсулируя взаимодействия субъектов со своим основанием. Именно на данном этапе мощность доверия вновь становится минимально возможной величиной, а потому и все приложения построенные на пятой стадии анонимности, имеют уровень безопасности зависимый только (или в большей мере) от качества самой клиентской части. Примером такой стадии могут являться чаты, мессенджеры (Bitmessage), электронная почта, форумы (RetroShare), файловые сервисы (Freenet, Filetopia), блокчейн платформы (Bitcoin, Ethereum) и т.д., где главным фактором идентификации клиентов становятся криптографические адреса (публичные ключи, хеши публичных ключей). Сеть начинает представлять собой не только гибридный, но и одноранговый характер поведения узлов с возможным и дополнительным динамическим способом определения мощности анонимности, как 0 < |A| , где N — количество узлов в сети, обуславливаемым слепой, заливочной маршрутизацией и криптографической идентификацией. При этом, стоит заметить, что на данном этапе не существует какого бы то ни было полиморфизма информации (как это было в четвёртой стадии), что приводит к внутренним противоречиям одновременного прогресса и регресса анонимности. Поэтому пятую стадию можно вкратце охарактеризовать игнорированием анонимности (экзотеричностью) со стороны субъекта и её сохранением (эзотеричностью) в передаваемом объекте. На Рисунок ниже под сетью понимается переключение системы из состояния сетевой идентификации к идентификации криптографической, вследствие чего происходит абстрагирование информации об отправителе для получателя и о получателе для отправителя непосредственно.
6. Шестая стадия приводит к единовременному отрицанию и синтезу четвёртой стадии, как системы неориентированной на анонимную идентификацию субъектов, и пятой стадии, как системы ненаправленной на анонимную связь между субъектами. В такой синергии объединяются свойства полиморфизма (анонимное связывание) и криптографической идентификации (анонимное определение), что приводит не только к анонимату отправителя информации, но и к обезличиванию получателя, вследствие чего определение анонимности становится более качественным и цельным. Мощность анонимности на данном этапе становится эквивалентно четвёртому этапу, равно как и мощность доверия (причина ухудшения мощности доверия относительно пятой стадии приведена в подразделе «Проблематика безопасности анонимных сетей»). Примером шестой стадии является большинство скрытых сетей, наподобие Tor (onion routing), I2P (garlic routing), Mixminion (mix network) и т.д. На Рисунке ниже. изображён прототип функционирования системы Tor с запросом ориентированным на внутренний ресурс (в качестве упрощения показана схема с двумя промежуточными узлами).

Стоит заметить, что четвёртая и пятая стадии появляются параллельно друг другу, что приводит к сложности (а скорее даже к невозможности) точного опознавания и определения последовательности развития анонимности в целом. Такой порядок стадий был взят по количеству качественных изменений. Так например, в четвёртой стадии (относительно третьей) был добавлен только полиморфизм информации, в то время как в пятой стадии была уменьшена мощность доверия, появилась криптографическая идентификация, возник новый способ маршрутизации и вернулась поддержка одноранговых соединений. С другой стороны, пятая стадия также справедливо могла стать четвёртой, базируясь не на развитии анонимности субъектов, а на развитии безопасности объектов. В таком случае, пятый этап являлся бы финальной формой, в то время как текущая четвёртая стадия не проектировалась бы вовсе.

Также стоит отметить, что вторая и пятая стадии анонимности характеризуются имплозивным характером поведения информации в степени большей, чем все остальные стадии, потому как первые предполагают не только метод распространения объектов, но также и способность их сдерживания для последующего извлечения и потребления. Такие стадии именуются платформами связи, т.к. сама коммуникация между субъектами начинает обеспечиваться не только поточным транспортированием объектов (как самого факта передачи), но и «подгрузкой», посредством промежуточных субъектов, ранее сохранённых объектов, в основании которых уже содержится информация об отправителе и/или получателе. Другие же стадии абстрагируются от конечного потребителя информации и акцентируют внимание только на сам способ передачи. Исключением всего вышесказанного является лишь первая стадия анонимности, где сам факт передачи является одновременно и способом финального получения информации.

Защита, определяемая связью «клиент-клиент», зарождается на моменте первой стадии анонимности и в последствии сразу же заменяется клиент-серверным шифрованием второго этапа. Такая быстрая подмена и разложение прямой коммуникации на платформу связи обусловлена неспособностью и ограниченностью первой стадии к эксплозии, расширению сетевых «границ», при которой субъекты не способны массово связываться без создания промежуточных узлов. Последующее и более качественное возрождение безопасной «клиент-клиент» коммуникации, убирающее ограничение в расширении, появляется на пятом этапе и ровно там же заканчивается, потому как целью всех последующих стадий уже является сокрытие субъектов информации посредством методов транспортирования объекта на базе криптографических адресов, где более не ставится вопрос истинности принимающей стороны.

Главным достоинством пятой стадии анонимности является возможность к идентификации субъектов в одноранговых и гибридных системах на основании криптографических методов, что ведёт к целостности, а также к аутентификации передаваемой информации, не зависимой от сторонних узлов и серверов. Дополнительно может появляться свойство конфиденциальности, где информация начинает представлять собой суть секретного, тайного, шифрованного, а не открытого и общего объекта. Но и само свойство конфиденциальности на данном этапе — есть дополнительный критерий, а следовательно, может быть удалён, если таковой является избыточным для самой системы. Как пример, в криптовалютах имеются свойства целостности и аутентификации, но не всегда конфиденциальности.

На основе пятой стадии анонимности становится возможным формирование тайных каналов связи первой формы как это представлено на Рисунке ниже. Такое свойство достигается появлением криптографической идентификации субъектов, благодаря которому становится возможным абстрагироваться от сетевой идентификации.

На основе определённых подмножеств пятой и шестой стадий анонимности становится возможным формирование тайных каналов связи второй формы.

Таким образом, тайные каналы связи в общих своих свойствах абстрагируются от первичной сети, но не посредством её отрицания, а посредством слияния с ней, благодаря чему выстраивают собственные способы коммуникаций и начинают базироваться на пятой или шестой стадии анонимности.

Из всего вышесказанного можно вывести основные критерии (пункты) анонимности на базе которых будет доступно формирование анонимных сетей с повышенным уровнем безопасности (полные скрытые системы).

1. Анонимность обязана быть внутренней, относительно анализа со стороны узлов, и внешней, относительно анализа трафика сети. Данный критерий должен обуславливаться разрывом связи между субъектами посредством их объекта на основании запутывающего алгоритма маршрутизации.
2. Анонимность обязана иметь инкапсулированные и абстрагированные псевдонимы между отправителем и получателем к первичной идентификации на базе сетевых коммуникаций. Данный критерий должен обуславливаться разрывом связи между идентификацией сетевой и криптографической.
3. Анонимность обязана предотвращать сохранение данных и метаданных в транспарентном состоянии для промежуточных узлов. Данный критерий должен обуславливаться заменой всех платформ связи пятой стадией анонимности, тем самым уменьшая мощность доверия до теоретически возможного минимума.

Второй пункт является в определённой степени упрощением, потому как разрыв связи должен происходить также и между двумя криптографическими идентификациями разнородных систем сливаемых между собой в одну цельную, а не только между сетевой и криптографической идентификациями. Так например, если объединяется пятая и шестая стадии между собой, то криптографическая идентификация одного и того же субъекта должна «раздваиваться» под пятую и шестую стадии соответственно. Таким образом, в подобном синтезе идентификация субъекта должна быть выражена как последовательность идентицикаций вида «сетевая → криптографическая (шестая стадия) → криптографическая (пятая стадия)».

Скрытая система наделённая только первыми двумя пунктами является анонимной сетью и принадлежит либо первой^, либо пятой^, либо шестой стадии анонимности (первая^, втора^ стадии будут рассмотрены далее). Скрытая система наделённая только последними двумя пунктами является клиент-безопасным приложением и принадлежит исключительно пятой стадии анонимности. Скрытая система надёланная сразу тремя критериями анонимности является полной и принадлежит не отдельной стадии анонимности, а их комбинациям. Система наделённая только одним пунктом из трёх не является скрытой. Под системой с первым пунктом может пониматься VPN туннелирование (четвёртая стадия анонимности), а под вторым – сервисы связи (вторая стадия анонимности). Не существует систем исключительно с третьим пунктом, ровно как и комбинации третьего пункта с первым (исключая второй). Связано это с тем, что третий критерий является следствием второго (обратное суждение неверно). Все вышеприведённые дескрипции можно представить в более кратком описании примеров:

1. Выстроенная «цепочка» VPN сервисов ∈ первый пункт;

2. Централизованные сервисы связи ∈ второй пункт;

3. Анонимные сети = первый пункт ⋂ второй пункт;

4. Клиент-безопасные приложения = второй пункт ⋂ третий пункт;

5. Полные скрытые системы = первый пункт ⋂ второй пункт ⋂ третий пункт;

Таким образом, на основании вышеприведённых критериев обязанностей типа «быть, иметь, предотвращать» можно выявить базовое определение анонимности относительно общего вида скрытых систем, где под сетевой анонимностью будет пониматься разрыв большинства логических связей между транспортируемым / хранимым объектом и его субъектами, а также между сетевой и криптографической идентификациями.

При этом стоит заметить, что данное определение является всё же абстрактным, т.к. не указывает конкретный и поддерживаемый критерий анонимности той или иной скрытой системой. Так например, по данному определению неизвестной переменной является уровень анонимата отправителя и/или получателя в скрытой сети, потому как неизвестны сами механизмы и векторы анонимизации. Иными словами приведённое обозначение не определяет кого или что именно защищает данная система – отправителя, получателя, их обоих или только их связь. Тем не менее, эта же абстрактность приносит одновременно и ясные границы в определении анонимата между разнородными системами.

Мощность анонимности — количество узлов, выстроенных в цепочку и участвующих в маршрутизации информации от отправителя до получателя, при этом, не будучи никак связанными между собой общими целями и интересами. Из этого следует, что многоранговая архитектура по умолчанию имеет мощность анонимности |A| = 1 (вне зависимости от количества серверов). Нулевая мощность анонимности |A| = 0 возникает при существовании прямых соединений между субъектами (иными словами при отсутствии какой бы то ни было маршрутизации).

Так например, если R = A, B, C> — это множество узлов участвующих в маршрутизации, а подмножествоA, B> принадлежит R — кооперирующие узлы, то Q(R) = [A, B>, C>] и, как следствие, |A| = |Q(R)| = 2.

Термин мощность анонимности |A| взят как следствие термина множества анонимности A, подразумевающее R-ое количество субъектов способных совершать действия в системе по отдельно взятой транзакции. В отличие от множества анонимности, мощность анонимности ставит дополнительное ограничение, при котором узлы находящиеся в сговоре считаются за одного узла

Мощность доверия

Мощность доверия — количество узлов, участвующих в хранении или передаче информации, представленной дли них в открытом описании. Иными словами, такие узлы способны читать, подменять и видоизменять информацию, т.к. для них она находится в предельно чистом, прозрачном, транспарентном состоянии. Чем больше мощность доверия, тем выше предполагаемый шанс компрометации отдельных узлов, а следовательно, и хранимой на них информации. Принято считать одним из узлов получателя. Таким образом, нулевая мощность доверия |T| = 0 будет возникать лишь в моменты отсутствия каких-либо связей и соединений. Если |T| = 1, это говорит о том, что связь защищена, иными словами, никто кроме отправителя и получателя информацией не владеют. Во всех других случаях |T| > 1, что говорит о групповой связи (то-есть, о существовании нескольких получателей), либо о промежуточных узлах, способных читать информацию в открытом виде.

Полиморфизм информации

Полиморфизм информации — свойство изменчивости передаваемого объекта при множественной маршрутизации несколькими субъектами сети, разграничивающее связь субъектов посредством анализа объекта. Так например, если существует три субъекта сети A, B, C> и объект P, который передаётся от A к B и от B к C соответственно, то внешний вид информации P1 и P2 должен определяться как [P1 = (A → B)] ≠ [P2 = (B → C)], где P ∉ P1, P2>, B не связывает P1, P2> с P и (A не связывает P1, P> с P2 и/или C не связывает P2, P> с P1). В большинстве случаев полиморфизм информации достигается множественным шифрованием объекта: [E2(E1(P)) = (A → B)] ≠ [E1(P) = (B → C)], при котором интерстициальный субъект B становится неспосбным связать E2(E1(P)), E1(P)> с P, а субъект C неспособен связать E1(P), P> с E2(E1(P)).

Первая^ стадия анонимности

При начальном рассмотрении первой стадии анонимности выражается простейшая форма, инициализирующая развитие анонимата, при которой прямолинейность соединений создаёт примитивность её организации. Но при дальнейшем и более детальном анализе анонимных сетей можно заметить исключительно противоречивое свойство первой стадии анонимности, сперва исключающее, а при пересмотре образующее теоретически абсолютную анонимность в свойственной прямолинейности субъектов. Данное качество возникает при генерации объекта способного скрывать всю информацию о субъекте, включая и сам факт своей передачи и своего хранения. В подобной системе не существует никакой фактической маршрутизации (что исключает все стадии выше первой). На основе такого качества выявляется два парадокса.

1. Первая стадия анонимности исключает из своего рассмотрения промежуточные субъекты. Если данная стадия переходит в состояние анонимной сети, то внутри неё способны зарождаться сервисы связи, основанные либо на второй, либо на пятой стадиях анонимности. Таким образом, получатель в анонимной сети становится не равен конечному получателю, что противоречит определению первой стадии анонимности.
2. Мощность доверия в первой стадии анонимности имеет минимально возможную величину. Если данная стадия переходит в состояние анонимной сети, то внутри неё способны зарождаться сервисы связи, основанные на второй стадии анонимности. Таким образом, появляются промежуточные узлы исполняющие роль конечных получателей, что приводит к повышению мощности доверия и как следствие противоречит определению первой стадии анонимности.

Все парадоксы базируются на самой двойственной форме первой стадии, когда таковая одновременно вбирает в себя и выраженное транспортирование объекта, и конечное его хранение. Парадоксы своим существованием фактически расщепляют двойственность и образуют новое подмножество, как неявную градацию первой стадии анонимности. Во всех последующих упоминаниях вышеописанный этап с присущими парадоксами будет отображаться как «первая^ стадия анонимности», со знаком циркумфлекса. В качестве примера существования первой^ стадии анонимности выделяют скрытые сети базируемые на проблеме обедающих криптографов (DC-сети), такие, как Dissent и Herbivore. Чистая форма первой^ стадии анонимности приводит к следующим недостаткам.

1. Масштабируемость. Первая^ стадия анонимности приводит к необходимости выстраивания большого количества прямых соединений, что приводит к проблеме масштабируемости, где каждый новый пользователь обязан подключаться ко всем существующим участникам сети. Проблема решается переводом первой^ стадии анонимности на градации высшего порядка, образуя промежуточные узлы полностью не влияющие на уровень анониности в сети. Dissent переводит систему на третью стадию анонимности, Herbivore на третью при локальной топологии и на пятую при глобальной.
2. Коллизии. В один период времени может существовать только один отправитель сообщения. При параллельной генерации сообщений двумя и более участниками сети происходит коллизия, приводящая к наложению информации. В большей части исследований проблема решается выставлением расписания генерации сообщений, что приводит к обязательной последовательности. Для схем подобного рода в Dissent используются перемешивания, а в Herbivore малые группы.
3. Чистая анонимность. В исходном виде анонимность первой^ стадии идёт в полном отрыве от безопасности передаваемого объекта, где распространение информации происходит только на основе широковещательного соединения, при котором получателем сообщения является вся система. Для обеспечивания безопасной линии связи от отправителя до единственного получателя (истинного или промежуточного) должен происходить переход первой^ стадии анонимности на пятую градацию в концепции тайного канала связи. Тем не менее, чистая анонимность лишь ограничивает применение первой^ стадии анонимности, посредством анонимизации единственной стороны — отправителя, но никак не противоречит определению анонимности скрытых сетей.

Таким образом, первая^ стадия анонимности, как чистая форма выражения анонимата, является сложно применимой в современных реалиях из-за критичных недостатков, что приводит к необходимости комбинировать данную стадию с градациями высшего порядка. Также можно выявить интересную закономерность, которая разделяет первую стадию анонимности на два вектора развития — на доказуемую безопасность объектов без анонимности субъектов (классическая первая стадия) и доказуемую анонимность субъектов без безопасности объектов (первая стадия с парадоксами или неклассическая форма) при нешироковещательных соединениях.

Первый вектор базируется на безопасности объектов, вследствие чего, становится возможным последующий полиморфизм информации, как метод построения запутывающей маршрутизации. Второй вектор базируется на анонимности субъектов, вследствие чего, становится необходимым совмещение с тайным каналом связи, как методом нацеленным на обеспечение безопасности объектов. Оба вектора в конечном счёте сводятся в точке анонимности субъектов с приемлемым уровнем безопасности объектов на основе криптографической идентификации, как это изображено на Рисунке ниже.

В завершение данного раздела стоит заметить одну важную составляющую. Первая^ стадия анонимности, поначалу, словно не имеющая никакой маршрутизации, явным образом начинает противоречить термину «анонимная сеть». Тем не менее маршрутизация, хоть и специфичная, но существует в первой^ стадии. Это можно доказать тем фактом, что участники такой сети кооперируют и объединяют информацию в одну выходную последовательность бит, где даже при связи «все-ко-всем» передаётся уже «скрещиваемая» информация. Такой способ маршрутизации нельзя явным образом назвать полиморфизмом, хоть и имеются определённые сходства, потому как сама информация не распространяется системой, а генерируется ею изнутри.

Пятая^ стадия анонимности

По определению первой^ стадии анонимности можно предположить, что если пятая стадия анонимности будет иметь запутывающую маршрутизацию отличную от полиморфизма информации, тогда таковая станет уже не пятой стадией по причине своей противоречивости.

И действительно, если будет происходить образование анонимной сети на базе пятой стадии анонимности, где перестаёт существовать полиморфизм информации, то подобная система должна будет вбирать основной критерий скрытых сетей, а именно – возможность создавать сервисы связи.

Сервисы связи выстроенные в анонимной сети могут быть основаны на второй стадии, что приводит к увеличению |T| мощности доверия. Это в свою очередь противоречит пятой стадии анонимности по причине принадлежности к сервисам с теоретически минимальной мощностью доверия. Данный парадокс базируется на специфике запутывающего алгоритма не принадлежащего классу полиморфной маршрутизации. Таким образом, данную стадию нельзя полноценно считать пятой стадией анонимности (по природе своего транслирования информации, а не хранения в роли сервиса связи) и шестой градацией (по причине отсутствия полиморфизма информации). По этой причине и вполне корректно можно считать данный этап пятой^ стадией анонимности, как это было выявлено и сделано ранее с первой^ стадией анонимности.

Конструкты анонимности

Анонимные сети базируются на определённых шаблонах, конструктах или примитивах проектирования, в которых учитываются роли субъектов и конструируемые модели угроз. В наиболее простых случаях используется только один шаблон проектирования, в других используются уже комбинации подобных паттернов, что может приводить к некоторым улучшениям, новым возможностям и параллельно к усложнению итоговой логики приложения.

Один и тот же шаблон проектирования может обладать разными, вариативными механизмами своего исполнения – свойствами. Отличительным признаком множества свойств друг от друга становится механизм выдачи итоговой информации на базе входной, принимаемой последовательности. Данные свойства обладают качествами, позволяющими им, в зависимости от задачи, предоставлять определённый уровень анонимности, производительности и применимости. Можно выделить три основных свойства.

1. «Поточность». Если на вход алгоритму поступает правильная (валидная) информация, тогда необходимое действие, как ответ, должно выполняться сразу после обработки входной последовательности. Представляет наилучшее качество производительности вычислений (в сравнении с другими свойствами) за счёт уменьшения качества анонимности. По способам применения является лидирующим свойством. В качестве примера сеть Tor и луковая маршрутизация.
2. «Периодичность». Если на вход алгоритму поступает правильная (валидная) информация, тогда необходимое действие, как ответ, должно выполняться только после совершения периода равного T зависимого или независимого от времени поступаемой информации. Может представлять наилучшее качество анонимности (в сравнении с другими свойствами) за счёт уменьшения качества производительности вычислений. Имеет самое малое количество способов применения из-за своих накладных расходов. В качестве примера сеть Herbivore и устанавливаемое расписание генерации.
3. «Аккумулятивность». Если на вход алгоритму поступает правильная (валидная) информация, тогда необходимое действие, как ответ, должно выполняться только после принятия N-ого количества другой информации. Представляет хорошее качества анонимности за счёт уменьшения качества производительности вычислений. Имеет ограниченное количество способов применения. В качестве примера сеть Mixminion и архитектура «перемешанные сети» (Mix networks).

Шаблоны проектирования анонимных сетей (далее конструкты) представляют собой специфичную коммуникацию между несколькими субъектами, изображаемую в виде графов. За счёт способа коммуникации между узлами и вбираемых свойств, таковым конструктом, определяются дальнейшие и возможные способы использования выстроенной схемы. Можно выделить три основных конструкта.

1. «Следование». Базовый конструкт, представляющий полиморфизм информации в своей простейшей форме. Часто применяется в чистом виде анонимными сетями по причине простоты образования свойств несвязываемости между субъектами информации.
2. «Распространение». Базовый конструкт, представляющий собой в чистой форме возможность сильного абстрагирования сетевой и криптографической идентификаций друг от друга. Использование свойства «периодичности» может приводить к сокрытию факта отправления и/или получения информации.
3. «Запутывание». Базовый конструкт, представляющий собой в чистой форме ложность факта отправления информации. Невозможно применять в чистой форме из-за отстутствия самого факта передачи информации. Служит исключительно композитной частью для составных конструктов.

На базе основных конструктов возможно формирование составных конструктов, приводящих к определённым улучшениям. Составной конструкт может быть представлен комбинацией одного и того же базового конструкта лишь при условии непоследовательного применения. Несколько составных конструктов могут иметь следующие представления.

1. «Перемешивание». Составной конструкт, представляющий собой суммирование конструктов «следование». Позволяет улучшать критерий несвязываемости субъектов посредством неопределённости состояния объекта. Часто применяется в неявном виде при использовании свойства «поточности».
2. «Расщепление». Составной конструкт, представляющий собой сочетание базовых конструктов «распространение» и «запутывание». Позволяет улучшать критерий несвязываемости субъектов посредством формирования ложных сообщений.
3. «Сведение». Составной конструкт, представляющий собой сочетание базовых конструктов «запутывание» и «следование». По своей сути является противоположным действием к «расщеплению».

В следствие всего вышеописанного, в качестве примера, становится возможным построение сетевых коммуникаций с анонимностью связи между отправителем и получателем, анонимностью отправителя или получателя, анонимностью отправителя и получателя. Каждый представленный пример также становится теоретически ещё одной вариацией составного конструкта.

1. Пример сетевой коммуникации с анонимностью связи между отправителем и получателем на базе конструктов «следование» и «перемешивание». Представителями такого вида коммуникаций можно считать сети Tor, I2P, Mixminion (отличие последней сети от аналогичных ей заключается лишь в преимущественном использовании свойства «аккумулитативность» над свойством «поточность»).
2. Пример сетевой коммуникации с анонимностью отправителя и получателя на базе конструкта «распространение». Безопасность приведённой концепции держится на всех узлах сети, которые должны обладать свойством «периодичности».

Таким образом, любой механизм анонимной сети строится во-первых, на примитивах проектирования (конструктах), во-вторых, на определяемых свойствах. За счёт приведённых композиций приобретаются соответствующие уровни анонимности, производительности и применимости.

Заключение

В данной работе была исследована сетевая анонимность со стороны её первичного определения (на базе анонимных сетей), развития (на базе стадий анонимности) и конструктов (на базе примитивах проектирования). Относительно каждого вида анализа становится возможна последующая структуризация определения анонимности.

Так например становится возможным более детальное описание тех или иных сетей, представляющих в той или иной мере анонимность.

1. Сеть Tor — это анонимная сеть на базе шестой стадии анонимности, построенная на конструктах «следование» и «перемешивание» со свойством «поточности».
2. Сеть Mixminion — это анонимная сеть на базе шестой стадии анонимности, построенная на конструкте «перемешивание» со свойством «аккумулятивности».
3. Сеть Herbivore — это анонимная сеть на базе первой^ стадии анонимности, построенная на конструкте «распространение» со свойством «периодичности».
4. Сеть Hidden Lake Service — это анонимная сеть на базе пятой^ стадии анонимности, построенная на конструкте «распространение» со свойством «периодичности».
5. И т.д.

Помимо этого, определение анонимности (со стороны стадий) может давать понимание того на сколько сеть является действительно анонимной. Допустим, такие сети как Freenet, Retroshare, Bitmessage, Bitcoin не являются анонимными, потому как у таковых отсутствует какая бы то ни была запутывающая маршрутизация, но при этом они являются клиент-безопасными приложениями.

DarkWeb — скрытые анонимные компьютерные сети

По данным internetlivestats существует почти два миллиарда интернет-сайтов, и их число постоянно растет. Это в равной степени касается статистики поисковых запросов, просмотренных видеороликов и отправленных электронных писем. Каким бы завораживающим не был бег многочисленных счетчиков на этом ресурсе, показательными их данные назвать нельзя. Они не дают должного представления о структуре мировой сети. На этот раз речь пойдет о той ее части, изучение которой затруднено, той части, информацию из которой не получают ни статистические сервисы вроде internetlivestats, ни поисковики класса Google или Yahoo. Поговорим о DeepWeb.

Подписывайтесь на наш Телеграм

В глубине сетевой паутины

Само по себе это понятие – метафора. Похожий термин, deep sea, используют ученые-океанологи для обозначения малоизученных океанических экосистем находящихся глубоко под водой, там, куда почти или вовсе не достигают лучи солнца. В таких местах обитает много экзотических и причудливых глубоководных существ.

DeepWeb, по аналогии — непрозрачная интернет-среда, в которую обычный интернет-пользователь не видит и с которой не взаимодействует. Однако, это не значит, что в ней не происходит ничего интересного. Совсем наоборот.

DeepWeb разнороден и очень активен. Его образуют оживленные внутренние корпоративные интернет-ресурсы и каналы передачи информации между подразделениями компаний, подключенные к интернету девайсы, создаваемые людьми и различными алгоритмами базы данных, хакерские ботнеты и так далее, и тому подобное. Если толковать понятие расширительно, то, например, ваш электронный почтовый ящик тоже можно причислить к DeepWeb. Относится к глубокой сетевой паутине и административная панель управления сайтом и тот текстовый редактор, в котором верстается каждая статья, выходящая на Trashbox. Еще одним хорошим примером может служить канал передачи данных между вашим умным телевизором и его производителем, собирающим телеметрию и поставляющим на устройство обновления.

О разнообразии сетевой активности и агентов, участвующих в обмене информацией в сети интернет, важно помнить, когда заходит речь о DarkWeb – анонимных компьютерных сетях, чьи наименования: Freenet, Tor, I2P, вызывают в памяти ассоциации с хакерами криптоанархистами, хакерами и спецслужбами.

В прессе можно прочитать самые различные публикации на тему, но, если исключить из рассмотрения околокомпьютерные издания и специализированные сайты, вы наверняка столкнетесь с преувеличениями, проистекающими из путаницы между понятиями DeepWeb и DarkWeb. Да, анонимные компьютерные сети — это часть глубокого интернета, но лишь часть, далеко не столь обширная, как целое. И отождествлять эти понятия не стоит.

DarkWeb представляет собой совокупность нескольких надстроек над стандартными сетевыми протоколами. Они ориентированы на обеспечение приватности и безопасности коммуникаций и получили репутацию этакого интернет-подполья, где можно столкнуться с чем угодно.

Общим местом в реализации таких скрытых анонимных сетей, существующих «поверх» структуры интернета, является установление соединений только между доверенными узлами, peer-to-peer. В них каждый участник сети обладает равными правами и выступает разом и в роли пользователя, и в роли сервера-ретранслятора, поддерживающего функционирование всей распределенной системы. Рассмотрим такую сетевую архитектуру на конкретном примере.

Свободный интернет по-ирландски

Freenet, как это следует из названия, должен был стать средством для свободного обмена знаниями, средой, в которой на процесс распространения информации было бы невозможно повлиять, невозможно было бы организовать цензуру.

Сложно сказать, насколько на создателя этой анонимной сети, ирландца Яна Кларка, повлияло его окружение, но некоторые параллели провести возможно. Ирландцы боролись за независимость на протяжении веков, и, в результате, многие из них до сих пор остро воспринимают любые покушения на свои права. В том числе и на право свободно получать и распространять информацию.

К разработке Ян Кларк подошел со всей серьезностью и, в отличие от большинства современных стартаперов, еще до начала практической реализации своего замысла досконально продумал свой проект. Свидетельство тому – настоящая диссертация, которую программист защитил в одном из самых престижных университетов мира – Эдинбургском, расположенном в Шотландии. Научная работа Кларка посвящена децентрализованному хранению и распространению информации и описывает такое файловое хранилище, которое может пополнить каждый желающий при этом сохранив анонимность.

С практической точки зрения, создание такой базы данных достигается путем привлечения большого числа волонтеров. Как ни странно, с помощниками у Кларка не возникло проблем и проект с бумаги быстро был перенесен в интернет.

От каждого участника новой, молодой сети, описываемой ирландцем в диссертации, требовалось установить на своем компьютере особое программное обеспечение, выделить определенный объем жесткого диска и обзавестись безлимитным доступом в сеть интернет.

Пространство на диске и доля от канала передачи данных жертвовались на общее благо, на поддержание работы Freenet.

Необходимо надежно сохранить файл? Клиент Freenet зашифрует его, разобьет на многочисленные части, сделает копии каждой из них и разбросает их по компьютерам участников распределенной сети. Какой бы деликатной не была информация, извлечь ее из Freenet без пароля, полученного при загрузке файла в хранилище, не получится. При этом каждый участник проекта может быть уверен, что на его жестком диске не хранится ничего кроме «белого шума» — шифрованных обрывков информации, самих по себе бесполезных и бессмысленных. Это обеспечивает и информационную безопасность и юридическую, снимает с участника сети ответственность за загруженные в нее файлы.

Важно понимать, что Freenet — это не статичное хранилище, иначе бы дисковое пространство, пожертвованное участниками сети, вскоре подошло бы к концу. Архитектура этой распределенной сети подразумевает динамическое управление доступностью, загруженной в базу данных информации. Freenet отслеживает популярность тех или иных файлов, попавших в хранилище. Копии старых, невостребованных материалов постепенно удаляются, пока не будут уничтожены вовсе. Части востребованных файлов, в свою очередь, копируются и распространяются активнее. Таким образом увеличивается не только отказоустойчивость, но и скорость доступа к востребованной информации. В сети постоянно остаются компьютеры, у которых есть необходимые для восстановления популярного файла кусочки. А вот в случае непопулярных файлов, вам, вполне возможно, придется дожидаться, пока пользователь, на чьем компьютере еще остались компоненты файла выйдет в онлайн несколько дней.

На пике популярности, число скачиваний программного пакета Freenet достигло, по грубым прикидкам, пары миллионов. Зачастую, программа распространялась от пользователя к пользователю, а не с официального сайта проекта, поэтому сказать точнее не представляется возможности. Freenet продолжает работу уже почти 18 лет, но постепенно теряет популярность.

Централизованные файловые хранилища и всем известные торренты практически полностью заняли технологическую нишу Freenet. Через первые, как правило передается легальный контент, вторые используются для интернет-пиратства. Да, о безопасности распределенной сети в случае BitTorrent и облаков, речи быть не может. Однако, даже среди гиков, процент тех, кто настолько печется об информационной безопасности, чтобы пожертвовать скоростью и удобством современных решений в пользу децентрализованной шифрованной базы данных, мал.

Сообщество, занимающееся развитием проекта Freenet, упорно пытается найти ему иные применения: создает электронную почту на его базе, пытается организовать нечто вроде сайтов, которые обновляются централизованно, а затем целиком загружаются на компьютеры пользователей и просматриваются офлайн, но эти попытки не более чем эксперименты. Они сильно ограничены. Есть ирония в том, что проект со словом «свобода» в названии, попал в плен особенностей собственной архитектуры, изначально не предназначенной ни для чего, кроме хранения файлов.

Шпионские разработки на страже приватности

TOR развивался независимо от Freenet и история его создания похожа на шпионский фильм. Да что там, не просто похожа. TOR — это действительно разработка спецслужб, точнее особой военной лаборатории, находящейся под крылом DARPA. Это оборонное агентство США, о котором вы уже могли читать на Trashbox, знаменито прорывными технологиями, описания которых звучат, как отрывки из фантастических книг. Управляемые пули, GPS, умные контактные линзы, лазеры – лишь малая часть списка исследовательских проектов DARPA. Правда, в 2001 году, когда исходные коды TOR были опубликованы, агентство еще не было столь известно.

Странно, но военная разработка не была украдена. Всю информацию о программе предоставили сами ее создатели. Они отказались от прав на свою работу, объявили, что TOR является Open-Source, свободным программным обеспечением и дистанцировались от проекта. Какова была цель этого шага, остается до конца неясным. Теорий на этот счет существует множество, одна другой интереснее, но я позволю себе привести лишь одну, как мне кажется, наиболее правдоподобную.

В силу своей концепции, архитектуры, The Onion Router, чье главное назначение скрывать личность человека, пользующегося интернетом, мог стать подспорьем для специальных служб лишь в одном случае, если бы им пользовалось большое число людей. Иначе эта система просто не эффективна и не способна выполнять своих функций. Почему это так? Постараюсь объяснить.

В основе TOR лежит концепция так называемой луковичной маршрутизации. Суть этой идеи заключается в том, чтобы скрывать пакеты, отправляемые с компьютера абонента многослойным шифрованием, пропускать их через цепочку прокси-серверов, выбираемых случайным образом, и лишь затем выпускать в обычный интернет.

В качестве прокси в архитектуре TOR выступают пользователи сети, что возвращает нас к одному из признаков DarkWeb, его одноранговому характеру.

Отправляя запрос, например, к сайту в обычном интернете, через сеть TOR, вы заметите, что ресурс откроется не так быстро, как обычно. Это происходит потому, что пакеты с данными, содержащими запрос, будут защищены тройным шифрованием. Сначала они отправятся к первому ретранслятору, где с них будет снят один слой шифрования. Только после этого ретранслятор получит инструкции относительно того, куда переправить данные дальше. Второй ретранслятор, которому не известно, откуда изначально пришел шифрованный пакет, и что в нем содержится, снимет второй слой защиты и направит данные к третьему узлу. Только там запрос примет свою первоначальную форму, и именно третий узел направит его на интересующий вас сайт, примет ответ и зашифрует его таким же образом.

Со следующим запросом цепочка узлов изменится, так что, если потенциальных путей в сети набирается достаточно много, проследить, как распространяется информация, проходящая через TOR практически невозможно. По крайней мере в теории. Известны случаи идентификации пользователей этой анонимной сети, но они были связаны скорее с их собственной неосторожностью, а не с изъянами технологии. TOR раз за разом успешно проходит процедуру публичного аудита и все серьезные уязвимости, найденные в результате исследований, устраняются сообществом разработчиков.

И все же, луковичная анонимная сеть не идеальна. Да, она хорошо выполняет свою основную функцию, но, как уже упоминалось, скорость работы у нее ниже, чем у традиционного интернета. Кроме того, шифрование не позволяет использовать многие стандартные сетевые протоколы, например, предназначенные для передачи голоса. И, хотя разработчики и пользователи анонимной сети сумели реализовать в ее рамках создание анонимных сайтов, других привычных вам по обычному интернету функций в TOR нет.

Кроме того, вы уже могли заметить, что третий – выходной узел в цепочке посредников между вами и интересующим вас сайтом, фактически делает запрос за ваш компьютер. В этом месте цепочки, данные, что вы отправляете сайту, оказываются не защищены и, например, при авторизации в личном кабинете сайта, вы рискуете своим аккаунтом. Выходной узел сети TOR может прочитать содержимое вашего запроса и получить пароли «на блюдечке», как, впрочем, и изучить ответ сервера, перед тем, как зашифровать и отправить вам.

Таким образом, для передачи через TOR чувствительных к разглашению сведений, их необходимо защищать дополнительно, например, с помощью VPN. Сама по себе эта сеть безопасна лишь для простого web-серфинга.

На популярности TOR эти недостатки не сказываются. После громкого скандала с участием Эдварда Сноудена и ЦРУ, популярность анонимной распределенной сети выросла многократно. Бывший разведчик, как известно, раскрыл информацию о программе массовой слежки, проводимой США, журналистам. Уже одно это заставило широкие массы задуматься о приватности.

Кроме того, Сноуден первое время использовал для общения с журналистами именно TOR и рекомендовал эту анонимную сеть, как средство защиты от шпионажа. В том числе и благодаря его словам, сеть TOR сегодня является наиболее популярной из анонимных сетей.

Впрочем, сложная система маршрутизации, используемая в TOR, не только помогает избежать слежки, но и позволяет бороться с цензурой, обходить блокировки сайтов. В Китае, стране с чрезвычайно жесткой политикой в отношении глобальной сети, TOR особенно востребован. Несмотря на то, что власти этой страны ведут борьбу со средствами, способными обойти «Золотой щит», как называют межсетевой экран, защищающий китайцев от ужасов глобальной паутины, окончательно вывести из строя TOR им не удается до сих пор.

I2P – альтернативный скрытый интернет для настоящих параноиков

Невидимый интернет (Invisible Internet Project, он же I2P) можно считать вдохновленным Freenet. В состав команды I2P вошли некоторые разработчики Freenet, разочарованные текущим состоянием старого проекта.

Как следует из названия, новая концепция подразумевала очень амбициозную задачу – создание нового шифрованного и анонимного интернета, базирующегося старой инфраструктуре, но, в то же время, независимого от каких-либо управляющих центров и уязвимых служб, вроде DNS или системы доменных имен.

В отличие от TOR и Freenet, I2P не должен был отличаться по функциям и скорости работы от старого-доброго интернета. При том, что в рамках этой распределенной сети реализовали еще более сложную, чем в TOR схему шифрования. Чтобы подчеркнуть преемственность, новый подход был назван чесночным шифрованием. В рамках Invisible Internet Project информация также передается между ретрансляторами, в роли которых выступают участники сети, однако путь информации длиннее и дополнительно запутывается.

Пакеты одного пользователя не просто многократно шифруются, но и дополняются случайным, «мусорным» содержимым, объединяются с пакетами других пользователей сети и шифруются совместно.

Такая архитектура практически не поддается анализу со стороны и, действительно, при должной реализации, должна стать безопаснее луковичной маршрутизации. Но, вместе с безопасностью, растет и сложность разработки. Не удивительно, что I2P до сих пор не отлажена. Сеть во многом опирается на «костыли» и, в среднем, работает даже медленнее, чем TOR. Тем не менее, в этой анонимной сети успешно работают торрент-трекеры, хостинги, мессенджеры, чаты, почтовые службы и специализированные поисковые службы, а уровень анонимности высок.

Будущее и перспективы распределенных анонимных сетей

Скрытые анонимные сети схожи с интернетом в самом начале его развития. Выглядят они не столь архаично, но степень проработанности и развития, удобства использования этих сетей в целом именно такова. На скорое развитие I2P, TOR или Freenet рассчитывать не стоит, как, впрочем, и на то, что они когда-нибудь смогут составить конкуренцию интернету. Ресурсов, которые могли бы быть направлены на их развитие нет.

Хотя команды разработчиков время от времени получают пожертвования, эти средства ничто, по сравнению с ресурсами, которые могли бы направить на развитие новой технологии крупные компании, сосредоточенные на деятельности в сети интернет. Впрочем, технологии, разработанные для анонимных скрытых сетей, вполне могут пригодиться для развития сети мировой.

Пока же скрытые анонимные сети остаются уделом энтузиастов и тех, для кого их использование суровая необходимость.

Вы вряд ли бы хотели относиться ко второй категории пользователей, но вполне можете почувствовать себя в роли настоящих гиков, скачав программное обеспечение I2P, TOR или Freenet и окунувшись в атмосферу криптоанархизма. Конечно, если вы знаете английский язык. Приложения анонимных сетей давно получили локализации в том числе и на русский, однако контент в DarkWeb остается преимущественно англоязычным.

Freenet доступен для таких платформ, как Windows, Mac OSX и GNU/Linux. Цифровой роутер torproject уставнавливается в пару кликов для Windows, Mac OSX, Linux и Android-смартфонов. Аналогичный набор операционных сетей поддерживает I2P.

Начинать знакомство с анонимными распределенными сетями мы рекомендуем с TOR, как наиболее отлаженной и быстрой из альтернатив. Только не забывайте об осторожности. DarkWeb не столь страшен, как можно предположить, но эта часть DeepWeb действительно напоминает подполье, дикое, необжитое и полное подозрительных незнакомцев.