Mi az a MixNet és hogyan működik?

Amikor javítanunk kell online adatvédelménket, gyakran két lehetőségünk van: VPN vagy Tor. A legtöbb internetfelhasználó az előbbit veszi át, míg a technológiában jártasabb egyének a kettő keverékét alkalmazzák.

Bizonyos esetekben azonban a MixNet, egy másik anonimitási megoldás, amely nem széles körben elterjedt, de hatékony adatvédelmi funkciókat kínál, jobb lehet. Szóval mi ez? Hogyan működik? És hogyan viszonyul a Torhoz és a VPN-ekhez?

Mi az a MixNet?

A MixNet a Mix Network (Mix Network) rövidítése, egy olyan technológia, amely segít megőrizni az interneten keresztül küldött információkat privát és biztonságban. Ezt úgy teszi, hogy összekeveri a különböző forrásokból származó adatokat, mielőtt elküldi azokat a célállomásra. Ez megnehezíti a kívülálló számára, hogy megtalálja az adatok forrását és rendeltetési helyét.

Míg a legtöbb internetes adat titkosított, tartalmát pedig olyan protokollok védik, mint például a TLS és az SSL, metaadatokat tartalmaznak, amelyeket kívülállók elemezhetnek és felhasználhatnak a küldők és fogadók azonosítására. A MixNet metaadatkeverést valósít meg a felhasználók adatainak védelme érdekében.

Hogyan működik a MixNet?

A MixNet olyan protokollokat alkalmaz, amelyek keverik és keverik a különböző forrásokból származó adatokat, miközben azokat összekapcsolt csomópontok hálózatán keresztül küldik el. Kever olyan metaadatokat, mint a földrajzi hely, a küldő és a fogadó IP-címe, az üzenet mérete, valamint a küldési és fogadási idők. Ez megnehezíti a kívülálló számára, hogy olyan értelmes betekintést nyerjen, amely segíthet felfedni a felhasználók személyazonosságát vagy előre jelezni az adatok tartalmát.

A MixNet két összetevőből áll:

  • PKI (Public Key Infrastructure): A MixNet működéséhez szükséges nyilvános kulcsú anyagokat és hálózati csatlakozási információkat terjesztő rendszer.
  • Keverékek: A mix hálózat részét képező kriptográfiai útvonalak. Fogadják a bejövő üzeneteket, kriptográfiai átalakítást alkalmaznak, és összekeverik az adatokat, hogy megakadályozzák, hogy a megfigyelők összekapcsolják a bejövő és kimenő üzeneteket.

A PKI rendszer táplálja a mix hálózatot, és ha feltörik, az egész hálózat veszélybe kerül, mert a támadó lecserélheti a csomópontokat az irányítása alatt állóra, ami lehetővé teszi számukra, hogy átvegyék az irányítást. Ezért kell decentralizálni.

A keverékek az adatokat bitekre bontják, és titkosított szöveggé alakítják, ami bitenkénti szétválaszthatóságot eredményez. A rejtjelezett szöveg ezután egy keverési kaszkádon (a csomópontok rögzített sorrendje) keresztül kerül továbbításra, mielőtt elérné a célt. Ezenkívül a keverékek késleltetést adnak, hogy megakadályozzák az időzítési mintákon alapuló támadásokat.

Bár egyetlen mix csomópont elegendő az adatvédelmi aggályok megoldásához, fennáll annak a veszélye, hogy egyetlen hibapontot jelent. Tehát legalább három keveréket használnak, amelyek mindegyike független csomópontok további anonimitást biztosítanak, és hozzájárulnak a hálózat kollektív rugalmasságához.

MixNet vs. Tor

A Tor egy másik technológia, amelyet az online adatvédelem javítására terveztek, és amelyet szélesebb körben alkalmaznak. Azonban más megközelítést alkalmaz az anonimitás eléréséhez.

Míg a MixNet az adatok keverésével dolgozik, hogy megnehezítse az eredet és a cél összekapcsolását, a Tor az onion routing néven ismert technikát alkalmazza, ahol az adatokat rétegenként titkosítják, és önkéntesek által működtetett közvetítők sorozatán keresztül irányítják, mielőtt elérnék a célt.

A Tor-hálózatban a relék csak az adatok egyedi kulcsokkal történő titkosítására szolgálnak anélkül, hogy tudnák, honnan jön a forgalom és hová vezet. Minden egyes titkosítási réteg megnehezíti az eredet és a cél nyomon követését.

A terv azonban a Tornak szüksége van kilépési csomópontokra – a hálózat végső közvetítőire –, amelyek visszafejtik az utolsó titkosítási réteget, és elküldik a célállomásra. Ez a tényező biztonsági aggályokat vet fel, ha a végső közvetítők rosszindulatúak.

Az online anonimitás MixNets és Tor által használt egyedi megközelítései különböző erősségeket és gyengeségeket eredményeznek. Például a MixNets jó az időzítési korrelációs és megerősítési támadások megakadályozásában, míg a Tor hatékony a webhely ujjlenyomat-vétele és a Sybil támadások ellen.

Ezenkívül a Tor rugalmasabb a nagyobb hálózat és felhasználói bázis miatt, míg a MixNeteknél alacsonyabb a késleltetés a kevesebb hálózati relé miatt. A kettő közötti választás konkrét követelményektől függ, például a kívánt névtelenségi szinttől, késleltetési tűréstől és a hálózat méretétől.

MixNet vs. VPN

A VPN-ek (Virtual Private Networks) talán a legszélesebb körben elterjedt online anonimitási és biztonsági platformok, részben a könnyű beállításuk és a piacon lévő szolgáltatók nagy száma miatt.

A VPN-ek titkosított alagutat hoznak létre a felhasználó és a szerver között. Az alagút titkosítja a felhasználó internetes forgalmát, elrejti személyes adatait, tartózkodási helyét és böngészési tevékenységét, és így megakadályozza, hogy kívülálló lehallgathasson.

Ez a megközelítés ellentétben áll a MixNetekkel, amelyek kriptográfiailag átalakítják a bitméretű adatokat, mielőtt összekevernék és több közvetítőn keresztül továbbítanák, hogy megnehezítsék az adatok összekapcsolását az érintett felekkel.

A VPN-ek olyan esetekben hatékonyak, amikor az ember el akarja rejteni a tartózkodási helyét, biztonságosan csatlakozni kíván a nyilvános Wi-Fi-hálózathoz, hozzáférni a régióban korlátozott tartalmakhoz, és meg akarja őrizni az általános magánéletet az internetböngészés közben. Mivel azonban központi VPN-kiszolgáló infrastruktúrára kell támaszkodniuk, bizalmi problémák és adatvédelmi aggályok vannak kitéve.

Másrészt a MixNet-ek hatékonyabbak azokban az esetekben, amikor erős anonimitásra és metaadatvédelemre van szükség. Emellett kevesebb késleltetéssel és decentralizáltabb architektúrával rendelkeznek, mint a központi szerverektől függő VPN-ek.

A MixNets korlátai

A MixNet-eknek számos korlátja is szembesül, amelyek befolyásolhatják hatékonyságukat és gyakorlatiasságukat…

  • Késés: A keverési folyamat késlelteti az üzeneteket, mielőtt azok továbbításra kerülnek. Bár ez elengedhetetlen az időzítési korrelációs támadások megelőzéséhez, hatással lehet a felhasználói élményre az alacsony késleltetésű interakciókat igénylő valós idejű alkalmazásoknál.
  • Hálózati skálázhatósági problémák: A felhasználók és az üzenetek számának növekedésével a szükséges mix csomópontok karbantartása és a folyamat kezelése bonyolultabbá válik. A hálózati skálázhatóság kihívást jelenthet, különösen a MixNets nagyszabású alkalmazásaiban.
  • Sávszélességi többlet: A keverési folyamat megnöveli az adatcsomagok méretét, ami nagyobb sávszélesség-felhasználáshoz vezet, mint a közvetlen kommunikáció. Ez aggodalomra adhat okot a korlátozott sávszélességű felhasználók vagy a hatékony adatátvitelt igénylő alkalmazások számára.
  • Felhasználói kényelmetlenség: A MixNets megkövetelheti a felhasználóktól, hogy speciális szoftvereket telepítsenek, vagy speciális protokollokat használjanak, ami akadályozhatja a széles körű elterjedést. Felhasználóbarát felületek és zökkenőmentes integráció szükséges a felhasználói részvétel ösztönzéséhez.
  • Sybil támadások: A MixNets sebezhető lehet a Sybil támadásokkal szemben, ahol a támadó sok hamis csomópontot hoz létre, hogy befolyást szerezzen a hálózaton. Ez az üzenetek átirányításához, manipulációjához vagy az adatvédelem megsértéséhez vezethet.
  • Bár a MixNets erős adatvédelmet kínál, korlátaik miatt kevésbé kényelmesek az online adatvédelemhez. Számos közelgő technológia azonban kezeli ezeket a korlátokat. Például, HOPR csomópontok P2P hálózatát használja, ami növeli a méretezhetőséget, míg Nym rétegekbe rendezi a keverő csomópontokat, és olyan architektúrát alkot, amely nagyobb skálázhatóságot kínál az anonimitás veszélyeztetése nélkül.

    Használja a MixNeteket?

    Az, hogy használja-e a MixNeteket az online adatvédelem javítására vagy sem, az egyedi igényeitől, a várakozási idő és a sávszélesség túlterhelésének elviselésére való hajlandóságától, valamint az alkalmazásai kompatibilitásától függ.

    A Mixnetek akkor megfelelőek, ha különösen fontos, hogy névtelen maradjon, és ha olyan alkalmazásai vannak, amelyek nem időérzékenyek; de nem megfelelőek, ha a felhasználóbarát megoldásokat részesíti előnyben, vagy valós idejű kommunikációs alkalmazásokat használ. Akárhogy is, fontos alaposan felmérni az előnyöket, korlátokat és szempontokat, mielőtt eldöntené, hogy szükséges-e a MixNet.