SEKCJA I

WSTĘP

TOR [1], jest jedyną z najbardziej popularnych systemów anonimowej komunikacji na świecie. W ostatnich miesiącach, pojawiły się setki tysięcy użytkowników i ponad 3000 aktywnych serwerów w sieci TOR [2] [3]. W ostatnich latach stał się gorącym tematem badań w dziedzinie anonimowej komunikacji. Istniejące badania w tym zakresie przede wszystkim skupia się na odporności cenzury [4] [5], wzmocnienie ochrony prywatności [6] [7] [8], wzroście wydajności [9] [10] i skalowalności [11] [12].

Rodzina projektów TOR została po raz pierwszy wprowadzona w 2004 roku wraz z wydaniem wersji 0.0.9pre4 TOR. Rodziną węzłów TOR nazywamy zestaw węzłów TOR, które są pod kontrolą administracyjna jednej osoby bądź organizacji. Aby zwiększyć anonimowość i zredukować ryzyko ataku typu „trafficcorrelation”, TOR nigdy nie przekazuje ruchu poprzez więcej niż 2 węzły z jednej tej samej rodziny.Zauważyliśmy, że rodziny węzłów (węzły TOR z rodziny TOR) grają coraz większą i ważniejszą rolę w sieci TOR.Jednakże, pewne (związane) prace w mierzeniu sieci TORowskiej, głównie badały charakterystykę całej sieci (TORowskiej) nie poświęcając zbyt dużej uwagi różnicy pomiędzy rodziną węzłów i innymi [3], [13] [14] [15].Ten dokument odróżnia rodzinę węzłów od innych. Porównujemy 2 typy węzłów TOR, próbując odpowiedzieć na pytanie: Co rodziny węzłów wnoszą i na co wpływają w całej sieci TOR?　Zmotywowani tym pytaniem dajemy　empiryczną analizę rodziny TOR w tym dokumencie.　Główne wnioski i wkład tego dokumenty mogą być podsumowane następująco:

• węzły rodzinne składają się na mały, ale w pełni funkcjonalny podzbiór węzłów TOR. W porównaniu z innych węzłów TOR, rodziny mogą zapewnić stosunkowo stabilne i wysokiej jakości usług dla użytkowników sieci (rozdział III).

• węzły rodzinne naturalniez ”gorącej strefy w sieci TOR” przekazują duży ruch przez małą liczbę węzłów. A w związku z ich narastającym wkładem w przepustowość TORa w ostatnich latach, gęstość ruchu poprzez nie powiększyła się jeszcze bardziej (rozdział III).

• Jako mały podzbiór węzłów TORa ale o dużej przepustowości, rodzinne węzły mogą stać się idealnym celem ataku. Ataki ukierunkowane selektywnie na węzły rodzinne mogą spowodować większą katastrofę w dostępności TORaz mniejszymkosztem niż ataki, które koncentrują się na przypadkowych węzłach (Sekcja IV).

SEKCJA II

Wprowadzenii pokrewne prace

A. Zrozumienie TOR

Rysunek 1 przedstawia podstawowe komponenty i usług procesu sieci TOR. Jako rdzeń sieci TOR, katalogi serwerów TOR’azebrają i rozpowszechniają informacje na temat całej sieci. Węzły przekaźnikowe TORatworzą podstawę sieci i ruchu pomiędzy nadawcą i odbiorcą jest przekazywany przez nich w sposób hop-by-hop. TOR jest elementem pośredniczącym (proxy) po stronie klienta służącym jako interfejs pomiędzy aplikacjami użytkownika i sieci TOR.

Stosownie od różnych flag które katalogi serwerów TORa przypisujądo poszczególnych węzłów przekaźnikowych według TORa mogą być zaklasyfikowane do czterech różnych typów:"Wyjścia", "Ochrony", "Średnich" i "Podwójnych" węzłów (oznaczony odpowiednio jako E, G, M i D). Węzły E są używane do oznaczenia węzłów TOR tylko z flagą "Exit", podczas gdy węzły reprezentujące G,TORoznacza tylko flagi "Guard". Węzły bez oznaczenia "Guard", ani "Exit", są uważane za węzły M, natomiast węzły z oboma, są uważane za flagi węzłów D. W tej pracy węzły D nie są uważane ani za węzły "Guard", ani "Exit". W fazie budowy obwodu, TORwybiera węzły stosownie do przepustowość danego węzła. Poza tym, TOR również sprawdza przepustowość węzłów oznaczonych jako"Exit" i "Guard" w zależności od ułamku całkowitej przepustowości, które tworzą i zależnie od ich pozycji sa wybierane. Niechp_en,p_m i p_exsą pozycjami wejściową, środkową i wyjściową w obwodzie pokazanym na rysunku 1. Przepustowość węzłów TOR typu t obsługujących pozycje p mogą być oznaczone przez W_p,t, gdzie p = p_e, p_m lub P_ex oraz t = G, E, Mlub D. W praktyce katalogi serwerówTORobliczają wartości W_p,t opiera się na kilku zasadach i publikują je w godzinowych ogłoszeniach„TOR Network CocnsensusFile”. Niech B(n_i) i T(n_i) będą odpowiednio przepustowościąoraz węzłemtypu węzeł TORn_i. Prawdopodobieństwo, że węzeł n_i jest wybrany do wykorzystania w obwodziew pozycji p może być określona przez (1).

 

Rysunku 1. Podstawowe elementy sieci TOR i jej procesy trójfazowe świadczące usługi anonimowości: pozyskiwania informacji, budowa obwodu i transmisji danych

B. Rodzina TOR

Rodzina węzłów TORa, które są pod administracyjną kontrolą tej samej osoby lub organizacji. Wszystkie ścieżki, któreTOR generuje przestrzegają ograniczenia, że "nie wybieramy żadnego routera z tej samej rodziny tak samo jak innego w tej samej ścieżce". Takie rozwiązanie może przyczynić się do poprawy anonimowość i zmniejszyć ryzyko „TrafficCorrelationAtack”. Istnieje wiele rodzin węzłów w sieci TOR. Węzły TORa z tych grup węzłów nazywamy węzłami rodzinnymi. W porównaniu z innymi węzłami sieci TOR, węzły rodzinne mogą być uważane za bardziej zorganizowane i pod bardziej scentralizowaną kontrolą.

C. PomiarTORa

Większość badań pomiarowych o sieci TOR są wykonywane przez TORMetricsPortal. Zbiera na bieżąco dane sieci TOR i dostarcza informacji o sieci,w tym oprzekaźnikachi użytkownikach. Ich statystyki wykazują pewne cechy dotyczące przekaźników TOR: liczby, podziały kraju, wersji oprogramowania, platform, pasma i tak dalej. Jeśli chodzi o użytkownikówTOR, to szacuje liczbę połączonych codziennie użytkowników, jak również, użytkowników łączących się mostkowo doTOR.Ponadto, niektóre aktywne pomiary przeprowadzono w celu zbadania wydajności sieci TORw sposób, jaki odczuwają to użytkownicy. TOR Metrics Portal ponadto publikuje również kilka dokumentów i raportów technicznych w dziedzinie pomiaru sieci TOR. Karsten Loesing daje pomiary sieci TOR w oparciu o istniejące informacje katalogowe od lutego 2006 roku do lutego 2009 roku. Jego wyniki pokazują trendy i ujawniają problemy w sieci, począwszy od przypisania flagi, aktualizacji oprogramowania przez obsługę dynamiczne adresy IP i tak dalej. Poza tym, raporty publikowane przez TORMetrics Portal między 2009 i 2012 mogą również pomóc zrozumieć kilka cech sieci TOR, np. używanie mostków TOR i stabilności, system wykrywania cenzury TORa. Jednak, ze względu na różnorodność motywacji, większość z tych statystyk, raportów i dokumentów technicznych opierają się na podstawie badania całej sieci TORa, bez większego poświecenia uwagi o szczególnej i ważnej roli węzłów rodzinnych.

Poza TOR Metrics Portal badania pomiaru przedstawionego w [14] pokazuje, jak TOR jest używany i nadużywany na całym świecie. Ujawnia również fakt, że TOR jest szeroko używany na całym świecie, podczas gdy udział routerów jest ograniczony tylko do kilku krajów w 2008 roku. Na podstawie biernie zgromadzonych informacji TOR, a także zbioru danych TORMetrics Portal, Li i wsp. [15] odkrywa kilka "super węzłów" w sieci TOR, są to węzły, które są bardziej dostępne, solidne i zapewniając większą przepustowość niż inne. W tym artykule pokażemy, że węzły rodzinne naturalnie pokrywają się z niektórymi cech tak zwanych "super węzłów", np, węzły rodzinne są bardziej stabilne i zapewnia większą przepustowość niż inne węzły TOR.

SEKCJA III

Węzły pomiarowe rodzinny w TORNETWORK

W celu analizy wkładu węzłów rodzinnych do całej sieci TOR, w tym artykule węzły TOR są podzielone na dwie grupy: węzły rodzinne i węzłów spoza rodziny. Niech N będzie zbiorem węzłów TOR. Węzeł TOR, który ma w swojej deklaracji rodziny deskryptorów węzła jest traktowany jako węzeł rodzinny. Podobnie, węzeł TOR z poza deklaracji rodziny jest uważany za węzeł pozarodzinny. FN i NFN są używane odpowiednio do oznaczenia węzłów rodzinnych i węzły spoza rodziny.

Dane na bieżąco odświerzane przez sieć TOR Metrics Portalu mogą pomóc przeprowadzić nasze badania w węzłach rodzinnych. Pobraliśmy wszystkie archiwa porozumień i deskryptorów od 2009 do 2011 z ich oficjalnej strony internetowej. Na podstawie tego zestawu danych, porównamy węzły TOR, węzły rodzinne i węzły spoza rodziny ze względu na liczby węzłów, przepustowość, czas online i typ węzła w tym rozdziale.

 

Rysunek 2. 3-miesięczna średnia # z internetowych węzłów TOR i węzłów rodziny od stycznia 2009 do grudnia 2011

A. Liczba węzłów Rodzinnych

3-miesięczna średnia ilości internetowych węzłów TOR i węzłów rodziny od roku 2009 do 2011 przedstawiono na rysunku 2. Średnia # z internetowych węzłów TOR pojedynczo w każdym z 3 miesięcy jest obliczana jako. Jak również rodzinne węzły internetowe są obliczane w podobny sposób przez liczenie tylko węzłów rodzinny. Krzywa pokazuje odsetek węzłów rodzinnych w całej sieci TOR. Można zaobserwować na niej, że:

• węzły rodzinne stanowią tylko niewielką część (mniej niż 15%) węzłów w całej sieci TOR.

• W dłuższej perspektywie, zarówno w ilość węzłów TOR i węzłów rodzinych wzrosła od 2009 do 2011 roku. Liczba węzłów TOR wzrósła z około 1200 na początku 2009 roku do około 2500 pod koniec 2011 roku, podczas gdy węzły rodziny wzrósły z około 130 do około 350.

• W procentach węzły rodzinny w sieci TOR wzrósł z około 10% na początku 2009 roku do około 15% pod koniec 2011 roku.

B. Przepustowość

Rysunek 3 pokazuje 3-miesięczna średnia przepustowość łączną dostarczoną przez węzły TOR i rodzinne węzły od 2009 do 2011 roku. Wartości te są obliczane w oparciu o szacowaną przepustowości węzłów wymienionych w plikach porozumienia TORa. Średnia łączna przepustowość dostarczona przez węzły TOR w każdym z 3 miesiącach jest obliczana jako. Jak również aktywne węzły rodzinne oblicza się w podobny sposób, biorąc pod uwagę węzły rodzinne. Krzywa daje wkład węzłów rodzinnych do łącznej przepustowości na wszystkich węzłach TOR. Średnia łączna przepustowość obu węzłów TOR i węzłów rodzinnych w ostatnich 3-miesięcznym okresie 2011 jest znacznie wyższa niż w poprzednich okresach. Badaliśmy tę "anomalię" i stwierdziliśmy, że szacowana przepustowość wymienione w niektórych porozumieniach plików TOR późnego listopada i grudnia 2011 jest "zawyżona" przez prawie dwa rzędy wielkości. Powód "przeszacowania" jest nieznany i ta "anomalia" ma niewielki wpływ na poniższą analizę, dlatego będziemy traktować je jako poprawne dane poniżej. Figura 3 pokazuje, że:

• węzły rodzinne wnoszą wiele do łącznej przepustowości sieci TOR, zwłaszcza w roku 2011.

• Zarówno łączna przepustowość węzłów TOR i węzłów rodzinnych wzrosła od 2009 do 2011, nawet nie biorąc pod uwagę ostatnich 3 miesięcy.

• Wkład przepustowości węzłów rodzinnych rosła gwałtownie, od około 20% na początku 2009 roku do około 60% pod koniec 2011 roku.

Rysunek 3. 3-miesięczna średnia łączna przepustowość węzłów TOR i węzłów rodziny od stycznia 2009 do grudnia 2011

Rysunek 4 przedstawia w przybliżeniu średnią łączną przepustowość dostarczoną przez węzły TOR, węzły rodzinne i węzłów pozarodzinne na podstawie 3-miesięcznego okresu. Średnia wartość przepustowość w każdym 3-miesięcznym okresie jest obliczana jako Można zauważyć na rysunku, że w 2009 roku, węzły rodzinne zapewniającą średnią przepustowość około 2 razy wyższą niż w przypadku wszystkich węzłów TOR w sieci. A w 2011 roku, węzły rodzinne mają średnią przepustowość około 4 razy wyższą niż wszystkie węzły TOR. Ponadto, w porównaniu z węzłami pozarodzinnymi, węzły rodzinne stanowią średnią przepustowość około 8 razy wyższa w 2011. Można więc stwierdzić, że średnia przepustowość węzłów rodzinnych jest wyższa od wszystkich węzłów TOR, zwłaszcza węzłów pozarodzinnych. Podstawowym powodem może być to, że ochotnicy, tworzą więcej niż jeden więcej przekaźnikowy (węzeł rodzinny), dzięki temu pomagają użytkownikom TORu poprzez zapewnienie większej przepustowości. Poza tym, obfite fundusze niektórych organizacji węzłów rodzinnych mogą być również przyczyną tego zjawiska.

 

Rysunek 4. 3-miesięczna średnia przepustowość dostarczana przez węzły TOR, węzły rodzinne i węzłów pozarodzinne od stycznia 2009 do grudnia 2011

Ze względu na przepustowość ważona algorytmu wyboru węzła, prawdopodobieństwo wyboru danego węzła TOR w obwodzie jest dodatnio skorelowana z jego przepustowości. Tak więc prawdopodobieństwo budowy obwodu przez węzeł rodzinny jest znacznie wyższa niż w przypadku węzła nierodzinnego. W rezultacie, w węzła rodzinnych zobaczymy dużo więcej ruchu niż w węzłach pozarodzinny. Podzbiór składających się z węzłów rodzinnych jest tak zwanym „hot area”, który:

• obszar zawiera tylko kilka węzłów (mniej niż 15% wszystkich węzłów TOR, jak pokazano w Rozdziale III-A).

• Obszar przekazuje najwięcej ruchu w sieci TOR. Ruch widoczny w tym obszarze jest w przybliżeniu proporcjonalny do zagregowanego przepustowości węzłów rodzinnych o 50% w roku 2011 (rysunek 3).

Ponadto procent wkładu węzłów rodzinnych w łączną przepustowość sieci TOR i wyższości węzłów rodzinnych średniej przepustowości ponad pozarodzinne węzłami wyrósł na przestrzeni lat 2009 do 2011, a więc natężenie ruchu za pośrednictwem węzłów rodziny „hot area” musi się odpowiednio zwiększyć w stosunku tych latach.

C. Czas Online

Rysunek 5 pokazuje różny rozkład czasu aktywności obu węzłów rodzinnych i węzłów pozarodzinnych. 2051 węzłów TOR (246 węzły rodzinne i 1805 węzłów spoza rodziny) są pobierane z pliku porozumienia ogłoszonym o godzinie 00:00 01 stycznia 2011 roku, a ciągły czas online każdego węzła jest otrzymywany poprzez sprawdzenie jego istnienia w kolejnych plikach porozumienia ogłoszonych w 2011 roku. W celu poradzenia sobie z tym defektem danych, uważamy węzeł jako nieaktywny, wtedy i tylko wtedy, jeżeli nie istnieje w trzech (zamiast jednego) lub więcej kolejnych plikach porozumienia. Gdy węzeł jest uważany za nieaktywny, zatrzymujemy liczenie jego ciągłego czas aktywności. Rysunek pokazuje, że węzły rodzinne są bardziej skłonne do pozostanie w ciągłym trybie aktywnym przez dłuższy czas dłuższy niż węzły pozarodzinne. Procent węzłów rodziny w krótkim czasie ciągłym trybu aktywnego jest mniejsza niż węzły pozarodzinne. Im dłuższy ciągły czas aktywności, tym bardziej węzły rodzinne górują na węzłami pozarodzinnymi. Na przykład, istnieje 46% węzłów rodzinnych i 69% węzły spoza rodziny, które pozostają stale w internecie mniej niż 1 miesiąc. Procent węzłów rodzinnych z e stałym czas aktywności w ciągu 4 miesięcy jest około dwa razy większy niż węzły pozarodzinne. W porównaniu z węzłami pozarodzinnymi węzły rodziny są bardziej stabilne i w ciągłym trybie aktywności przez dłuższy czas.

 

Rysunek 5. CDF ciągłego czas online węzłów TOR, węzły rodzinne i węzłów pozarodzinnych wymienionych w porozumieniu ogłoszonym o godzinie 00:00 01 stycznia 2011

 

Rysunek 6. CDF całkowity czasu aktywności węzłów TOR, węzły rodzinne i węzłów pozarodzinnych wymienionych w porozumieniu ogłoszonym o godzinie 00:00 01 stycznia 2011

Rysunek 6 pokazuje różny rozkład całkowitego czasu aktywności w roku 2011 w węzłach rodzinnych i węzłów pozarodzinnych. Dla każdego z tych 2501 węzłów, dodaliśmy jedną godzinę do ich całkowitego czas aktywności, gdy odczytaliśmy jego istnienie z pliku porozumienia ogłoszonego w 2011 roku. Podobnie jak to jest w ciągłym czasie aktywności, w większości przypadków węzły rodzinne zapewniają więcej czasu aktywności, niż węzły pozarodzinne. Odsetek węzłów rodzinnych o łącznym czasie aktywności ponad 7000 godzin (prawie 80% czasu w roku) jest około dwa razy większy, że ​​węzłów pozarodzinnych. Można zaobserwować na tym wykresie, że węzły rodzinne są bardziej trwałe i dostarczają więcej czasu aktywności.

D. Rodzaje węzłów w węzłach rodzinnych

W tym podrozdziale, badamy węzły rodzinne (jak również węzły pozarodzinne) pod kierunkiem ich typów.

 

Tabela I # i przepustowości węzłów rodzinnych i węzłów pozarodzinnych.

Analiza ta opiera się na tych samych 2501 węzłów TOR w rozdziale III-C. Liczbę węzłów, jak również wkład przepustowość każdego typu podano w tabeli I. Widać, że występują wszystkie typy węzłów rodzinnych, które są odpowiednio dostosowane do użycia w pozycji wprowadzania, w położeniu środkowym lub położenia wyjściowego. Poza tym, węzły rodzinne wnoszą wiele do przepustowości całej sieci TOR, zwłaszcza "double" przepustowość.

Podsumowując, węzły rodzinne składają się na mały, ale w pełni funkcjonalny podzbiór węzłów TOR. I naturalnie pokrywa się z niektórymi z cech "super węzłów", zapewniając stosunkowo stabilne i wysokiej jakości usług dla użytkowników TORa. Ponadto węzły rodziny mogą być uznane jako „hot area” w sieci TOR do przekazywania bardziej wzmożonego ruchu za pomocą niewielkiej liczby węzłów.

SEKCJA IV

Selektywne atakami NODES RODZINNYCH

Li et al. [15] przedstawia ataki brute-force, poprzez blokowanie (lub nawet odmowy wykonania polecenia) zbioru węzłów w sieci TOR, aby obniżyć dostępność usług. Ten rodzaj ataku był już zaobserwowany w realnym świecie, (połowa sieci tor była zablokowana w Chinach). Li et al. [15] potwierdziły istnienie "super węzłów" w sieci TOR, odnosząc się do kilku węzłów z dłuższymi cyklami życia i wkładem w przepustowości. Twierdzili oni, że "jeśli koncentrując się na Super węzłach, a nie na dowolnych przekaźnika, te ataki mogą być bardziej efektywne". Można to uznać za atak selektywny, gdzie przeciwnik zdecyduje się zaatakować kilka węzłów wysokiej wydajności w TOR i powoduje znaczący wpływ na sprawność sieci.

Jako mały podzbiór węzłów, węzły rodzinne nie zapewniają wysokiej przepustowość i stabilność, jak pokazano w sekcji III, które w naturalny sposób pokrywają się z niektórymi cech "super węzłów". Poza tym, lista węzłów rodzinnych jest o wiele łatwiejsza do zdobycia niż starannie wybranych "super węzłów". Ponadto węzły rodzinne są bardziej zorganizowane i pod bardziej scentralizowaną kontrolą, liczba operatorów stojących za tymi węzłami jest mniej niż za "super węzłów". W rezultacie jest bardziej praktyczne zaatakowanie węzłów rodzinnych, niż "super węzłów". To sprawia, że ​​węzły rodzinne są idealnym cele selektywnego ataku. Ten rozdział pokazuje, jak selektywne ataki tylko na węzły rodzinne mogą wyrządzić nieproporcjonalny spadek dostępność w sieci TOR.

Atak dostępnościowy na węzły rodzinne może być przeprowadzony w dwa następujące sposoby:

• Selektywny atak odmowy dostępu. Przeciwnik blokuje dostęp do każdej z rodziny węzłów na granicy ich sieci. Atak odmowy dostępu uniemożliwia klientom TORa w danym ISP lub regionie cenzury w bezpośrednio zdobyciu dostępu do tych rodzin węzłów.

• Selektywny atak obsługi dostępu. Przeciwnik blokuje dostęp do węzłów rodzinnych z całego świata. Można to zrobić wykonując atak DDoS na węzłach rodzinnych lub nawet przez ujawnianie operatorów tych rodzin.

W celu pomiaru wpływu tych ataków, możemy zdefiniować awarie ścieżek (oznaczone jako P F) jako możliwość, iż klienci TORu zawiodą przy budowie obejścia przez węzeł wybrany przez algorytm” wyboru ścieżki”. Niech B_FN(T) i B_NFN(T)są całkowitą przepustowość węzłów rodzin i węzłów pozarodzinnych z węzła typu T, odpowiednio, t = G, E, M i D. P F_p oznacza prawdopodobieństwo wybrania węzła rodziny w pozycji p, gdzie p = p_em, p_m lub P_ex. Ze względu na przepustowość ważoną algorytmu wyboru węzła TOR (patrz (1)), można powiedzieć, że w przybliżeniu prawdopodobieństwo wybrania przez klienta TOR węzła rodzinnego w pozycji p jest dana przez (2).

Podczas ataku odmowy dostępu, przeciwnik uniemożliwia użytkownikom TOR w ISP lub regionie cenzury uzyskanie dostępu do węzłów rodzinnych. Faktycznie, ten atak może wpływać tylko na klientów TORa, którzy ​​wybiorą węzły rodzinnego w pozycji wejściowej. Błąd ścieżki podczas ataku odmowy dostępu jest wyrażany wzorem PF = P F_Pen. Biorąc za przykłada dane prezentowane w sekcji III-D (W_p,t jest pobierany z odpowiedniego pliku porozumienia), błąd ścieżki w tym przypadku jest PF = 0,41. Przeciwnik może spowodować awarię ścieżki o 41% przez selektywne atakowanie mniej niż 10% węzłów rodzinnych w sieci TOR. Z drugiej strony, jeżeli zaatakuje losowo 10% węzłów TOR atakujący może spowodować awarię ścieżki o około 12%; w celu wywołania tej samej awarii ścieżki, jako selektywny atak na węzły rodzinne, przeciwnik ma do ataku 47% losowo węzłów TOR.

Atak odmowy obsługi jest silniejszy atak niż atak odmowy dostępu. Ten atak może spowodować awarię ścieżki, jeśli klient TOR wybierze węzeł rodziny w swojej ścieżce, bez względu na to czy jest to węzeł używany jako punkt wejścia, środkowy lub wyjściowy. Błąd ścieżka podczas ataku odmowy dostępu można określić, jako:

Biorąc te same dane jak w analizie ataku odmowy dostępu jako przykład, błąd ścieżki w tym przypadku wynosi PF = 0,80. Przeciwnik może spowodować awarię ścieżki w 80% przez selektywne atakowanie mniej niż 10% węzłów rodzinnych w sieci TOR. Z drugiej strony, atakowanie losowo 10% węzłów TORa przeciwnik może spowodować awarię ścieżki tylko w 31%; w celu wywołania tej samej awarii ścieżki jak w selektywnym ataku na węzły rodzinne, przeciwnik musi zaatakować 47% węzłów TOR losowo.

Selektywne ataki ukierunkowane na węzły rodzinne mogą spowodować poważne spadki dostępność stosunkowo wydajnie przy niskich kosztach. Charakterystyka wysokiej wydajność rodziny węzłów wraz z faktem ich małej ilości sprawia, że ​​są idealne cele ataku selektywnego. Proponujemy skorzystać z elementów odpornych na cenzurę TOR (np. węzłów mostowych TOR [4]), by konkurować z atakiem odmowy dostępu. Gdy tylko klient TOR uzyskuje dostęp do "sekretnego" węzła mostowego z danego ISP lub regionu cenzury, może następnie budować obwodów poprzez ten most bez większego wpływu przeciwnika. Poza tym, FIREWALL lub czarna lista IP w węźle TOR może pomóc złagodzić zagrożenie przez atak obsługi dostępu.

SEKCJA V

WNIOSKI I PRACE NA PRZYSZŁOŚĆ

Na podstawie aktualnych danych sieci TORw ciągu ostatnich 3 lat, dokument ten przedstawia dogłębne badania rodziny TOR. Wyniki pokazują, że jako mały podzbiór węzłów TOR, węzły rodzinne mogą zapewnić relatywnie stabilne, funkcjonalne i kompleksowe usługi wysokiej wydajności dla użytkowników TOR. Ponadto węzły rodziny naturalnie tworzą tak zwany„hot area” w sieci TOR,przekazującruch o coraz większej gęstości, przez mały ułamek węzłów. Mało kosztowane selektywne ataki analizowane w niniejszej pracy pokazują, jak przeciwnicy mogą spowodować katastrofy dostępności w sieci TOR, poprzez atakowanie węzłów rodzinnych, dając w ten sposób TORowi dobry powód, aby poprawić swoją odporność na cenzurę i bezpieczeństwo konstrukcji.

Będziemy w dalszym ciągu kontynuować nasze badania pod tym względem:

• Badanie wpływu rodziny TORna wydajności, dostępności i anonimowości, zwłaszcza gdy węzły rodzinne są atakowane.

• Patrząc w głąb mechanizmu rodzinny TOR i odkrywając potencjalne błędy konfiguracji w sieci TOR (część tej pracy zostało wykonane w [17]).

• Podział węzłów rodzinnych w kilka rodzin węzłów zgodnie z ich operatorami i dochodzenie do tych rodzin, aby ujawnić ich cechy.