Система деанонимизации пользователей теневого интернета

Технологии обеспечения пользовательской приватности являются неотъемлемой частью жизни современных людей. Они востребованны широким пользовательским сегментом. Однако такие инструменты зачастую используются для мошеннической и нелегальной деятельности. В современном мире есть много сетей и технологий, которые предоставляют анонимный доступ к ресурсам сети. Наиболее распространенной и широко используемой анонимной сетью является Tor. При этом именно Tor является основным инструментом многочисленных хакеров, торговцев наркотиками и оружием. Настоящая статья фокусируется на деанонимизации пользователей Tor c применением доступных в интернете технологий и базового алгоритма машинного обучения. Цель работы - показать, что деанонимизация небольшого количества пользователей возможна без использования большого количества вычислительных ресурсов. В начале работы представлен обзор различных анонимных сетей. Затем - различные методы деанонимизации: анализ траффика, тайминг атаки, атаки на уровне автономных систем. Построена классификация атак по ресурсам, необходимым атакующим для успешного применения. Для реализации была выбрана website fingerprinting атака. Эта атака требует наименьшего количества ресурсов для ее использования и внедрения в сеть Tor с целью успешной деанонимизации пользователей. Описан эксперимент использования website fingerprinting атаки. Список отслеживаемых в эксперименте ресурсов был получен от компании, специализирующейся в области информационной безопасности. Эксперимент проводился в одной комнате при участи 5 человек и одного входного узла. Была достигнута точность классификации просматриваемых страниц равная 70% процентам. Задача деанонимизации крайне важна для национальной безопасности, что подчеркивает актуальность проведенного исследования.

Tor, деанонимизация, website fingerprinting, анализ трафика, анонимная сеть, теневой интернет

1. Авдошин С.М., Лазаренко А.В. Технология анонимных сетей. Информационные технологии. 2016. Т. 22, № 4, стр. 284-291.

2. R. Dingledine, N. Mathewson, P. Syverson. Tor: The Second-Generation Onion Router, in Proceedings of the 13th USENIX Security Symposium, August 2004. URL: http://www.onion-router.net/Publications/tor-design.pdf, 12.07.2016.

3. Relays and bridges in the network (online). Tor METRICS [Official website], Доступно по ссылке: https://metrics.torproject.org/networksize.html, 12.07.2016.

4. The NSA’s Been Trying to Hack into Tor’s Anonymous Internet For Years (online), Gizmodo [Official website], Доступно по ссылке: http://gizmodo.com/the-nsas-been-trying-to-hack-into-tors-anonymous-inte-1441153819, 12.07.2016.

5. Закупка № 0373100088714000008 (online). Государственные закупки [Официальный сайт]. Доступно по ссылке: http://zakupki.gov.ru/epz/order/notice/zkk44/view/common-info.html?regNumber=0373100088714000008, 12.07.2016.

6. Авдошин С.М., Лазаренко А.В. Методы деанонимизации пользователей TOR. Информационные технологии. 2016. Т. 22, № 5, стр. 362-372.

7. X. Cai, X.C. Zhang, B. Joshy, R. Johnson. Touching from a Distance: Website Fingerprinting Attacks and Defenses (online). Доступно по ссылке: http://www3.cs.stonybrook.edu/~xcai/fp.pdf, 12.07.2016.

8. T. Wang, “Website Fingerprinting: Attacks and Defenses”, PhD Thesis, 2015 (online). Доступно по ссылке: https://uwspace.uwaterloo.ca/bitstream/handle/10012/10123/Wang_Tao.pdf?sequence=3 12.07.2016.

9. X.Gu, M.Yang, J.Luo. A Novel Website Fingerprinting Attack Against Multi-Tab Browsing Behavior, in Computer Supported Cooperative Work in Design (CSWD), 2015 (online). Доступно по ссылке: http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=7230964&url=http%3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fxpls%2Fabs_all.jsp%3Farnumber%3D7230964, accessed: 12.07.2016.

10. A. Panchenko, F. Lanze, A. Zinnden, M. Henze, J. Pannekamp, K. Wehrle, T. Engel. , Website Fingerprinting at Internet Scale (online). Доступно по ссылке: https://www.comsys.rwth-aachen.de/fileadmin/papers/2016/2016-panchenko-ndss-fingerprinting.pdf, accessed: 12.07.2016.

11. J.Nielsen. How Long Do Users Stay on Web Pages (online). Доступно по ссылке: https://www.nngroup.com/articles/how-long-do-users-stay-on-web-pages/, accessed: 12.07.2016.

12. Ethical Tor Research: Guidelines (online). Доступно по ссылке: https://blog.torproject.org/blog/ethical-tor-research-guidelines, accessed: 12.07.2016.