Mélanger les réseaux

En 1981, le cryptographe David Chaum a publié « Courrier électronique introuvable, adresses de retour et pseudonymes numériques ». L'article présente ce qu'il appelle un mix : un serveur qui prend un lot de messages cryptés, déchiffre la couche externe, les réorganise et les transmet à leurs prochains sauts ou destinations finales. Un adversaire qui surveille le fil voit N messages entrer et N messages sortir, mais ne peut pas dire quelle entrée est devenue quelle sortie - à moins qu'il ne contrôle le mix lui-même.

L'enveloppe cryptographique

LLa partie intelligente est le cryptage en couches. Un expéditeur enveloppe chaque message dans un cryptage imbriqué : une couche externe pour le premier mix, une couche intermédiaire pour le deuxième mix, une couche interne pour le destinataire. Chaque mix décolle sa propre couche avec sa clé privée, révélant uniquement l'adresse du saut suivant. Aucun mix ne sait à la fois qui a envoyé le message et qui le reçoit. Le routage Onion et Tor moderne descendent directement de cette idée.

Stratégies de mixage : comment vaincre l'analyse temporelle

Si un mix transmet chaque message à l'instant où il arrive, un observateur peut corréler les entrées et les sorties en fonction du timing : "un paquet entré à 10:00:03.142, un paquet de même taille laissé à 10:00:03.198, il doit s'agir du même paquet. Vaincre cela est le problème central de la conception des réseaux mixtes. Les stratégies classiques :

• Treshold mix : attend que N messages s'accumulent, puis les mélange et les libère tous en même temps. Anonymat fort, latence terrible pour les périodes de faible trafic. Mélange
• Pool :  à chaque intervalle fixe, sélectionne au hasard une fraction des messages mis en mémoire tampon à publier ; Le reste reste pour le prochain tour. batches.

Tor not utilise explicitement le mixage - il s'agit d'un routeur oignon low-latency, qui rend la navigation utilisable mais rend le réseau vulnérable aux adversaires passifs globaux qui peuvent corréler les flux aux deux extrémités. Les réseaux mixtes acceptent la latence pour vaincre exactement cet adversaire.

Couvrir le trafic

Si seulement dix personnes utilisent un réseau mixte, le regroupement de dix messages ne dit pas grand-chose à l'adversaire : il savait déjà qui étaient les participants. Les réseaux mixtes s'appuient donc sur cover traffic (également appelé trafic factice ou paillettes) : les utilisateurs et les mix eux-mêmes envoient des messages de remplissage inutiles, impossibles à distinguer des vrais, de sorte que le lot est toujours plein et l'anonymat toujours important. Le trafic de couverture est coûteux en bande passante, ce qui est l'une des raisons pour lesquelles les outils d'anonymat des consommateurs l'évitent. morceaux de messages de taille fixe. Mixminion (2002) a ajouté des serveurs d'annuaire, un cryptage de lien et un bloc de réponse sophistiqué à usage unique. Il s'agissait de systèmes de messagerie uniquement – ​​à latence élevée, à anonymat élevé, de niche.

Les projets modernes de réseaux mixtes relancent la conception pour le trafic général. Nym utilise le format de paquet Sphinx et la stratégie de mélange Loopix avec trafic de couverture pour anonymiser le trafic TCP arbitraire. HOPR adopte une approche similaire, encouragée par les paiements blockchain. I2P (voir notre article I2P ) est plus proche du routage en oignon que du mélange, mais partage l'ascendance du cryptage en couches.

Mix réseaux vs Tor

Le compromis est difficile. Tor : centaines de millisecondes de latence, viable pour la navigation Web, vulnérable à la corrélation de trafic. Réseau mixte : quelques secondes à quelques minutes de latence, inutilisable pour la communication en direct, robuste face aux observateurs mondiaux. À mesure que les capacités de surveillance se développent, la question de la latence par rapport à l'anonymat devra peut-être être inversée pour les utilisateurs les plus à risque – c'est exactement la raison pour laquelle les réseaux mixtes font l'objet d'un second examen après des décennies de dormance.