การกำหนดเส้นทางกระเทียม: รูปแบบการกำหนดเส้นทางหัวหอมเบื้องหลัง I2P

การกำหนดเส้นทางกระเทียมคืออะไร

การกำหนดเส้นทาง Garlic เป็นเทคนิคการเข้ารหัสแบบไม่เปิดเผยตัวตนแบบเลเยอร์ เช่นเดียวกับเทคนิคหลัก onion routing แต่ละรีเลย์ตามเส้นทางจะลอกการเข้ารหัสหนึ่งชั้น ข้อแตกต่างที่สำคัญ: แทนที่จะส่งหนึ่งข้อความต่อบันเดิลที่เข้ารหัส การกำหนดเส้นทางกระเทียมจะล้อม multiple message ไว้ในบันเดิลเดียวกัน ชื่อนี้ได้มาจากการเปรียบเทียบหัวกระเทียมที่บรรจุกลีบกระเทียมจำนวนมาก

กลีบกระเทียมแต่ละกลีบในห่อกระเทียมจะมีจุดหมายปลายทางและคำแนะนำในการจัดส่งเป็นของตัวเอง มัดเดินทางด้วยกันผ่านการกระโดดในยุคแรก ต่อมาในเส้นทาง กานพลูจะแยกจากกันและดำเนินต่อไปอย่างอิสระไปยังจุดสิ้นสุดตามลำดับ ผู้สังเกตการณ์ที่กำลังดูส่วนหนึ่งของเครือข่ายจะมองเห็นชุดข้อมูลผ่าน พวกเขาไม่สามารถบอกได้อย่างง่ายดายว่ามีการสนทนาจากต้นทางถึงปลายทางที่แยกจากกันจำนวนเท่าใดในนั้น หรือเมื่อใดที่แต่ละข้อความจะปรากฏในอีกด้านหนึ่ง

ประวัติ

คำว่า "การกำหนดเส้นทางกระเทียม" ได้รับการประกาศเกียรติคุณโดย Michael J. Freedman ในส่วนที่ 8.1.1 ของวิทยานิพนธ์ของ Free Haven Master ของ Roger Dingledine (มิถุนายน 2000) Freedman เรียกข้อความแต่ละข้อความว่า "bulbs" - ต่อมา I2P ได้ใช้คำว่า "กานพลู" ที่แม่นยำยิ่งขึ้น โดยที่ทั้งห่อเป็น "กระเทียม" เทคนิคนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อเป็นการปรับแต่งการกำหนดเส้นทาง onion โดยเฉพาะเพื่อแก้ไขจุดอ่อนในการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ของการรับส่งข้อมูล

แตกต่างจากการกำหนดเส้นทาง onion อย่างไร

ข้อดี

• ความต้านทานการวิเคราะห์การรับส่งข้อมูลที่ดีขึ้น ผู้สังเกตการณ์ที่เปรียบเทียบการรับส่งข้อมูลขาเข้าและขาออกที่รีเลย์สามารถเชื่อมโยงข้อความเดี่ยวได้ง่ายกว่าการเชื่อมโยงชุดขนาดตัวแปรได้ การรวมกลุ่มของการกำหนดเส้นทางกระเทียมรบกวนเวลาและการจับคู่ขนาดที่เรียบง่าย
• บล็อกการตอบกลับที่มีประสิทธิภาพ กานพลูกระเทียมสามารถส่งทั้งข้อความขาออกและคำแนะนำในการตอบกลับ — "ส่งข้อความนี้ไปยัง X จากนั้นกำหนดเส้นทางการตอบกลับของ X กลับมาหาฉันผ่านเส้นทางนี้" ในการกำหนดเส้นทางหัวหอม โดยทั่วไป เส้นทางตอบกลับจะเป็นวงจรที่แยกจากกัน
• ค่าตัดจำหน่ายแบนด์วิดท์ หากข้อความสองข้อความเกิดขึ้นเพื่อแชร์สองสามฮ็อปแรกๆ การรวมเข้าด้วยกันจะช่วยประหยัดแบนด์วิธของการส่งเลเยอร์ซ้ำซ้อนสองครั้ง

ข้อเสีย

• Lความหน่วง ความแปรปรวน ข้อความที่ถูกกำหนดไว้สำหรับปลายทางที่ต่างกันอาจมีเวลาแฝงรวมที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับวิธีที่กระเทียมแยกระหว่างเส้นทาง
• I ความซับซ้อนในการปรับใช้ การออกแบบโปรโตคอลมีส่วนร่วมมากกว่าการกำหนดเส้นทางหัวหอมโดยตรง
• เครือข่ายที่เล็กลง ฐานผู้ใช้ของ I2P มีมาก มีขนาดเล็กกว่าของ Tor ดังนั้นชุดการไม่เปิดเผยตัวตนในทางปฏิบัติจึงมีขนาดเล็กลงแม้ว่าคุณสมบัติการไม่เปิดเผยตัวตนต่อข้อความจะแข็งแกร่งกว่าก็ตาม การใช้งานของ

I2Pการกำหนดเส้นทางกระเทียมของ

I2P แตกต่างจากข้อเสนอ Free Haven ดั้งเดิมของ Freedman ในลักษณะที่สำคัญอย่างหนึ่ง: I2P ใช้ uniDirectional tunnels (แยกกัน เส้นทางสำหรับการรับส่งข้อมูลขาเข้าและขาออก) โดยที่ข้อเสนอ Free Haven และ Tor ใช้วงจรสองทิศทาง อุโมงค์ทิศทางเดียวเพิ่มการป้องกันอีกชั้นจากความสัมพันธ์ตั้งแต่ต้นทางถึงปลายทาง — การตอบกลับข้อความของคุณเดินทางไปในเส้นทางที่แตกต่างจากตัวข้อความ ทำให้รีเลย์ทวีคูณที่ฝ่ายตรงข้ามต้องประนีประนอมเพื่อยืนยันการสนทนา

ดู I2P Explainer ของเราสำหรับบริบทเครือข่ายทั้งหมด

อื่นๆ การใช้งาน

• Perfect Dark — เครือข่ายแชร์ไฟล์ P2P ของญี่ปุ่นที่ใช้การกำหนดเส้นทางกระเทียมควบคู่ไปกับการออกแบบมิกซ์เน็ต
• โครงการวิจัยทางวิชาการต่างๆ — การกำหนดเส้นทางกระเทียมเป็นส่วนสำคัญในการออกแบบเครือข่ายที่ไม่เปิดเผยตัวตนรุ่นใหม่ที่กำลังศึกษาอยู่ที่ มหาวิทยาลัย

บริบทที่ใหญ่กว่า

การกำหนดเส้นทาง Garlic เหมาะสมกับเทคนิคการไม่เปิดเผยตัวตนในวงกว้างที่แลกเปลี่ยนคุณสมบัติเฉพาะซึ่งกันและกัน:

• Onion routing (Tor) — ความหน่วงต่ำ, เส้นทางข้อความเดียว
• Garlic routing (I2P) — เวลาแฝงปานกลาง, ข้อความที่รวมกลุ่ม, ความต้านทานการวิเคราะห์การรับส่งข้อมูลที่ดีขึ้น เครือข่าย
• Mix (Mixmaster, Mixminion) — เวลาแฝงสูง (ชั่วโมง) ข้อความที่จัดเป็นชุดโดยมีความล่าช้าแบบสุ่ม การต้านทานความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งที่สุด

การออกแบบแต่ละจุดแสดงถึงจุดบนเส้นโค้งการแลกเปลี่ยนระหว่างเวลาแฝงกับความไม่เปิดเผยตัวตน สำหรับการใช้งานเชิงโต้ตอบ เวลาแฝงที่ต่ำกว่าของการกำหนดเส้นทางหัวหอมจะชนะ สำหรับกรณีการใช้งานที่ไม่เปิดเผยตัวตนสูงแบบอะซิงโครนัส (อีเมลที่ไม่ระบุชื่อ การกระจายการรั่วไหล) เครือข่ายผสมที่มีเวลาแฝงสูงกว่าจะชนะ การกำหนดเส้นทางกระเทียมจะอยู่ตรงกลางสำหรับกรณีการใช้งานที่ยอมรับการยอมรับการรวมกลุ่มบางส่วนได้