當(dāng)我們談到網(wǎng)絡(luò)的隱蔽性時，我們首先會想到一個例子的是隱身瀏覽(或者稱為私人瀏覽)。這是瀏覽器提供的確保本地用戶隱私的方式，比如：不記錄搜索歷史等。我們分布式系統(tǒng)所分析的隱私性是指全局隱私，指對網(wǎng)絡(luò)提供商，government等的匿名性。

1 TOR 匿名系統(tǒng)

TOR全名：The Onion Routing。其基本思路是：如果我們在全世界范圍內(nèi)有著大量的某種服務(wù)器(稱為TOR路由器，大約有8000個)，如果有人想要連入網(wǎng)絡(luò)，瀏覽網(wǎng)頁，那么他首先需要連入一個叫做Guard的路由器，之后再連入一個類似的路由器，最后連入一個叫Exit Point的路由器。為了在TOR中路由，至少需要這么三個路由器，并且每個路由器都可以在世界的不用地點。

Guard：Guard路由器知道你是誰，從哪里來的，但它并不知道你的請求要去哪里，你要訪問什么網(wǎng)站

中間部分的路由器：什么都不知道

Exit Point：知道你這個請求要去哪里，但不知道你的信息，不知道你從哪里來的。

我們?nèi)绾巫龅竭@樣的呢？

我們假設(shè)有n個keys(n>=3)并且將我們的請求用首先用加密，然后用.....直到，建立一個類似洋蔥一樣的分層結(jié)構(gòu)。通過這種方式，Guard將使用解密，中介路由器用...。Exit Point用解密。所以我們是如何構(gòu)建這種連接的呢？

首先，我們希望確保盡可能匿名，這樣我們就不能將我們的私鑰（如果我們有的話）共享給Guard，相反，我們使用一個協(xié)議，使Guard和我們能夠制作密鑰。這種類型的協(xié)議確保了以下兩件事：

完成后，只有我們和Guard知道key是什么

即使有一個惡意的過程試圖看到Guard和我們之間的“對話”，這個過程也無法從被盜的數(shù)據(jù)中獲得任何信息

其中一個最為有名的協(xié)議稱為：Diffie-Hellman

2 Diffie-Hellman協(xié)議

有兩個人，和，他們想要分享一個秘密。他們都分別想到一個數(shù)字，a和b。把發(fā)送給，把發(fā)送給。所以可以計算，可以計算，并且很容易看到==。我們可以有把握地假設(shè)，從或等等開始，來重建一個a是非常困難的，這是由于g操作背后的復(fù)雜性。為了在用戶和Guard之間選擇key，我們不完全使用Diffie-Hellman，而是一個被稱為：Authenticated Diffie-Hellman的擴展

?3?Authenticated Diffie-Hellman

?兩個角色：User和Guard，user知道guard的公鑰。因此，用戶可以使用這個密鑰發(fā)送一個加密的信息。Guard回復(fù),?| “Handshake”。當(dāng)user得到這個消息時，我們可以計算并且通過hash這個值來檢查這個協(xié)議是否工作正常。這個版本被叫做authenticated是因為用這種方法user能確定他在于guard通信，而在初始版本里我們?nèi)菀资艿街虚g人的攻擊。

4 為什么用TOR，誰在用TOR？

如果某個用戶使用了TOR環(huán)境，那么它也將成為其中的一個節(jié)點，這就意味著有時他也可能是Guard或者Exit Point。因此，我們可以知道誰在建立一個連接或一個連接要連接到哪里。這意味著我們能通過研究知道，從統(tǒng)計的角度來看，為什么要用TOR，以及誰在用TOR

5性能

互聯(lián)網(wǎng)中最重要的兩個指標(biāo)是延遲和帶寬。很明顯，使用這個方法會使用戶失去一些性能，尤其是延遲。因為在理論上，如果所有的路由器都有良好的連接，用戶就不會失去帶寬，但這是不太可能的。

?6 Attack

如果某人是Guard和Expoint的持有人，那么他將可以進行大量攻擊，最常見的是traffic analysis。你可以檢查信息的模式，比如看到一個數(shù)據(jù)包到達您的一個節(jié)點，然后在一秒鐘后到達另一個節(jié)點。如果這種情況經(jīng)常發(fā)生，你可以了解用戶是誰，網(wǎng)站在哪。顯然，很難同時擁有系統(tǒng)的起點和終點。

現(xiàn)在有系統(tǒng)能保證Guard和Exit Point在世界上的兩個地方(不是100%保證，但是是很大的概率)

另一種攻擊是來自website的，網(wǎng)站可以根據(jù)瀏覽器用來發(fā)送信息的方式來去匿名化信息。當(dāng)瀏覽器連接到一個網(wǎng)站時，它會發(fā)送大量的信息，如果你收集了所有這些信息，你就可以定位別人了。這意味著一個網(wǎng)站可以找到兩個瀏覽器以相同的方式交互，他們最有可能來自同一個人。這并不打破匿名，而是叫偽匿名（該網(wǎng)站不知道你，但也知道你是同一個人）

為了避免這種攻擊，用戶可以使用一個總是發(fā)送相同信息的瀏覽器，它是基于火狐瀏覽器的TOR瀏覽器。

7 服務(wù)隱私性(暗網(wǎng)dark web)

TOR也可以用來隱藏服務(wù)。我們已經(jīng)看到了一個用戶被隱藏起來的例子，但是TOR也可以確保網(wǎng)站的隱私。我們的想法是，我們有兩個參與者，一個用戶和一個隱藏的服務(wù)(hidden service)。如果用戶想要連接到一個隱藏的服務(wù)，首先他必須使用TOR連接一個名為directory server的TOR路由器。隱藏的服務(wù)也同樣這樣做。結(jié)果是，directory server不知道我們在哪里，不知道我們是誰，也不知道我們請求的網(wǎng)站在哪里。目錄服務(wù)現(xiàn)在選擇另一個名為“rendez-vous point”的路由器，然后用戶和隱藏服務(wù)使用TOR與rendez-vous point（像代理一樣）進行通信。directory server每天都在更改。

如何定位一個隱藏服務(wù)？

一般情況下，用.onion域，只能通過與directory server通信來解決，用這種域名的被稱為暗網(wǎng)(dark web)

8 VPN

VPN最初的創(chuàng)建并不是為了隱私性，而是將本地網(wǎng)絡(luò)虛擬化為非本地網(wǎng)絡(luò)。即，即使你沒有從網(wǎng)絡(luò)那里連接，你也能成為該網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點(舉例：VPN能讓你在家也能連入校園網(wǎng))。如果我們想用VPN連入網(wǎng)絡(luò)，我們與遠程服務(wù)器建立連接，然后通過該遠程服務(wù)器，連接網(wǎng)站，隱藏我們的IP地址。這意味著，中間節(jié)點能知道我們的一切信息。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Distributed System 基础（四）隐私性(Privacy)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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