Tóth Gergely, május 13. Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május Megfigyelhető black-box csatorna forrásrejtő tulajdonsága Tóth Gergely Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Tóth Gergely, május 13.(2) Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május Tartalom Háttér: Onion-routing Megfigyelhető black-box csatorna modellje Forrásrejtő tulajdonság MIN/MAX tulajdonság Szélsőértékek

Tóth Gergely, május 13.(3) Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május Célkitűzés Anoním átviteli protokollokAnoním átviteli protokollok iránti igény (pl. onion-routing) Kutatás, tervezés folyik Elméleti elemzés hiányos Alapgondolat: –Passzív megfigyelő –Passzív megfigyelő (ismeri a csatorna paramétereit és környezetét) üzenetek küldésének és kézbesítésének idejét –Csak az üzenetek küldésének és kézbesítésének idejét ismerheti

Tóth Gergely, május 13.(4) Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május Onion-routing Elosztott átviteli rendszer Hagymahéj-felépítésűHagymahéj-felépítésű csomagok (onions) belső átviteli csomópont kompromittálódása esetén sem derül ki a küldő identitásaElőnye, hogy belső átviteli csomópont kompromittálódása esetén sem derül ki a küldő identitása

Tóth Gergely, május 13.(5) Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május Követelmények a modellel szemben Garantált átviteli sebességGarantált átviteli sebesség –az üzenetek küldése és fogadása között eltelt idő legyen maximált Mérhető anonimitásMérhető anonimitás –a rendszer által biztosított anonimitásnak legyen objektív, tudományos mérőszáma Feltételek a garantált anonimitáshozFeltételek a garantált anonimitáshoz –azon feltételek meghatározása, melyek mellett garantált szintű anonimitás érhető él

Tóth Gergely, május 13.(6) Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május Példarendszer Orvosi tanácsadó rendszer –páciensek kérdéseket –páciensek kérdéseket tesznek fel orvosoknak kérdések ben nyilvános fórumon –válasz nyilvános fórumon a kérdéssel együtt ne lehessen a kérdést a pácienshez visszakövetni –cél: ne lehessen a kérdést a pácienshez visszakövetni különösen szenvedélybeteg és szexuális problémák esetén fontos az anonimitás

Tóth Gergely, május 13.(7) Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május Megfigyelhető black-box csatorna I. Küldőküzeneteket fogadóknakKüldők (páciensek) titkosított üzeneteket (kérdések) küldenek fogadóknak (orvosoknak) átkódolás késleltetés –a csatorna a bejövő üzeneteket átkódolás és késleltetés után továbbítja

Tóth Gergely, május 13.(8) Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május Megfigyelhető black-box csatorna II. késleltetéseÜzenet késleltetése a csatornában: –valószínűségi változó (  ) szerint –üzenet- és időfüggetlen –ismert sűrűségfüggvénnyel

Tóth Gergely, május 13.(9) Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május A megfigyelő Passzív megfigyelőPasszív megfigyelő, azaz nem tud –üzenetet törölni, átírni, késleltetni –új üzenetet létrehozni IsmeriIsmeri –a csatorna paramétereit és környezetét –az üzenetküldések és kézbesítések időpontját ki kommunikál kivelCélja: kideríteni, ki kommunikál kivel (melyik kérdést ki tette fel?)

Tóth Gergely, május 13.(10) Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május A megfigyelő bizonyossága MeghatározhatóMeghatározható –minden küldőhöz –minden üzenethez –a rendszer történetének ismeretében valószínűsége  Annak valószínűsége, hogy a meghatározott üzenetet a meghatározott küldő küldte

Tóth Gergely, május 13.(11) Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május Lokális üzenet-visszakövetés Lokális visszakövetés –minden kimenő üzenetre függetlenül –előnye –előnye: gyors (polinomiális) –hátránya –hátránya: bizonyos összefüggéseket nem detektál

Tóth Gergely, május 13.(12) Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május Globális üzenet-visszakövetés –az összes lehetséges párosítás között keresi a legvalószínűbbet –előnye –előnye: felderíti az összefüggéseket –hátránya –hátránya: lassú (exponenciális) adott esetben már ~30 üzenet esetében reménytelen mai elérhető számítógépeken

Tóth Gergely, május 13.(13) Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május Forrásrejtő tulajdonság Forrásrejtő tulajdonság Forrásrejtő tulajdonság  paraméterrel: anonimitás mértéke  Az anonimitás mértéke A megfigyelő semelyik kézbesített üzenethez sem tud  -nál nagyobb valószínűséggel küldőt hozzárendelni.

Tóth Gergely, május 13.(14) Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május MIN/MAX tulajdonság I. MIN/MAX tulajdonság MIN/MAX tulajdonság  min  max paraméterrel: szabály szerint küldik az üzeneteket Azaz a küldők már nem teljesen véletlenszerűen, hanem szabály szerint küldik az üzeneteket. Semelyik küldő sem küld  min időn belül két üzenetet és minden küldő küld  max időn belül legalább egy üzenetet.

Tóth Gergely, május 13.(15) Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május MIN/MAX tulajdonság II. felső becslésA megfigyelő bizonyosságára felső becslés adható, amely: –üzenetfüggetlen –csatorna-paraméterek és  min  max ismeretében előre meghatározható

Tóth Gergely, május 13.(16) Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május Szélsőértékek – legrosszabb eset egyértelműen hozzá tudja rendelni a küldőjétA megfigyelő minden kézbesített üzenethez egyértelműen hozzá tudja rendelni a küldőjét Dirac-deltaDirac-delta késleltetés-sűrűségfüggvény MIN/MAX tulajdonság esetén isMIN/MAX tulajdonság esetén is lehetséges, rossz paraméterválasztással

Tóth Gergely, május 13.(17) Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május Szélsőértékek – legjobb eset véletlenszerűen választaniCsak véletlenszerűen lehet azok közül választani, akik szóba jöhetnek: Egyenletes eloszlásúEgyenletes eloszlású késleltetés- sűrűségfüggvény MIN/MAX tulajdonság esetén:

Tóth Gergely, május 13.(18) Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május Szélsőértékek – globális optimum MIN/MAX tulajdonság esetén, ha  min  max összes küldőA megfigyelő az összes küldő közül kénytelen véletlenszerűen választani semmilyen többletinformációhozA megfigyeléssel semmilyen többletinformációhoz nem jut

Tóth Gergely, május 13.(19) Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május Összefoglaló Megfigyelhető black-box csatornaMegfigyelhető black-box csatorna modellje Megfigyelő bizonyossága Forrásrejtő tulajdonságForrásrejtő tulajdonság –az anonimitás mértéke MIN/MAX tulajdonságMIN/MAX tulajdonság –módszer a megfigyelő bizonyosságának korlátozására

Tóth Gergely, május 13.(20) Tavaszi Szél Konferencia, Sopron, május Kutatási tervek felnyitásaBlack-box csatorna felnyitása csomópontokból álló gráf –a csatorna nem egy elem, hanem csomópontokból álló gráf –keletkezhetnek új üzenetek, felesleges üzenetek el is dobhatók Aktív támadóAktív támadó –számára felesleges üzeneteket eldobhat –fontos üzenetek késleltetésével képes a rendszert visszakövethető állapotba juttatni