Általános célú biztonságos anonimitási architektúra

Tóth Gergely, 2004. február 4.11. BME-MIT Miniszimpózium, 2004.

Általános célú biztonságos Általános célú biztonságos anonimitási architektúraanonimitási architektúra

Tóth Gergely

Konzulensek:

Hornák Zoltán

Dr. Vajda Ferenc

Tóth Gergely, 2004. február 4. (2)11. BME-MIT Miniszimpózium, 2004.

Tartalom

• Architektúra ismertetése

• Rétegek feladatai– ADL (Anonymous Datagram Layer)

– ASLASL (Anonymous Session Layer)

– AHAH (Anonymous Handshake)

• Előnyök

• További feladatok


Célok

• AnonimitásiAnonimitási funkció integrálása a hálózati réteg architektúrába

• Anonimitás és biztonságAnonimitás és biztonság kombinációja

• Továbbfejlesztett réteg hierarchiaTovábbfejlesztett réteg hierarchia– különböző funkciók különböző rétegekben– definiált funkcionalitás minden réteghez

(követelmények, interfészek)– lehető legmagasabb kompatibilitás eddigi

rendszerekkel


Alapok

• Anonimitás– az alany személyazonosságának elrejtéseszemélyazonosságának elrejtése

(név, IP cím) a kommunikáció során– felhasználási területek:

• anonim orvosi tanácsadó rendszer• anonim elektronikus fizetés• anonim elektronikus szavazás• anonim e-mail és web

• ProblémaProbléma: jelenlegi hálózati réteg architektúra nem biztosít anonimitást


Hálózati probléma

• Hagyományos TCP/IP kommunikáció végpont-végpont kapcsolatot nyújt (az az alany visszakövethetőalany visszakövethető)

• TCP/IP kellTCP/IP kell (Internet)

• Magasabb szintű rétegnek kell a végpont-végpont kapcsolatot megszakítani és az alanyt elrejteni– új réteg(ek) szükséges(ek)új réteg(ek) szükséges(ek) a hálózati réteg

architektúrába


Megoldás

• Új rétegek bevezetése– ADL (Anonymous Datagram Layer)ADL (Anonymous Datagram Layer)

• Egyirányú anonim csomagok (~UDP)

– ASL (Anonymous Session Layer)ASL (Anonymous Session Layer)• Kétirányú anonim adatfolyam (~TCP)

– Anonymous Handshake (AH)Anonymous Handshake (AH)• Magas szintű anonimitási funkciók (pl.

elektronikus fizetés vagy szavazás)

• RejtjelezésRejtjelezés anonim folyamon is


Mintakép a rejtjel réteg

• Önálló rejtjel réteg

– biztonságosan használható a terület a terület mélységekbe-menő ismeretemélységekbe-menő ismerete nélkülnélkül

– szakemberekszakemberek tervezik és implementálják, akik csak ezért a rétegért felelősek

– változtatások a réteg belsejét érintik; interfész és funkcionalitás nem változik

– black-boxblack-box működés


Új hálózati réteg architektúra

Anonim adatfolyamAnonim adatfolyam

BiztonságiBiztonsági funkciók (rejtjelezés, integritás-védelem, autentikáció)

Alkalmazás-szintűAlkalmazás-szintű anonimitási szolgáltatások (e-szavazás, e-fizetés)

Anonymous Datagram

Layer (ADL)

Anonymous Session

Layer (ASL)

Rejtje lréteg

AnonymousHandshake

(AH)A záslkalma

TCP/IP

Csomag-anonimitásCsomag-anonimitás – közbülső csomópontokon keresztüli továbbítás, így bomlik a végpont-végpont TCP kapcsolat


ADL (Anonymous Datagram Layer)

• Interfész anonim csomagküldési Interfész anonim csomagküldési módszerek számára módszerek számára (pl. MIX-net, PROB-csatorna)

• Küldő és fogadó anonimitás biztosítására– a támadó bizonyosságát csökkentitámadó bizonyosságát csökkenti

megadott valószínűség alá

• Csak egyirányúegyirányú kézbesítés– nincs feladó-cím


ADL – MIX

• Csomagok továbbításaMIXMIX-eken keresztül

• Eredeti üzenetet és a következő csomópontcímét mindenMIX nyilvános kulcsávaliteratívan lekódoljuk

• A MIX dekódolja a csomagot, veszi a következő címet és továbbítjatovábbítja az eredményt

eredeti üzenetpubY

to Y

pubMn

to ...

M3

pubM2

to M2

pubM1

Megjegyzés:

pub : n

A A yilvános

: MIXMi i.

kulcsa


ADL – PROB-csatorna

• Jelenlegi kutatási területem

• Általános formálisformális modell

• MértékMérték anonimitásra és követelményekkövetelmények garantált anonimitási szint elérésére

PROB-csatorna

i

m i

i

m i

elküldött ított üzenet ységes

m éret

titkos(eg

)

eredeti üzeneta fe ladótól

k(m

)

ézbesíte tt titkosított üzenet ás kulccsal titkosíto tt m int i

eredeti üzenet a fogadónáldekódolás után


ASL (Anonymous Session Layer)

• Kétirányú anonim adatfolyamKétirányú anonim adatfolyam

• Feladatai:– folyam csomagokká bontásacsomagokká bontása a feladónál és

összerakásaösszerakása a fogadónál

– csomagok pufferelésepufferelése és sorrend sorrend helyreállításahelyreállítása a fogadónál• ADL a kódolásokon kívül általában össze is keveri

a csomagokat

gyakorlatilag TCP ADLTCP ADL felett felett


AH (Anonymous Handshake)

• Szolgáltatás anonim igénybevétele Szolgáltatás anonim igénybevétele anonim engedélyezésanonim engedélyezés után– elektronikus fizetés– elektronikus

szavazás

• Anonymity Enhancing Protocol

• Három szereplő

SzolgáltatóSzolgáltató

AlanyAlany

Anonimitási Anonimitási hatósághatóság


AH kommunikáció

AH szerver

AH kliens

Szolgáltatás kliens

Anonimitási hatóságAnonimitási hatóság

AlanyAlany

AH szerver

Szolgáltatás szerver

SzolgáltatóSzolgáltató

Biztonságoskommunikáció

Biztonságosanonim

kommunikáció

AH

Szolgáltatás

Nem specifikált

Üzenet típusok


AH – Anonimitási okmány beszerzése


AH – Anonim szolgáltatás-igénybevétel


Eddigi eredmények

• ADL (Anonim csomagküldési módszerek)– PROB-csatornaPROB-csatorna– formális szolgáltatások definiálása

• AH (Anonymous Handshake)– Anonymity Enhancing ProtocolAnonymity Enhancing Protocol– formális szolgáltatások és protokoll

specifikációja– prototípus implementáció

• web-böngészés anonim engedélyezéssel


Feladatok

• ADLADL– interfész definiálása

– formális elemzés és prototípus implementáció

• ASLASL– TCP interfész átvétele

– prototípus implementáció

• A teljes architektúrateljes architektúra elemzése


Összefoglaló

• Továbbfejlesztett hálózati réteg Továbbfejlesztett hálózati réteg architektúraarchitektúra anonimitás és rejtjelezés ötvözésére– anonim adatfolyam– rejtjelezett kommunikáció– anonim engedélyezés

• Különböző funkciók különböző rétegekben• Jól definitált szolgáltatás primitívekszolgáltatás primitívek

(interfészek, követelmények és szolgáltatások)

Általános célú biztonságos anonimitási architektúra

Documents

Transcript of Általános célú biztonságos anonimitási architektúra