Mix network
મિક્સ નેટવર્ક્સ એ રૂટીંગ પ્રોટોકોલ છે જે મિક્સ તરીકે ઓળખાતા પ્રોક્સી સર્વરની સાંકળનો ઉપયોગ કરીને હાર્ડ-ટુ-ટ્રેસ સંચાર બનાવે છે જે બહુવિધ પ્રેષક પાસેથી સંદેશાઓ લે છે, તેમને ફેરબદલ કરે છે અને તેમને આગામી ગંતવ્ય (સંભવતઃ અન્ય મિક્સ નોડ) પર રેન્ડમ ક્રમમાં પાછા મોકલે છે. આ વિનંતીના સ્ત્રોત અને ગંતવ્ય વચ્ચેની કડી તોડી નાખે છે, જેનાથી જાસૂસી કરનારાઓ માટે અંત-થી-અંતના સંદેશાવ્યવહારને શોધવાનું મુશ્કેલ બને છે. વધુમાં, મિક્સ માત્ર તે નોડને જાણે છે કે જેમાંથી તેને તરત જ સંદેશ મળ્યો હતો, અને શફલ કરેલા સંદેશાઓ મોકલવા માટે તાત્કાલિક ગંતવ્ય, નેટવર્કને દૂષિત મિક્સ નોડ્સ સામે પ્રતિરોધક બનાવે છે. દરેક સંદેશને પબ્લિક કી ક્રિપ્ટોગ્રાફીનો ઉપયોગ કરીને દરેક પ્રોક્સીમાં એન્ક્રિપ્ટ કરવામાં આવે છે; પરિણામી એન્ક્રિપ્શનને રશિયન ઢીંગલીની જેમ સ્તરબદ્ધ કરવામાં આવે છે (સિવાય કે દરેક "ઢીંગલી" સમાન કદની હોય છે) જેમાં સંદેશ અંદરના સ્તર જેવો હોય છે. આગળ સંદેશ ક્યાં મોકલવો તે જાહેર કરવા માટે દરેક પ્રોક્સી સર્વર એનક્રિપ્શનના પોતાના સ્તરને કાપી નાખે છે. જો એક સિવાયના તમામ પ્રોક્સી સર્વર ટ્રેસર દ્વારા સમાધાન કરવામાં આવે, તો કેટલાક નબળા વિરોધીઓ સામે હજુ પણ અપ્રાપ્યતા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. મિક્સ નેટવર્કની વિભાવનાનું વર્ણન સૌપ્રથમ 1981માં ડેવિડ ચૌમ દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. આ ખ્યાલ પર આધારિત એપ્લિકેશનોમાં અનામી રીમેઇલર્સ (જેમ કે મિક્સમાસ્ટર), ઓનિયન રૂટીંગ, લસણ રૂટીંગ અને કી-આધારિત રૂટીંગ (ટોર, આઈ2પી અને ફ્રીનેટ સહિત) નો સમાવેશ થાય છે. ઇતિહાસ ડેવિડ ચૌમે 1979માં તેમના પેપરમાં મિક્સ નેટવર્ક્સની વિભાવના પ્રકાશિત કરી હતીઃ "અનટ્રેસેબલ ઇલેક્ટ્રોનિક મેઇલ, રીટર્ન એડ્રેસ અને ડિજિટલ ઉપનામ". પબ્લિક કી ક્રિપ્ટોગ્રાફી, માર્ટિન હેલમેન, વ્હિટફિલ્ડ ડિફી અને રાલ્ફ મર્કલના કાર્ય દ્વારા ક્રિપ્ટોગ્રાફીના ક્ષેત્રમાં તેમની પ્રથમ રજૂઆત થયાના થોડા સમય પછી, આ પેપર તેમના માસ્ટર ડિગ્રી થીસીસ કાર્ય માટે હતું. જ્યારે પબ્લિક કી ક્રિપ્ટોગ્રાફી માહિતીની સુરક્ષાને એન્ક્રિપ્ટ કરે છે, ત્યારે ચૌમ માનતા હતા કે સંદેશાવ્યવહારમાં મળેલા મેટા ડેટામાં વ્યક્તિગત ગોપનીયતા નબળાઈઓ છે. વ્યક્તિગત ગોપનીયતાના સમાધાનને સક્ષમ કરતી કેટલીક નબળાઈઓમાં મોકલેલા અને પ્રાપ્ત થયેલા સંદેશાઓનો સમય, સંદેશાઓનું કદ અને મૂળ પ્રેષકનું સરનામું સામેલ છે. તેમણે તેમના કાર્યમાં માર્ટિન હેલમેન અને વ્હિટફિલ્ડના પેપર "ન્યૂ ડિરેક્શન્સ ઇન ક્રિપ્ટોગ્રાફી" (1976) નો ઉલ્લેખ કર્યો છે. તે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે સહભાગી એ સંદેશમાં રેન્ડમ મૂલ્ય આર જોડીને, તેને પ્રાપ્તકર્તાની સાર્વજનિક કી સાથે સીલ કરીને, બીનું સરનામું જોડીને અને પછી મિશ્રણની સાર્વજનિક કી સાથે પરિણામને સીલ કરીને સહભાગી બીને પહોંચાડવા માટે સંદેશ તૈયાર કરે છે. M તેને તેની ખાનગી ચાવીથી ખોલે છે, હવે તે B નું સરનામું જાણે છે, અને તે B ને મોકલે છે. સંદેશ સ્વરૂપ આ પરિપૂર્ણ કરવા માટે, પ્રેષક મિશ્રણની સાર્વજનિક કી () લે છે, અને તેનો ઉપયોગ રેન્ડમ સ્ટ્રિંગ (), પ્રાપ્તકર્તાને સંબોધવામાં આવેલ નેસ્ટેડ પરબિડીયું અને પ્રાપ્તકર્તાનું ઇમેઇલ સરનામું (બી) ધરાવતા પરબિડીયુંને એન્ક્રિપ્ટ કરવા માટે કરે છે. આ નેસ્ટેડ પરબિડીયું પ્રાપ્તકર્તાની સાર્વજનિક કી () સાથે એન્ક્રિપ્ટ થયેલ છે, અને તેમાં મોકલવામાં આવતા સંદેશના મુખ્ય ભાગ સાથે અન્ય રેન્ડમ સ્ટ્રિંગ (R0) છે. એનક્રિપ્ટેડ ટોચના સ્તરના પરબિડીયુંની પ્રાપ્તિ પછી, મિશ્રણ તેને ખોલવા માટે તેની ગુપ્ત ચાવીનો ઉપયોગ કરે છે. અંદર, તે પ્રાપ્તકર્તા (બી) નું સરનામું અને બી માટે બંધાયેલ એન્ક્રિપ્ટેડ સંદેશ શોધે છે. રેન્ડમ શબ્દમાળા () કાઢી નાખવામાં આવે છે. હુમલાખોરને સંદેશાઓનું અનુમાન લગાવતા અટકાવવા માટે સંદેશમાં તેની જરૂર પડે છે. એવું માનવામાં આવે છે કે હુમલાખોર તમામ આવતા અને જતા સંદેશાઓનું નિરીક્ષણ કરી શકે છે. જો રેન્ડમ સ્ટ્રિંગનો ઉપયોગ થતો નથી (એટલે કે. ફક્ત તેને જ મોકલવામાં આવે છે) અને હુમલાખોરને સારો અંદાજ હોય છે કે સંદેશ મોકલવામાં આવ્યો હતો, તે ચકાસી શકે છે કે તે ધરાવે છે કે નહીં, જેના દ્વારા તે સંદેશની સામગ્રી શીખી શકે છે. રેન્ડમ સ્ટ્રિંગને જોડીને હુમલાખોરને આ પ્રકારનો હુમલો કરવાથી અટકાવવામાં આવે છે; ભલે તેણે સાચા સંદેશનો અંદાજ લગાવવો જોઈએ (એટલે કે. સાચું છે) તે જાણશે નહીં કે તે સાચો છે કે નહીં કારણ કે તે ગુપ્ત મૂલ્ય જાણતો નથી. વ્યવહારીક રીતે, તે મીઠાનું કામ કરે છે. પાછળના સરનામાંઓ હવે જે જરૂરી છે તે B માટે A ને જવાબ આપવાનો એક માર્ગ છે જ્યારે હજુ પણ A ની ઓળખને B થી ગુપ્ત રાખે છે. એક ઉકેલ એ છે કે A એક અપ્રાપ્ય વળતર સરનામું બનાવે છે જ્યાં તેનું પોતાનું વાસ્તવિક સરનામું છે, તે ફક્ત વર્તમાન પ્રસંગ માટે પસંદ કરેલી જાહેર એક-સમયની કી છે, અને તે એક કી છે જે સીલિંગના હેતુઓ માટે રેન્ડમ સ્ટ્રિંગ તરીકે પણ કાર્ય કરશે. પછી, A પહેલેથી વર્ણવેલ તકનીકો દ્વારા મોકલવામાં આવેલા સંદેશના ભાગ રૂપે આ વળતર સરનામું B ને મોકલી શકે છે. B એ M ને મોકલે છે, અને M તેને રૂપાંતરિત કરે છે. આ મિશ્રણ બિટ્સની સ્ટ્રિંગનો ઉપયોગ કરે છે જે તે સંદેશ ભાગને ફરીથી એન્ક્રિપ્ટ કરવાની ચાવી તરીકે સરનામાના ભાગને ડિક્રિપ્ટ કર્યા પછી શોધે છે. માત્ર પ્રાપ્તકર્તા, A, પરિણામી આઉટપુટને ડિક્રિપ્ટ કરી શકે છે કારણ કે A એ અને બંને બનાવ્યાં છે. વધારાની કી ખાતરી આપે છે કે મિશ્રણ જવાબ-સંદેશની સામગ્રી જોઈ શકતું નથી. નીચેના સૂચવે છે કે કેવી રીતે બી આ અપ્રાપ્ય વળતર સરનામાંનો ઉપયોગ નવા પ્રકારના મિશ્રણ દ્વારા A ને પ્રતિસાદ આપવા માટે કરે છેઃ A B નો સંદેશઃ BA માંથી સંદેશનો જવાબ આપોઃ ક્યાંઃ = B ની સાર્વજનિક કી, = મિશ્રણની સાર્વજનિક કી. ગંતવ્ય સ્રોતની અનામિતતાનો ત્યાગ કર્યા વિના સ્રોતને જવાબ આપી શકે છે. જવાબ સંદેશ તમામ પ્રદર્શન અને સુરક્ષા લાભોને સ્રોતથી ગંતવ્ય સુધીના અનામી સંદેશાઓ સાથે વહેંચે છે. નબળાઈઓ જો કે મિશ્ર નેટવર્ક સુરક્ષા પ્રદાન કરે છે, ભલે વિરોધી સમગ્ર માર્ગને જોવા માટે સક્ષમ હોય, મિશ્રણ સંપૂર્ણપણે સંપૂર્ણ નથી. વિરોધીઓ લાંબા ગાળાના સહસંબંધ હુમલાઓ પ્રદાન કરી શકે છે અને પેકેટ મોકલનાર અને મેળવનારને ટ્રેક કરી શકે છે. થ્રેટ મોડેલ એક વિરોધી મિશ્ર નેટવર્કમાં આવતા અને આવતા ટ્રાફિક પર દેખરેખ રાખીને નિષ્ક્રિય હુમલો કરી શકે છે. બહુવિધ પેકેટો વચ્ચેના આગમનના સમયનું વિશ્લેષણ માહિતી જાહેર કરી શકે છે. પેકેટોમાં સક્રિય રીતે કોઈ ફેરફાર કરવામાં આવતા નથી, તેથી આ પ્રકારના હુમલાને શોધવો મુશ્કેલ છે. હુમલાના સૌથી ખરાબ કિસ્સામાં, આપણે ધારીએ છીએ કે નેટવર્કની તમામ કડીઓ વિરોધી દ્વારા અવલોકનક્ષમ છે અને મિશ્ર નેટવર્કની વ્યૂહરચનાઓ અને માળખાગત સુવિધાઓ જાણીતી છે. પેકેટ પ્રાપ્ત થયાનો સમય, પેકેટનું કદ અથવા પેકેટની સામગ્રી વિશેની માહિતીના આધારે ઇનપુટ લિંક પરના પેકેટને આઉટપુટ લિંક પરના પેકેટ સાથે સહસંબંધિત કરી શકાતું નથી. પેકેટના સમય પર આધારિત પેકેટ સહસંબંધને સામગ્રીના આધારે બૅચિંગ અને સહસંબંધ દ્વારા અટકાવવામાં આવે છે અને પેકેટના કદને અનુક્રમે એન્ક્રિપ્શન અને પેકેટ પેડિંગ દ્વારા અટકાવવામાં આવે છે. ઇન્ટર-પેકેટ અંતરાલ, એટલે કે, બે નેટવર્ક લિંક્સ પર સતત બે પેકેટોના નિરીક્ષણ વચ્ચેના સમયનો તફાવત, જો લિંક્સ સમાન જોડાણ ધરાવે છે કે કેમ તે અનુમાન કરવા માટે વપરાય છે. એન્ક્રિપ્શન અને પેડિંગ સમાન આઇપી પ્રવાહ સાથે સંબંધિત આંતર-પેકેટ અંતરાલને અસર કરતું નથી. આંતર-પેકેટ અંતરાલના ક્રમ જોડાણો વચ્ચે મોટા પ્રમાણમાં બદલાય છે, ઉદાહરણ તરીકે વેબ બ્રાઉઝિંગમાં, ટ્રાફિક વિસ્ફોટમાં થાય છે. આ હકીકતનો ઉપયોગ જોડાણને ઓળખવા માટે થઈ શકે છે. સક્રિય હુમલાઓ લક્ષિત પ્રવાહમાં અનન્ય સમયના સંકેતો ધરાવતા પેકેટોના વિસ્ફોટોને દાખલ કરીને કરી શકાય છે. હુમલાખોર અન્ય નેટવર્ક લિંક્સ પર આ પેકેટોને ઓળખવાનો પ્રયાસ કરવા માટે હુમલા કરી શકે છે. અનુગામી તમામ મિશ્રણ પર સપ્રમાણ કીઓના જરૂરી જ્ઞાનને કારણે હુમલાખોર નવા પેકેટો બનાવી શકશે નહીં. રિપ્લે પેકેટ્સનો ઉપયોગ કરી શકાતો નથી કારણ કે તે હેશિંગ અને કેશીંગ દ્વારા સરળતાથી અટકાવી શકાય છે. કૃત્રિમ અંતર લક્ષ્ય પ્રવાહમાં મોટા અંતર બનાવી શકાય છે, જો હુમલાખોર પ્રવાહમાં સતત પેકેટોની મોટી માત્રા છોડે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સિમ્યુલેશન લક્ષ્ય પ્રવાહમાં 3000 પેકેટ મોકલીને ચલાવવામાં આવે છે, જ્યાં હુમલાખોર પ્રવાહની શરૂઆત પછી 1 સેકન્ડ પછી પેકેટ છોડે છે. જેમ જેમ સતત પડી ગયેલા પેકેટની સંખ્યામાં વધારો થાય છે તેમ તેમ રક્ષણાત્મક પડી જવાની અસરકારકતામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય છે. મોટા અંતરની રજૂઆત લગભગ હંમેશા ઓળખી શકાય તેવું લક્ષણ બનાવશે. કૃત્રિમ વિસ્ફોટો હુમલાખોર કૃત્રિમ વિસ્ફોટો બનાવી શકે છે. આ કૃત્રિમ પેકેટમાંથી સહી બનાવીને તેમને ચોક્કસ સમયગાળા માટે લિંક પર રાખીને અને પછી તે બધાને એક જ સમયે મુક્ત કરીને કરવામાં આવે છે. રક્ષણાત્મક ડ્રોપિંગ આ દૃશ્યમાં કોઈ સંરક્ષણ પૂરું પાડતું નથી અને હુમલાખોર લક્ષ્યના પ્રવાહને ઓળખી શકે છે. આ હુમલાને રોકવા માટે અન્ય સંરક્ષણ પગલાં પણ લઈ શકાય છે. આવો જ એક ઉકેલ અનુકૂલનશીલ પેડિંગ અલ્ગોરિધમ્સ હોઈ શકે છે. પેકેટોમાં જેટલો વધુ વિલંબ થાય છે, વર્તનને ઓળખવું એટલું જ સરળ છે અને આમ વધુ સારું સંરક્ષણ જોઇ શકાય છે. અન્ય સમય વિશ્લેષણ હુમલાઓ હુમલાખોર આંતર-પેકેટ અંતરાલો સિવાયના અન્ય સમયના હુમલાઓની પણ તપાસ કરી શકે છે. હુમલાખોર નેટવર્કના વર્તનમાં થતા ફેરફારોને અવલોકન કરવા માટે પેકેટ પ્રવાહોમાં સક્રિયપણે ફેરફાર કરી શકે છે. ટી. સી. પી. પેકેટોના ફરીથી પ્રસારણને દબાણ કરવા માટે પેકેટોને દૂષિત કરી શકાય છે, જે માહિતી જાહેર કરવા માટે વર્તન સરળતાથી અવલોકનક્ષમ છે. સ્લીપર એટેક ધારો કે વિરોધી સંદેશાઓને થ્રેશોલ્ડ મિશ્રણમાં મોકલવામાં અને પ્રાપ્ત થતા જોઈ શકે છે પરંતુ તેઓ આ મિશ્રણની આંતરિક કામગીરી અથવા તેના દ્વારા શું મોકલવામાં આવે છે તે જોઈ શકતા નથી. જો વિરોધીએ તેમના પોતાના સંદેશાઓ સંબંધિત મિશ્રણમાં છોડી દીધા હોય અને તેઓ બેમાંથી એક પ્રાપ્ત કરે છે, તો તેઓ મોકલેલ સંદેશ અને અનુરૂપ પ્રેષક નક્કી કરવામાં સક્ષમ છે. વિરોધીએ કોઈપણ સમયે તેમના સંદેશાઓ (સક્રિય ઘટક) મિશ્રણમાં મૂકવા પડે છે અને સંદેશ મોકલતા પહેલા સંદેશાઓ ત્યાં જ રહેવા જોઈએ. આ સામાન્ય રીતે સક્રિય હુમલો નથી. નબળા વિરોધીઓ વધુ સમસ્યાઓનું કારણ બનવા માટે અન્ય હુમલાઓ સાથે આ હુમલાનો ઉપયોગ કરી શકે છે. મિક્સ નેટવર્ક્સ આવતા અને બહાર જતા સંદેશાઓ વચ્ચે નોંધપાત્ર સંબંધ બનાવવાનું ટાળવા માટે તેઓ પ્રાપ્ત કરેલા સંદેશાઓનો ક્રમ બદલીને સુરક્ષા મેળવે છે. મિશ્રણો સંદેશાઓ વચ્ચે દખલ કરે છે. આ દખલગીરી મિશ્રણના નિરીક્ષકને માહિતી લીક થવાના દર પર મર્યાદા મૂકે છે. કદ n ના મિશ્રણમાં, મિશ્રણમાંથી ઇનપુટ અને આઉટપુટનું નિરીક્ષણ કરનાર વિરોધી મેળ નક્કી કરવામાં ક્રમ n ની અનિશ્ચિતતા ધરાવે છે. સ્લીપર એટેક આનો લાભ લઈ શકે છે. દરેક મિશ્રણમાં સ્લીપર સાથે થ્રેશોલ્ડ મિશ્રણના સ્તરવાળા નેટવર્કમાં, મોકલનાર પાસેથી ઇનપુટ્સ મેળવતો એક સ્તર હોય છે અને મિશ્રણનો બીજો સ્તર હોય છે જે અંતિમ ગંતવ્ય સુધી સંદેશાઓ મોકલે છે. આમાંથી, હુમલાખોર શીખી શકે છે કે પ્રાપ્ત સંદેશ મોકલનાર તરફથી કોઈપણ સ્તર 1 મિશ્રણમાં આવી શક્યો ન હોત જેણે ગોળીબાર કર્યો ન હોય. આ સ્લીપર્સ સાથે મોકલવામાં આવેલા અને પ્રાપ્ત થયેલા સંદેશાઓ સાથે મેળ ખાવાની સંભાવના વધારે છે આમ સંદેશાવ્યવહાર સંપૂર્ણપણે અનામી નથી. મિશ્રણ સંપૂર્ણપણે સમયસર પણ હોઈ શકે છેઃ તેઓ ચોક્કસ અંતરાલમાં પ્રાપ્ત થયેલા સંદેશાઓના ક્રમને અવ્યવસ્થિત કરે છે અને તેમાંથી કેટલાકને મિશ્રણ સાથે જોડે છે, તે અંતરાલમાં જે પ્રાપ્ત થયું છે તે છતાં અંતરાલના અંતે તેમને આગળ મોકલે છે. મિક્સિંથેટ ટીજી માટે ઉપલબ્ધ સંદેશાઓ દખલ કરશે, પરંતુ જો કોઈ સંદેશા ઉપલબ્ધ ન હોય, તો પ્રાપ્ત સંદેશાઓમાં કોઈ દખલગીરી થતી નથી. સંદર્ભો અનામિકતા નેટવર્ક્સ ઇન્ટરનેટ ગોપનીયતા સુરક્ષિત સંચાર રૂટીંગ નેટવર્ક આર્કિટેક્ચર ક્રિપ્ટોગ્રાફિક પ્રોટોકોલ ક્રિપ્ટોગ્રાફિક પ્રિમિટિવ્સ મિક્સ નેટવર્ક્સ