1. Grundlagen Kooperativer Anonymisierungsnetze
Jens O. Oberender
MyPhD Workshop, ISL Passau
Mittwoch, 26.8.09

2. Überblick
 Einführung anonyme Kommunikation
 Unverkettbarkeit
 Schutz vor Denial-of-Service Angriffen
mittels anonymisierter Nachrichten
 Eigenschaften kooperativer Anonymisierungsnetze
 Zusammenfassung
 Lessons Learned
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3. Motivation
 Anonymität
 Ununterscheidbarkeit eines Subjekts in bestimmten Kontext
(Anonymitätsmenge)
 Anonyme Kommunikation
 Schutz vor Beobachtung der Nachrichten durch Ununterscheidbarkeit
 Mix: verschlüsselt, verzögert, vertauscht Nachrichten
 Kooperation
 Steigende Anonymität mit Zahl gleichzeitiger Sender
 Kooperatives Verhalten erzwingen, um Anonymität zu schützen
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4. Ziele von Kooperation in Anonymisierungsnetzen
 Definition von Kooperation
 Faires Verhalten jedes einzelnen Teilnehmers
 Kein Einfluss auf (Ressourcen-)unabhängige Angreifer
 Anforderungen für hohen Grad an Anonymität
 Große Zahl unabhängiger Teilnehmer
 Gleichverteilte, ununterscheidbares Senderverhalten
 Konstruktion der höchstens „teilweisen“ Infiltration
 Probleme beim Forcieren kooperativer Anonymität
 Effektiver Grad der Anonymität abhängig vom Systemverhalten
 Zugesicherte Aussagen zum Anonymitätsgrad?
 Pseudonym-basierte Massnahmen
 Whitewashing – Abstreifen „schlechter“ Reputation
 Reglementierung von beabsichtigten Fehlverhalten
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5. Bekämpfen absichtlichen Fehlverhaltens
 Zielkonflikt: Anonymität des Senders und Schutzmechanismen für
Verfügbarkeit des Empfängers
 Denial-of-Service Angriffe
 Ressourcen eines Opfers blockieren
 Exit-Policies verhindern Erreichbarkeit für alle Teilnehmer
 Angreifer mit einzelner Identität
 Geringer Hemmschwelle
 Großes Gefahrenpotential durch Script-Kiddies
 Angreifer mit vielen Identitäten
 Distributed Denial-of-Service, Out of Scope
 Strafrechtliche relevante
Vorbereitungstaten
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6. Unverkettbarkeit zwischen Nachricht und Identität
 Unverkettbarkeit
 Eve besitzt keinen Beweis, dass Alice eine Nachricht gesendet hat
 Perfekte Unverkettbarkeit
 Eve kann keine Beobachtung B erlangen,
die ihr Wissen über den Absender von Nachricht verändert
 Bedingte Unverkettbarkeit
 Das System legt vorab eine Bedingung fest
 Tom besitzt einen Beweis über
die Verkettung der Nachricht mit Alice
 Der Beweis bleibt Eve verborgen,
solange die Bedingung erfüllt ist
 Aufhebung: Kommunikation zwischen
Rick und Tom erforderlich
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7. Unverkettbarkeit zwischen Nachrichten
 Totale Unverkettbarkeit
 Eve besitzt keinen Beweis, dass Nachricht1
und Nachricht2 vom gleichen Absender stammen
 Partielle Unverkettbarkeit
 Eve weiss, dass Nachricht1, Nachricht2
vom gleichen Absender stammen
 Kontrollierte Unverkettbarkeit [O., Volkamer, de Meer 2007]
 Rick definiert eine Richtlinie R für zulässiges Verhalten
 Tom vergibt an Alice Pseudonyme gemäß R
 Nachrichten von Alice bleiben unverkettbar,
solange Richtlinie R nicht verletzt wird
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8. Vorgehen
 Aspekte des Schutzmechanismus
 Richtlinie zulässigen Verhaltens definieren
 Kontrollierter Schutz der Unverkettbarkeit
 Anonyme Kommunikation für vereinbartes Verhalten
 Bekämpfung von Richtlinien-verletzendem Sendeverhalten
 Rechtfertigen des methodischen Ansatzes
 Vertrauensbeziehungen
 Skalierbarkeit
 Schutz vor Verifizierbarkeit
 Fehlende, gemeinsame Zeitbasis
 Anonyme Signaturen
 Jitter
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9. Schutz vor Denial-of-Service Angriffen mittels
kontrollierter Unverkettbarkeit
 Eindeutige Pseudonyme je Zeitintervall und Sender
 Kontrollierte, verteilte Erstellung von Pseudonymen
 Deterministische Berechnung mittels Hash
 Geheimes Salt schützt vor Verifizierbarkeit
 Mehrfache Pseudonym-Verwendung
 Unverkettbarkeit zerstört
 Analyse des Nachrichtenstroms nach Anomalien
 Traffic Shaping
 Gruppensignatur und Vertrauen
 Integritätsschutz
 Anonymität des Pseudonym-Erstellers
 Verzicht auf gemeinsame Zeitbasis
 Limitierung versendeter Nachrichten
durch Einmal-Tickets
[O., Widerstandsfähigkeit von Anonymisierungsnetzen, 2009]
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10. Zusammenfassung
 Verbesserte Transparenz wann ausreichender Schutz vor Angriffen
auf Anonymität besteht
 Zielkonflikte Transparenz und Anonymität
 Widerstandsfähigkeit von Anonymisierungsnetzen
 Bedeutender Einfluss von Kooperation auf anonyme
Kommunikation
 Spezifikation erwünschtem Verhalten
 Kontrollmechanismen
 Schutz bei Verletzung / Umgehung etablierte Richtlinien
jens.oberender@uni-passau.de
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11. Lessons Learned
 Bewertung diskutieren
 Validität nachweisen -> Was verhindert einen Beweis?
 Grenzen der Methodik dokumentieren
 Zeitplan abstimmen
 Milestones im Hinblick auf die Dissertation
 Bezug zu Projekten, Proposals, Reviews festhalten
 Eigene Beiträge formulieren
 Fremde Arbeiten abgrenzen -> Weiterentwickeln
 An Notation fremder Arbeiten anlehnen
 Wo genau liegt die Novelty?
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