O que é um MixNet e como funciona?

Sempre que precisamos melhorar nossa privacidade online, geralmente temos duas opções: VPNs ou Tor. A maioria dos usuários da Internet adotará o primeiro, enquanto os indivíduos mais experientes em tecnologia empregarão uma combinação dos dois.

Mas, em alguns casos, o MixNet, outra solução de anonimato que não é amplamente adotada, mas que oferece recursos poderosos de privacidade, pode ser melhor. Então o que é? Como funciona? E como ele se compara ao Tor e às VPNs?

O que é MixNet?

MixNet é a abreviação de Mix Network, uma tecnologia que ajuda a manter as informações enviadas pela Internet privadas e seguras. Isso é feito misturando dados de diferentes fontes antes de enviá-los ao seu destino. Isso torna difícil para alguém de fora encontrar a origem e o destino dos dados.

Embora a maioria dos dados da Internet seja criptografada e seu conteúdo protegido por protocolos como TLS e SSL

, contém metadados que terceiros podem analisar e usar para identificar os remetentes e destinatários. Um MixNet implementa embaralhamento de metadados para proteger a privacidade dos usuários.

Como funciona um MixNet?

Um MixNet aplica protocolos que misturam e embaralham dados de diferentes fontes enquanto os enviam através de uma rede de nós interconectados. Ele mistura metadados como localização geográfica, IPs do remetente e do destinatário, tamanho da mensagem e horários de envio e recebimento. Isso torna difícil para alguém de fora obter insights significativos que possam ajudar a revelar as identidades dos usuários ou prever o conteúdo dos dados.

MixNets são compostos de dois componentes:

• PKI (infraestrutura de chave pública): O sistema que distribui material de chave pública e informações de conexão de rede necessárias para operar o MixNet.
• Misturas: Rotas criptográficas que fazem parte da rede mix. Eles recebem mensagens recebidas, aplicam transformação criptográfica e misturam dados para evitar que observadores vinculem mensagens recebidas e enviadas.

O sistema PKI alimenta a rede mista e, se for comprometido, toda a rede estará em risco porque o invasor pode substituir nós por outros sob seu controle, permitindo-lhes assumir o controle. É por isso precisa ser descentralizado.

As mixagens dividem os dados em bits e os transformam em texto cifrado, resultando em desvinculação bit a bit. O texto cifrado é então retransmitido através de uma cascata mista (ordem fixa de nós) antes de chegar ao destino. Além disso, as mixagens adicionam latência para evitar ataques baseados em padrões de tempo.

Embora um nó misto seja suficiente para resolver questões de privacidade, corre o risco de ser um ponto único de falha. Assim, são utilizadas pelo menos três combinações, com cada nó independente fornecendo uma camada adicional de anonimato e contribuindo para a resiliência coletiva da rede.

MixNet vs. Tor

Tor é outra tecnologia projetada para aumentar a privacidade on-line que é adotada de forma mais ampla. No entanto, ele usa uma abordagem diferente para alcançar o anonimato.

Enquanto um MixNet funciona misturando dados para dificultar a ligação entre origem e destino, o Tor emprega uma técnica conhecida como roteamento cebola, onde os dados são criptografados em camadas e roteados através de uma série de retransmissões operadas por voluntários antes de chegarem ao seu destino.

Os relés em uma rede Tor funcionam apenas para criptografar os dados com chaves exclusivas, sem saber de onde vem o tráfego e para onde está indo. Cada camada de criptografia dificulta o rastreamento da origem e do destino.

No entanto, por design, o Tor requer nós de saída – os retransmissores finais da rede – que descriptografam a última camada de criptografia e a enviam ao destino. Este fator introduz uma preocupação de segurança se as retransmissões finais forem maliciosas.

As abordagens exclusivas para o anonimato online usadas por MixNets e Tor resultam em diferentes pontos fortes e fracos. Por exemplo, MixNets são bons na prevenção de correlação de tempo e ataques de confirmação, enquanto o Tor é eficaz contra impressões digitais de sites. e ataques de Sybil.

Além disso, o Tor é mais resiliente devido a uma rede e base de usuários maiores, enquanto os MixNets têm menor latência devido ao menor número de retransmissores de rede envolvidos. A escolha entre os dois depende de requisitos específicos, como o nível desejado de anonimato, tolerância à latência e tamanho da rede.

MixNet vs. VPN

VPN (Redes Privadas Virtuais) são talvez as plataformas online de anonimato e segurança mais amplamente adotadas, em parte devido à sua facilidade de configuração e ao grande conjunto de provedores de serviços no mercado.

As VPNs criam um túnel criptografado entre o usuário e um servidor. O túnel criptografa o tráfego da Internet do usuário, ocultando seus dados pessoais, localização e atividade de navegação, evitando assim que alguém de fora espione.

Esta abordagem é diferente dos MixNets, que transformam criptograficamente pedaços de dados de tamanho bit antes de misturá-los. transferi-los e passá-los por vários retransmissores para dificultar a vinculação dos dados com as partes envolvidas.

As VPNs são eficazes nos casos em que se deseja ocultar sua localização, conectar-se com segurança a redes Wi-Fi públicas, acessar conteúdo com restrição regional e manter a privacidade geral enquanto navega na Internet. No entanto, como dependem de uma infraestrutura de servidor VPN centralizada, estão sujeitos a problemas de confiança e preocupações de privacidade.

Por outro lado, MixNets são mais eficazes nos casos em que são necessários um forte anonimato e proteção de metadados. Elas também têm menos latência e uma arquitetura mais descentralizada que as VPNs, que dependem de servidores centralizados.

Limitações dos MixNets

MixNets também enfrentam diversas limitações que podem impactar sua eficácia e praticidade...

1. Latência: o processo de mixagem atrasa as mensagens antes que elas sejam encaminhadas. Embora isso seja essencial para evitar ataques de correlação de tempo, pode afetar a experiência do usuário em aplicativos em tempo real que exigem interações de baixa latência.
2. Problemas de escalabilidade de rede: À medida que o número de usuários e mensagens aumenta, a manutenção dos nós de mix necessários e o gerenciamento do processo se tornam mais complexos. A escalabilidade da rede pode ser um desafio, especialmente em aplicações de MixNets em larga escala.
3. Sobrecarga de largura de banda: O processo de mixagem aumenta o tamanho dos pacotes de dados, levando a um maior consumo de largura de banda do que a comunicação direta. Isso pode ser uma preocupação para usuários com largura de banda limitada ou aplicativos que exigem transferência de dados eficiente.
4. Inconveniência do usuário: MixNets podem exigir que os usuários instalem software especializado ou usem protocolos específicos, o que pode dificultar a adoção generalizada. Interfaces fáceis de usar e integração perfeita são necessárias para incentivar a participação do usuário.
5. Ataques de Sybil: MixNets podem ser vulneráveis ​​a ataques Sybil, onde um invasor cria muitos nós falsos para obter influência na rede. Isso pode levar ao redirecionamento, manipulação ou violação de privacidade de mensagens.

Embora MixNets ofereçam forte proteção de privacidade, suas limitações os tornam opções menos convenientes para privacidade online. No entanto, várias tecnologias futuras estão abordando essas limitações. Por exemplo, HOPR usa rede P2P de nós, o que aumenta a escalabilidade, enquanto Nym organiza nós mistos em camadas, formando uma arquitetura que oferece mais escalabilidade sem comprometer o anonimato.

Você deve usar MixNets?

Usar MixNets para melhorar sua privacidade online ou não depende de suas necessidades específicas, de sua disposição em tolerar latência e sobrecarga de largura de banda e da compatibilidade de seus aplicativos.

Mixnets são adequados se você estiver particularmente preocupado em permanecer anônimo e se tiver aplicativos que não sejam sensíveis ao tempo; mas eles são inadequados se você preferir soluções fáceis de usar ou usar aplicativos de comunicação em tempo real. De qualquer forma, é importante avaliar cuidadosamente as vantagens, limitações e considerações antes de decidir se os MixNets são necessários.