基于多径传输的匿名通信增强工具的设计和实现文献综述

 2022-09-23 04:09

文献综述(或调研报告):

随着网络世界的繁荣与发展,人们在享受网络的快捷和方便的同时也对网络世界的隐私提出了更高的诉求。匿名通信网络应运而生,它很好地解决了用户在网络上进行安全通信的问题。

本文将使用Tor作为匿名网络的实验对象。Tor(The Onion Router)[1]是一种基于电路的低延迟匿名通信服务,是第二代洋葱路由系统的实现。Tor是通过三重代理的方式实现匿名通信的。Tor的客户端先通过OP(Onion Proxy)首先与目录服务器通信获取全球活动中继节点的信息,然后随机选择三个组成电路。用户流量通过三个节点(hop)后达到目标服务器。

Tor网络中的节点分为OR(Onion Router)和OP两种。上述所提到的中继节点就是OR节点,而客户端与服务端是利用OP进行节点选择、电路连接和数据加密传输接收的。由于Tor网络是三重代理,所以OR又分为入口节点、中间节点和出口节点。Tor力求不信任任何一个OR节点,客户端OP会将信息进行三重加密,每个OR节点只能从上一节点中获取信息,解密一层后得到下一节点的地址,并将需要传输的加密信息转发,就如同一层一层剥开洋葱一样来保护需要传输的核心信息。

从上述简介中我们可以清楚看到,Tor是通过一个三跳代理的单路径传输系统,存在单路径传输方式的一系列弊端,Yang等人[2]设计了一种mTor的多径传输算法思路,通过7个OR节点实现Tor网络的多径传输,并在后续实现了多种不同分路设计,取得了显著的效率提升(在负载较重且存在传输速率较低的OR时提升效果达90%以上)。

Kristel等人[3]通过对Conflux插件的增强(mConflux)来提高Tor网络传输效率。Conflux是Tor的网络工具,它通过多路径进行动态流量分割和负载均衡,提高了吞吐量,避免了Tor电路的瓶颈。Conflux自身较原生Tor网络相比就已经有了约30%的性能提升[11]。该文是通过修改Conflux动态分割算法,在原有的Conflux路径上加上了一条额外的平行路径。经过检验,该方法能够在Conflux基础上使传输效率再度提高。

经过上述讨论,我们可以看到,Tor网络的多径传输是行之有效的。本文将以多径传输的思路为基础,结合TCP领域的一些多径传输的思想,设计并实现匿名通信增强工具。

Xu等人[4]对多径传输的拥塞控制进行了一项调查,文中总结了近年来出现的多径传输的各种思想。其中比较经典的就是SCTP和MPTCP。

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