論文の概要: Attacking and Improving the Tor Directory Protocol

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.18345v1
• Date: Mon, 24 Mar 2025 05:04:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-25 14:33:04.515892
• Title: Attacking and Improving the Tor Directory Protocol
• Title（参考訳）: Tor Directoryプロトコルの攻撃と改善
• Authors: Zhongtang Luo, Adithya Bhat, Kartik Nayak, Aniket Kate,
• Abstract要約: Torネットワークは、ボランティアされた中間リレーのオーバーレイネットワークを介してトラフィックをルーティングすることで、クライアントのプライバシを高める。 このプロトコルは、一部の当局が妥協しても安全であると期待されている。 現在のコンセンサスプロトコルには欠陥があり、悪意のあるリレーを備えた有効なコンセンサスドキュメントを作成することができるのは1つの権限のみである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.733204402684215
• License:
• Abstract: The Tor network enhances clients' privacy by routing traffic through an overlay network of volunteered intermediate relays. Tor employs a distributed protocol among nine hard-coded Directory Authority (DA) servers to securely disseminate information about these relays to produce a new consensus document every hour. With a straightforward voting mechanism to ensure consistency, the protocol is expected to be secure even when a minority of those authorities get compromised. However, the current consensus protocol is flawed: it allows an equivocation attack that enables only a single compromised authority to create a valid consensus document with malicious relays. Importantly the vulnerability is not innocuous: We demonstrate that the compromised authority can effectively trick a targeted client into using the equivocated consensus document in an undetectable manner. Moreover, even if we have archived Tor consensus documents available since its beginning, we cannot be sure that no client was ever tricked. We propose a two-stage solution to deal with this exploit. In the short term, we have developed and deployed TorEq, a monitor to detect such exploits reactively: the Tor clients can refer to the monitor before updating the consensus to ensure no equivocation. To solve the problem proactively, we first define the Tor DA consensus problem as the interactive consistency (IC) problem from the distributed computing literature. We then design DirCast, a novel secure Byzantine Broadcast protocol that requires minimal code change from the current Tor DA code base. Our protocol has near-optimal efficiency that uses optimistically five rounds and at most nine rounds to reach an agreement in the current nine-authority system. We are communicating with the Tor security team to incorporate the solutions into the Tor project.
• Abstract（参考訳）: Torネットワークは、ボランティアされた中間リレーのオーバーレイネットワークを介してトラフィックをルーティングすることで、クライアントのプライバシを高める。 Torは9つのハードコードディレクトリー・オーソリティ(DA)サーバ間の分散プロトコルを使用して、これらのリレーに関する情報を安全に分散させ、毎時新しいコンセンサス・ドキュメントを生成する。 一貫性を確保するための直接的な投票メカニズムによって、このプロトコルは、少数派の当局が妥協しても安全であると期待されている。 しかし、現在のコンセンサスプロトコルには欠陥があり、不正なリレーを持つ有効なコンセンサス文書を作成するために、単一の妥協された権威のみを公平に攻撃することができる。 侵害された権限は、ターゲットのクライアントを効果的に騙して、同種のコンセンサス文書を検出不可能な方法で使用することができることを実証します。 さらに、Torのコンセンサス文書を初めからアーカイブしていたとしても、クライアントが騙されることはあり得ません。 このエクスプロイトに対処するための2段階のソリューションを提案する。 短期的には、このようなエクスプロイトを反応的に検出するモニタであるTorEqを開発し、デプロイしました。 この問題を積極的に解決するために,Tor DAコンセンサス問題を分散コンピューティング文献の対話的一貫性(IC)問題として定義する。 次に、現在のTor DAコードベースから最小限のコード変更を必要とする、新しいセキュアなビザンチン放送プロトコルであるDirCastを設計する。 我々のプロトコルは、楽観的に5ラウンド、そして少なくとも9ラウンドを使用して、現在の9つの認証システムで合意に達する、ほぼ最適効率を持つ。 私たちはTorのセキュリティチームと連絡を取り、ソリューションをTorプロジェクトに組み入れています。

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