論文の概要: Collusion Resistant DNS With Private Information Retrieval

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.20806v1
• Date: Mon, 28 Jul 2025 13:17:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-29 16:23:58.129882
• Title: Collusion Resistant DNS With Private Information Retrieval
• Title（参考訳）: プライベート情報検索によるコルーシオン抵抗型DNS
• Authors: Yunming Xiao, Peizhi Liu, Ruijie Yu, Chenkai Weng, Matteo Varvello, Aleksandar Kuzmanovic,
• Abstract要約: プライバシー保証を強化するために,シングルサーバのプライベート情報検索を利用したDNS拡張であるPDNSを提案する。 PDNSは許容パフォーマンス(TorよりもDoHよりも2倍速い)と、今日の強力なプライバシ保証を実現している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 42.34183823376613
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: There has been a growing interest in Internet user privacy, demonstrated by the popularity of privacy-preserving products such as Telegram and Brave, and the widespread adoption of HTTPS. The Domain Name System (DNS) is a key component of Internet-based communication and its privacy has been neglected for years. Recently, DNS over HTTPS (DoH) has improved the situation by fixing the issue of in-path middleboxes. Further progress has been made with proxy-based solutions such as Oblivious DoH (ODoH), which separate a user's identity from their DNS queries. However, these solutions rely on non-collusion assumptions between DNS resolvers and proxies -- an assumption difficult to guarantee in practice. To address this, we explore integrating single-server Private Information Retrieval (PIR) into DNS to enable encrypted query processing without relying on trust assumptions. However, applying PIR to DNS is challenging due to its hierarchical nature -- particularly, interactions with recursive resolvers can still leak information. Navigating performance and privacy trade-offs, we propose PDNS, a DNS extension leveraging single-server PIR to strengthen privacy guarantees. We have implemented a prototype of PDNS and compared its performance against state-of-the-art solutions via trace-driven experiments. The results show that PDNS achieves acceptable performance (2x faster than DoH over Tor with similar privacy guarantees) and strong privacy guarantees today, mainly at the cost of its scalability, which specialized hardware for PIR can address in the near future.
• Abstract（参考訳）: インターネットのユーザプライバシに対する関心が高まっており、TelegramやBraveといったプライバシ保護製品の人気や、HTTPSの普及によって実証されている。 ドメイン名システム(DNS)はインターネットベースのコミュニケーションの重要なコンポーネントであり、そのプライバシは長年無視されてきた。 最近、HTTPS(DoH)上のDNSは、パス内ミドルボックスの問題を修正することで状況を改善している。 DNSクエリからユーザのIDを分離するOblivious DoH(ODoH)など、プロキシベースのソリューションがさらに進歩している。 しかしながら、これらのソリューションはDNSリゾルバとプロキシの間の非衝突的な仮定に依存しています。 これを解決するために、単一サーバのプライベート情報検索(PIR)をDNSに統合して、信頼性の前提に頼らずに、暗号化されたクエリ処理を可能にする方法について検討する。 しかしながら、DNSにPIRを適用することは、その階層的な性質のため難しい - 特に再帰的リゾルバとのインタラクションは、情報を漏洩させる可能性がある。 パフォーマンスとプライバシのトレードオフをナビゲートし、プライバシ保証を強化するためにシングルサーバPIRを活用するDNS拡張であるPDNSを提案する。 我々はPDNSのプロトタイプを実装し、その性能をトレース駆動実験による最先端のソリューションと比較した。 その結果、PDNSは許容可能なパフォーマンス(TorよりもDoHよりも2倍速い)と強力なプライバシ保証を実現していることがわかった。

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