Widerstandsfähige Einbettungsverfahren für Friend-to-Friend-Netzwerke
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Internet spielt eine zentrale Rolle in der heutigen Kommunikation. Der Zugang zum Internet kann jedoch von böswilligen Akteuren missbraucht werden, um seine Nutzer zu überwachen oder den Zugang zu wichtigen Informationen zu blockieren. Um sich gegen solche Praktiken zu wehren, sind anonyme Kommunikationsnetze erforderlich, die nicht nur den Inhalt der Kommunikation verbergen, sondern auch Metadaten verschleiern und der Zensur standhalten. Eine Richtung, die solche Netze einschlagen können, ist die von Friend-to-Friend-Netzwerken: In solchen Netzen bilden nur Paare, die sich gegenseitig vertrauen, eine Verbindung, sodass Nachrichten nur über eine Reihe von vertrauenswürdigen Verbindungen übertragen werden. Der Aufbau von Friend-to-Friend-Netzwerken in der Praxis ist jedoch eine Herausforderung, da es schwierig ist, Routing-Algorithmen zu entwickeln, die in einem dezentralen Peerto-Peer-Netzwerk unter Wahrung der Privatsphäre funktionieren. In unserer Forschung haben wir uns auf die Konstruktion von Einbettungen konzentriert, die ein guter Kandidat für die Entwicklung von Routing-Algorithmen sind, und sich in Friend-to-Friend-Netzwerken einsetzen lassen. Zunächst entwickelten wir dabei einen auf Einbettungen basierenden Routing-Ansatz für schnelleres Routing. Unser Ansatz wurde anschließend auch für Zahlungsnetzwerke angewandt. Solche Zahlungsnetzwerke stellen eine spezielle Gruppe von Freundschaftsnetzwerken dar. Anschließend haben wir uns die verschiedenen Arten von Privacy-Schutzzielen genauer angesehen und untersucht, wie sie formalisiert werden können. Auf diese Weise wurde eine klare Hierarchie von Schutzzielen entwickelt. Weiterhin haben wir uns mit dem Problem der Wahl eines ‘Leaders’ in Peer-to-Peer-Netzwerken beschäftigt. Dabei haben wir gezeigt, dass die einfache Methode der ‘three-majority-vote’ ein guter Kandidat für Friend-to-Friend-Netzwerke ist. Nach einer Unterbrechung des Projekts aufgrund der Covid-Pandemie und des Umzugs der Forschungsgruppe hat sich der Schwerpunkt von Freund-zu-Freund-Netzwerken auf Mix-Netzwerke als Anonymisierungsmethode verlagert. Dies wurde durch neue Ergebnisse motiviert, die zeigen, dass die Anonymität in Peer-to-Peer-Netzwerken wahrscheinlich geringer ist als gewöhnlich angenommen, da die Anonymity-Sets ziemlich klein werden. In diesem Bereich konzentrierten wir uns auf die Verbesserung der Gruppenkommunikation, da die bestehenden Techniken die Arbeit des Versendens einer Nachricht an mehrere Gruppenmitglieder dem Client überlassen. Wir haben eine Technik entwickelt, die es dem Client stattdessen ermöglicht, diese Aufgabe auf einen Server zu verlagern und dabei die Anonymitätsgarantien eines Mix-Netzwerks beizubehalten.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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On Privacy Notions in Anonymous Communication. Proceedings on Privacy Enhancing Technologies, 2019(2), 105-125.
Kuhn, Christiane; Beck, Martin; Schiffner, Stefan; Jorswieck, Eduard & Strufe, Thorsten
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Attack resistant Leader Election in Social Overlay Networks by Leveraging Local Voting. Proceedings of the 21st International Conference on Distributed Computing and Networking, 1-10.
Byrenheid, Martin; Strufe, Thorsten & Roos, Stefanie
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‘Attack-resistant Construction of Rooted Spanning Tree Embeddings in Friend-to-Friend Overlays’, TU Dresden
Martin Byrenheid
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PolySphinx: Extending the Sphinx Mix Format With Better Multicast Support. 2024 IEEE Symposium on Security and Privacy (SP), 4386-4404.
Schadt, Daniel; Coijanovic, Christoph; Weis, Christiane & Strufe, Thorsten
