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FlashFlow:一种面向 Tor 的安全测速方法

密码学与安全 2020-04-22 v1

摘要

Tor 网络使用一种测量系统来估计其中继的转发能力并在它们之间平衡流量。该系统已被证明容易受到对抗性操纵。此外,其在良性环境下的准确性和有效性从未得到充分量化。我们首先通过分析 Tor 指标数据并在实际网络上进行实验来获得这种量化。我们的结果表明,Tor 目前将其真实能力低估了约 50%,并使其流量失衡了 15-25%。然后,为了解决安全性和准确性问题,我们提出了 FlashFlow,一种用于测量 Tor 中继能力的系统。我们的分析表明,FlashFlow 将恶意中继获取的能力估计值限制在其真实能力的至多 1.33 倍。通过真实的互联网实验,我们发现 FlashFlow 在 95% 的情况下能以至少 89% 的准确率测量中继能力。通过模拟,我们发现 FlashFlow 可以使用 3 个各具有 1 Gbit/s 带宽的测量器在不到 5 小时内测量整个 Tor 网络。最后,使用 FlashFlow 进行负载均衡的模拟表明,与 TorFlow 相比,网络权重误差降低了 86%,而 50 KiB、1 MiB 和 5 MiB 传输时间的中位数分别降低了 15%、29% 和 37%。此外,FlashFlow 产生了更一致的客户端性能:传输超时率的中位数降低了 100%,而 50 KiB、1 MiB 和 5 MiB 传输时间的标准差分别降低了 55%、61% 和 41%。我们还发现,随着客户端总流量负载的增加,相对于 TorFlow 的性能提升也随之增加,这表明 FlashFlow 更适合支持网络增长。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.09583,
  title  = {FlashFlow: A Secure Speed Test for Tor},
  author = {Matthew Traudt and Rob Jansen and Aaron Johnson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.09583},
  year   = {2020}
}