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MUFFLER: 基于动态连接混洗与分割的安全 Tor �量混淆

密码学与安全 2025-10-21 v2 网络与互联网体系结构

摘要

Tor 是一个广泛使用的隐私网络,允许匿名通信,但因关联流攻击而容易被 deanonymization,这类攻击通过关联 Tor 入口和出口段的流量模式来识别用户。虽然已开发出各种防御措施以缓解这些攻击,但存在两个关键局限性:(i) 混淆过程中的显著网络开销;(ii) 缺乏针对出口段的动态混淆,使流量模式暴露于攻击者。为此,我们提出 MUFFLER,一种新的面向 Tor 出口流量安全的连接级流量混淆系统。其通过动态将真实连接映射到与最终 Tor 节点之间以及目标服务(公共或隐藏)之间的独特虚拟连接集合,从而创建与入口段截然不同的出口流量模式,无需额外添加人为填充字节或时延。根据持续的网络条件,MUFFLER 实时调整真实连接与虚拟连接的映射,挫败攻击者检测出口流量模式的努力。广泛的评估表明,MUFFLER 在 FPR 为 10^-2 时将攻击的真阳性率降至 1%,仅引入 2.17% 的带宽开销。此外,它比现有解决方案实现了最高 27 倍的延迟降低,并能无缝集成到当前的 Tor 架构中。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.07543,
  title  = {MUFFLER: Secure Tor Traffic Obfuscation with Dynamic Connection Shuffling and Splitting},
  author = {Minjae Seo and Myoungsung You and Jaehan Kim and Taejune Park and Seungwon Shin and Jinwoo Kim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.07543},
  year   = {2025}
}

备注

To appear in IEEE INFOCOM 2025