Τι είναι η «Δρομολόγηση Κρεμμυδιού»;

Δρομολόγηση κρεμμυδιού είναι ένα μοντέλο δικτύου που βοηθά τους χρήστες να επιτύχουν σχεδόν αδιάσπαστη ιδιωτικότητα και ανωνυμία στο Διαδίκτυο εφαρμόζοντας τεχνικές ανώνυμης επικοινωνίας που κρύβουν τόσο την πηγή όσο και τον προορισμό των δεδομένων. Η καθημερινή χρήση του Διαδικτύου συνοδεύεται από σοβαρές ανησυχίες για την ιδιωτικότητα. Αυτές οι ανησυχίες περιλαμβάνουν κατασκοπία και παρακολούθηση των δραστηριοτήτων των χρηστών στο web, εντοπισμό τοποθεσίας, παραβιάσεις δεδομένων και κλοπή ταυτότητας. Οι Πάροχοι Υπηρεσιών Διαδικτύου (ISPs), οι κυβερνητικές αρχές, οι τεχνολογικές εταιρείες και οι κυβερνοεγκληματίες παραβιάζουν την ιδιωτικότητα των χρηστών για διάφορους λόγους — κυρίως ανήθικους και κακόβουλους. Οι ISP θα μπορούσαν να πουλήσουν αρχεία των δραστηριοτήτων περιήγησης των χρηστών για κέρδος· αυτές οι συμπεριφορές περιήγησης θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για ακατάλληλη στόχευση Διαφήμισης. Ένα διαβόητο παράδειγμα παραβίασης ιδιωτικότητας στο διαδίκτυο είναι το Cambridge Analytica-Facebook σκανδάλιο δεδομένων.

Μια δημοσκόπηση που εστιάζει στην ιδιωτικότητα των διαδικτυακών χρηστών που διεξήχθη από την εταιρεία έρευνας αγοράς και συμβούλων Ipsos στις αρχές του 2022 αποκαλύπτει ότι «μια συντριπτική πλειοψηφία (84%) λέει ότι είναι τουλάχιστον κάπως ανήσυχη για την ασφάλεια και την ιδιωτικότητα των προσωπικών δεδομένων που παρέχουν στο διαδίκτυο.»

Οι αρχές συχνά θεωρούν τις μεγάλες τεχνολογικές εταιρείες υπεύθυνες για την ιδιωτικότητα των χρηστών και τις παραβιάσεις δεδομένων, μερικές φορές θεσπίζοντας νόμους για τη βελτίωση της συμμόρφωσης των εταιρειων με την ιδιωτικότητα. Η Ευρωπαϊκή Ένωση (EU), τον Μάιο του 2018, εισήγαγε τον Γενικό Κανονισμό Προστασίας Δεδομένων (GDPR). Το GDPR διέπει πώς μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία και μεταφορά τα προσωπικά δεδομένα των ατόμων στην ΕΕ.

Οι αρχές που θεσπίζουν αυτούς τους νόμους προστασίας δεδομένων και ιδιωτικότητας μερικές φορές είναι αυτές που είναι ένοχες για αδικαιολόγητη κατασκοπία και παρακολούθηση των δραστηριοτήτων των χρηστών, ειδικά των χρηματοοικονομικών συναλλαγών. Θυμάστε τον καταγγέλλοντα της National Security Agency (NSA) Edward Snowden και τις διαρροές και αποκαλύψεις παγκόσμιων προγραμμάτων παρακολούθησης που διενεργούνται από τη NSA, τις τηλεπικοινωνιακές εταιρείες και άλλους κυβερνητικούς φορείς;

Ένας από τους αποδεδειγμένους τρόπους για να παρακάμψετε αυτές τις μαζικές παρακολουθήσεις και παραβιάσεις ιδιωτικότητας είναι η χρήση δοκιμασμένων τεχνικών ή πρωτοκόλλων επικοινωνίας που βασίζονται σε τεχνολογία προσανατολισμένη στην ιδιωτικότητα.

Λογισμικό και συστήματα δικτύου όπως το The Onion Router (TOR) προσφέρουν πολυεπίπεδη κρυπτογράφηση. Το TOR χρησιμοποιεί τη μέθοδο δρομολόγησης κρεμμυδιού για την αποστολή και λήψη πακέτων δεδομένων. Ένα εθελοντικό δίκτυο κόμβων (διακομιστών) σε όλο τον κόσμο αποτελεί το υπερ-επίπεδο δρομολόγησης κρεμμυδιού του TOR. Χρησιμοποιώντας τη Δρομολόγηση Κρεμμυδιού, αυτοί οι κόμβοι «προχωρούν» τα κρυπτογραφημένα πακέτα δεδομένων με τρόπο που αποφεύγει την ανίχνευση.

Η Δρομολόγηση κρεμμυδιού επιτρέπει κρυπτογραφημένη επικοινωνία δημιουργώντας διαδοχικά στρώματα κρυπτογράφησης. Τα κρυπτογραφημένα πακέτα στρώνονται όπως τα στρώματα μιας κρεμμυδόσφαιρας. Κάθε στρώμα κρυπτογράφησης μπορεί να διαβαστεί μόνο από έναν κόμβο. Οι κόμβοι μεταξύ του αποστολέα και του παραλήπτη των δεδομένων είναι γνωστοί ως ενδιάμεσοι κόμβοι. Κάθε ενδιάμεσος κόμβος «αφαιρεί» το στρώμα που του αντιστοιχεί. Τα κρυπτογραφημένα στρώματα μετακινούνται μεταξύ των ενδιάμεσων κόμβων μέχρι τα δεδομένα να φτάσουν στον κόμβο προορισμού, ο οποίος «αφαιρεί» το εσωτερικότερο στρώμα κρυπτογράφησης. Οι ενδιάμεσοι κόμβοι δεν έχουν ιδέα για τον προορισμό ή το μήκος των σταλμένων δεδομένων. Κάθε στρώμα κρυπτογράφησης που «αφαιρέθηκε» από τους ενδιάμεσους κόμβους περιέχει μόνο πληροφορίες για το προηγούμενο άλμα (κόμβος προγόνου) και το επόμενο άλμα (κόμβος απογόνου).

Πηγή: Wikimedia Commons

Μερικά χρήσιμα εργαλεία αποφυγής παρακολούθησης που χρησιμοποιούν τη δρομολόγηση κρεμμυδιού είναι το OnionShare – ένα ανοιχτού κώδικα εργαλείο για την ανώνυμη κοινή χρήση αρχείων οποιουδήποτε μεγέθους στο Διαδίκτυο και το TOR Browser – ένα εργαλείο για την ιδιωτική περιήγηση στο web, χωρίς να αφήνει «δακτυλικά αποτυπώματα».

Η Δρομολόγηση κρεμμυδιού αναπτύχθηκε αρχικά ως πρωτόκολλο ασφαλείας επικοινωνίας από ερευνητές του Πολεμικού Ναυτικού των ΗΠΑ για την προστασία των διανοητικών επικοινωνιών στο διαδίκτυο.

Τα εργαλεία επικοινωνίας με δρομολόγηση κρεμμυδιού χρησιμοποιούνται ευρέως από δημοσιογράφους, ακτιβιστές, αστυνομικές αρχές και κακόβουλους δράστες για ασφαλείς επικοινωνίες στο διαδίκτυο.

Blockchain και Ιδιωτικότητα

Οι ανησυχίες για την ιδιωτικότητα υπάρχουν επίσης στο Web3 και το Bitcoin. Αν και οι συναλλαγές Bitcoin είναι ψευδώνυμα (χρησιμοποιούν ψευδώνυμα όπως κλειδιά και κατακερματισμούς για τη διατήρηση αρχείων, αντί για πραγματικές πληροφορίες ταυτότητας), γίνεται ολοένα και πιο δυνατό να αντιστοιχίσει κανείς τις συναλλαγές και τα αρχεία τους σε πραγματικά άτομα που τις ξεκίνησαν.

Οι χρηματοοικονομικές συναλλαγές πρέπει να είναι ιδιωτικές. Φανταστείτε αν οποιοσδήποτε χρήστης του Διαδικτύου μπορούσε να δει και να εντοπίσει τα κεφάλαια στον λογαριασμό σας στο JP Morgan μόνο γνωρίζοντας τον αριθμό λογαριασμού ή τον αριθμό κοινωνικής ασφάλισης· αυτό θα ήταν καταστροφικό.

Δημιουργία Ιδιωτικότητας Bitcoin στο Lightning Network

Δίκτυα επιπέδου-2 όπως το Bitcoin Lightning Network (LN) προσφέρουν κάποιο επίπεδο ιδιωτικότητας καθώς είναι χτισμένα ως ένα στρώμα πάνω από το κύριο blockchain. Παρόλο που το LN αναπτύχθηκε κυρίως για να προσθέσει ένα στρώμα κλιμακωσιμότητας στο Bitcoin, ορισμένα ενσωματωμένα χαρακτηριστικά του προσθέτουν ένα επιπλέον στρώμα ιδιωτικότητας στο Bitcoin.

Το LN δίνει στους χρήστες τη δυνατότητα να επιλέξουν μεταξύ δημόσιου ή ιδιωτικού καναλιού για συναλλαγές. Τα αρχεία συναλλαγών LN συνήθως δεν γράφονται απευθείας στο blockchain καθώς εκτελούνται μέσω καναλιών LN αντί στο ίδιο το blockchain· ωστόσο, για την εκτέλεση μιας συναλλαγής peer-to-peer στο LN, πρέπει να καταγραφούν δύο on-chain συναλλαγές — η συναλλαγή για το άνοιγμα ενός καναλιού LN και η συναλλαγή για το κλείσιμο ενός καναλιού LN. Αυτές οι δύο συναλλαγές καταγράφονται μόνιμα στο blockchain· όπως κάθε άλλη on-chain συναλλαγή, οι συναλλαγές open-channel και close-channel του LN είναι ορατές και μπορούν να αναλυθούν και να εντοπιστούν.

Μικροπληρωμές με Δρομολόγηση Κρεμμυδιού για το Lightning Network

Οι υλοποιήσεις πρωτοκόλλου δημιουργούνται για να ακολουθούν τις προδιαγραφές του Lightning Network. Οι προδιαγραφές που περιγράφουν τους κανόνες και τα πρότυπα του LN είναι γνωστές ως Basis of Lightning Technology (BOLT). Ακολουθώντας αυτό το σύνολο προτύπων επιτρέπεται η ενσωμάτωση των διαφόρων βελτιώσεων και υλοποιήσεων του LN βασισμένων σε πρωτόκολλα.

Η υλοποίηση δρομολόγησης κρεμμυδιού του LN χρησιμοποιεί ένα μορφότυπο μηνυμάτων βασισμένο στο Sphinx που επιτρέπει την ασφαλή και ιδιωτική δρομολόγηση των Συμβάσεων Hash Time Locked (HTLC) εντός του δικτύου. Το HTLC είναι μια συναλλακτική συμφωνία στην οποία δημιουργείται μια χρονο-βάση ενεχυρίαση μεταξύ των μερών (αποστολέας και δικαιούχος) η οποία απαιτεί από τον δικαιούχο να επιβεβαιώσει τη λήψη της πληρωμής πριν από μια προεπιλεγμένη προθεσμία. Η δαπάνη των κεφαλαίων περιορίζεται μέχρι να αποκαλυφθεί ένα κρυπτογραφικό αποδεικτικό της λήψης των κεφαλαίων.

Ο συνδυασμός του LN μεταξύ δρομολόγησης προέλευσης και δρομολόγησης κρεμμυδιού διατηρεί την κλιμακωσιμότητα και βελτιώνει την ιδιωτικότητα. Ακριβώς όπως η μέθοδος του TOR για τη μετακίνηση πακέτων δεδομένων μεταξύ κόμβων, η υλοποίηση της δρομολόγησης κρεμμυδιού του LN θολώνει τις πληροφορίες προέλευσης και προορισμού μεταξύ των ενδιάμεσων κόμβων ώστε ένας επιτιθέμενος σε επίπεδο δικτύου να μην μπορεί να συσχετίσει πακέτα που ανήκουν στην ίδια διαδρομή.

Ο αρχικός κόμβος κατασκευάζει τη διαδρομή που θα ακολουθήσει το πακέτο δεδομένων χρησιμοποιώντας τα δημόσια κλειδιά κάθε ενδιάμεσου κόμβου και του τελικού κόμβου. Χρησιμοποιώντας τις πληροφορίες των δημόσιων κλειδιών των ενδιάμεσων και τελικών κόμβων, ο αρχικός κόμβος δημιουργεί ένα κοινό μυστικό με χρήση του Elliptic-Curve Diffie-Helman (ECDH) – ενός ανώνυμου σχήματος συμφωνίας κλειδιών – για κάθε ενδιάμεσο κόμβο και τον τελικό κόμβο. Το κοινό μυστικό χρησιμοποιείται στη συνέχεια για τη δημιουργία μιας ψευδο-τυχαίας ροής byte.

Lightning Network στο επίσημο αποθετήριο GitHub του δηλώνει: «Σύμφωνα με το πνεύμα του Bitcoin για την αποκέντρωση και την αντίσταση στη λογοκρισία, εφαρμόζουμε ένα σχήμα δρομολόγησης κρεμμυδιού εντός του πρωτοκόλλου Lightning, ώστε να αποτρέψουμε τη δυνατότητα των συμμετεχόντων στο δίκτυο να λογοκρίνουν εύκολα τις πληρωμές, καθώς οι συμμετέχοντες δεν γνωρίζουν τον τελικό προορισμό καμίας δεδομένης πληρωμής. Επιπλέον, κωδικοποιώντας τις διαδρομές πληρωμών μέσα σε ένα πακέτο τύπου mix-net, μπορούμε να επιτύχουμε τα ακόλουθα χαρακτηριστικά ασφαλείας και ιδιωτικότητας: Οι συμμετέχοντες σε μια διαδρομή δεν γνωρίζουν τη ακριβή θέση τους μέσα στη διαδρομή. Οι συμμετέχοντες μέσα σε μια διαδρομή δεν γνωρίζουν την πηγή της πληρωμής, ούτε τον τελικό προορισμό της πληρωμής. Οι συμμετέχοντες μέσα σε μια διαδρομή δεν γνωρίζουν ακριβώς πόσοι άλλοι συμμετέχοντες συμμετείχαν στη διαδρομή πληρωμής. Κάθε νέα διαδρομή πληρωμής είναι υπολογιστικά αδιαφοροποιήσιμη από οποιαδήποτε άλλη διαδρομή πληρωμής.»

Για να μάθετε περισσότερα για το Bitcoin, επισκεφθείτε τον Οδηγό Επένδυσης στο Bitcoin.

Για να μάθετε περισσότερα για το Lightning Network, επισκεφθείτε τον Οδηγό Lightning Network.