O que é ‘Onion Routing’?

Onion routing é um modelo de rede que ajuda os usuários a alcançar privacidade e anonimato quase inquebráveis na Internet, aplicando técnicas de comunicação anônima que ocultam tanto a origem quanto o destino dos dados. O uso diário da Internet traz grandes preocupações de privacidade. Essas preocupações incluem espionagem e bisbilhotagem das atividades dos usuários da web, rastreamento de localização, vazamentos de dados e roubo de identidade. Provedores de Serviços de Internet (ISPs), autoridades governamentais, empresas de tecnologia e cibercriminosos invadem a privacidade dos usuários por várias razões — principalmente razões antiéticas e maliciosas. Os ISPs podem vender registros das atividades de navegação dos usuários para obter lucro; esses comportamentos de navegação podem ser usados para segmentação de anúncio inadequada. Um exemplo infame de invasão de privacidade online é o Cambridge Analytica-Facebook escândalo de dados.

Uma pesquisa centrada na privacidade dos usuários online realizada pela empresa de pesquisa de mercado e consultoria Ipsos no início de 2022 revela que “uma maioria esmagadora (84%) diz que está pelo menos um pouco preocupada com a segurança e a privacidade dos dados pessoais que fornecem na internet.”

As autoridades frequentemente responsabilizam as empresas de big tech pela privacidade dos usuários e por vazamentos de dados, às vezes aprovando leis para melhorar a conformidade de privacidade das empresas. A União Europeia (UE), em maio de 2018, introduziu o Regulamento Geral de Proteção de Dados (GDPR). O GDPR regula como os dados pessoais de indivíduos na UE podem ser processados e transferidos.

As autoridades que promulgam essas leis de proteção de dados e privacidade às vezes são as próprias culpadas de espionagem injustificada e rastreamento das atividades dos usuários, especialmente transações financeiras. Lembra-se do denunciante da National Security Agency (NSA), Edward Snowden, e seus vazamentos e divulgações de programas de vigilância global operados pela NSA, operadoras de telecomunicações e outras agências governamentais?

Uma das formas comprovadas de contornar essas vigilâncias em massa e invasões de privacidade é o uso de técnicas ou protocolos de comunicação testados ao longo do tempo, baseados em tecnologia centrada na privacidade.

Software e sistemas de rede como o The Onion Router (TOR) oferecem criptografia em múltiplas camadas. O TOR usa o método de onion routing para enviar e receber pacotes de dados. Uma rede voluntária de nós (servidores) ao redor do mundo compõe a rede de sobreposição onion-routed do TOR. Usando Onion Routing, esses nós “saltam” pacotes de dados criptografados de forma que escapam à detecção.

Onion routing permite comunicação criptografada ao construir camadas sucessivas de criptografia. Os pacotes criptografados são empilhados como as camadas de uma bulbo de cebola. Cada camada de criptografia só pode ser lida por um nó. Os nós entre o remetente e o destinatário dos dados são conhecidos como nós intermediários. Cada nó intermediário “descasca” a camada que lhe corresponde. As camadas criptografadas se movem entre os nós intermediários até que os dados cheguem ao nó de destino, que “descasca” a camada mais interna de criptografia. Os nós intermediários não têm ideia do destino ou do tamanho dos dados enviados. Cada camada de criptografia “descascada” pelos nós intermediários contém apenas informações sobre o salto anterior (nó predecessor) e o próximo salto (nó sucessor).

Fonte: Wikimedia Commons

Algumas ferramentas úteis para evitar vigilância que utilizam onion routing são o OnionShare – uma ferramenta de código aberto para compartilhar arquivos de qualquer tamanho anonimamente na Internet – e o TOR Browser – uma ferramenta para navegar na web de forma privada, sem deixar “rastos”.

O onion routing foi desenvolvido inicialmente como um protocolo de segurança de comunicação por pesquisadores da Marinha dos EUA para proteger comunicações de inteligência online.

O onion routing é amplamente utilizado por jornalistas, ativistas, autoridades policiais e atores maliciosos para comunicações seguras online.

Blockchain e Privacidade

Preocupações de privacidade também estão presentes no Web3 e no Bitcoin. Embora as transações de bitcoin sejam pseudônimas (usam pseudônimos como chaves e hashes para manter registros, em vez de informações de identidade real), está se tornando cada vez mais possível correlacionar transações e seus registros a indivíduos reais que as iniciaram.

Transações financeiras precisam ser privadas. Imagine se qualquer usuário da Internet pudesse ver e rastrear os fundos da sua conta bancária JP Morgan apenas conhecendo seu número de conta bancária ou número de segurança social; isso seria desastroso.

Construindo Privacidade do Bitcoin na Lightning Network

Redes de camada 2, como a Lightning Network (LN) do Bitcoin, oferecem certo nível de privacidade, pois são construídas como uma camada sobre a blockchain principal. Embora a LN tenha sido desenvolvida principalmente para adicionar escalabilidade ao Bitcoin, algumas de suas características inerentes adicionam uma camada extra de privacidade ao Bitcoin.

A LN permite que os usuários escolham entre um canal público ou um canal privado para transações. Os registros de transações da LN normalmente não são escritos diretamente na blockchain, pois são realizados via canais LN ao invés da própria blockchain; entretanto, para efetuar uma transação ponto a ponto na LN, duas transações on-chain precisam ser registradas — a transação para abrir um canal LN e a transação para fechar um canal LN. Essas duas transações são permanentemente registradas na blockchain; como qualquer outra transação on-chain, as transações de open-channel e close-channel da LN são visíveis e podem ser analisadas e rastreadas.

Micropagamentos com Onion Routing para a Lightning Network

Implementações de protocolos são construídas para seguir as especificações da Lightning Network. As especificações que descrevem as regras e padrões da LN são conhecidas como Base da Tecnologia Lightning (BOLT). Seguir esse conjunto de padrões permite que as diversas melhorias e implementações baseadas em protocolo da LN se integrem.

A implementação de onion routing da LN utiliza um formato de mensagem baseado em Sphinx. permite o roteamento seguro e privado de Hash Time Locked Contracts (HTLCs) dentro da rede. HTLC é um acordo transacional no qual um escrow baseado em tempo é criado entre as partes (remetente e beneficiário) que exige que o beneficiário reconheça o recebimento do pagamento antes de um prazo pré-determinado. O gasto de fundos é restrito até que uma prova criptográfica do recebimento dos fundos seja divulgada.

A combinação de source routing e onion routing da LN mantém a escalabilidade e melhora a privacidade. Assim como o método do TOR de saltar pacotes de dados entre nós, a implementação de onion routing da LN ofusca as informações de origem e destino entre os nós intermediários para garantir que um atacante em nível de rede não possa associar pacotes pertencentes à mesma rota.

O nó de origem constrói a rota que o pacote de dados seguirá usando as chaves públicas de cada nó intermediário e do nó final. Utilizando as informações das chaves públicas dos nós intermediários e final, o nó de origem cria um segredo compartilhado usando Elliptic-Curve Diffie-Helman (ECDH) – um esquema de acordo de chave anônima – para cada nó intermediário e o nó final. O segredo compartilhado é então usado para gerar um fluxo pseudo-aleatório de bytes.

Lightning Network em seu repositório oficial no GitHub afirma: “Em linha com o espírito de descentralização e resistência à censura do Bitcoin, empregamos um esquema de onion routing dentro do protocolo Lightning para impedir que os participantes da rede censurem pagamentos facilmente, já que os participantes não conhecem o destino final de qualquer pagamento dado. Além disso, ao codificar rotas de pagamento dentro de um pacote tipo mix-net, conseguimos alcançar as seguintes características de segurança e privacidade: Os participantes de uma rota não sabem sua posição exata dentro da rota. Os participantes dentro de uma rota não sabem a origem do pagamento, nem o destino final do pagamento. Os participantes dentro de uma rota não sabem exatamente quantos outros participantes estavam envolvidos na rota de pagamento. Cada nova rota de pagamento é computacionalmente indistinguível de qualquer outra rota de pagamento.”

Para saber mais sobre Bitcoin, visite nosso Guia de Investimento em Bitcoin.

Para saber mais sobre a Lightning Network, visite nosso Guia da Lightning Network.