Vad är ‘Onion Routing’?

Onion routing är en nätverksmodell som hjälper användare att uppnå nästan ogenomtränglig integritet och anonymitet på internet genom att tillämpa anonyma kommunikationstekniker som döljer både källan och destinationen för data. Daglig användning av internet medför stora integritetsproblem. Dessa problem inkluderar spionage och avlyssning av webb‑användares aktiviteter, platsspårning, dataintrång och identitetsstöld. Internetleverantörer (ISP), myndigheter, teknikföretag och cyberkriminella invaderar användarnas integritet av olika skäl – mestadels oetiska och skadliga skäl. ISP kan sälja register över användarnas webbläsningsaktiviteter för vinst; dessa webbläsningsbeteenden kan användas för otillbörlig annons-inriktning. Ett ökänd exempel på intrång i onlinintegritet är Cambridge Analytica-Facebook dataskandalen.

En undersökning inriktad på online-användares integritet genomförd av marknadsundersöknings- och konsultföretaget Ipsos i början av 2022 visar att ”En överväldigande majoritet (84 %) säger att de åtminstone är något oroade över säkerheten och integriteten för de personuppgifter de lämnar på internet.”

Myndigheter håller ofta big tech företag ansvariga för användarnas integritet och dataintrång, och ibland inför lagar för att förbättra företagens efterlevnad av integritet. Europeiska unionen (EU) införde i maj 2018 den Allmänna dataskyddsförordningen (GDPR). GDPR reglerar hur personuppgifter för individer i EU får behandlas och överföras.

Myndigheter som stiftar dessa dataskydds- och integritetslagar är ibland de som är skyldiga till obefogat spionage och spårning av användares aktiviteter, särskilt finansiella transaktioner. Kommer du ihåg National Security Agency (NSA)-visselblåsaren Edward Snowdens läckor och avslöjanden av globala övervakningsprogram som drivs av NSA, teleoperatörer och andra myndigheter?

Ett av de beprövade sätten att kringgå denna massövervakning och integritetsintrång är att använda tidstestade kommunikationstekniker eller protokoll som bygger på integritetscentrerad teknik.

Programvara och nätverkssystem som The Onion Router (TOR) erbjuder flerskiktskryptering. TOR använder onion routing‑metoden för att skicka och ta emot datapaket. Ett volontärnätverk av noder (servrar) över hela världen utgör TOR:s onion‑ruttade overlay‑nätverk. Genom att använda Onion Routing “hoppar” dessa noder med krypterade datapaket på ett sätt som undviker upptäckt.

Onion routing möjliggör krypterad kommunikation genom att bygga ett successivt lager av kryptering. De krypterade paketen är lagerade som lagren i en lök. Varje krypteringslager kan endast läsas av en nod. Noderna mellan avsändaren och mottagaren av data kallas mellanliggande noder. Varje mellanliggande nod “skalar av” det lager som gäller för den. De krypterade lagren rör sig mellan mellanliggande noder tills datan når destinationsnoden som “skalar av” det innersta krypteringslagret. Mellanliggande noder har ingen aning om destinationen eller längden på den skickade datan. Varje lager som “skalats av” av mellanliggande noder innehåller endast information om den föregående hoppet (föregående nod) och det nästa hoppet (efterföljande nod).

Källa: Wikimedia Commons

Några användbara verktyg för att undvika övervakning som använder onion routing är OnionShare – ett öppen källkods‑verktyg för att dela filer av vilken storlek som helst anonymt på internet – och TOR Browser – ett verktyg för att surfa på webben privat, utan att lämna “fingeravtryck”.

Onion routing utvecklades först som ett kommunikationssäkerhetsprotokoll av forskare från den amerikanska marinen för att skydda underrättelsekommunikation online.

Onion routing‑kommunikationsverktyg används i stor utsträckning av journalister, aktivister, brottsbekämpning och skadliga aktörer för säker kommunikation online.

Blockchain och integritet

Integritetsfrågor finns också i Web3 och Bitcoin. Även om bitcoin‑transaktioner är pseudonyma (använder alias som nycklar och hash‑värden för att hålla register, istället för verklig identitetsinformation), blir det alltmer möjligt att matcha transaktioner och deras register med de faktiska individer som initierade dem.

Finansiella transaktioner måste vara privata. Föreställ dig om vilken internetanvändare som helst kunde se och spåra pengarna i ditt JP Morgan-bankkonto bara genom att känna till ditt kontonummer eller personnummer; det skulle vara katastrofalt.

Bygga Bitcoin‑integritet på Lightning Network

Layer‑2‑nätverk såsom Bitcoin Lightning Network (LN) erbjuder en viss grad av integritet eftersom de är byggda som ett lager ovanpå huvud‑blockkedjan. Även om LN utvecklades för att främst lägga till ett skalningslager till Bitcoin, ger vissa av dess inneboende funktioner ett extra lager av integritet till Bitcoin.

LN ger användare möjlighet att välja mellan en offentlig kanal eller en privat kanal för transaktioner. LN‑transaktionsposter skrivs vanligtvis inte direkt på blockkedjan eftersom de genomförs via LN‑kanaler snarare än på själva blockkedjan; dock, för att genomföra en peer‑to‑peer‑transaktion på LN, måste två on‑chain‑transaktioner registreras – transaktionen för att öppna en LN‑kanal och transaktionen för att stänga en LN‑kanal. Dessa två transaktioner lagras permanent på blockkedjan; precis som alla andra on‑chain‑transaktioner är LN:s open-channel– och close-channel-transaktioner synliga och kan analyseras och spåras.

Lök‑ruttade mikrobetalningar för Lightning Network

Protokollimplementationer byggs för att följa specifikationerna för Lightning Network. Specifikationerna som beskriver reglerna och standarderna för LN kallas Basis of Lightning Technology (BOLT). Att följa denna standard möjliggör att olika protokollbaserade förbättringar och implementationer av LN kan integreras.

Den onion routing‑implementationen av LN använder ett Sphinx‑baserat meddelandeformat som möjliggör säker och privat routning av Hash Time Locked Contracts (HTLCs) inom nätverket. HTLC är ett transaktionsavtal där en tidsbaserad escrow skapas mellan parterna (avsändare och mottagare) som kräver att mottagaren bekräftar mottagandet av betalningen innan en förutbestämd deadline. Utgift av medel är begränsad tills ett kryptografiskt bevis på mottagandet av medel avslöjas.

LN:s kombination av källruttning och onion routing upprätthåller skalbarhet och förbättrar integriteten. Precis som TOR:s metod att hoppa datapaket mellan noder, fördunklar LNs implementation av onion routing ursprungs‑ och destinationsinformation mellan mellanliggande noder för att säkerställa att en angripare på nätverksnivå inte kan koppla ihop paket som tillhör samma rutt.

Ursprungsnoden konstruerar den rutt som datapaketet ska ta genom att använda de offentliga nycklarna för varje mellanliggande nod och den sista noden. Genom att använda den offentliga nyckelinformationen för de mellanliggande och sista noderna skapar ursprungsnoden en delad hemlighet med Elliptic-Curve Diffie‑Helman (ECDH) – ett anonymt nyckelavtals‑schema – för varje mellanliggande nod och den sista noden. Den delade hemligheten används sedan för att generera ett pseudo‑slumpmässigt flöde av byte.

Lightning Network in its official GitHub repository states: “I linje med Bitcoins anda av decentralisering och censurmotstånd använder vi ett onion routing‑schema inom Lightning‑protokollet för att förhindra att deltagare i nätverket enkelt kan censurera betalningar, eftersom deltagarna inte känner till den slutgiltiga destinationen för någon given betalning. Dessutom, genom att koda betalningsrutter i ett mix‑net‑liknande paket, kan vi uppnå följande säkerhets‑ och integritetsfunktioner: Deltagare i en rutt känner inte till sin exakta position i rutten. Deltagare i en rutt känner inte till betalningens källa, inte heller den slutgiltiga destinationen för betalningen. Deltagare i en rutt är inte medvetna om exakt hur många andra deltagare som var involverade i betalningsrutten. Varje ny betalningsrutt är beräkningsmässigt omöjlig att skilja från någon annan betalningsrutt.”

För att lära dig mer om Bitcoin, besök vår Guide för att investera i Bitcoin.

För att lära dig mer om Lightning Network, besök vår Guide för Lightning Network.