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| 本文作者： 恒亮 | 2016-07-12 18:12 |
由于众所周知的原因，国内的小伙伴如果想去外面看看，就不得不借助于VPN、GoAgent及其变种或者花样繁多的代理服务，其中Tor（The Onion Router）这款免费、开源的网络匿名软件，一直占据着一个非常重要的位置。
从2002年9月份发布以来，Tor项目一直以绝对的匿名性和安全性著称（仅限于数据内容的安全）。它的基本实现原理是将用户要发送的数据包进行多层加密（从密码学上讲不存在破解的可能性），然后随机、依次的将数据包发送到Tor网络中的若干个中间结点，最后才到达真正的目的地。如此一来，攻击者就不可能破译数据包的内容，也不会知道数据包的源头和目的地究竟是谁，由此实现了其匿名性和安全性。
由于匿名和安全的特性，因此除了“搭梯子”这件事之外，Tor的应用范围非常广泛。除了不法分子的不法用途，社会活跃分子也会利用Tor来规避审查，军方会用Tor进行安全通信，家长使用Tor保护孩子和家庭隐私，新闻界用Tor来进行新闻背景的调查和信息来源的核实等等。
插一句题外话。此前，还是由于众所周知的原因Tor的国内结点被集体封禁，不过自从加入Meek混淆网络的插件，据坊间传闻新版本的Tor又能正常使用了，感兴趣的小伙伴们可以自行搜索教程并尝试。
言归正传。由于Tor随机地在结点之间传输数据包，这一点虽然保证了匿名性，但其实是有缺陷的。即当攻击者掌握了大量结点之后，虽然Tor会随机挑选结点，可是奈何所有结点都在掌控之中，那么如此一来攻击者虽然截获不了数据包的内容（因为多层加密的存在），却有可能替换内容，比如填入一些垃圾信息，同时，用户发送数据包的源头和目标节点也被暴露了，这样一来所谓的匿名性就不复存在。另一方面，由于多层的加密和多个结点（Tor规定至少3个结点）的转发，大大降低了连接速度，影响了用户体验（关于速度慢这一点，虽然Tor的开发者已经做出大量努力，但其实还是很慢的，因为转发这个机制无法从根本上避免）。
针对Tor的上述缺陷，来自MIT（麻省理工）的毕业生Albert Kwon和他瑞士洛桑联邦理工大学的小伙伴们日前共同攻克了该难题，他们在Tor的基础上进行了改进和升级，并将新的软件命名为Riffle。
Albert Kwon团队在Tor的基础上进行了两点主要改进。
首先，在Riffle网络的数据包被中间结点转发之前，当前的包持有者会修改其来时路径。比如数据包从A经过B发送到C，这时C在转发出去之前，可能将路径修改成从B经由A发送到C，然后再发送到下个结点，这样一来就避免了被追踪。可能有小伙伴会问，那远端回复的数据怎么回来？这就是Tor本来的机制问题了，因为本来人家就不是按套路原路返回的。
其次，Riffle网络的中间结点在转发数据包时，加入了广播机制和数字签名。所谓广播机制就是指数据包在发送到下个随机结点时，不会只发送到唯一的一个点，而是以广播的形式覆盖到所有可达的结点，这样一来攻击者就更加无法追踪。此外，Riffle在数据包的多层加密基础上又加入了数字签名，即转发之前会在数据包里追加一个校验码，这样一来攻击者如果恶意替换了数据包内容，那么接收者就能马上察觉，避免了数据的恶意串改。
其实，上述的改进技术在几年之前就已经出现，可是由于广播机制太浪费带宽，而数字签名校验又增加了系统复杂度和结点的硬件实现难度，因此并未被应用到Tor之中。可是Albert Kwon团队攻克了其中的技术难点，成功改进了Tor。（关于具体的实现，技术宅可以点击这里，详细了解Riffle的实现机制）
关于转发引起的延时，Riffle团队的理念是尽量减小网络的规模，即减少转发的次数。虽然转发次数的减少意味着安全性的降低，然而大大增强了传输的速度，加上Riffle在安全性上本身的改进，所以总体上讲Riffle比Tor的用户体验要提升了很多。据Albert Kwon表示，在千兆局域网的测试环境下，如果数以百计的用户之间共享文件，Raffle的理论速度可以达到100KB/s，如果10万用户同时发布微博，延时可以控制在10s之内。（其实还是很慢的说）
目前，还没有Riffle的公测版提供下载，Albert Kwon和团队成员表示还需要精简和优化代码。他们也没有想过将项目商业化或者有一天能替代Tor的地位，虽然体验相比Tor会有提升，但他们表示相比Tor的全球化大范围布局，Riffle应该是一款小范围局域网之内的匿名安全软件。
Albert Kwon表示，虽然Tor和Riffle的设计理念多有不同，不过如果将他们作为彼此的补充，或许能给互联网的匿名性和安全性提供更好的解决方案。
来源：techcrunch，jobbole，shazidoubing
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