匿名通信技术探析

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1、匿名通信技术探析1匿名通信的研究背景及概念1.1匿名通信的研究背景匿名最初源于古希腊语，其含义主要是指无法识別一个人的身份信息。随着Inter的应用的快速发展，特别是基于X络的电子商务应用越来越多，计算机X络已经成为人们信息共享、信息交流不可或缺的平台。如电子投票、X上购物、社交X络、X络聊天和电子证券交易等。此外，匿名通信在军事机构、执法机关、以及情报和反情报机关等安全性要求很高的环境中也有很重要的用途。但是，人们在享受Inter所带来的极大便利时，又不得不面临着Inter上的隐私威胁。人们在保护传输数据秘密性、完整性和真实性的基础上，越来越关注如何保护通信用户的身份

2、信息，如何保护提供X络服务的用户身份信息，以及如何抵御对用户通信的流量分析，而这正是匿名通信的研究范围。1.2匿名通信的概念匿名通信是由Chaum提出的，他提出了基于Mix节点的匿名通信算法，Mix节点接收多个发送者的消息，并对这些消息进行混合处理，然后传输给接收者，因此掩盖了发送者和接收者的身份信息，实现了匿名。匿名通信(anonymousmunication)是通过一定的方法将业务流中的通信实体的X络地址、实体间的通信关系等隐私信息加以隐藏，使攻击者无从直接获知或推知双方的通信关系或通信的一方。在发送者与接收者的通信中，如果接收者并不知道发送者的身份，并且第三方观察

3、者并不能把发送者和接收者关联起来，则称发送者匿名地与接收者通信.有时允许接收者知道发送者的身份，但发送和接收者之间都会对观察者隐藏他们之间的通信。2匿名通信系统2.1匿名邮件系统电子邮件系统是匿名通信技术的主要应用之一。从1993年至今匿名邮件系统从最初的0型系统发展为如今的m型系统。2003年11月，X络上运行着大约40多台MiXMaster邮件服务器，其中大部分同时支持I型和n型匿名邮件协议。MixMinion匿名邮件系统是现今最新的匿名邮件系统，它也被称为m型匿名邮件系统，与前面的匿名邮件系统相比，具有了匿名回复、抵御重放攻击、前向匿名、增加掩护流量等新特性，提高

4、了安全性。2.2匿名连接系统包括了OnionRouting系统、ixes系统、Freedom系统、MorphMix系统以及我国中国科学院计算技术研究所开发的PZP匿名通信协议ixes系统是由德国德累斯顿科技大学(DresdenuniversityofTechnology)主持开发的一个开源项目，其目标是提供Inter上匿名的、不可监测的通信服务，保护用户的个人隐私主持开发的用于X页浏览的匿名通信系统。Freedom系统由零知识系统(Zero-Kno)公司开发的用于匿名X络连接的商用系统。MorphMix系统可以看作是一个基于PZP思想的Tor系统，它同样是使用匿名通道方

5、式建立匿名X络，支持延迟敏感的X络应用。IX系统和Croan,Rubin和Cranor设计的匿名发布系统Publius;剑桥大学的Anderson于1996年提出EternityService系统;Berkeley大学的Reaster(TypeII)、Mixminion(TypeIII)等。基于OnionRouting算法的匿名通信系统是在Reed等人1998年提出的OnionRouting算法基础上发展起来的。基于OnionRouting算法的匿名通信系统更注重数据通信的实时性以及系统的简单性、有效性和可实施性，其特点为：(1)该系统建立在TCP传输的基础上，节点之间

6、通常通过SSL方式传输。(2)该系统在路径建立时采用非对称密钥算法加密，在数据通信时采用对称密钥算法加密，以提高数据传输效率，降低时延。(3)该系统采用实时复用并转发，不对通信数据进行乱序、固定输入输出流量等批处理。基于OnionRouting算法的匿名通信系统包括Tor、FreeNet等。基于泛洪算法的匿名通信系统，主要基于Flooding、Epidemic等类洪泛算法实现匿名通信，目前仍处于实验室研究阶段。基于泛洪算法的匿名通信系统一般具有以下特点：(1)发起者在发起匿名传输之前完全不清楚匿名传输的路径，也无需得到传输中间节点的任何信息。(2)发起者的每一次匿名传输

7、路径并不固定。(3)匿名通信X络中的任何一个中间节点都不知道匿名通信的发起者和接收者。基于泛洪算法的匿名通信系统主要面临的挑战是系统会产生大量的X络传输流量，对于X络带宽的需求较大，在目前的状态下，系统算法的稳定性和可靠性还不够。4匿名通信所面临的挑战虽然加密技术可以保护通信的内容，但是攻击者可以通过通信流分析(Trafficanalysis)手段观察出“谁和谁”在通信，通信的时间及通信流的多少等。因此，仅靠加密技术并不能完全保证通信的安全，尤其是在Inter这样一个开放环境中，通信者的身份保护就显得更为必要。从信息的数据加密到通信者身份