Cos'è un MixNet e come funziona?

Ogni volta che dobbiamo migliorare la nostra privacy online, spesso abbiamo due opzioni: VPN o Tor. La maggior parte degli utenti di Internet adotterà il primo, mentre gli individui più esperti di tecnologia impiegheranno un mix dei due.

Ma in alcuni casi, MixNet, un’altra soluzione di anonimato non ampiamente adottata ma che offre potenti funzionalità di privacy, può essere migliore. Quindi, cos'è? Come funziona? E come si confronta con Tor e le VPN?

Cos'è MixNet?

MixNet è l'abbreviazione di Mix Network, una tecnologia che aiuta a mantenere private e sicure le informazioni inviate su Internet. Lo fa mescolando dati provenienti da diverse fonti prima di inviarli a destinazione. Ciò rende difficile per un estraneo trovare l'origine e la destinazione dei dati.

Mentre la maggior parte dei dati Internet sono crittografati e il loro contenuto è protetto da protocolli come TLS e SSL, contiene metadati che gli esterni possono analizzare e utilizzare per identificare mittenti e destinatari. Un MixNet implementa il mescolamento dei metadati per proteggere la privacy degli utenti.

Come funziona un MixNet?

Un MixNet applica protocolli che mescolano e mescolano dati provenienti da diverse fonti inviandoli attraverso una rete di nodi interconnessi. Combina metadati come posizione geografica, IP del mittente e del destinatario, dimensione del messaggio e orari di invio e ricezione. Ciò rende difficile per un estraneo ottenere informazioni significative che potrebbero aiutare a rivelare le identità degli utenti o prevedere il contenuto dei dati.

I MixNet sono costituiti da due componenti:

• PKI (infrastruttura a chiave pubblica): Il sistema che distribuisce il materiale a chiave pubblica e le informazioni sulla connessione di rete necessarie per il funzionamento di MixNet.
• Miscele: percorsi crittografici che fanno parte della rete mista. Ricevono i messaggi in arrivo, applicano la trasformazione crittografica e mescolano i dati per impedire agli osservatori di collegare i messaggi in entrata e in uscita.

Il sistema PKI alimenta la rete mista e, se compromessa, l'intera rete sarà a rischio perché l'aggressore può sostituire i nodi con altri sotto il suo controllo, consentendo loro di prendere il sopravvento. Ecco perché deve essere decentralizzato.

Le miscele scompongono i dati in bit e li trasformano in testo cifrato, risultando in unlinkability bit a bit. Il testo cifrato viene quindi trasmesso attraverso una cascata mista (ordine fisso dei nodi) prima di raggiungere la destinazione. Inoltre, i mix aggiungono latenza per prevenire attacchi basati su modelli temporali.

Sebbene un nodo misto sia sufficiente per risolvere i problemi di privacy, rischia di essere un singolo punto di fallimento. Pertanto, vengono utilizzati almeno tre mix, in cui ciascun nodo indipendente fornisce un ulteriore livello di anonimato e contribuisce alla resilienza collettiva della rete.

MixNet vs. Tor

Tor è un'altra tecnologia progettata per migliorare la privacy online più ampiamente adottata. Tuttavia, utilizza un approccio diverso per raggiungere l’anonimato.

Mentre MixNet funziona mescolando i dati per rendere difficile collegare l'origine e la destinazione, Tor utilizza una tecnica nota come routing della cipolla, dove i dati vengono crittografati a strati e instradati attraverso una serie di relè gestiti da volontari prima di raggiungere la loro destinazione.

I relè in una rete Tor funzionano solo per crittografare i dati con chiavi univoche senza sapere da dove proviene il traffico e dove è diretto. Ogni livello di crittografia rende difficile tracciare l'origine e la destinazione.

Tuttavia, in base alla progettazione, Tor richiede nodi di uscita, i relè finali della rete, che decrittografano l'ultimo livello di crittografia e lo inviano alla destinazione. Questo fattore introduce un problema di sicurezza se i relè finali sono dannosi.

Gli approcci unici all'anonimato online utilizzati da MixNets e Tor comportano diversi punti di forza e di debolezza. Ad esempio, MixNets è efficace nel prevenire la correlazione temporale e gli attacchi di conferma, mentre Tor è efficace contro il rilevamento delle impronte digitali dei siti Web e Sybil attacca.

Inoltre, Tor è più resiliente grazie a una rete e una base di utenti più ampie, mentre MixNet ha una latenza inferiore a causa del minor numero di relè di rete coinvolti. La scelta tra i due dipende da requisiti specifici, come il livello desiderato di anonimato, tolleranza alla latenza e dimensione della rete.

MixNet vs. VPN

VPN (Reti private virtuali) sono forse le piattaforme di anonimato e sicurezza online più ampiamente adottate, in parte grazie alla loro facilità di configurazione e all'ampio pool di fornitori di servizi sul mercato.

Le VPN creano un tunnel crittografato tra l'utente e un server. Il tunnel crittografa il traffico Internet dell'utente, nascondendo i suoi dati personali, la posizione e l'attività di navigazione, impedendo così a un estraneo di intercettare.

Questo approccio è diverso da MixNets che trasforma crittograficamente pezzi di dati di dimensioni bit prima della miscelazione e facendoli passare attraverso più relè per rendere difficile collegare i dati con le parti coinvolte.

Le VPN sono efficaci nei casi in cui si desidera nascondere la propria posizione, connettersi in modo sicuro al Wi-Fi pubblico, accedere a contenuti limitati per regione e mantenere la privacy generale durante la navigazione in Internet. Tuttavia, poiché devono fare affidamento su un’infrastruttura server VPN centralizzata, sono soggetti a problemi di fiducia e privacy.

D’altro canto, i MixNet sono più efficaci nei casi in cui sono necessari un forte anonimato e una protezione dei metadati. Inoltre hanno una latenza inferiore e un’architettura più decentralizzata rispetto alle VPN, che dipendono da server centralizzati.

Limitazioni di MixNet

I MixNet devono inoltre affrontare diverse limitazioni che possono incidere sulla loro efficacia e praticità...

1. Latenza: il processo di mixaggio ritarda i messaggi prima che vengano inoltrati. Sebbene ciò sia essenziale per prevenire attacchi di correlazione temporale, può influire sull'esperienza dell'utente per le applicazioni in tempo reale che richiedono interazioni a bassa latenza.
2. Problemi di scalabilità della rete: Con l'aumento del numero di utenti e messaggi, il mantenimento dei nodi mix richiesti e la gestione del processo diventano più complessi. La scalabilità della rete può rappresentare una sfida, soprattutto nelle applicazioni su larga scala di MixNets.
3. Larghezza di banda in testa: Il processo di miscelazione aumenta la dimensione dei pacchetti di dati, portando a un consumo di larghezza di banda maggiore rispetto alla comunicazione diretta. Ciò può rappresentare un problema per gli utenti con larghezza di banda limitata o applicazioni che richiedono un trasferimento dati efficiente.
4. Disagio per l'utente: MixNets potrebbe richiedere agli utenti di installare software specializzato o utilizzare protocolli specifici, il che potrebbe ostacolare un'adozione diffusa. Sono necessarie interfacce user-friendly e una perfetta integrazione per incoraggiare la partecipazione degli utenti.
5. Sybil attacca: MixNets può essere vulnerabile agli attacchi Sybil, in cui un utente malintenzionato crea molti nodi falsi per ottenere influenza sulla rete. Ciò potrebbe portare al reindirizzamento dei messaggi, alla manipolazione o alle violazioni della privacy.

Sebbene i MixNet offrano una forte protezione della privacy, i loro limiti li rendono opzioni meno convenienti per la privacy online. Tuttavia, diverse tecnologie imminenti stanno affrontando queste limitazioni. Ad esempio, HOPR utilizza la rete P2P dei nodi, che aumenta la scalabilità, mentre Nin organizza i nodi mix in livelli, formando un'architettura che offre maggiore scalabilità senza compromettere l'anonimato.

Dovresti usare MixNets?

L'utilizzo o meno di MixNets per migliorare la tua privacy online dipende dalle tue esigenze specifiche, dalla tua volontà di tollerare la latenza e il sovraccarico della larghezza di banda e dalla compatibilità delle tue applicazioni.

Le Mixnet sono adatte se sei particolarmente interessato a rimanere anonimo e se hai applicazioni che non sono sensibili al fattore tempo; ma non sono adatti se preferisci soluzioni user-friendly o utilizzi applicazioni di comunicazione in tempo reale. In ogni caso, è importante valutare attentamente i vantaggi, i limiti e le considerazioni prima di decidere se i MixNet sono necessari.