Анонімна мережа — це тип комп'ютерної мережі, в якій трафік маршрутизується через низку машин користувачів, які є вузлами цієї мережі, що працює в Інтернеті. Відправна точка і пункт призначення ніколи не взаємодіють безпосередньо один з одним, а комунікація здійснюється за допомогою декількох проходів через вузли учасників, таким чином досягається анонімність. Багаторівневе шифрування і розподілена природа анонімних мереж, що усуває єдину точку відмови та єдиний вектор атаки, роблять перехоплення трафіку або навіть злом частини вузлів мережі не фатальною подією.
Мотиви анонімності
Джон Пілджер вважає, що моніторинг населення з боку держави має на меті контролювати та стримувати загрози проти «консенсусної точки зору щодо існуючої влади» або проти структурної спадкоємності влади та її привілеїв.
Використання анонімних технологій має багато причин, більшість з яких є спільними для всіх форм онлайн-активності. Користувачі, які бажають бути анонімними, зазвичай не хочуть, щоб їх ідентифікували як видавців (відправників) або читачів (одержувачів) інформації. Серед поширених причин:
Цензура на місцевому, корпоративному чи державному рівнях та обмеження свободи вираження поглядів. Перехоплювачі вважають, що матеріал є викривальним і його поширення є незаконним. Індивідуальний інтерес до конфіденційності, як-от запобігання збору даних чи відстеженню. Є підстави вважати, що методи соціальної інженерії використовуються для впливу або тиску на оператора сервера. Матеріал є законним, але викликає суспільний осуд, сором або соціальні проблеми. Побоювання помсти щодо: активістів, інформаторів, авторів неофіційних витоків інформації та людей, які не приймають обмежень на інформацію або знання.
Уряди також зацікавлені в анонімних технологіях. Військово-морські сили США фінансували дослідження анонімного типу маршрутизації, що стало основою для розробки мережі TOR, яка пізніше була підтримана Electronic Frontier Foundation і зараз розробляється некомерційною організацією.
У 2013 році колишній співробітник АНБ Едвард Сноуден оприлюднив через Tor тисячі засекречених документів АНБ щодо їхньої програми PRISM. Програма PRISM — це програма стеження АНБ для відстеження онлайн-комунікації, в рамках якої вони прослуховували багатьох інтернет-користувачів і дев'ять інтернет-компаній, включаючи Facebook, Google, Microsoft і Yahoo. Документи, які оприлюднив Сноуден, показали, що користувачі Tor також були мішенню для АНБ протягом багатьох років. У презентації, яку отримав Сноуден, під назвою «Tor Stinks», АНБ визнає, що «ніколи не зможе постійно деанонімізувати всіх користувачів Tor». Файли викривали проблеми організації з розшифровкою електронних листів і зашифрованих журналів чату в Tor, попри її здатність зламувати системи онлайн-зв'язку. Сноудену було поставлено звинувачення за двома пунктами — у порушенні закону про шпигунство і крадіжці державної власності США. 21 червня 2013 року Міністерство юстиції США зняло звинувачення зі Сноудена, зробивши виняток для політичних злочинів. Його дії викликали дебати про масове стеження і напругу між національною безпекою і приватним життям. Але це саме те, чого прагнув Сноуден: «Я не хотів змінити суспільство. Я хотів дати суспільству шанс визначити, чи варто йому самому змінюватися. Все, чого я хотів, — це щоб громадськість мала можливість впливати на те, як нею керують». Сноуден завжди публічно підтримував Tor. За його словами, Tor є критично важливою технологією для захисту наших прав на публікацію. «Дизайн системи Tor побудований таким чином, що навіть якби уряд США захотів підірвати її, він не зміг би цього зробити, оскільки це децентралізована влада».
Історія Першою відносно успішною анонімною мережею був комерційний сервіс Freedom, який функціонував з 1998 до 2001 року. Компанією були встановлені виділені сервери, з якими клієнти з'єднувалися за допомогою криптографічного протоколу. Вузол, на який приходили пакунки від користувача Freedom, не міг ідентифікувати цього відправника. Сама мережа функціонувала на рівні протоколу IP. У цей же час почали активно розвиватися інші проєкти.
Класифікація
Децентралізовані анонімні мережі У децентралізованих мережах кожен комп'ютер може встановлювати з'єднання з іншими комп'ютерами та надсилати їм запити на ресурси. Кожна машина обробляє запити інших як сервер, надсилаючи та отримуючи запити, а також виконуючи інші допоміжні та адміністративні функції. Будь-який учасник такої мережі не гарантує постійного з'єднання і може розірвати його в будь-який момент. Однак, коли мережа досягає певного розміру, в ній одночасно починають існувати безліч серверів з однаковими функціями.
Freenet — децентралізована, стійка до цензури та анонімна однорангова мережа, написана на Java, з відкритим програмним кодом. В основному використовується для публікації будь-яких матеріалів без суттєвої можливості ідентифікації автора. Конфіденційність даних забезпечується надійним шифруванням: щоб отримати файл, у запиті необхідно вказати пов'язаний з ним ключ. Роль цього ключа виконує хеш-код файлу або DSA-ключ, який також є механізмом перевірки цілісності файлу.
— програмний пакет для безпечних, безсерверних P2P-з'єднань, написаний на мові C і є проєктом GNU. Сервіс реалізований на мережевому рівні і в основному використовується для анонімного обміну файлами без будь-якої цензури в мережі. Анонімність забезпечується за рахунок того, що повідомлення від одного вузла в мережі неможливо відрізнити від повідомлень від інших, в передачі яких цей вузол бере безпосередню участь. Всі вузли діють як маршрутизатори, з'єднання між ними зашифровані, а використання пропускної здатності підтримується на постійному рівні. Для розподілу ресурсів GNUnet використовує просту економічну модель, що базується на надлишку: вузли, які роблять найбільший внесок у мережу, винагороджуються кращим сервісом. Проєкт GNUnet розпочався у 2001 році і був натхненний низкою технічних ідей, спрямованих на забезпечення безпечного обміну файлами в однорангових мережах. Основні технічні аспекти GNUnet детально описані в низці наукових публікацій. Серед них — покращене кодування вмісту ECRS та новий анонімний протокол маршрутизації gap, що дозволяє розвивати активних учасників GNUnet. У періоди високого навантаження на мережу пріоритет надаватиметься учасникам, які зробили більший внесок у минулому. Крім того, GNUnet є розширюваною і полегшує створення нових однорангових програм на її основі або використання альтернативних мережевих транспортів для передачі даних.
Gnutella (вимовляється з беззвучним g) — це децентралізований одноранговий для обміну файлами, розроблений (винахідником і колишнім розробником аудіоплеєра Winamp). Попри свою назву, Gnutella не є частиною проєкту GNU. gtk-gnutella є вільним сервером/клієнтом для протоколу Gnutella.
Мережа Gnutella повністю децентралізована. Це означає, що немає центральних серверів для обробки пошукових запитів. Перевагою такої структури мережі є її надійність, оскільки пошукові запити можуть бути переадресовані, навіть якщо окремі частини мережі тимчасово недоступні. Недоліком, однак, є велика тривалість виконання пошукового запиту, оскільки немає центрального індексного сервера, і високе навантаження на мережу, оскільки кількість запитів зростає в геометричній прогресії з відстанню до клієнта, який шукає інформацію.
Недоліки Gnutella ініціювали розробку принципово нових алгоритмів пошуку маршрутів і ресурсів, що призвело до створення групи протоколів DHT і, зокрема, Kademlia, яка широко використовується у великих мережах.
Gnutella2, G2 — це децентралізований одноранговий мережевий протокол, який використовується, зокрема, для обміну файлами. Він був опублікований у 2002 році Майклом Стоуксом і є наступником Gnutella.
(невидимий мул) — мультиплатформний P2P-клієнт на основі aMule, який забезпечує анонімний обмін файлами в мережі I2P. До версії 1.2.2 для підключення до мережі I2P вимагалося окреме програмне забезпечення маршрутизатора. Однак, починаючи з версії 1.2.3, iMule також можна використовувати як незалежний клієнт, оскільки він має вбудований I2P-маршрутизатор. Однак для використання інших послуг, пропонованих I2P, необхідний окремий I2P-маршрутизатор, який дбає про анонімізацію зв'язку між різними клієнтами і який легко встановити.
I2P — форк проєкту Freenet, розпочатий у 2003 році з метою забезпечити анонімний доступ до захищених ресурсів, серед яких BitTorrent-клієнт (I2PSnark), адресна книга, генератор QR-кодів, безпечний поштовий клієнт (Susimail), децентралізований форум (Syndie), чат (Irc2P), шлюзи Freenet і Mnet. У стандартній установці I2P маршрутизатор використовує як NTCP (транспорт на основі Java NIO), так і SSU2 (Secure Semireliable UDP називається «напівнадійним», оскільки він повторно передає непідтверджені повідомлення, але тільки до максимальної кількості разів, після чого повідомлення відкидається), підтримується NTCP-over-IPv6 (починаючи з версії 0.9.8). I2P використовує просту комбінацію асиметричних і симетричних алгоритмів шифрування (ElGamal/AES+SessionTags — використовується для наскрізного шифрування), щоб забезпечити конфіденційність і цілісність повідомлень. Кожен маршрутизатор в мережі бере участь у забезпеченні анонімності мережі і кожен бере участь у відправленні та отриманні мережевого трафіку. Мережа має власний унікальний DNS, що дозволяє розміщувати і дзеркально відображати контент з Інтернету.
Kad Network (Kad) — оверлейна файлообмінна P2P мережа, реалізація протоколу однорангового зв'язку Kademlia (Кадемлія). «Kademlia» є різновидом розподіленої геш-таблиці (DHT) на основі протоколу UDP.
RetroShare — децентралізована F2F-мережа обміну файлами без центральних серверів і соціальна мережа, яка не залежить від корпоративних систем або урядової цензури для створення зашифрованих з'єднань з друзями. Вона повністю відкрита і не має жодних умов використання. RetroShare використовує протоколи: IPv4 TCP+UDP, Tor; підтримує переадресацію портів UPnP/NAT-PMP; використовує розподілену хеш-таблицю для пошуку друзів; опціонально: динамічний DNS, з'єднання з друзями за NAT за допомогою UDP; шифрування транспорту за допомогою TLS (OpenSSL); аутентифікація за допомогою ключів PGP; сервіси: чат, VoIP з відео, багатокористувацький чат, пошук/обмін файлами, форум, обмін посиланнями, ретро-пошта.
Tribler — BitTorrent-клієнт для обміну файлами, що використовує P2P-комунікації для прямої взаємодії клієнтів без застосування централізованих ланок. Зокрема, Tribler дозволяє побудувати мережу без розгортання окремих BitTorrent-трекерів і здійснює пошук, адресацію і завантаження торентів шляхом прямої взаємодії клієнтів між собою. У Tribler є засоби для анонімізації користувачів у мережі, що в поєднанні з P2P-комунікаціями дозволяє побудувати мережу з анонімними користувачами, яких неможливо відстежити.
З випуском, Tribler 7.0, має власний блокчейн, який відстежує, скільки людей ділиться, і відповідно їх винагороджує. Тепер користувачі можуть заробляти жетони, допомагаючи іншим, що поліпшить ефективність захисту клієнта, подібного до Tor.
ZeroNet — децентралізована мережа, що працює за протоколом BitTorrent, використовує Bitcoin-сумісне асиметричне шифрування для адресації та адміністрування сайтів і як наслідок аналогічну криптостійкість, а також домени .bit, що реєструються в системі Namecoin. Є повна підтримка роботи через Tor.
Гібридні анонімні мережі У гібридних мережах існують сервери, які використовуються для координації, пошуку або надання інформації про машини в мережі та їхній статус. Гібридні мережі поєднують швидкість централізованих мереж з надійністю децентралізованих, використовуючи незалежні сервери індексації, які синхронізують дані між собою. Якщо один або кілька серверів виходять з ладу, мережа продовжує функціонувати.