[論文レビュー] The Future of Ad Blocking: An Analytical Framework and New Techniques

Grant Storey, Dillon Reisman+2 more|arXiv (Cornell University)|May 24, 2017

Advanced Malware Detection Techniques参考文献 21被引用数 22

ひとこと要約

本論文は、広告ブロッキングをセキュリティ問題として再定式化する画期的な分析フレームワークを提案し、コードの難読化に依存せず視覚的顕著性に基づいて広告を検出する「知覚的広告ブロッキング」を導入する。また、ルートキットにインspiredされたステルス技術を提示し、広告ブロッキングスクリプトの検出を回避する。これにより、出版者による対策が強化されても、ユーザーが効果的な広告ブロッキングを維持できることを示し、必然的で継続的な対抗のレースであるという仮定に疑問を呈する。

ABSTRACT

We present a systematic study of ad blocking - and the associated "arms race" - as a security problem. We model ad blocking as a state space with four states and six state transitions, which correspond to techniques that can be deployed by either publishers or ad blockers. We argue that this is a complete model of the system. We propose several new ad blocking techniques, including ones that borrow ideas from rootkits to prevent detection by anti-ad blocking scripts. Another technique uses the insight that ads must be recognizable by humans to comply with laws and industry self-regulation. We have built prototype implementations of three of these techniques, successfully blocking ads and evading detection. We systematically evaluate our proposed techniques, along with existing ones, in terms of security, practicality, and legality. We characterize the order of growth of the development effort required to create/maintain ad blockers as a function of the growth of the web. Based on our state-space model, our new techniques, and this systematization, we offer insights into the likely "end game" of the arms race. We challenge the widespread assumption that the arms race will escalate indefinitely, and instead identify a combination of evolving technical and legal factors that will determine the outcome.

研究の動機と目的

• 広告ブロッキングをマルウェア検出と同等のセキュリティ問題として再定式化し、確立されたセキュリティ手法の適用を可能にする。
• 広告ブロッキングのレースが無限に拡大し続けるという一般的な仮定に反論する。
• 難読化や広告ブロッキングスクリプトによる検出に対してより強固な新しい広告ブロッキング技術を開発する。
• セキュリティ、実用性、法的妥当性、開発作業量の観点から広告ブロッカーの評価を体系化する。
• 米国法（DMCA、CFAA、著作権法など）に基づく、新技術に伴う法的リスクを分析する。

提案手法

• ユーザーと出版者の両方に2つの成功状態を持つ4状態のシステムとして広告ブロッキングエコシステムをモデル化し、敵対的行動を表す6つの主要な遷移を同定する。
• マークアップやスクリプトの難読化に依存せず、コンピュータビジョンを用いて視覚的顕著性を分析する「知覚的広告ブロッキング」を導入する。
• 広告ブロッカーの存在を検出するための広告ブロッキングスクリプトを回避するため、ルートキットにインspiredされたステルス技術を設計する。
• 広告ブロッキングスクリプトを検出し無効化する「アクティブ広告ブロッキング」を実装し、防御的戦略から能動的戦略に転換する。
• Webスケールに応じた開発作業量の増加割合を定量的に評価する広告ブロッカー評価の体系化を構築する。
• DMCA、CFAA、著作権法、契約法を含む米国法に基づき、提案手法の法的責任リスクを分析する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 広告ブロッキングを完全で解析可能な状態空間を持つセキュリティ問題としてモデル化できるか？
• RQ2 視覚的顕著性に基づく知覚的広告ブロッキングは、出版者が用いる難読化技術を効果的に回避できるか？
• RQ3 ルートキットにインspiredされたステルス技術は、広告ブロッキングスクリプトによる検出を効果的に回避できるか？
• RQ4 Webスケールが拡大するに従い、広告ブロッカーの維持に必要な開発作業量の増加の順序はどのようになるか？
• RQ5 どのような法的条件下で、新たな広告ブロッキング技術を重大な法的責任を伴わずに実装できるか？

主な発見

• 著者らは、広告ブロッキングのレースが3つの管理可能なミニレースに分解可能であることを示し、必然的かつ継続的な拡大という考えに疑問を呈する。
• 知覚的広告ブロッキングは視覚的顕著性を検出することで広告をブロックし、難読化を回避でき、Chrome Web Storeで約30,000人のユーザーが導入済みである。
• ステルス技術は、ルートキットと同様のシステムレベルの挙動を模倣することで、広告ブロッキングスクリプトによる存在検出を効果的に隠蔽する。
• アクティブ広告ブロッキングは、広告ブロッキングスクリプトを検出し無効化でき、能動的防御戦略の実現を示す。
• 知覚的ブロッキングとステルス技術を用いることで、広告ブロッカーの開発作業量はWebスケールに伴い非線形的（サブ線形的）に増加し、長期的な保守負担が軽減される。
• 法的分析の結果、提案手法はDMCA、CFAA、著作権法に基づく責任を引き起こす可能性が低く、特に著作物の複製を避けたり、効果的な技術的保護措置を回避しない限り、法的リスクは限定的である。