[논문 리뷰] Tails & Tor and other tools for Safeguarding Online Activities.

Stephanie Abraham, Tyler Silva외 2명|arXiv (Cornell University)|2017. 10. 24.

Internet Traffic Analysis and Secure E-voting인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 온라인 익명성 활동을 위한 프라이버시 강화 도구로 테일즈(Tails)와 토르(Tor)를 분석하며, 그 기술적 작동 방식, 증거 확보 과정에서의 고려 사항, 사용자 신원을 숨기는 데서의 한계를 설명한다. 암호화 및 가림 기법에도 불구하고 수사관들이 토르 관련 증거를 확보할 수 있는 방법을 탐색하고, 범죄자들이 탐지에서 벗어나기 위해 사용하는 새로운 도구들, 예를 들어 다크 풀스(dark pools), 게임 콘솔, 암호화폐 등을 규명한다.

ABSTRACT

There are not many known ways to break Tor anonymity, and they require an enormous amount of computational power. Controlling both entrance and exit nodes allows an attacker to compromise client IP with enough pattern analysis. If an .onion or public website does not use SSL, information will not be encrypted once it reaches the exit node. Tor has been successfully broken by Carnegie Mellon, however they will not answer questions nor confirm their method. This research paper investigates Tails & Tor and other tools for Safeguarding Online Activities.

연구 동기 및 목표

• 테일즈와 토르가 온라인 익명성 구현에 기여하는 기술적 메커니즘을 분석하기 위해.
• 일시적인 데이터와 암호화로 인해 발생하는 증거 확보 과제를 특정하기 위해.
• 범죄자들이 디지털 발자국을 숨기기 위해 사용하는 새로운 도구 및 기술들 — 예를 들어 다크 풀스, 게임 콘솔, 암호화폐 — 를 조사하기 위해.
• 강력한 암호화에도 불구하고 사용자 추적 방법을 평가하고 토르 기반 익명성의 한계를 평가하기 위해.
• 비트코인(BitCoin)과 I2P와 같은 신기술이 불법 온라인 활동을 촉진하는 데서의 역할을 평가하기 위해.

제안 방법

• 이식 가능한 미디어에서 실행되는 읽기 전용 라이브 리눅스 배포판인 테일즈의 기능을 분석하여, 호스트 시스템에 영향을 주지 않으며, 데비안 기반 아키텍처와 LUKS 디스크 암호화를 사용한다.
• 토르의 온리언 라우팅 프로토콜을 검토하여, 데이터를 다중 레이어로 암호화하고 릴레이를 통해 전달하며, 각 릴레이는 오직 다음 레이어의 라우팅 정보만을 해독함을 설명한다.
• 테일즈 시스템에서 로컬 아티팩트가 없기 때문에 네트워크 및 클라우드 기반 증거 확보의 과학적 방법을 조사한다.
• 장치 수준 추적을 피하기 위해 테일즈에서 MAC 주소 가짜 설정 및 기타 가림 기법의 사용을 평가한다.
• OTR를 지원하는 Pidgin, GnuPG를 통합한 Claws, 암호화폐 사용을 위한 Electrum과 같은 제3자 도구의 역할을 검토한다.
• 게임 콘솔과 다크 풀스가 대체로 감시가 덜 되어 있는 통신 및 거래 채널로 사용되는 방식을 평가한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 테일즈와 토르는 온라인 활동에서 종단 간 익명성을 어떻게 제공하는가?
• RQ2 테일즈와 토르 사용을 조사할 때 발생하는 주요 증거 확보 과제는 무엇이며, 어떤 증거 자료는 여전히 이용 가능한가?
• RQ3 범죄자들이 토르와 테일즈를 초월해 익명성을 유지하기 위해 사용하는 새로운 도구 및 기술은 무엇인가?
• RQ4 강력한 암호화와 가림 기법에도 불구하고, 수사관들은 토르와 같은 비공개 네트워크에서 사용자를 어떻게 계속 추적할 수 있는가?
• RQ5 다크 풀스는 금융 시장에서 어떻게 기능하며, 법 집행 기관과 규제 감시에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• 테일즈는 이식 가능한 미디어에서 실행되는 읽기 전용 운영 체제로 작동하여 호스트 머신에 영구적인 흔적을 남기지 않음으로써 익명성을 보장한다.
• 토르는 다중 레이어 암호화와 릴레이 라우팅을 통해 데이터 패킷의 출처를 은폐하며, 각 릴레이는 체인에서 다음 홉 정보만을 알게 된다.
• 테일즈 시스템의 증거 확보 과정에서 수사관들은 로컬 로그가 없고, 루트 액세스가 필요한 데다 자주 확보되지 않기 때문에 심각한 과제에 직면한다.
• 강력한 익명성에도 불구하고, 수사관들은 실제 MAC 주소를 식별하거나 네트워크 수준의 트래픽 분석을 통해 사용자를 추적할 수 있다.
• 범죄자들은 전통적인 감시와 통신 모니터링을 피하기 위해 분산형 도구인 비트코인, I2P, 게임 콘솔(예: PS4)을 점점 더 많이 사용하고 있다.
• 다크 풀스는 대규모의 익명 주식 거래를 가능하게 하며, 이는 시장 투명성을 떨어뜨리고 불공정한 이권을 초래할 수 있어 규제 기관과 수사 기관의 우려를 낳는다.