[논문 리뷰] Towards Understanding First-Party Cookie Tracking in the Field

Nurullah Demir, Daniel Theis외 2명|arXiv (Cornell University)|2022. 02. 03.

Privacy, Security, and Data Protection인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 실제 웹 환경에서 제1자 쿠키 추적에 대한 대규모 측정 연구를 제시하며, 상위 15,000개 웹사이트 중 76%가 제3자를 대신해 첫 번째 쿠키를 사용해 사용자를 추적하고 있으며, 이는 주로 DNS CNAME 클로킹을 통해 이루어진다. 연구 결과, 2020년에서 2021년 사이에 이러한 추적 방식이 50% 증가한 것으로 나타났으며, 구글과 페이스북과 같은 주요 기업들이 이 생태계를 지배함으로써 제3자 쿠키 금지 정책을 무력화시키고 현재의 추적 방지 방어 조치에 치명적인 개인정보 유출 격차를 드러냈다.

ABSTRACT

Third-party web tracking is a common, and broadly used technique on the Web. Almost every step of users' is tracked, analyzed, and later used in different use cases (e.g., online advertisement). Different defense mechanisms have emerged to counter these practices (e.g., the recent step of browser vendors to ban all third-party cookies). However, all of these countermeasures only target third-party trackers, and ignore the first party because the narrative is that such monitoring is mostly used to improve the utilized service (e.g., analytical services). In this paper, we present a large-scale measurement study that analyzes tracking performed by the first party but utilized by a third party to circumvent standard tracking preventing techniques (i.e., the first party performs the tracking in the name of the third party). We visit the top 15,000 websites to analyze first-party cookies used to track users and a technique called "DNS CNAME cloaking", which can be used by a third party to place first-party cookies. Using this data, we show that 76% sites in our dataset effectively utilize such tracking techniques, and in a long-running analysis, we show that the usage of such cookies increased by more than 50% over 2021. Furthermore, we shed light on the ecosystem utilizing first-party trackers, and find that the established trackers already use such tracking, presumably to avoid tracking blocking.

연구 동기 및 목표

• 실제 웹사이트에서 제1자 쿠키 추적의 보편성과 기작을 조사하여 제3자 추적 차단을 우회하는 방식으로 사용되는지 확인하는 것.
• DNS CNAME 클로킹이 표준 개인정보 보호 조치를 회피하는 제1자 추적을 가능하게 하는 방식을 분석하는 것.
• HTTP Archive의 종단적 데이터를 활용해 제1자 추적의 규모와 시간적 추이를 분석하는 것.
• 추적 생태계의 주요 플레이어를 특정하고 개인정보 보존 기술에 대한 영향을 평가하는 것.
• 제1자 추적은 서비스 기능에 필수적이고 무해하다는 가정을 도전하며, 이를 통해 사이트 간 추적에 악용되고 있음을 입증하는 것.

제안 방법

• 맞춤형 측정 파이프라인을 사용해 상위 15,000개 웹사이트의 HTTP 및 DNS 트래픽을 수집하고 분석함.
• 사용자 식별자를 포함한 제1자 쿠키가 제3자 도메인으로 전송되는지 추적함.
• 제1자 환경에서 제3자 추적기 기원을 은폐하는 데 사용되는 DNS 수준의 리디렉션을 탐지함으로써 CNAME 클로킹을 식별함.
• HTTP Archive 데이터셋을 활용해 2020년에서 2021년 사이의 추적 추세에 대한 종단적 분석을 수행함.
• 제1자 웹사이트에 걸쳐 널리 사용되는 주요 제3자 추적자들을 식별하고, 그들의 배포 패tern을 분석함으로써 추적 생태계를 분류함.
• 외부 도메인으로의 식별자 泄漏를 분석함으로써 제1자 추적의 개인정보 유출 영향을 평가함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 실제 웹사이트에서 제1자 쿠키가 제3자를 대신해 사용자를 얼마나 널리 추적하는가?
• RQ2 DNS CNAME 클로킹이 제1자 환경 내에서 제3자 추적을 은폐하는 데 얼마나 널리 사용되는가?
• RQ3 2020년에서 2021년 사이에 제1자 추적 기법의 배포 추세는 어떻게 변화했는가?
• RQ4 CNAME 클로킹 또는 유사한 방법을 통해 제1자 추적을 가장 활발히 수행하는 주요 추적 기업은 누구인가?
• RQ5 제1자 추적은 기존의 개인정보 보존 기술, 예를 들어 제3자 쿠키 차단 기능을 어떻게 약화시키는가?

주요 결과

• 분석 대상 15,000개 웹사이트 중 76%가 제3자를 대신해 제1자 쿠키를 사용해 사용자를 추적하고 있으며, 이는 이 기법의 광범위한 보급을 시사한다.
• 분석 대상 사이트의 69% 이상이 제1자 환경에서 제3자 추적기 존재를 은폐하기 위해 DNS CNAME 클로킹을 사용하고 있다.
• HTTP Archive 데이터 기반으로 제1자 추적 식별자 유출량이 2020년에서 2021년 사이에 50% 이상 증가했다.
• 구글과 페이스북과 같은 주요 추적 플랫폼이 제1자 추적 생태계에서 지배적인 역할을 하며, 개인정보 보호 조치를 우회하기 위해 이러한 기법을 활용하고 있다.
• 쿠키와 CNAME 클로킹을 통한 제1자 추적 방식은 사용자와 기존 개인정보 보호 도구 모두에게 거의 보이지 않으며, 제1자 기능을 빌미로 작동하기 때문에 인식하기 어렵다.
• 본 연구는 제1자 추적 기술이 서비스 기능을 넘어서 사이트 간 추적에 악용되고 있음을 규명하며, 이러한 추적 방식이 무해하다는 가정을 도전한다.