Deanonymizing Monero Transactions in Tor Network
Dieses Paper stellt \textit{ProxyMark} vor, ein dreistufiges Framework, das eine grundlegende Schwachstelle in der Tor-Integration von Monero ausnutzt – bei der Transaktionen ausschließlich über zwei spezifische Proxy-Knoten weitergeleitet werden –, um die Quell-IP-Adressen von Monero-Transaktionen erfolgreich zu deanonymisieren.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung des untenstehenden Papers. Sie wurde nicht von den Autoren verfasst oder gebilligt. Für technische Genauigkeit konsultieren Sie das Originalpaper. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Das große Ganze: Die „unzerstörbare“ Box vs. der durchscheinende Umschlag
Stellen Sie sich vor, Monero ist eine digitale Währung, die darauf ausgelegt ist, das ultimative Geheimnis zu sein. Sie verwendet hochtechnologische „magische Boxen“ (Kryptographie), um zu verbergen, wer Geld sendet und wie viel. Um sicherzustellen, dass niemand den physischen Standort des Absenders (wie dessen Heim-Internetadresse) zurückverfolgen kann, nutzen Monero-Nutzer oft Tor, was wie ein geheimes Tunnelsystem ist, das Ihre Daten auf der ganzen Welt hin- und herschickt, damit niemand weiß, wo Sie gestartet sind.
Die Forscher in dieser Arbeit haben einen cleveren Trick gefunden. Sie haben weder die magische Box geknackt, noch den geheimen Tunnel gebrochen. Stattdessen haben sie bemerkt, dass Monero eine spezifische Regel darüber hat, wie Post innerhalb des Tunnels zugestellt wird, und dass diese Regel eine winzige, vorhersehbare Spur hinterlässt.
Sie bauten ein Werkzeug namens ProxyMark, um diese Spur auszunutzen. Es ist, als würde man versuchen herauszufinden, wer einen Brief durch einen geheimen Tunnel schickt, indem man beobachtet, bei wem der Brief zuerst anhält, anstatt zu versuchen, den Brief selbst zu lesen.
Das dreistufige Detektivspiel
Die Methode der Forscher, ProxyMark, arbeitet in drei Phasen. Betrachten Sie es als einen Detektiv, der versucht, einen Spion auf einem Maskenball in einer Menschenmenge zu fangen.
Schritt 1: Die Rollenenthüllung (Wer bist du?)
Das Problem: Im Monero-Netzwerk gibt es zwei Arten von „Nodes“ (Computer, die die Software ausführen).
- Der Host: Ein Computer, der eingehende Verbindungen akzeptiert (wie ein Laden, der auf Kunden wartet).
- Der Guest: Ein Computer, der nur ausgeht, um andere zu besuchen (wie ein Kunde, der in einen Laden hineingeht).
Der Hinweis: Wenn diese Computer miteinander kommunizieren, tauschen sie eine Liste von „Freunden“ (anderen Computern, die sie kennen) aus.
- Der Host setzt seine eigene ID jedes Mal ganz ans Ende der Liste. Es ist wie ein Ladenbesitzer, der immer seinen Namen unten auf jeden Beleg setzt, den er ausgibt.
- Der Guest macht das nicht; seine Liste ändert sich jedes Mal.
Der Trick: Der Angreifer sendet eine Anfrage an einen geheimnisvollen Computer. Wenn die Liste, die er zurückerhält, immer mit derselben ID endet, weiß der Angreifer: „Aha! Du bist ein Host!“ und er kennt nun Ihre geheime ID. Wenn die Liste variiert, sind Sie ein Guest.
Schritt 2: Der Stau (Den Spion zum Zuhören bringen)
Das Problem: Selbst wenn der Angreifer weiß, wer der „Host“ ist, kann er das Geld nicht sehen, das gesendet wird, es sei denn, er ist die erste Person, die es erhält. Monero hat eine Regel: „Wenn du eine neue Transaktion erstellst, musst du sie an genau zwei spezifische Freunde (genannt ‚Proxy Nodes‘‘) senden, bevor jemand anderes sie sieht.“
Der Trick: Der Angreifer möchte einer dieser zwei speziellen Freunde sein.
- Die Besetzung der Liste: Der Angreifer überflutet die Freundesliste des Opfers mit gefälschten Namen seiner eigenen Computer. Wenn das Opfer neue Freunde wählen muss, wird es gezwungen, aus dieser Liste zu wählen, die nun voll mit den gefälschten Identitäten des Angreifers ist.
- Der gefälschte Lebenslauf: Monero wählt seine „Proxy Nodes“ basierend darauf aus, wer die aktuellsten Informationen hat (die höchste „Block Height“). Die gefälschten Computer des Angreifers lügen und sagen: „Ich habe die neuesten Infos!“ (obwohl sie das nicht haben). Weil das Opfer dieser Lüge vertraut, werden die Computer des Angreffers als die speziellen „Proxy Nodes“ ausgewählt.
Das Ergebnis: Nun wird, wenn das Opfer eine geheime Transaktion sendet, diese direkt zuerst an den Computer des Angreifers geleitet. Der Angreifer hat die Transaktion erfolgreich „abgefangen“.
Schritt 3: Die unsichtbare Tinte (Die ID mit einer echten Person verknüpfen)
Das Problem: Der Angreifer hat nun die Transaktion und die geheime ID des Opfers (die Onion-Adresse). Er weiß aber immer noch nicht die echte IP-Adresse des Opfers (dessen physische Internetverbindung). Der Tor-Tunnel verbirgt diese immer noch.
Der Trick: Der Angrefer nutzt Watermarking (Wasserzeichen).
- Stellen Sie sich vor, der Angreifer und das Opfer sprechen über ein Walkie-Talkie. Der Angreifer beginnt, Nachrichten in einem bestimmten Rhythmus zu senden.
- Das Signal: Anstatt einfach nur zu reden, versendet der Angreifer Nachrichten in Gruppen.
- Versenden von 3 Nachrichten schnell hintereinander = Die Zahl 1.
- Versenden von 1 Nachricht schnell hintereinander = Die Zahl 0.
- Durch das Versenden einer langen Folge dieser Gruppen „buchstabiert“ der Angreifer einen geheimen Code (die ID des Opfers) mithilfe des Timings der Nachrichten.
- Der Angreifer kontrolliert auch den Entry Guard (die erste Person im geheimen Tunnel). Dieser Guard kann die echte IP-Adresse der Person sehen, die in den Tunnel eintritt, obwohl er die geheime Nachricht darin nicht sehen kann.
- Wenn der Entry Guard den spezifischen Rhythmus (das Wasserzeichen) sieht, der von einer bestimmten IP-Adresse kommt, kann er sagen: „Diese IP-Adresse ist diejenige, die die geheime ID sendet.“
Das Ergebnis: Der Angreifer verknüpft die geheime ID mit dem echten physischen Standort.
Was haben sie bewiesen?
Die Forscher haben dies im echten Monero-Netzwerk und im Tor-Netzwerk getestet. Hier ist das Ergebnis:
- Rolle erkennen: Sie identifizierten korrekt, ob ein Computer ein „Host“ oder ein „Guest“ war, zu 100 % der Zeit.
- Die Verbindung stehlen: Es gelang ihnen, die Verbindungsliste des Opfers so zu füllen, dass der Angreifer 7 bis 11 von 12 der ausgehenden Verbindungen des Opfers kontrollierte.
- Ausgewählt werden: Durch das Lügen über ihre „Block Height“ erhöhten sie die Chance, als spezieller „Proxy Node“ ausgewählt zu werden, von 15 % auf 35 % (und sogar noch höher, wenn sie mehr gefälschte Computer einsetzten).
- Die finale Verknüpfung: Sie verknüpften die geheime ID erfolgreich mit der echten IP-Adresse in 93,8 % der Fälle bei Hosts und 91,4 % bei Guests.
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