【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及和發(fā)展,以及全球研究者對匿名和隱私安全的日益重視,匿名通信技術(shù)逐漸成為了人們所關(guān)注的焦點(diǎn)問題。匿名領(lǐng)域的研究者在保障用戶身份隱私信息不被泄漏的前提之下,也需要重視匿名系統(tǒng)的性能。第二代洋蔥路由系統(tǒng)(The Second Generation Onion Router,Tor)作為互聯(lián)網(wǎng)上保護(hù)用戶身份隱私信息的匿名通信系統(tǒng),是當(dāng)前最為流行的匿名隱私解決方案。但隨著Tor用戶數(shù)量的口益增加及Tor網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷壯大,人們在注重Tor匿名性的同時對其性能要求越來越高,所以本文主要對Tor的性能進(jìn)行分析與評估,并提出Tor路由選擇改進(jìn)方案RTT-Tor和暗網(wǎng)中的文件斷點(diǎn)續(xù)傳方案FBC-Tor。本文首先對Tor的理論基礎(chǔ)進(jìn)行概述,分別對Tor的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、緩存隊(duì)列結(jié)構(gòu)、洋蔥單元結(jié)構(gòu)、匿名原理、隱匿服務(wù)及目錄服務(wù)器進(jìn)行綜述。然后對源碼進(jìn)行詳細(xì)分析,研究了源碼的整體架構(gòu)、各個代碼模塊的主要功能以及模塊之間的調(diào)用關(guān)系,在分析源碼的基礎(chǔ)上,我們研究了近十年來學(xué)術(shù)界提出的路由選擇改進(jìn)方案或建議,對當(dāng)前比較典型的路由選擇改進(jìn)算法進(jìn)行了總結(jié)。其次,我們使用仿真工具Shadow和TorPS對當(dāng)前路由選擇算法的性能進(jìn)行了仿真評估實(shí)驗(yàn),分析該算法在網(wǎng)絡(luò)擁塞情況下存在的性能問題及匿名性問題,并針對該算法在網(wǎng)絡(luò)擁塞情況中存在的性能問題提出了一種基于鏈路往返延遲的路由選擇改進(jìn)方案RTT-Tor,最后通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方案帶來的性能提升及可能存在的匿名性折損問題。最后,我們通過分析Tor暗網(wǎng)(隱匿服務(wù))的設(shè)計(jì)原理,提出了暗網(wǎng)中的文件斷點(diǎn)續(xù)傳方案FBC-Tor。在該方案中,用戶不僅可以在Tor暗網(wǎng)中進(jìn)行匿名文件傳輸,而且在文件傳輸過程中,如果遇到網(wǎng)絡(luò)癱瘓等原因?qū)е挛募䝼鬏斨袛?在下次成功建立連接之后,可以實(shí)現(xiàn)文件斷點(diǎn)續(xù)傳,即從上次文件傳輸中斷的位置繼續(xù)傳輸該文件。這樣可以保護(hù)用戶的身份隱私信息不被泄漏,提高了Tor的性能。
[Abstract]:With the rapid popularization and development of the Internet and the increasing attention paid by global researchers to anonymity and privacy security, anonymous communication technology has gradually become the focus of attention. Researchers in the field of anonymity also need to pay attention to the performance of anonymous system while protecting the privacy information of user identity from being leaked. The second generation onion routing system (The Second Generation Onion Router,Tor) is the most popular anonymous privacy solution as an anonymous communication system on the Internet to protect user identity privacy information. However, with the increasing number of Tor users and the growing scale of Tor network, people pay more and more attention to the anonymity of Tor at the same time, so this paper mainly analyzes and evaluates the performance of Tor. The improved Tor routing scheme RTT-Tor and the file breakpoint continuation scheme FBC-Tor. in dark network are also proposed. In this paper, the theoretical basis of Tor is summarized, and the network architecture, cache queue structure, onion unit structure, anonymity principle, hiding service and directory server of Tor are reviewed respectively. Then the source code is analyzed in detail, and the whole structure of the source code, the main functions of each code module and the calling relationship between the modules are studied. On the basis of analyzing the source code, In this paper, we have studied the schemes or suggestions of routing improvement proposed by academic circles in recent ten years, and summarized the current typical routing improvement algorithms. Secondly, we use the simulation tools Shadow and TorPS to evaluate the performance of the current routing algorithm, and analyze the performance problem and anonymity of the algorithm in the case of network congestion. Aiming at the performance problem of the algorithm in network congestion, an improved routing scheme based on link round trip delay (RTT-Tor,) is proposed. Finally, the simulation results show that the proposed scheme can improve the performance and the possible anonymous discount problem. Finally, by analyzing the design principle of Tor dark network (hidden service), we put forward the file breakpoint continuation scheme FBC-Tor. in the dark network. In this scheme, the user can not only transfer files anonymously in the Tor dark network, but also in the process of file transfer, after the next successful connection is established, if the file transfer is interrupted because of the network paralysis and so on. Can achieve file breakpoint continuation, that is, from the last file transfer interrupt location to continue to transfer the file. This can protect the user's identity and privacy information from disclosure, and improve the performance of Tor.
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP393.08

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本文編號：2327904