Tor beralih ke algoritma enkripsi relai Counter Galois Onion yang baru

Tor telah mengumumkan peningkatan enkripsi dan keamanan untuk lalu lintas sirkuit dengan mengganti algoritma enkripsi relai tor1 lama dengan desain baru yang disebut Counter Galois Onion (CGO).

Salah satu alasan di balik keputusan ini adalah membuat jaringan lebih tangguh melawan serangan intersepsi lalu lintas modern yang dapat membahayakan keamanan data dan melemahkan anonimitas pengguna Tor.

Jaringan Tor adalah sistem global yang terdiri dari ribuan relai yang membuat sirkuit agar paket data dapat berjalan ke tujuannya melalui tiga relai (masuk, tengah, dan keluar), setiap hop menambahkan lapisan enkripsi (onion routing).

Pengguna Tor Browser, versi Firefox yang lebih canggih yang dibuat untuk menjelajahi jaringan Tor, mendapatkan manfaat dari perutean bawang ini untuk berkomunikasi secara pribadi, berbagi atau mengakses informasi secara anonim, melewati sensor, dan menghindari pelacakan tingkat ISP.

Biasanya, Tor digunakan oleh para pembangkang, aktivis, pelapor pelanggaran, jurnalis, peneliti, dan umumnya orang-orang yang sadar akan privasi, termasuk penjahat dunia maya yang ingin mengakses pasar darknet.

Seperti yang dijelaskan oleh tim Tor dalam pengumumannya, Tor1 dikembangkan pada saat kriptografi belum begitu maju dibandingkan saat ini, dan standarnya telah meningkat secara signifikan sejak saat itu.

Salah satu masalah dengan desain tor1 adalah ia menggunakan enkripsi AES-CTR tanpa autentikasi hop-by-hop, sehingga menghasilkan enkripsi relai yang dapat ditempa. Ini berarti bahwa musuh dapat mengubah lalu lintas antar relai yang mereka kendalikan dan mengamati perubahan yang dapat diprediksi – sebuah serangan penandaan yang merupakan bagian dari serangan tersebut. saluran rahasia internal kelas serangan.

Masalah lainnya adalah tor1 menggunakan kerahasiaan penerusan parsial dengan menggunakan kembali kunci AES yang sama sepanjang masa pakai sirkuit, sehingga memungkinkan dekripsi jika terjadi pencurian kunci.

Masalah keamanan ketiga adalah tor1 menggunakan intisari SHA-1 4-byte untuk autentikasi sel, sehingga memberikan peluang satu dari 4 miliar bagi penyerang untuk memalsukan sel tanpa terdeteksi.

Proyek Tor mencatat bahwa hanya serangan pertama dalam daftar yang lebih parah, dan dua contoh terakhir disebutkan “demi kelengkapan”.

Memperkenalkan CGO

CGO mengatasi permasalahan di atas. Itu dibangun di atas konstruksi Permutasi Pseudorandom Kasar (RPRP) yang disebut UIV+, dirancang oleh peneliti kriptografi Jean Paul Degabriles, Alessandro Melloni, Jean-Pierre Münch, dan Martin Stam.

Tor mengatakan bahwa sistem ini telah ada diverifikasi untuk memenuhi persyaratan keamanan tertentu, termasuk perlindungan terhadap “resistensi penandaan, kerahasiaan penerusan langsung, tag otentikasi yang lebih panjang, overhead bandwidth yang terbatas, operasi yang relatif efisien, dan kriptografi yang dimodernisasi.”

Secara khusus, CGO meningkatkan hal-hal berikut dibandingkan dengan Tor1:

• Perlindungan penandaan: CGO menggunakan enkripsi blok lebar dan rangkaian tag, sehingga modifikasi apa pun membuat seluruh sel dan sel di masa depan tidak dapat dipulihkan, sehingga memblokir serangan penandaan.
• Kerahasiaan penerusan: CGO memperbarui kunci setelah setiap sel, sehingga lalu lintas sebelumnya tidak dapat didekripsi meskipun kunci saat ini terekspos.
• Otentikasi yang lebih kuat: SHA-1 dihapus sepenuhnya dari enkripsi relai, dan CGO menggunakan autentikator 16-byte, yang menurut tim Tor adalah apa yang “digunakan oleh orang-orang yang berakal sehat.”
• Integritas sirkuit: Rantai CGO T’ (tag terenkripsi) dan N (nonce awal) melintasi sel, sehingga setiap sel bergantung pada semua sel sebelumnya, sehingga memastikan ketahanan terhadap gangguan.

Secara keseluruhan, CGO adalah sistem enkripsi dan autentikasi modern berbasis penelitian yang mengatasi banyak masalah Tor1 tanpa menimbulkan penalti bandwidth yang besar.

Pengelola proyek mengatakan bahwa penambahan CGO ke dalam implementasi C Tor dan klien berbasis Rust, Arti, sedang dilakukan, dan fitur tersebut ditandai sebagai eksperimental. Pekerjaan yang tertunda mencakup penambahan negosiasi layanan bawang dan optimalisasi kinerja.

Pengguna browser Tor tidak perlu melakukan apa pun untuk mendapatkan manfaat dari CGO, karena perubahan akan terjadi secara otomatis setelah sistem baru dapat diterapkan sepenuhnya. Namun, batas waktu kapan ini akan menjadi opsi default belum diberikan.