Спецвыпуск ко Дню защиты данных: слежка через метаданные и Nym

Материал от Nym с участием главного научного сотрудника Nym Клаудии Диас (Claudia Diaz), в котором исследуются механизмы работы метаданных, их критическая роль в современной слежке, раскрываемые ими личные данные и шаги, которые мы можем предпринять, чтобы вернуть нашу приватность.

Эта расшифровка является доступной копией оригинальной расшифровки видео (открывается в новой вкладке), опубликованной Nym. Она была слегка отредактирована для удобства чтения.

Вступление (0:04)

Что такое метаданные коммуникаций? Это все, что относится к связи, кроме самого содержания того, что на самом деле говорится. Сюда входят, например, источник связи, пункт назначения, время отправки информации, объем отправляемой информации и любые обнаруживаемые закономерности, включая время и размеры передаваемых пакетов.

Метаданные коммуникаций (0:27)

Метаданные коммуникаций по умолчанию открыты во всех интернет-протоколах: TCP/IP, HTTP, UDP, FTP. Даже безопасные протоколы, такие как TLS или безопасный DNS, которые защищают контент с помощью сквозного шифрования, по-прежнему показывают метаданные коммуникаций: источник, пункт назначения, время, длину и так далее.

Итак, эта информация открыта, но для кого? Кто может ее получить?

Кто получает доступ к метаданным (1:10)

Существует ряд организаций, являющихся посредниками в интернет-коммуникациях, которые могут получить доступ к этим метаданным. К ним относятся крупные игроки интернет-инфраструктуры, такие как интернет-провайдеры, точки обмена трафиком, автономные системы, BGP-маршрутизаторы и участники магистральной сети интернета в целом; они могут получить доступ к огромному количеству метаданных коммуникаций.

Но даже мелкие игроки, такие как те, кто управляет Wi-Fi-маршрутизатором или локальной сетью, или кто-то, кто может подслушивать локально, также получают доступ к метаданным коммуникаций. И, конечно же, известно, что противники на уровне национальных государств, такие как АНБ (NSA), собирают метаданные в больших масштабах и анализируют их для извлечения всевозможной разведывательной информации.

Почему метаданные важны (2:00)

Есть и другие причины, по которым метаданные являются очень интересным типом данных для сбора и использования. Они машиночитаемы, потому что говорят на языке компьютеров; по сути, это язык, позволяющий компьютерам правильно маршрутизировать сообщения от источника к месту назначения. Таким образом, они машиночитаемы, а это означает, что машины могут очень легко анализировать их в больших масштабах, в отличие от естественного человеческого языка, который гораздо сложнее интерпретировать, потому что люди могут использовать слова определенным образом или в них есть нюансы, и это гораздо сложнее интерпретировать. Метаданные, с другой стороны, очень просты.

Они также имеют гораздо меньший объем, чем контент. Если вы подумаете о видео на Ютуб, например, сам контент может занимать несколько гигабайт, но метаданные будут включать только URL-адрес видео, сколько байтов оно содержит и в какое время его смотрели. Таким образом, их может быть намного меньше, чем самого контента, и они также удобны в управлении с точки зрения размера.

Метаданные также имеют гораздо более низкую степень защиты, чем контент. Незаконно просто перехватывать сообщения людей и просматривать их содержимое, это защищено законом. Но метаданные, поскольку они не считаются столь же конфиденциальными, имеют гораздо более низкую степень защиты. Поэтому многие организации могут на законных основаниях собирать эти метаданные и анализировать их, чтобы узнать информацию о том, что люди делают в интернете.

Так ли это важно? Мы можем сказать: «Ну, это просто метаданные. Пока вы не знаете, что я говорю, должен ли я действительно беспокоиться о том, что вы знаете, с кем я разговариваю и в какое время?»

Есть несколько цитат, которые показывают, насколько метаданные на самом деле считаются чрезвычайно ценными. Главный юрисконсульт АНБ Стюарт Бейкер (Stewart Baker) сказал, что метаданные абсолютно все рассказывают о чьей-то жизни — если у вас достаточно метаданных, вам на самом деле не нужен контент. Вот насколько они эффективны для понимания того, чем кто-то интересуется, какова его социальная сеть, каковы его хобби, каковы его намерения, каковы его интересы. Вам на самом деле не нужно слышать, что они говорят; достаточно того, что вы можете наблюдать за всеми метаданными.

А Уитфилд Диффи (Whitfield Diffie) и Сьюзан Ландау (Susan Landau) в своей книге Privacy on the Line говорят, что анализ трафика, а не криптоанализ, является основой разведки коммуникаций. Это потому, что вы можете собирать его в больших масштабах, вы можете анализировать его в больших масштабах, и он даст вам все основные закономерности, всю общую картину, которая затем позволит вам увеличить масштаб, чтобы взломать конкретные цели, которые вы находите наиболее интересными. Но сначала вы находите их с помощью анализа трафика по метаданным.

Анализ трафика метаданных может даже использоваться для восстановления зашифрованного контента без взлома криптографии. Предположим, у нас есть идеальная криптография: никакой криптоанализ не способен ее взломать, а секретные ключи совершенно секретны. Мы должны быть уверены, что этот контент защищен и злоумышленник не сможет узнать о нем.

Однако существует множество ситуаций, когда анализ трафика метаданных коммуникаций может выступать в качестве побочного канала, раскрывающего этот зашифрованный контент.

Слежка через метаданные (5:15)

Один из примеров — когда вы просматриваете веб-сайт с использованием HTTPS. В принципе, поскольку связь с этим веб-сайтом зашифрована, тот, кто наблюдает за вашей связью, не может сказать, к какой конкретной странице на веб-сайте вы обращаетесь. Например, если вы заходите на WebMD, чтобы проверить болезни, наблюдатель или подслушивающий сможет увидеть: «Хорошо, вы проверяете медицинскую информацию на WebMD», но он не сможет сказать, какую конкретную болезнь вы ищете.

Однако способ узнать, что кто-то делает в этом сценарии, заключался бы в том, чтобы злоумышленник сначала загрузил все страницы на сайте и записал для каждой страницы шаблон пакетов, которые видны на линии связи. По сути, какое количество пакетов идет в каком направлении, каковы размеры этих пакетов и каков период между одним пакетом и следующим.

Сделав это, вы можете создать цифровой отпечаток каждой из этих страниц, так что, когда цель загружает страницу с зашифрованного сайта, вы можете сопоставить количество пакетов в каждом направлении и их размеры, чтобы угадать, какую конкретную веб-страницу они просматривают, даже если сама веб-страница зашифрована и вы не должны иметь возможности узнать этот контент.

Это, очевидно, вызывает беспокойство. Несмотря на то, что у нас может быть сквозное шифрование, мы очень далеки от завершения работы по защите приватности наших коммуникаций.

Список пожеланий для приватных коммуникаций (6:40)

Итак, если бы мы хотели составить список пожеланий того, что могла бы предложить идеально безопасная сеть связи, какие свойства нам нужны?

Очевидно, мы хотим защитить то, что пользователь говорит по зашифрованному каналу, и сквозное шифрование уже является очень важным шагом для достижения этого. Но не только это, мы также хотим скрыть, с кем общается пользователь, то есть кто является партнером по связи, от кого вы получаете пакеты или кому вы отправляете пакеты. Также местоположение, то есть откуда вы общаетесь; когда и как долго вы общаетесь; сколько байтов данных вы обмениваете; и любые другие закономерности в общении. И можно даже зайти так далеко, чтобы сказать, что мы хотим скрыть, общается ли кто-то вообще или нет.

Все это свойства, которые стремятся обеспечить системы анонимной связи, и в пространстве решений микснеты (mixnets) являются одним из лучших решений, которые у нас есть для обеспечения таких свойств.