Sejarah Tor: Asal usul dan perkembangan rangkaian

Sejarah ringkas Tor

Sejarah Tor bermula pada tahun 1995 di U.S. Naval Research Laboratory, sebuah makmal penyelidikan milik U.S. Navy. David Goldschlag, Michael G. Reed, dan Paul Syverson membina prototaip onion routing yang pertama di sana. Garis masa Tor Project menyatakan bahawa persoalan yang mereka ajukan ialah sama ada "terdapat cara untuk mencipta sambungan internet yang tidak mendedahkan siapa yang bercakap dengan siapa". Rangkaian yang digunakan orang ramai hari ini telah dilancarkan pada Oktober 2002, dengan kodnya dikeluarkan di bawah lesen perisian bebas dan terbuka. The Tor Project, Inc. telah ditubuhkan sebagai sebuah pertubuhan bukan untung pada tahun 2006.

Setiap tarikh di bawah diperoleh daripada garis masa yang diterbitkan oleh Tor Project, nota keluarannya, atau halaman sokongannya sendiri. Di mana sesuatu tuntutan dipertikaikan, seperti pihak yang membiayai kerja tersebut, bahagian berkenaan menyatakan apakah bukti yang ada dan di mana anda boleh menyemaknya sendiri.

Apakah fungsi sebenar onion routing

Onion routing memisahkan dua fakta yang biasanya digabungkan oleh internet: siapa anda, dan apa yang anda minta. Pelanggan Tor anda memilih tiga relay dan membina litar melaluinya. Ia membungkus trafik anda dalam tiga lapisan penyulitan, satu lapisan bagi setiap relay. Setiap relay membuka satu lapisan, hanya mengetahui alamat hop seterusnya, dan menghantar paket tersebut. Pelapisan itulah asal-usul namanya.

Relay pertama, yang dipanggil guard, melihat alamat IP anda tetapi bukan destinasi anda. Relay terakhir, iaitu exit, melihat destinasi anda tetapi bukan alamat IP anda. Relay tengah tidak melihat kedua-duanya. Tiada satu pun relay memegang kedua-dua bahagian maklumat tersebut, dan itulah hujah keselamatan keseluruhannya. Ia juga sebab mengapa relay mesti dikendalikan oleh pihak yang tidak berkaitan. Jika satu organisasi menjalankan guard dan exit anda, pemisahan tersebut hilang dan penyulitan tidak memberikan sebarang manfaat.

Kelemahan yang diketahui ialah korelasi trafik. Pemerhati yang boleh memantau kedua-dua hujung litar pada masa yang sama boleh memadankan masa dan saiz paket yang masuk dengan paket yang keluar. Tor tidak bertahan terhadap penyerang yang boleh memantau seluruh internet pada satu masa, dan kertas reka bentuk tahun 2004 oleh Roger Dingledine, Nick Mathewson dan Paul Syverson, "Tor: The Second-Generation Onion Router", telah menyatakan perkara ini dalam model ancamannya.

Mengapa rangkaian peribadi tidak berguna

Ini adalah bahagian yang sering ditinggalkan oleh ringkasan pendek, dan ia menjelaskan segala perkara lain di halaman ini.

Organisasi tentera atau perisikan tidak boleh mendapatkan anonimiti daripada rangkaian yang hanya membawa trafik mereka sendiri. Anonimiti ialah sifat kumpulan ramai, bukan sifat sifir. Jika setiap sambungan yang keluar daripada rangkaian itu milik satu pejabat, maka pemerhati yang melihat sambungan itu keluar sudah pun mengetahui jawapannya. Penyulitan masih berfungsi dengan sempurna. Anonimiti tidak wujud, kerana tiada sesiapa untuk dikelirukan.

Oleh itu, reka bentuk tersebut mestilah bersifat awam dan trafiknya perlu dicampurkan dengan trafik orang lain. Kod tersebut dikeluarkan di bawah lesen perisian bebas pada Oktober 2002, dan sesiapa sahaja boleh menjalankan relay. Wartawan, aktivis, penyelidik, dan orang biasa yang mengelakkan rangkaian pengiklanan semuanya menjadi kumpulan ramai yang melindungi orang lain di dalamnya. Dingledine dan Mathewson membentangkan hujah ini pada tahun 2006 dalam kertas kerja bertajuk "Anonymity Loves Company: Usability and the Network Effect", yang dibentangkan di Workshop on the Economics of Information Security. Kesimpulannya ialah saiz dan kepelbagaian pangkalan pengguna merupakan sifat keselamatan sistem tersebut. Ia bukan sekadar angka pemasaran.

Daripada kod alfa kepada pertubuhan bukan untung

Garis masa The Tor Project dan kertas kerja yang diterbitkan merekodkan langkah-langkah berikut:

• Oktober 2002: rangkaian Tor dilancarkan, dengan kod "di bawah lesen perisian bebas dan terbuka".
• Akhir 2003: rangkaian beroperasi pada "kira-kira sedozen nod sukarelawan, kebanyakannya di A.S., ditambah satu di Jerman".
• 2004: Dingledine, Mathewson dan Syverson menerbitkan kertas reka bentuk "Tor: The Second-Generation Onion Router".
• 2004: Electronic Frontier Foundation (EFF) mula membiayai kerja pembangunan Tor.
• 2006: The Tor Project, Inc. ditubuhkan sebagai pertubuhan bukan untung 501(c)(3) untuk menyelenggara pembangunan.
• 2007: kerja pada bridges bermula, kerana firewall kebangsaan telah mula menyekat senarai relay awam.
• 2008: pembangunan Tor Browser bermula.

Dua tarikh kemudiannya penting bagi cara rangkaian digunakan sekarang. Garis masa The Tor Project meletakkan penggunaan Tor semasa Arab Spring pada akhir 2010, yang melindungi identiti dan mencapai laman yang disekat. Ia juga merekodkan dokumen Snowden 2013 sebagai detik peranan Tor difahami secara meluas, dan menyatakan dokumen tersebut menunjukkan Tor belum dipecahkan pada ketika itu. Tiada satu pun peristiwa tersebut mengubah protokol. Kedua-duanya mengubah siapa yang memasangnya.

Siapa yang membiayai Tor, dan cara anda menyemaknya

The Tor Project menjawab perkara ini pada halaman sokongan mereka sendiri: "The Tor Project disokong oleh gabungan geran kerajaan, yayasan swasta, dan penderma individu." Wang kerajaan adalah sebahagian daripadanya, dan ia telah menjadi sebahagian daripada pembiayaan sejak awal lagi. Halaman penyokong menyenaraikan U.S. Department of State bersama-sama dengan Ford Foundation, Open Technology Fund, Craig Newmark Philanthropies, serta syarikat seperti Brave, DuckDuckGo, Mullvad VPN dan Fastly. Penyata kewangan yang telah diaudit diterbitkan sebagai hantaran blog, yang terbaharu merangkumi tahun kewangan 2023 hingga 2024 pada Disember 2025. Pendirian rasmi projek tersebut ialah "bercakap secara terbuka tentang penaja dan model pembiayaan kami adalah cara terbaik untuk mengekalkan kepercayaan komuniti kami".

Soalan yang lebih berguna bukanlah siapa yang membayar. Sebaliknya, apakah yang boleh dibeli oleh wang tersebut. Tor bukanlah perkhidmatan yang memerlukan anda log masuk. Ia adalah spesifikasi protokol, klien yang kod sumbernya boleh anda baca, dan rangkaian relay yang dikendalikan oleh pihak asing. Sesiapa yang mahukan pintu belakang (backdoor) perlu meletakkannya di salah satu daripada tiga tempat, dan setiap satunya boleh disemak.

• Dalam kod sumber. Klien ini adalah sumber terbuka dan protokolnya dinyatakan secara awam. Penyelidik akademik kerap menerbitkan serangan terhadap Tor, dan mereka mempunyai setiap insentif profesional untuk mencari kelemahan terlebih dahulu.
• Dalam binari. Binaan Tor Browser telah menjadi deterministik sejak Ogos 2013, jadi pembina bebas boleh membina semula keluaran dan membandingkannya bait demi bait dengan muat turun yang diterbitkan. Binari yang tidak sepadan dengan kod sumbernya boleh dikesan tanpa perlu mempercayai individu yang mengedarkannya.
• Dalam relay. The Tor Project tidak menjalankan rangkaian tersebut. "Rangkaian Tor bergantung kepada sukarelawan untuk menyumbangkan lebar jalur", dan relay pengawal (guard), relay tengah, relay keluar (exit) serta bridge dimiliki oleh ribuan pengendali yang tidak berkaitan. Mengkompromi pihak pembiaya tidak mengkompromi mereka.

Kenyataan rasmi projek tersebut adalah ringkas: "Tor tidak mempunyai pintu belakang. Perisian ini adalah sumber terbuka, kodnya boleh diaudit secara bebas, dan setiap keluaran ditandatangani untuk melindungi daripada pengubahan." Ayat itu bernilai hanya kerana setiap klausa menamakan sesuatu yang boleh anda pergi dan sahkan sendiri.

Terdapat satu peringatan sebenar, dan ia adalah mengenai keutamaan dan bukannya integriti. Wang geran menentukan kerja mana yang didahulukan, jadi usaha memintas penapisan telah dibiayai dengan lebih konsisten berbanding, sebagai contoh, prestasi rangkaian. Itu adalah kritikan yang adil terhadap projek tersebut. Ia merupakan kritikan yang berbeza daripada "kod tersebut telah dikompromi", dan anda menjawabnya dengan membaca laporan kewangan dan bukannya dengan mempercayai jaminan sesiapa pun.

Perkhidmatan tersembunyi menjadi perkhidmatan onion

Perkhidmatan onion ialah pelayan yang tidak mendedahkan alamat IPnya. Pelanggan dan pelayan masing-masing membina litar sendiri ke titik pertemuan di dalam rangkaian, jadi tiada pihak yang mengetahui alamat pihak yang satu lagi. Alamat tersebut bukanlah nama yang diberikan oleh pendaftar kepada sesiapa. Ia diterbitkan daripada kunci awam pelayan, itulah sebabnya alamat .onion kelihatan seperti aksara rawak.

Garis masa perkhidmatan onion memberikan maklumat tentang release tersebut:

• 8 April 2004: perkhidmatan tersembunyi mula dilaksanakan, dalam Tor 0.0.6pre1.
• 21 September 2007: perkhidmatan tersembunyi versi 2 tiba, dalam Tor 0.2.0.7-alpha.
• 19 Disember 2016: pembangunan versi 3 bermula, dalam Tor 0.3.0.1-alpha.
• 9 Januari 2018: versi 3 dikeluarkan, dalam Tor 0.3.2.9.

Penukaran nama daripada "perkhidmatan tersembunyi" kepada "perkhidmatan onion" berlaku secara beransur-ansur dan bukannya pada satu tarikh tunggal, malah dokumentasi Tor Project sendiri masih menggunakan kedua-dua istilah tersebut. Istilah lama itu menggambarkan perkara yang salah. Banyak tapak onion adalah awam, diindeks dan diiklankan; yang tersembunyi ialah lokasi pelayan, bukan tapak tersebut. Nama asal masih kekal dalam fail konfigurasi, yang merupakan fosil berguna. Beginilah cara anda mengisytiharkannya dalam torrc:

HiddenServiceDir /var/lib/tor/my_service/
HiddenServicePort 80 127.0.0.1:8080

Direktori tersebut menyimpan kunci perkhidmatan dan fail hostname yang mengandungi alamat tersebut. Baris port memetakan port pada alamat onion ke alamat tempatan pada mesin yang sama, supaya pelayan web boleh kekal terikat pada 127.0.0.1 dan tidak perlu mendengar pada mana-mana antara muka awam. Versi 3 adalah lalai, jadi perkhidmatan yang dibuat dengan dua baris ini hari ini akan mendapat alamat v3. Melakukan perkara ini pada pelayan sewaan kebanyakannya melibatkan usaha memastikan nginx kekal pada loopback dan kemudian menutup kebocoran yang boleh mengaitkan alamat tersebut kembali kepada IP awam anda, iaitu perkara yang dibincangkan langkah demi langkah dalam mengehos tapak .onion pada VPS anda sendiri.

Alamat onion juga bukan nama domain. RFC 7686, yang diterbitkan pada Oktober 2015, telah menempah .onion sebagai nama domain kegunaan khas supaya resolver biasa berhenti membocorkan carian ini ke dalam DNS (sistem nama domain) awam. Peraturan yang ditetapkan adalah tegas: "Pelayan autoritatif MESTI membalas pertanyaan untuk .onion dengan NXDOMAIN." Bandingkan perkara itu dengan cara nama domain biasa diselesaikan dan perbezaannya adalah tujuan utama sistem ini. Nama DNS diberikan kepada anda oleh pendaftar dan dicari melalui pelayan yang tidak anda kawal. Alamat onion ialah kunci awam, jadi ia mengesahkan dirinya sendiri dan tiada carian diperlukan.

Mengapa alamat .onion lama tidak lagi berfungsi

Kedua-dua format alamat tersebut tidak serasi, dan format yang lebih lama telah dimatikan buat selama-lamanya.

[
  {
    "version": "v2 (retired 2021)",
    "address_length_chars": 16,
    "service_key": "RSA-1024",
    "address_hash": "SHA-1, truncated to 80 bits"
  },
  {
    "version": "v3 (current)",
    "address_length_chars": 56,
    "service_key": "Ed25519",
    "address_hash": "SHA3-256"
  }
]

Alamat v2 mempunyai 16 aksara kerana ia hanya membawa 80 bit pertama daripada hash SHA-1 bagi kunci awam RSA-1024. Alamat v3 mempunyai 56 aksara kerana ia membawa kunci awam Ed25519 yang lengkap, berserta checksum dan bait versi. Alamat v3 lebih panjang kerana ia tidak lagi dipotong (truncate), jadi alamat itu sendiri kini merupakan identiti penuh bagi servis tersebut.

Pelupusan ini dijalankan mengikut jadual yang diumumkan:

• 15 September 2020, Tor 0.4.4.x: Tor mula memberi amaran kepada pengendali dan klien bahawa v2 telah dilupuskan.
• 15 Julai 2021, Tor 0.4.6.x: Sokongan v2 dibuang daripada pangkalan kod.
• 15 Oktober 2021: Keluaran klien stabil baharu untuk setiap siri yang disokong menyahdayakan v2.

Sebab yang dinyatakan adalah berkaitan kriptografi. "Apabila pemahaman manusia tentang matematik dan kriptografi berkembang, asas versi 2 menjadi rapuh dan pada ketika ini, tidak lagi selamat." Hash SHA-1 80-bit yang dipotong dan kunci RSA 1024-bit kedua-duanya berada di bawah tahap yang munasabah menjelang tahun 2021, dan format alamat tersebut tidak memberi ruang untuk menukar mana-mana daripadanya.

Akibatnya bagi pembaca adalah mudah, jadi ia perlu dinyatakan dengan jelas. Setiap pautan .onion 16 aksara yang diterbitkan sebelum tahun 2021 telah mati, secara kekal, dan tiada ubah hala (redirect). Alamat v2 tidak boleh dinaik taraf, kerana alamat tersebut adalah kunci lama itu sendiri. Pengendali perlu mencipta servis baharu dan menerbitkan alamat baharu melalui saluran yang sudah dipercayai oleh pengguna mereka.

Bridge dan pluggable transport: usaha mengatasi penapisan

Senarai relay awam diterbitkan dengan tujuan supaya klien boleh memilih laluannya sendiri, bukannya bergantung kepada satu pelayan untuk menentukannya. Senarai yang diterbitkan itu juga menjadi senarai sekat sedia ada bagi mana-mana negara yang ingin menyekat Tor. Usaha membangunkan bridge bermula pada tahun 2007. Bridge ialah relay yang tidak tersenarai dalam senarai awam. Anda boleh meminta sebilangan kecil bridge melalui web atau e-mel, dan penapis tidak boleh menyekat alamat yang tidak dapat disenaraikan. Bekalan ini wujud hanya kerana sukarelawan terus menambahnya, dan menjalankan bridge obfs4 pada VPS murah hanyalah melibatkan beberapa arahan torrc dan satu peraturan firewall, bukannya satu projek yang rumit.

Sekatan kemudian beralih daripada alamat kepada bentuk trafik. Deep packet inspection mengecam protokol Tor pada rangkaian tidak kira ke alamat IP mana ia ditujukan. Jawapannya ialah pluggable transport: satu pembalut yang mengubah rupa trafik Tor tanpa mengubah fungsinya. Dalam Tor Browser semasa, ia dihantar sebagai satu binari bernama lyrebird, pengganti kepada obfs4proxy, dan bahagian klien hanya memerlukan tiga baris torrc:

UseBridges 1
ClientTransportPlugin meek_lite,obfs4,snowflake,webtunnel exec [PATH]/lyrebird
Bridge obfs4 <IP ADDRESS>:<PORT> <FINGERPRINT> cert=<CERTIFICATE> iat-mode=0

Gantikan [PATH] dengan direktori yang menyimpan binari lyrebird, dan salin keseluruhan baris Bridge daripada laman bridge Tor Project dan bukannya menaipnya sendiri. Setiap transport menyelesaikan kaedah sekatan yang berbeza:

• obfs4 menjadikan trafik kelihatan seperti sesuatu yang tidak dapat dikenali, tanpa pengepala protokol yang boleh dipadankan oleh penapis. Nasihat Tor sendiri adalah untuk mencubanya dahulu, kerana ia merupakan transport rawak yang berkesan untuk kebanyakan pengguna.
• snowflake menghantar anda melalui proksi jangka hayat pendek yang dijalankan oleh sukarelawan di dalam pelayar web biasa, jadi alamat yang anda sambungkan sentiasa berubah. Ia mencapai Tor Browser stabil dalam versi 10.5 pada 6 Julai 2021.
• meek menghalakan sambungan melalui penyedia awan yang besar, jadi trafik kelihatan seperti menuju ke penyedia tersebut, dan menyekatnya bermakna menyekat penyedia itu juga.
• webtunnel mengambil pendekatan yang bertentangan dengan obfs4. Daripada kelihatan seperti tiada apa-apa, ia kelihatan seperti sambungan HTTPS biasa ke pelayan web, dengan "membungkus sambungan payload ke dalam sambungan HTTPS seperti WebSocket". Tor Project mengeluarkannya dalam Tor Browser stabil pada 12 Mac 2024, untuk rangkaian yang hanya membenarkan senarai protokol yang terhad.

Urutan tersebut adalah gambaran sebenar bagi dua puluh tahun yang lalu. Setiap transport baharu wujud kerana teknik sekatan tertentu mula berkesan, dan tarikh keluaran tersebut merupakan rekod tentang apa yang dilakukan oleh penapis pada tahun itu.

Tor bukan VPN, dan VPS juga bukan

Ramai orang mengenali Tor selepas membaca tentang VPN, jadi adalah penting untuk kita bersikap tepat. VPN (virtual private network) menghantar trafik anda ke satu pelayan yang dikendalikan oleh satu syarikat, dan syarikat tersebut dapat melihat alamat sebenar serta destinasi anda pada masa yang sama. Tor menghantar trafik anda melalui tiga relay yang dikendalikan oleh individu berbeza, jadi tiada satu pun daripada mereka memegang kedua-dua maklumat tersebut. Ini adalah model kepercayaan yang berbeza dengan mod kegagalan yang berbeza. Perbezaan antara VPS dan VPN merangkumi kegunaan setiap satunya.

Jika anda mahukan terowong peribadi antara mesin yang anda kawal, bukannya tanpa nama dalam kumpulan, maka anda perlukan VPN yang anda kendalikan sendiri. Anda boleh self-host WireGuard VPN pada VPS dengan kira-kira empat puluh baris konfigurasi. Ia melindungi trafik anda daripada rangkaian tempatan dan pembekal internet anda. Ia tidak memberikan anda kerahsiaan identiti daripada syarikat yang mengehoskan pelayan tersebut, kerana anda menyewa pelayan itu dengan butiran pembayaran anda sendiri. Persoalan berasingan mengenai sama ada pengehosan VPS selamat adalah mengenai ancaman yang berbeza: siapa lagi yang boleh mencapai pelayan anda.

Menjalankan relay adalah arah yang berbeza, dan rangkaian bergantung kepadanya. Bridge, guard, middle relay dan exit semuanya memerlukan pengendali, dan panduan relay Tor Project menyatakan dengan jelas bahawa "menjalankan relay memerlukan kemahiran teknikal dan komitmen". Exit membawa risiko undang-undang, kerana trafik orang lain keluar ke internet di bawah alamat IP anda dan pembekal pengehosan anda akan menerima aduan mengenainya. Baca panduan tersebut sebelum anda memulakannya, bukan selepas.

FAQ

Adakah Tor dibina oleh kerajaan AS?

Onion routing bermula di U.S. Naval Research Laboratory pada tahun 1995, di mana David Goldschlag, Michael G. Reed dan Paul Syverson membina prototaip pertama. Tor sendiri merupakan reka bentuk generasi seterusnya, dimulakan sekitar tahun 2001 dan 2002 oleh Roger Dingledine, Nick Mathewson dan Paul Syverson, dan rangkaian tersebut dilancarkan pada Oktober 2002 di bawah lesen perisian bebas. The Tor Project, Inc. telah menjadi organisasi bukan untung 501(c)(3) yang bebas sejak tahun 2006. Asal usul kerajaan adalah benar, dan ia juga merupakan sebab rangkaian tersebut perlu dibuka kepada semua orang: rangkaian yang membawa trafik satu organisasi tidak memberikan kerahsiaan kepada organisasi tersebut, kerana setiap sambungan yang keluar daripadanya mengenal pasti penghantar melalui fakta penggunaannya.

Adakah pembiayaan kerajaan bermakna Tor mempunyai pintu belakang (backdoor)?

Jawapan The Tor Project ialah "Tor tidak mempunyai pintu belakang. Perisian ini adalah sumber terbuka, kodnya boleh diaudit secara bebas, dan setiap release ditandatangani untuk melindunginya daripada pengubahan." Perkara yang menjadikannya boleh diuji dan bukan sekadar janji ialah struktur di sekelilingnya. Protokol tersebut dinyatakan secara awam, binaan Tor Browser adalah deterministik supaya pembina bebas boleh membina semula release dan membandingkannya dengan binari yang diterbitkan, dan relay dikendalikan oleh sukarelawan dan bukannya oleh mana-mana pembiaya. Pembiayaan memang mempengaruhi kerja yang diutamakan, dan laporan kewangan yang diaudit di blog Tor menunjukkan dari mana wang itu datang. Itu adalah soalan mengenai keutamaan, bukan mengenai kod.

Mengapa alamat .onion lama saya berhenti berfungsi?

Ia adalah alamat versi 2, dan perkhidmatan onion v2 telah ditamatkan pada tahun 2021. Tor mula memberi amaran mengenainya pada 15 September 2020, membuang v2 daripada kod asas dalam Tor 0.4.6.x pada 15 Julai 2021, dan melumpuhkannya dalam release stabil pada 15 Oktober 2021. Alamat v2 mempunyai 16 aksara sebelum .onion dan alamat v3 mempunyai 56 aksara. Tiada redirect dan tiada laluan naik taraf, kerana alamat tersebut diperoleh daripada kunci lama, jadi pengendali perlu mencipta perkhidmatan baharu dan menerbitkan alamat baharu.

Adakah Tor sama dengan VPN?

Tidak. VPN menghantar trafik anda ke satu pelayan yang dikendalikan oleh satu syarikat, dan syarikat itu boleh melihat alamat IP sebenar anda dan destinasi anda secara serentak. Tor menghantar trafik melalui tiga relay yang dikendalikan oleh orang yang berbeza, jadi relay pertama melihat alamat anda tanpa destinasi anda dan relay terakhir melihat destinasi anda tanpa alamat anda. Tor lebih perlahan, dan ia dibina untuk kerahsiaan terhadap pemerhati yang tidak memantau keseluruhan internet. VPN lebih pantas, dan ia dibina untuk privasi daripada rangkaian tempatan anda dan pembekal internet anda.

Apakah itu pluggable transport, dan adakah saya memerlukannya?

Pluggable transport ialah pembalut yang mengubah rupa trafik Tor pada talian tanpa mengubah cara Tor berfungsi, supaya penapis yang mengenali protokol Tor tidak dapat memadankannya. Anda memerlukannya hanya jika Tor biasa gagal bersambung, yang biasanya bermaksud rangkaian atau negara anda menyekatnya. Tor Browser menyertakan obfs4, snowflake, meek dan webtunnel dalam satu binari yang dipanggil lyrebird. Mulakan dengan obfs4, kerana ia adalah transport rawak yang berfungsi untuk kebanyakan orang, dan cuba webtunnel atau snowflake jika sambungan itu tidak pernah selesai.