Geschiedenis van Tor: van marineproject tot vandaag

De geschiedenis van Tor in het kort

De geschiedenis van Tor begint in 1995 bij het U.S. Naval Research Laboratory, een onderzoekslaboratorium van de Amerikaanse marine. David Goldschlag, Michael G. Reed en Paul Syverson bouwden daar de eerste prototypes voor onion routing. De tijdlijn van het Tor Project zelf stelt dat de vraag die zij stelden was of er "een manier was om internetverbindingen te creëren die niet onthullen wie met wie communiceert". Het netwerk dat mensen vandaag de dag gebruiken, werd in oktober 2002 ingezet, waarbij de broncode werd uitgebracht onder een vrije en open-source licentie. The Tor Project, Inc. werd in 2006 opgericht als non-profitorganisatie.

Elke datum hieronder is afkomstig uit de gepubliceerde tijdlijn van het Tor Project, de release notes of de eigen ondersteuningspagina's. Waar een bewering wordt betwist, zoals wie het werk financiert, vermeldt de sectie wat het bewijs is en waar u dit zelf kunt controleren.

Wat onion routing daadwerkelijk doet

Onion routing scheidt twee feiten die op het internet normaal gesproken bij elkaar horen: wie u bent en waar u om vraagt. Uw Tor-client kiest drie relays en bouwt een circuit door deze relays heen. Het verpakt uw netwerkverkeer in drie lagen encryptie, één laag per relay. Elke relay verwijdert één laag, leert alleen het adres van de volgende hop en stuurt het pakket door. Die gelaagdheid is waar de naam vandaan komt.

De eerste relay, de guard genoemd, ziet uw IP-adres maar niet uw bestemming. De laatste relay, de exit, ziet uw bestemming maar niet uw IP-adres. De middelste relay ziet geen van beide. Geen enkele relay beschikt over beide helften, en dat is het volledige veiligheidsargument. Het is ook de reden waarom de relays door onafhankelijke personen beheerd moeten worden. Als één organisatie zowel uw guard als uw exit zou beheren, is de scheiding verdwenen en heeft de encryptie geen enkel nut.

De bekende zwakte is traffic correlation. Een waarnemer die beide uiteinden van een circuit tegelijkertijd kan observeren, kan de timing en de grootte van inkomende pakketten vergelijken met uitgaande pakketten. Tor biedt geen verdediging tegen een aanvaller die het gehele internet tegelijk kan observeren, en het ontwerpdocument uit 2004 van Roger Dingledine, Nick Mathewson en Paul Syverson, "Tor: The Second-Generation Onion Router", vermeldt dit expliciet in het dreigingsmodel.

Waarom een privaat netwerk zinloos zou zijn geweest

Dit is het onderdeel dat in korte samenvattingen wordt overgeslagen, en het verklaart alles wat verder op deze pagina staat.

Een militaire of inlichtingendienst kan geen anonimiteit verkrijgen via een netwerk dat uitsluitend het eigen verkeer transporteert. Anonimiteit is een eigenschap van een menigte, niet een eigenschap van een cijfercode. Als elke verbinding die het netwerk verlaat toebehoort aan één kantoor, dan heeft een waarnemer die een verbinding ziet vertrekken het antwoord al gevonden. De encryptie werkt nog steeds perfect. De anonimiteit bestaat echter niet, omdat er niemand is om mee verward te worden.

Het ontwerp moest dus publiek zijn en het verkeer moest worden vermengd met het verkeer van anderen. De code werd in oktober 2002 uitgebracht onder een vrije softwarelicentie, en iedereen kon een relay draaien. Journalisten, activisten, onderzoekers en gewone mensen die een advertentienetwerk wilden vermijden, vormden samen de menigte die iedereen daarbinnen beschermt. Dingledine en Mathewson zetten dit argument in 2006 uiteen in een paper genaamd "Anonymity Loves Company: Usability and the Network Effect", gepresenteerd tijdens de Workshop on the Economics of Information Security. De conclusie is dat de omvang en de diversiteit van de gebruikersbasis een beveiligingseigenschap van het systeem zijn. Het is geen marketingcijfer.

Van alfacode naar een non-profitorganisatie

De tijdlijn van The Tor Project en de gepubliceerde documenten vermelden de volgende stappen:

• Oktober 2002: het Tor-netwerk wordt uitgerold, waarbij de code "onder een vrije en open-source licentie" valt.
• Eind 2003: het netwerk draait op "ongeveer een dozijn vrijwilligersnodes, grotendeels in de VS, plus één in Duitsland".
• 2004: Dingledine, Mathewson en Syverson publiceren het ontwerpdocument "Tor: The Second-Generation Onion Router".
• 2004: de Electronic Frontier Foundation (EFF) begint met het financieren van het werk aan Tor.
• 2006: The Tor Project, Inc. wordt opgericht als een 501(c)(3) non-profitorganisatie om de ontwikkeling te onderhouden.
• 2007: het werk aan bridges begint, omdat nationale firewalls zijn begonnen met het blokkeren van de openbare relaylijst.
• 2008: de ontwikkeling van Tor Browser start.

Twee latere data zijn van belang voor de manier waarop het netwerk nu wordt gebruikt. De tijdlijn van The Tor Project plaatst het gebruik van Tor tijdens de Arabische Lente eind 2010, waarbij identiteiten werden beschermd en geblokkeerde sites konden worden bereikt. Ook worden de Snowden-documenten uit 2013 vermeld als het moment waarop de rol van Tor breed begrepen werd; de documenten toonden aan dat Tor op dat moment niet was gekraakt. Geen van beide gebeurtenissen veranderde het protocol. Beide veranderden wel wie de software installeerde.

Wie betaalt voor Tor en hoe u dit controleert

Het Tor Project beantwoordt dit op zijn eigen ondersteuningspagina's: "Het Tor Project wordt ondersteund door een mix van overheidssubsidies, private stichtingen en individuele donateurs." Overheidsgeld maakt hier deel van uit, en dat is vanaf het begin zo geweest. De pagina met ondersteuners noemt het U.S. Department of State naast de Ford Foundation, het Open Technology Fund, Craig Newmark Philanthropies en bedrijven zoals Brave, DuckDuckGo, Mullvad VPN en Fastly. Gecontroleerde jaarverslagen worden gepubliceerd als blogposts, waarvan de meest recente het boekjaar 2023 tot 2024 beslaat in december 2025. Het standpunt van het project is dat "openlijk spreken over onze sponsors en ons financieringsmodel de beste manier is om het vertrouwen van onze gemeenschap te behouden".

De relevante vraag is niet wie er heeft betaald. De vraag is wat dat geld kan kopen. Tor is geen dienst waar u op inlogt. Het is een protocolspecificatie, een client waarvan u de broncode kunt inzien en een netwerk van relays die door vreemden worden beheerd. Iemand die een backdoor zou willen plaatsen, moet dat op een van de drie volgende plekken doen, en elk daarvan is controleerbaar.

• In de broncode. De client is open source en het protocol is publiekelijk gespecificeerd. Academische onderzoekers publiceren regelmatig aanvallen op Tor en zij hebben alle professionele prikkels om als eerste een fout te vinden.
• In het binary-bestand. Tor Browser-builds zijn deterministisch sinds augustus 2013, waardoor een onafhankelijke bouwer een release kan herbouwen en deze byte voor byte kan vergelijken met de gepubliceerde download. Een binary die niet overeenkomt met de broncode is zichtbaar zonder dat u hoeft te vertrouwen op de persoon die de software heeft uitgebracht.
• In de relays. Het Tor Project beheert het netwerk niet. "Het Tor-netwerk vertrouwt op vrijwilligers die bandbreedte doneren", en de guards, middle relays, exits en bridges zijn eigendom van duizenden onafhankelijke beheerders. Het compromitteren van een financier betekent niet dat zij gecompromitteerd zijn.

De eigen verklaring van het project is kort: "Tor heeft geen backdoors. De software is open source, de code kan onafhankelijk worden gecontroleerd en elke release is ondertekend om manipulatie te voorkomen." Die zin is alleen iets waard omdat elk onderdeel verwijst naar iets dat u zelf kunt verifiëren.

Er is een reële kanttekening, en die betreft prioriteiten in plaats van integriteit. Subsidiegeld bepaalt welk werk als eerste wordt uitgevoerd, waardoor omzeiling van censuur consistenter is gefinancierd dan bijvoorbeeld netwerkprestaties. Dat is een terechte kritiek op het project. Het is echter een andere kritiek dan "de code is gecompromitteerd", en u beantwoordt die door de financiële rapporten te lezen in plaats van te vertrouwen op iemands verzekering.

Verborgen diensten werden onion-services

Een onion-service is een server die zijn IP-adres nooit prijsgeeft. De client en de server bouwen elk hun eigen circuit naar een ontmoetingspunt binnen het netwerk, waardoor geen van beide partijen het adres van de ander leert kennen. Het adres is geen naam die door een register aan iemand is toegewezen. Het is afgeleid van de publieke sleutel van de server, wat de reden is dat een .onion-adres eruitziet als willekeurige tekens.

De tijdlijn voor onion-services geeft de releases weer:

• 8 april 2004: verborgen diensten worden voor het eerst geïmplementeerd, in Tor 0.0.6pre1.
• 21 september 2007: versie 2 van verborgen diensten arriveert, in Tor 0.2.0.7-alpha.
• 19 december 2016: ontwikkeling van versie 3 start, in Tor 0.3.0.1-alpha.
• 9 januari 2018: versie 3 wordt uitgebracht, in Tor 0.3.2.9.

De naamswijziging van "hidden services" naar "onion services" vond geleidelijk plaats in plaats van op één specifieke datum, en de eigen documentatie van het Tor Project gebruikt nog steeds beide termen. De oude term beschreef de verkeerde eigenschap. Veel onion-sites zijn openbaar, geïndexeerd en geadverteerd; wat verborgen is, is de locatie van de server, niet de site zelf. De oorspronkelijke naam overleeft in het configuratiebestand, wat een nuttig fossiel is. Dit is nog steeds hoe u er een declareert in torrc:

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

De directory bevat de servicesleutels en een hostname-bestand met het adres. De poortregel koppelt een poort op het onion-adres aan een lokaal adres op dezelfde machine, zodat de webserver gebonden kan blijven aan 127.0.0.1 en nooit op een publieke interface hoeft te luisteren. Versie 3 is de standaard, dus een service die vandaag met deze twee regels wordt aangemaakt, krijgt een v3-adres. Dit doen op een gehuurde server is grotendeels een kwestie van nginx op loopback houden en vervolgens de lekken dichten die het adres aan uw publieke IP zouden kunnen koppelen, wat wordt uitgelegd in het hosten van een .onion-site op uw eigen VPS.

Een onion-adres is bovendien geen domeinnaam. RFC 7686, gepubliceerd in oktober 2015, reserveerde .onion als een domeinnaam voor speciaal gebruik, zodat gewone resolvers zouden stoppen met het lekken van deze opzoekingen naar het publieke DNS (domain name system). De regel die het stelt is bot: "Authoritative servers MUST respond to queries for .onion with NXDOMAIN." Zet dat af tegen hoe een gewone domeinnaam wordt opgelost en het verschil is precies het punt. Een DNS-naam wordt aan u toegewezen door een register en opgezocht via servers die u niet beheert. Een onion-adres is een publieke sleutel, dus het authenticeert zichzelf en er is geen opzoeking nodig.

Waarom oude .onion-adressen niet meer werken

De twee adresformaten zijn niet compatibel en het oudere formaat is definitief uitgeschakeld.

[
  {
    "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"
  }
]

Een v2-adres was 16 tekens lang omdat het slechts de eerste 80 bits van een SHA-1-hash van een RSA-1024 publieke sleutel bevatte. Een v3-adres is 56 tekens lang omdat het een volledige Ed25519 publieke sleutel bevat, plus een controlesom en een versie-byte. Het v3-adres is langer omdat er niet langer wordt afgekapt; het adres zelf vormt nu de volledige identiteit van de service.

De uitfasering verliep volgens een aangekondigd schema:

• 15 september 2020, Tor 0.4.4.x: Tor begint operators en clients te waarschuwen dat v2 is verouderd.
• 15 juli 2021, Tor 0.4.6.x: v2-ondersteuning wordt uit de broncode verwijderd.
• 15 oktober 2021: nieuwe stabiele client-releases voor elke ondersteunde serie schakelen v2 uit.

De opgegeven reden was cryptografisch. "Naarmate het menselijk begrip van wiskunde en cryptografie evolueerde, werd het fundament van versie 2 fragiel en op dit moment onveilig." Een 80-bit afgeknotte SHA-1-hash en een 1024-bit RSA-sleutel lagen in 2021 beide onder een verantwoorde grens, en het adresformaat bood geen ruimte om een van beide te wijzigen.

De consequentie voor een gebruiker is simpel en het is de moeite waard om dit duidelijk te stellen. Elke .onion-link van 16 tekens die vóór 2021 is gepubliceerd, is permanent onbruikbaar en er is geen redirect mogelijk. Een v2-adres kon niet worden geüpgraded, omdat het adres de oude sleutel zelf was. Operators moesten een nieuwe service aanmaken en het nieuwe adres publiceren via een kanaal dat hun gebruikers al vertrouwden.

Bridges en pluggable transports: censuur blijft in beweging

De lijst met publieke relays wordt bewust gepubliceerd, zodat een client zijn eigen pad kan kiezen in plaats van te vertrouwen op één server die de route bepaalt. Diezelfde gepubliceerde lijst is echter een kant-en-klare blokkeerlijst voor elk land dat Tor wil blokkeren. Het werk aan bridges begon in 2007. Een bridge is een relay die niet in de publieke lijst staat. U vraagt een klein aantal bridges aan via het web of per e-mail, en een censor kan geen adressen blokkeren die hij niet kan inventariseren. Dit aanbod bestaat alleen omdat vrijwilligers het blijven aanvullen, en het draaien van een obfs4 bridge op een goedkope VPS is eerder een kwestie van een handvol torrc-richtlijnen en een firewallregel dan een groot project.

Blokkades verschoof vervolgens van adressen naar verkeerspatronen. Deep packet inspection herkent het Tor-protocol op de lijn, ongeacht naar welk IP-adres het verkeer gaat. Het antwoord hierop waren pluggable transports: een wrapper die het uiterlijk van Tor-verkeer verandert zonder de werking ervan aan te passen. In de huidige Tor Browser worden deze geleverd als één binary genaamd lyrebird, de opvolger van obfs4proxy, en de client-kant bestaat uit drie regels torrc:

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

Vervang [PATH] door de map die de lyrebird-binary bevat, en kopieer de volledige Bridge-regel van de bridges-website van het Tor Project in plaats van deze handmatig in te typen. Elke transportmethode lost een specifieke blokkeermethode op:

• obfs4 zorgt ervoor dat het verkeer er onherkenbaar uitziet, zonder protocol-header waarop een filter kan matchen. Het advies van Tor is om dit als eerste te proberen, omdat het een randomiserende transportmethode is die voor de meeste gebruikers werkt.
• snowflake leidt u via kortstondige proxies die door vrijwilligers in gewone webbrowsers worden gedraaid, waardoor het adres waarmee u verbinding maakt constant verandert. Het bereikte de stabiele Tor Browser in versie 10.5 op 6 juli 2021.
• meek routeert de verbinding via een grote cloudprovider, waardoor het verkeer lijkt naar die provider te gaan; het blokkeren ervan betekent dus ook het blokkeren van de provider zelf.
• webtunnel hanteert de tegenovergestelde aanpak van obfs4. In plaats van eruit te zien als niets, ziet het eruit als een gewone HTTPS-verbinding met een webserver, door "de payload-verbinding te verpakken in een WebSocket-achtige HTTPS-verbinding". Het Tor Project bracht dit uit in de stabiele Tor Browser op 12 maart 2024, voor netwerken die slechts een beperkte lijst met protocollen toestaan.

Die reeks is de feitelijke vorm van de afgelopen twintig jaar. Elke nieuwe transportmethode bestaat omdat een specifieke blokkeertechniek effectief werd, en de data van die releases vormen een verslag van wat censoren in dat jaar ondernamen.

Tor is geen VPN, en een VPS is dat evenmin

Veel mensen komen bij Tor terecht nadat ze over VPN's hebben gelezen, dus het is de moeite waard om precies te zijn. Een VPN (virtual private network) verstuurt uw verkeer naar één server die door één bedrijf wordt beheerd, en dat bedrijf ziet op hetzelfde moment uw werkelijke adres en uw bestemming. Tor verstuurt uw verkeer via drie relays die door verschillende personen worden beheerd, waardoor geen van hen beide gegevens tegelijkertijd in handen heeft. Dit zijn verschillende vertrouwensmodellen met verschillende faalwijzen. Het verschil tussen een VPS en een VPN behandelt waar elk van deze thuishoort.

Als u een privé-tunnel wilt tussen machines die u zelf beheert, in plaats van anonimiteit in een menigte, dan wilt u een VPN die u zelf draait. U kunt zelf een WireGuard VPN hosten op een VPS in ongeveer veertig regels configuratie. Dat beschermt uw verkeer tegen het lokale netwerk en tegen uw internetprovider. Het biedt u geen anonimiteit ten opzichte van het bedrijf dat de server host, omdat u die server hebt gehuurd met uw eigen betalingsgegevens. De afzonderlijke vraag of VPS-hosting veilig is gaat weer over een ander type dreiging: wie er nog meer toegang heeft tot uw server.

Het draaien van een relay is de andere kant van het verhaal, en het netwerk is ervan afhankelijk. Bridges, guards, middle relays en exits hebben allemaal operators nodig, en de relay guide van het Tor Project stelt duidelijk dat "het draaien van een relay technische vaardigheid en toewijding vereist". Exits brengen juridische risico's met zich mee, omdat het verkeer van anderen via uw IP-adres het internet verlaat en uw hostingprovider hierover zal worden benaderd. Lees die handleiding voordat u begint, niet daarna.

FAQ

Is Tor ontwikkeld door de Amerikaanse overheid?

Onion routing begon in 1995 bij het U.S. Naval Research Laboratory, waar David Goldschlag, Michael G. Reed en Paul Syverson de eerste prototypes bouwden. Tor zelf was het ontwerp van de volgende generatie, gestart rond 2001 en 2002 door Roger Dingledine, Nick Mathewson en Paul Syverson. Het netwerk werd in oktober 2002 gelanceerd onder een vrije softwarelicentie. The Tor Project, Inc. is sinds 2006 een onafhankelijke 501(c)(3) non-profitorganisatie. De oorsprong bij de overheid is een feit, en dit is tevens de reden waarom het netwerk voor iedereen toegankelijk moest worden gemaakt: een netwerk dat uitsluitend verkeer van één organisatie vervoert, biedt die organisatie geen anonimiteit. Elke verbinding die het netwerk verlaat, identificeert de afzender immers door het feit dat deze het netwerk gebruikt.

Betekent overheidsfinanciering dat Tor een achterdeur heeft?

Het antwoord van The Tor Project is: "Tor heeft geen achterdeuren. De software is open source, de code kan onafhankelijk worden gecontroleerd en elke release is ondertekend om manipulatie te voorkomen." Wat dit controleerbaar maakt in plaats van een loze belofte, is de structuur eromheen. Het protocol is publiekelijk gespecificeerd, Tor Browser-builds zijn deterministisch zodat een onafhankelijke bouwer een release kan herbouwen en vergelijken met het gepubliceerde binaire bestand, en de relays worden beheerd door vrijwilligers in plaats van door een financier. Financiering beïnvloedt welk werk prioriteit krijgt, en de gecontroleerde financiële rapporten op de Tor-blog tonen de herkomst van de middelen. Dat is een vraag over prioriteiten, niet over de code.

Waarom werkt mijn oude .onion-adres niet meer?

Het betrof een versie 2-adres, en v2 onion-services zijn in 2021 uitgefaseerd. Tor begon op 15 september 2020 met waarschuwingen hierover, verwijderde v2 uit de codebase in Tor 0.4.6.x op 15 juli 2021 en schakelde het uit in stabiele releases op 15 oktober 2021. Een v2-adres bestaat uit 16 tekens voor .onion en een v3-adres uit 56. Er is geen redirect en geen upgrade-pad, omdat het adres was afgeleid van de oude sleutel. De beheerder moest daarom een nieuwe service aanmaken en het nieuwe adres publiceren.

Is Tor hetzelfde als een VPN?

Nee. Een VPN stuurt uw verkeer naar één server die door één bedrijf wordt beheerd, en dat bedrijf kan zowel uw echte IP-adres als uw bestemming zien. Tor stuurt verkeer via drie relays die door verschillende personen worden beheerd. Hierdoor ziet de eerste relay uw adres zonder uw bestemming, en de laatste ziet uw bestemming zonder uw adres. Tor is trager en is ontworpen voor anonimiteit tegen een waarnemer die niet het volledige internet monitort. Een VPN is sneller en is ontworpen voor privacy ten opzichte van uw lokale netwerk en uw internetprovider.

Wat is een pluggable transport en heb ik dit nodig?

Een pluggable transport is een wrapper die het uiterlijk van Tor-verkeer op de lijn verandert zonder de werking van Tor aan te passen. Hierdoor kan een filter dat het Tor-protocol herkent, dit niet matchen. U heeft dit alleen nodig als een standaard Tor-verbinding faalt, wat meestal betekent dat uw netwerk of land de verbinding blokkeert. Tor Browser levert obfs4, snowflake, meek en webtunnel in één binair bestand genaamd lyrebird. Begin met obfs4, omdat dit een randomiserend transport is dat voor de meeste gebruikers werkt. Probeer webtunnel of snowflake als de verbinding niet tot stand komt.