Mixmaster Remailer

Bei Mixmaster handelt es sich um ein anonymisierendes Peer2Peer-Netzwerk hoher Latenz, d.h. die Nachrichten werden nicht in Echtzeit versendet. Der Verzicht auf die Echtzeitfähigkeit bringt einen hohen Grad an Anonymität.

Geschichte anonymisierender Remailer hoher Latenz

Allgemein gesagt haben die Remailer den Zweck den Nachrichtenverkehr entweder zu pseudonymisieren und/oder zu anonymisieren. Ein Remailer nicht verschlüsselte oder unverschlüsselte Nachtrichten an und leitet sie weiter.

Die Evolution brachte im Laufe der Zeit folgende Typen bzw. Generationen von Remailern zustande:

• Typ 0: Nym Remailer

Altername Namen sind Nym Server oder Pseudonym Server. Diese Server ermöglichen bidirektionale Kommunikation zwischen den Kommunikationspartnern. Im Extremfall kennt keiner der Kommunikationspartner die Identitä des anderen (bei neueren Generationen der Nym Remailer). Wenn ein Nym Remailer (der älteren Generation) eine Nachricht erhält, entfernt er die Headerinformationen und ersetzt die Originalangaben zur Identität des Absendern durch sein Pseudonym. Anschliessend leitet er die Nachricht an den Empfänger weiter. Dieser hat die Möglichkeit an das Pseudonym zu antworten, d.h. die Antwortnachricht geht beim Nym Server ein. Dieser und nur dieser kennt die Zuordnung des Pseudonyms zu der realen Adresse/Identität, ersetzt das Pseudonym durch die reale Adresse und stellt die Anwort dem ursprünglichen Absender zu. Die Technick der Zuordnung von Pseudonym (und der Pseudonymadresse) zu der Realadresse (und der entsprechenden Identität) entscheidet über die Sicherheit d.h. den Grad der Anonymität. Weil frühe Nym Server und damit ihre Betreiber die wahre Identität der Absender kennen, spricht man hier von Pseudonymisierung statt von Anonymisierung. Somit basiert das System eher auf Vertrauen als auch durch technologische Verfahren herbeigeführter Sicherheit. Bei den aktuellen Nym Servern kennt nicht mal der Betreiber die Identität der Benutzer. Sie nutzen die Technologie der Typ1- und Typ 2-Remailer. Erster öffentlicher Pseudonym-Remailer wurde ab 1993 von Johan Helsingius unter anon.penet.fi betrieben. Er musste wenige Jahre später aufgrund von Klagebeschwerden und Gerichtsbeschlüssen abgeschaltet werden.

• Typ 1: Cypherpunk Remailer

1990 entwarf eine Gruppe von Internetpionieren, die sich selber Cypherpunks nannten, das Modell eines anonymisierenden Netzwerks, das auf den Ideen und Vorschlägen von David Chaum fussten. Beim Nachrichtenversand werden ausgewählte Cypherpunk-Remailer zu einer Weiterleitungskette unter Benutzung von PGP-Verschlüsselung. Die Kommunikation zwischen den Cypherpunk Remailern basiert auf dem normalen E-Mail-Protokoll (SMTP/POP3/MIME-Format). Schwächen der Cypherpunk Remailer:

 * Remailer sendet die Nachrichten nach Erhalt sofort weiter - durch Zeit- und Größemanalyse ist die Zuordnung von Empfänger zu Absender leicht möglich
 * Replay-Attacken (chosen-ciphertext attack) sind möglich. Bei den Replay-Attacken wird ein Nachtrichtenpacket, desen Weg nachvollzogen werden soll vor dem ersten Passieren des Remailers kopiert. Nach dem ersten Passieren des Remailers wird der ausgehende Datenverkehr mitgeschnitten. Anschliessend wird die Kopie des Nachrichtenpackets an den Remailer geschickt und der ausgehende Datenverkehr wieder mitgeschnitten. Durch die Schnittmengen der beiden ausgehenden Datenmengen kann man dir Zuordnung des ausgehenden Packets zum eingehnen treffen.

Diese und viele weitere Schwächen wurden von Lance Cottlerr erkannt und publiziert. Man kann sich spontan mögliche Lösungen der obigen Probleme finden, die aber wieder neue Probleme aufwerfen:

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Mixminion

Überblick

Mixminion stellt eine Erweiterung vom Mixmaster dar, gewährt dabei Abwärtskompatibilität. Sie werden auch als Typ3-Remailer bezeichnet. Mixnetze können gemischt aus Mixmaster- sowie Mixminionservern bestehen. Beim Typwechsel muss das Paket gegeben geremixed werden.

Unterschiede zu Mixmaster

• benutzt Directory-Server
• benutzt TLS anstelle von SMTP
• besitzt Key Rotation
• bis zu 32 anstelle von 20 Hops
• Replymessages mittels Singleusereplyblocks
• Ununterscheidbarkeit zwischen Forward- und Replymessages

Directory Server

Die Directory Server geben Auskunft über die Struktur des Netzwerkes. Sie kommunizieren über eine dedizierte Verbindung (auch: Heartbeat) über welche sie sich gegenseitig über die Stuktur des Netzwerkes aktualisieren.
Möchte ein Benutzer eine anonyme E-Mail versenden, so hat kann er von einem sich Directory Server die Information über die aktuelle Netzwerkstruktur beschaffen. Diese Beschreibnung wird von weiteren Directory Servern signiert um die Authenzität zu sichern.
Andernfalls wäre ein einfacher Angriff möglich, indem ein Angreifer nur Mix-Server listet, welcher unter seiner eigenen Kontrolle laufen. Das Ergebnis wäre die Möglichkeit, augenblicklich sämtliche Hüllen des Headers und der Nachricht dekodieren und erlangt Zugriff auf die Nachricht (falls nicht anderweitig kodiert), als auch Absender und Empfänger.
Es fällt in den Aufgabenbereich der Mixminionserver sich bei bei einem Directory Server zu authentifizieren.

Key Rotation

Während bei Mixmaster die Publickeys der einzelnen Mixserver statisch sind ...

... fertigstellen ...