Dziennik Karola Zalewskiego

Zapewne większość z nas wie jaki ma cel lub przynajmniej słyszała o tym, iż istnieje coś takiego, jak projekt Tor. W dużym uproszczeniu jest to oprogramowanie odpowiadające funkcjonalnością serwerom proxy, które ma zapewnić anonimowość osobom korzystającym z Internetu. Dodatkowo umożliwia ono uruchamianie anonimowych usług. O zaletach, wadach i efektywności takiego rozwiązania można byłoby rozmawiać długo. Ważne jest jednak to, że Tor zyskuje na popularności, a coraz więcej osób chce chronić prawo do prywatności i anonimowości. Dlatego warto w tym momencie wspomnieć również o FreeNecie oraz GNUnecie. Programach kojarzonych z Torem, ale funkcjonujących na zupełnie innej zasadzie. Zapraszam Was do świata Internetu w Internecie - do darknetów.

Freenet

Freenet to zdecentralizowany, odporny na próby cenzury system przechowywania danych, którego rozwój został zapoczątkowany przez Iana Clarke w 2000 roku. Realizowany jako projekt o otwartym kodzie źródłowym (licencja GNU GPL), a napisany w języku Java, ma na celu udostępnienie jego użytkownikom narzędzia umożliwiającego anonimową wymianę danymi.

W przeciwieństwie do innych rozwiązań zapewniających anonimowość użytkowników (np. projektu Tor) nie zapewnia on anonimowego dostępu do tradycyjnego Internetu, a jedynie do sieci peer-to-peer złożonej z wielu instancji Freenetu. Każdy użytkownik chcący skorzystać z Freenetu musi w tym celu uruchomić swój własny węzeł komunikacyjny aktywnie uczestniczący w wymianie oraz składowaniu danych. Oznacza to również, iż w trakcie działania węzła udostępnia on pewną część pasma łącza oraz przestrzeni na lokalnym dysku twardym w celu zapewnienia poprawnego funkcjonowania całej sieci.

Dzięki swojej elastycznej konstrukcji pozwala on na jego szerokie wykorzystanie z innymi aplikacjami umożliwiając im anonimowe przechowywanie lub wymianę danych. Komunikacja między lokalnym węzłem Freenetu, a aplikacjami korzystającymi z niego zapewniona jest przez mechanizm gniazdek sieciowych oraz protokół FCPv2 (ang. Freenet Client Protocol version 2). Przykładem takich aplikacji może być oprogramowanie o nazwie FProxy dostarczane standardowo wraz z Freenetem. Umożliwia ono nie tylko pełną kontrolę nad lokalnym węzłem Freenetu z poziomu przeglądarki WWW, ale również pobieranie z sieci Freenet tzw. freesites, czyli stron internetowych przygotowanych specjalnie dla sieci Freenet i opublikowanych w niej. Inne oprogramowanie korzystające z Freenetu to np.:

• Frost - prosty system anonimowych grup dyskusyjnych,
• FMS (ang. Freenet Message System) - następca Frosta, w którym wyeliminowano największą niedoskonałość Frosta, czyli problem spamu,
• Freemail - system anonimowej poczty elektronicznej.

Dzięki mechanizmowi wtyczek funkcjonalność Freenetu może być rozbudowywana w stosunkowo prosty sposób.

Rodzaje sieci

Istnieją dwa rodzaje sieci tworzonych z wykorzystaniem Freenetu. Są to:

• opennet,
• darknet.

Pierwsze z ww. podejść oparte jest na koncepcji automatycznego wyszukiwania sąsiadów. Po uruchomieniu węzła odnajduje on i łączy się w bezpieczny sposób z innymi poznanymi węzłami. Sam protokół wyszukiwania węzłów nie jest ściśle zdefiniowany, co oznacza, że lista dostępnych węzłów może być pobierana z różnych źródeł zawierających ich spis lub dostarczana przez samego użytkownika. Standardowa instalacja Freenetu uruchamiana w trybie opennet pobiera listę węzłów ze strony projektu Freenet.

W przypadku drugiego podejścia tj. darknetu komunikacja możliwa jest jedynie między węzłami, które przeszły proces uwierzytelniania oraz autoryzacji z wykorzystaniem mechanizmów kryptografii asymetrycznej. W tym celu oba łączące się ze sobą węzły muszą przed podjęciem komunikacji posiadać swoje wzajemne klucze publiczne oraz dane dotyczące położenia i konfiguracji. Lista zaufanych węzłów jest zarządzana ręcznie przed administratora danego węzła. Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwe jest ukrycie faktu funkcjonowania Freenetu na danym komputerze oraz zminimalizowanie liczby ataków.

Publikowanie danych

Freenet działa w oparciu o rozwiązanie podobne do rozproszonej tablicy mieszającej (ang. Distributed Hash Table). Wszystkie dane publikowane z wykorzystaniem Freenetu dzielone są na mniejsze części, kompresowane (opcjonalne działanie) i szyfrowane. Następnie są one wysyłane wraz z nadmiarowymi danymi do kolejnych węzłów. Dzięki temu, iż każda instancja Freenetu posiada własną przestrzeń dyskową (jej rozmiar ustalany jest przez administratora węzła) każdy przesyłany przez nią fragment jest zapisywany w lokalnej bazie. W przypadku przekroczenia dopuszczalnej ilości danych w lokalnej bazie usuwane są dane najrzadziej przesyłane. Ze względu na takie rozwiązanie po zakończeniu publikacji danych w sieci Freenet węzeł, który tego dokonał może zostać odłączony od sieci bez ryzyka tego, iż inne węzły utracą dostęp do opublikowanych danych. W przypadku sieci Freenet nie istnieje możliwość efektywnego usunięcia konkretnych danych z sieci.

Odwoływanie się do danych

Freenet pozwala na odwoływanie się do danych w nim opublikowanych z wykorzystaniem czterech rodzajów kluczy. Są to:

• CHK (ang. Content Hash Key),
• SSK (ang. Signed Subspace Key),
• KSK (ang. Keyword Signed Key),
• USK (ang. Updateable Subspace Key).

Klucz CHK wykorzystywany jest w celu publikacji danych, które nie będą zmieniać się w czasie. Jest on tworzony na podstawie skrótu SHA-256 zaszyfrowanych już danych. Stanowi on jednocześnie najbardziej podstawowy klucz wykorzystywany we Freenecie i jest wykorzystywany w mechanizmach obsługi innych kluczy. Poniżej znajduje się opis budowy klucza.

Klucz SSK jest wykorzystywany głównie w przypadku danych, które będą zmieniać się w czasie. Przykładem może być strona internetowa udostępniona z wykorzystaniem mechanizmu freesites. W takim przypadku konieczne jest istnienie mechanizmu, który pozwala zachować anonimowość osoby publikującej dane z jednoczesną możliwością udowodnienia, iż zmiana została dokonana przez tę samą osobę, która wykonała pierwotną publikację. W języku angielskim cechę tę określa się słowem „pseudonymity” powstałym od anglojęzycznych wyrazów pseudonim (ang. pseudonym) oraz anonimowość (ang. anonymity). Stan ten osiąga się poprzez wykorzystanie kryptografii asymetrycznej (2048-bitowy DSA z 256-bitowym M) pozwalającej na wygenerowanie pary kluczy (publicznego i prywatnego). W takim przypadku dane mogą być opublikowane jedynie z wykorzystaniem klucza prywatnego. Poniżej znajduje się opis konstrukcji klucza SSK.

Klucz KSK został zrealizowany z wykorzystaniem mechanizmu przeznaczonego dla kluczy SSK i umożliwia wygenerowanie adresu danych, który jest łatwy do zapamiętania przez człowieka. Użytkownik publikujący dane podaje jedynie słowo kluczowe, które służy do wygenerowania pary kluczy publiczny/prywatny oraz klucza szyfrującego na potrzeby mechanizmu SSK. Algorytm jest deterministyczny, co oznacza, że każdy kto poda odpowiednie słowo kluczowe będzie w stanie publikować dane z jego wykorzystaniem. Poniżej znajduje się opis konstrukcji klucza KSK.

Ostatnim rodzajem klucza jest USK. Stanowi on rozwinięcie mechanizmu SSK o możliwość łatwego publikowania nowych wersji danych, odczytu konkretnych ich wersji oraz subskrypcji na nie. Poniżej znajduje się opis konstrukcji klucza USK.

Podsumowanie

W praktyce Freenet jest najczęściej wykorzystywany w roli systemu do anonimowej komunikacji (FMS) oraz dystrybucji freesites. W takich zastosowaniach sprawdza się naprawdę dobrze ze względu na silne mechanizmy zapewniające anonimowość użytkowników oraz niewielką ilość danych koniecznych do pobrania. W przypadku anonimowej wymiany plików sytuacja wygląda już nieco inaczej. Nacisk na anonimowość sprawia, że mocno cierpi na tym prędkość z jaką pobierane są wszelakie pliki. Ściągnięcie zaledwie gibibajta w ciągu kilku dni działania systemu nie jest wcale niczym niezwykłym.

Bez względu na to zachęcam do zapoznania się z Freenetem. Może się jeszcze kiedyś przydać tam, gdzie nie radzą sobie inne rozwiązania.