每當我們需要改善在線隱私時，我們通常有兩種選擇：VPN 或 Tor。 大多數互聯網用戶會採用前者，而更多精通技術的人會混合使用兩者。

但在某些情況下，MixNet（另一種尚未廣泛採用但提供強大隱私功能的匿名解決方案）可能會更好。 那麼它是什麼？ 它是如何工作的？ 它與 Tor 和 VPN 相比如何？

什麼是 MixNet？

MixNet 是 Mix Network 的縮寫，這項技術有助於保持通過互聯網發送的信息的私密性和安全性。 它通過在將來自不同源的數據發送到目的地之前混合數據來實現這一點。 這使得外部人員很難找到數據的來源和目的地。

雖然大多數互聯網數據都是加密的，其內容受到 TLS 和 SSL 等協議的保護，但它包含外部人員可以分析和用來識別發送者和接收者的元數據。 MixNet 實現元數據混洗來保護用戶的隱私。

MixNet 是如何工作的？

MixNet 應用的協議混合和打亂來自不同來源的數據，同時通過互連節點的網絡發送數據。 它混合了地理位置、發送者和接收者 IP、消息大小以及發送和接收時間等元數據。 這使得局外人很難獲得任何有意義的見解，從而有助於揭示用戶的身份或預測數據的內容。

MixNet 由兩個組件組成：

  • PKI（公鑰基礎設施）：分發運行 MixNet 所需的公鑰材料和網絡連接信息的系統。
  • 混合：屬於混合網絡一部分的加密路由。 它們接收傳入消息，應用加密轉換並混合數據以防止觀察者鏈接傳入和傳出消息。

PKI 系統為混合網絡提供動力，如果遭到破壞，整個網絡將面臨風險，因為攻擊者可以用自己控制的節點替換節點，從而讓他們接管。 這就是為什麼它需要去中心化。

混合將數據分解為位並將其轉換為密文，從而導致按位不可鏈接性。 然後，密文在到達目的地之前通過混合級聯（節點的固定順序）進行中繼。 此外，混合會增加延遲以防止基於計時模式的攻擊。

雖然一個混合節點足以解決隱私問題，但它有可能成為單點故障。 因此，至少使用三種混合，每個獨立節點提供額外的匿名層並有助於網絡的集體彈性。

MixNet 與 Tor

Tor 是另一種被更廣泛採用的旨在增強在線隱私的技術。 然而，它使用不同的方法來實現匿名。

MixNet 的工作原理是混合數據，使其難以鏈接起點和目的地，而Tor 採用了一種稱為洋蔥路由的技術，其中數據被分層加密，並在到達目的地之前通過由志願者操作的一系列中繼進行路由。

Tor 網絡中的中繼僅用於使用唯一密鑰加密數據，而不知道流量來自何處以及流向何處。 每層加密都使得追踪來源和目的地變得困難。

然而，根據設計，Tor 需要出口節點（網絡中的最終中繼）來解密最後一層加密並將其發送到目的地。 如果最終的中繼是惡意的，這個因素就會帶來安全問題。

MixNets 和 Tor 使用的獨特的在線匿名方法導致了不同的優點和缺點。 例如，MixNets 擅長防止時序關聯和確認攻擊，而 Tor 則可以有效防止網站指紋識別和 Sybil 攻擊。

此外，Tor 由於擁有更大的網絡和用戶群而更具彈性，而 MixNets 由於涉及的網絡中繼較少而具有較低的延遲。 兩者之間的選擇取決於具體要求，例如所需的匿名級別、延遲容忍度和網絡規模。

MixNet 對比 VPN

VPN（虛擬專用網絡）可能是最廣泛採用的在線匿名和安全平台，部分原因是其易於設置且市場上有大量服務提供商。

VPN 在用戶和服務器之間創建加密隧道。 該隧道對用戶的互聯網流量進行加密，隱藏他們的個人數據、位置和瀏覽活動，從而防止外人竊聽。

這種方法與 MixNet 不同，MixNet 會先對比特大小的數據進行加密轉換，然後再將它們混合併通過多個中繼傳遞，從而很難將數據與相關各方鏈接起來。

當人們希望隱藏自己的位置、安全地連接到公共 Wi-Fi、訪問區域限制的內容以及在瀏覽互聯網時維護一般隱私時，VPN 非常有效。 然而，由於它們必須依賴集中的 VPN 服務器基礎設施，它們受到信任問題和隱私問題的影響。

另一方面，MixNet 在需要強匿名性和元數據保護的情況下更有效。 與依賴集中式服務器的 VPN 相比，它們的延遲更短，架構更分散。

MixNet 的局限性

MixNet 還面臨一些可能影響其有效性和實用性的限制……

  1. 潛伏：混合過程會在消息轉發之前延遲消息。 雖然這對於防止定時相關攻擊至關重要，但它可能會影響需要低延遲交互的實時應用程序的用戶體驗。
  2. 網絡可擴展性問題：隨著用戶和消息數量的增加，維護所需的混合節點和管理流程變得更加複雜。 網絡可擴展性可能是一個挑戰，尤其是在 MixNet 的大規模應用中。
  3. 帶寬開銷：混合過程增加了數據包的大小，導致比直接通信更高的帶寬消耗。 對於帶寬有限的用戶或需要高效數據傳輸的應用程序來說，這可能是一個問題。
  4. 用戶不便：MixNet 可能要求用戶安裝專門的軟件或使用特定的協議，這可能會阻礙廣泛採用。 用戶友好的界面和無縫集成對於鼓勵用戶參與是必要的。
  5. 女巫攻擊：MixNet 可能容易受到 Sybil 攻擊，攻擊者會創建許多虛假節點來獲得對網絡的影響力。 這可能會導致消息重定向、操縱或隱私洩露。

儘管 MixNet 提供了強大的隱私保護，但它們的局限性使得它們對於在線隱私而言不太方便。 然而，一些即將推出的技術正在解決這些限制。 例如， 霍普雷 使用節點的 P2P 網絡，這提高了可擴展性，同時 尼姆 將混合節點分層排列，形成一個在不影響匿名性的情況下提供更多可擴展性的架構。

你應該使用 MixNet 嗎？

是否使用 MixNets 來改善您的在線隱私取決於您的具體需求、您對延遲和帶寬開銷的容忍度以及應用程序的兼容性。

如果您特別關心保持匿名，並且您的應用程序對時間不敏感，那麼混合網是合適的； 但如果您更喜歡用戶友好的解決方案或使用實時通信應用程序，它們就不適合。 無論哪種方式，在決定是否有必要使用 MixNet 之前，仔細評估其優點、局限性和注意事項非常重要。