Ausschreibung Masterarbeit – Statistische Angriffe gegen anonyme Kommunikation
Der Lehrstuhl sucht derzeit nach einem Studenten für eine Masterarbeit im Bereich der anonymen Kommunikation: Moderne Kryptographie ermöglicht es, vertrauliche Informationen sicher mit anderen Personen über das Internet zu teilen. Doch bei dieser Kommunikation bleibt weiterhin sichtbar wer mit wem kommuniziert, z.B. für Anbieter von E-Mails und Instant-Messengern und ISPs können beobachten, welche Webseiten besucht werden. Als Lösung für diese Gefährdung der Anonymität wurden Mix-Netzwerke entwickelt. Zuerst von Chaum [1] vorgeschlagen und aktuell bspw. in Loopix [2] implementiert.
Doch auch diese Netzwerke können angegriffen werden und passive Beobachter können durch das Beobachten von Sendern und Empfängern über mehrere Runden hinweg immer besser abschätzen, wer mit wem kommuniziert. Dafür kann der Statistical Disclosure Angriff (SDA [3]) genutzt werden. Dieser Angriff wurde bereits mit verschiedenen Ansätzen in der Literatur erweitert (bspw. [4], [5], [6]), bietet jedoch weiterhin das Potenzial, verbessert zu werden. Dabei kann nicht nur die Effektivität des Angriffes selbst gesteigert werden, sondern auch der Einfluss von verschiedenem Nutzerverhalten und System-Konfigurationen untersucht werden.
Vorwissen über Mix-Netzwerke ist hilfreich und wird in der Veranstaltung „Mehrseitige Sicherheit in verteilten Systemen“ unterrichtet, kann jedoch auch selbstständig erarbeitet werden. Da der Angriff implementiert, erweitert und evaluiert werden soll, sind Programmierkenntnisse erforderlich. Bestehende Implementierungen existieren in Java und Python. Bei Interesse und Fragen zum Thema kann der Betreuer Marc Roßberger kontaktiert werden.
[1] Chaum, David L. "Untraceable electronic mail, return addresses, and digital pseudonyms." Communications of the ACM 24.2 (1981): 84-90.
[2] Piotrowska, Ania M., et al. "The loopix anonymity system." 26th {USENIX} Security Symposium ({USENIX} Security 17). 2017.
[3] Danezis, George. "Statistical disclosure attacks: Traffic confirmation in open environments." Security and Privacy in the Age of Uncertainty: IFIP TC11 18 th International Conference on Information Security (SEC2003) May 26–28, 2003, Athens, Greece 18. Springer US, 2003.
[4] Danezis, George, Claudia Diaz, and Carmela Troncoso. "Two-sided statistical disclosure attack." Privacy Enhancing Technologies: 7th International Symposium, PET 2007 Ottawa, Canada, June 20-22, 2007 Revised Selected Papers 7. Springer Berlin Heidelberg, 2007.
[5] Troncoso, Carmela, et al. "Perfect matching disclosure attacks." Privacy Enhancing Technologies: 8th International Symposium, PETS 2008 Leuven, Belgium, July 23-25, 2008 Proceedings 8. Springer Berlin Heidelberg, 2008.
[6] Emamdoost, Navid, Mohammad Sadeq Dousti, and Rasool Jalili. "Statistical Disclosure: Improved, Extended, and Resisted." arXiv preprint arXiv:1710.00101 (2017).
