什麼是 MixNet 及其工作原理?
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。
在某些情況下，MixNet（一種鮮為人知的匿名解決方案，擁有強大的隱私功能）可能會優於 Tor 和 VPN 等更流行的替代方案。然而，人們可能想一想，它到底有什麼屬性呢?它是如何運作的?它與 Tor 和 VPN 等其他選項相比如何?
什麼是 MixNet?
MixNet是指一種網絡安全機制，通過數據混淆過程確保在線通信的隱私和機密性。通過在傳輸之前集成來自不同來源的數據元素，這種方法使得未經授權方難以識別發送者和接收者。
雖然絕大多數在線信息都是通過傳輸層安全(TLS) 和安全套接字層(SSL) 等加密方法來保護的，但通信中的某些細節仍然暴露，第三方可能會對其進行審查，以辨別雙方的身份發送者和接收者。為了應對這一挑戰，MixNets 採用了一種稱為元數據改組的技術來保護用戶的匿名性。
MixNet 是如何工作的?
MixNet 採用一系列協議，旨在混淆和擾亂通過其連接設備網絡傳輸的信息。這包括集成不同的數據源和操縱相關的元數據，使未經授權的各方幾乎不可能收集有關用戶身份的有用信息或預測所交換的通信的性質。
MixNet 由兩個組件組成:
PKI，即公鑰基礎設施，是指負責分發必要的公鑰材料和網絡連接信息以促進 MixNet 運行的系統。
混合網絡採用一系列基於加密的路由作為傳入通信的中介。這些路由對信息執行加密操作，以掩蓋接收到的消息與其最終目的地之間的任何联系。
公鑰基礎設施（PKI）作為 Mix 網絡的基礎，在參與者之間建立信任方面發揮著至關重要的作用。然而，如果 PKI 受到損害，整個網絡的完整性就會受到危害，因為攻擊者可能會通過用其控制下的未經授權的節點替換合法節點來破壞合法節點。因此，PKI 必須設計為以分散的方式運行，以減輕此類安全風險。
混合協議通過將信息劃分為離散單元並將其轉換為密文來處理信息，從而通過加密使其無法追踪。該加密的密文在到達其預期接收者之前通過預定的混合服務器序列進行傳輸。此外，在這些過程中加入延遲時間可以防止依賴時間模式進行識別的對抗性嘗試。
僅使用一個混合節點就可以充分解決隱私問題；然而，這樣做會帶來依賴單一故障點的風險。為了減輕這種擔憂，採用了多個混合節點，每個混合節點充當獨立實體，增強網絡提供的整體匿名性，同時增強其集體穩健性。
MixNet 與 Tor
Tor 是一項旨在增強在線隱私的傑出技術，並擁有更廣泛的採用。儘管如此，它還是採用了獨特的策略來保證匿名性。
Tor 採用一種稱為洋蔥路由的方法，該方法涉及對數據進行多層加密，並在到達預期接收者之前通過由志願者管理的中繼服務器進行傳輸。相比之下，MixNet 通過將發送者和接收者的通信混合在一起，模糊了發送者和接收者之間的連接，使得在它們之間建立直接關係變得具有挑戰性。
在 Tor 網絡的配置中，中繼負責使用不同的加密密鑰對信息進行加密，而無需了解通信的來源或預期接收者。這種額外的加密級別使識別所涉及的出發地和目的地的工作變得更加複雜。
Tor 利用出口節點（充當其網絡中的最終中繼）來解密最終的加密層，然後再將其傳輸給預期的接收者。然而，當此類出口節點被證明是惡意的時，這種安排會帶來潛在的安全威脅。
MixNets 和 Tor 採用獨特的策略來確保在線匿名，這導致了特定的優點和缺點。例如，MixNets 表現出了阻止時間關聯和驗證攻擊的能力，而 Tor 則表現出了防禦網站指紋識別和 Sybil 攻擊的能力。
此外，Tor 受益於更大的網絡和用戶群，這有助於提高其穩健性。相反，MixNet 的特點是由於通信過程中涉及的網絡中繼較少而減少了延遲。選擇其中一種的決定取決於諸如首選的匿名程度、可接受的延遲水平和所需的網絡規模等因素。
MixNet 與 VPN
虛擬專用網絡 (VPN) 已成為維護在線匿名和增強安全性的最流行的手段之一，這主要歸功於其用戶友好的安裝過程以及業內豐富的可用服務提供商。
VPN 在最終用戶和遠程服務器之間建立安全、加密的連接，通過加密所有互聯網流量，有效隱藏用戶的私人信息，例如地理位置和在線活動。此過程使得未經授權的各方無法攔截或監控用戶的數字通信。
MixNets 對各個信息位進行加密轉換，然後將它們混合併通過一系列中介進行傳輸，從而使通信雙方和交換內容之間難以建立連接，與此相反，該方法採用了另一種策略。
當試圖隱藏您的地理位置、安全連接到不安全的無線網絡、訪問受地理位置限制的內容以及在網上沖浪時保持匿名時，VPN 非常有用。然而，由於需要依賴集中管理的 VPN 服務器網絡，這些系統可能會引起可信度和隱私方面的問題。
與 VPN 相比，當強大的匿名性和全面的元數據安全至關重要時，MixNet 表現出更高的效率。此外，它們還擁有減少延遲和分佈式網絡結構，而不是依賴集中式服務器（VPN 的特點）。
MixNet 的局限性
MixNet 受到某些限制，這可能會降低其在實際應用中的效率和可行性……
混合過程中固有的延遲可能會在傳播之前延遲消息傳輸，這是抵消定時相關攻擊和確保隱私的關鍵安全措施。然而，這種延遲可能會對需要快速交互的實時應用程序的響應能力產生不利影響。
在混合節點數量和用戶流量之間保持最佳平衡對於確保 MixNet 系統的平穩運行至關重要，因為它會擴展以適應不斷增加的用戶和消息數量。隨著網絡的增長，這個過程可能變得越來越複雜，使網絡可擴展性成為必須仔細管理的潛在障礙。
與直接通信相比，混合過程導致的數據包大小增加可能會導致更大的帶寬利用率，這可能會給網絡容量有限的個人或需要快速數據傳輸的場景帶來挑戰。
MixNets 可能會在可用性方面提出挑戰，因為它要求用戶安裝專門的軟件或使用特定的通信協議，這可能會限制其廣泛接受的潛力。為了促進更多的用戶參與，這些系統必須提供直觀的界面並與現有平台順利集成。
MixNet 很容易受到 Sybil 攻擊，其中惡意行為者偽造大量虛構實體，意圖對網絡施加不當控制。此類行為可能會導致消息重新路由、信息更改或侵犯隱私。
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，HOPR使用節點的P2P網絡，這增加了可擴展性，而Nym將混合節點分層排列，形成一個架構在不影響匿名性的情況下提供更大的可擴展性。
你應該使用 MixNets 嗎?
使用 MixNet 來增強在線隱私的決定取決於一個人的特定要求、他們對增加的延遲和資源利用率的接受程度，以及他們的軟件程序的適用性。
對於那些在在線活動中優先考慮匿名性的人以及不太關心及時性的情況來說，混合網可能是一個可行的選擇。然而，混合網絡無法提供與其他網絡技術相同水平的便利性，因此對於尋求用戶友好解決方案的用戶或依賴實時通信工具的用戶來說可能不是理想的選擇。最終，在決定混合網絡的適用性之前，應仔細考慮與使用混合網絡相關的優點、缺點和影響。