每当我们需要改善在线隐私时，我们通常有两种选择：VPN 或 Tor。 大多数互联网用户会采用前者，而更多精通技术的人会混合使用两者。

但在某些情况下，MixNet（另一种尚未广泛使用但提供强大数据保护功能的匿名解决方案）可能会更好。 那么它是什么？ 它是如何工作的？ 它与 Tor 和 VPN 相比如何？

什么是 MixNet？

MixNet 是 Mix Network 的缩写，这项技术有助于保持通过互联网发送的信息的私密性和安全性。 这涉及到在将来自不同源的数据发送到目的地之前混合数据。 这使得外部人员很难找到数据的来源和目的地。

虽然大多数互联网数据都是加密的，并且其内容受到 TLS 和 SSL 等协议的保护，但它包含外部人员可以分析和用来识别发送者和接收者的元数据。 MixNet 实现元数据混洗以保护用户隐私。

MixNet 是如何工作的？

MixNet 应用的协议在通过互连节点的网络发送数据时混合和混合来自不同来源的数据。 它混合了地理位置、发送者和接收者 IP、消息大小以及发送和接收时间等元数据。 这使得局外人很难获得有意义的见解，从而有助于揭示用户的身份或预测数据的内容。

MixNet 由两个组件组成：

  • PKI（公钥基础设施）：分发 MixNet 运行所需的公钥材料和网络连接信息的系统。
  • 混合物：属于 Mix 网络一部分的加密路由。 它们接收传入消息，应用加密转换并重新排列数据，以防止观察者链接传入和传出消息。

PKI 系统为 Mix 网络提供动力，如果它被攻破，整个网络都将面临风险，因为攻击者可以用他控制下的节点替换节点，从而让他们获得控制权。 这就是为什么它需要去中心化。

混合将数据分解为位并将其转换为密文，从而导致按位不可链接。 然后，密文在到达目的地之前通过随机级联（节点的固定顺序）。 此外，混合会增加延迟以防止基于计时模式的攻击。

虽然混合节点足以解决隐私问题，但它有可能成为单点故障。 因此，至少使用三种混合方式，每个独立节点提供额外的匿名层并有助于网络的集体弹性。

MixNet 与 Tor

Tor 是另一种使用更广泛的在线隐私增强技术。 然而，它使用不同的方法来实现匿名。

MixNet 的工作原理是通过打乱数据来增加连接起点和目的地的难度，而 Tor 使用一种称为洋葱路由的技术，其中数据被分层加密，并在到达目的地之前通过一系列志愿者操作的中继。

Tor 网络中的中继仅用于使用唯一密钥加密数据，而不知道流量来自何处以及流向何处。 每个级别的加密都使得确定来源和目的地变得困难。

然而，根据设计，Tor 需要输出节点（网络中的最后一个中继）来解密最后一层加密并将其发送到目的地。 如果最近的中继是恶意的，这个因素就会带来安全风险。

MixNets 和 Tor 使用的独特的在线匿名方法导致了不同的优点和缺点。 例如，MixNets擅长防止时序关联和确认攻击，而Tor则可以有效防止网站指纹和Sybil攻击。

此外，Tor 由于拥有更大的网络和用户群而更具弹性，而 MixNets 由于涉及的网络中继较少而具有较低的延迟。 两者之间的选择取决于具体要求，例如所需的匿名级别、延迟容忍度和网络规模。

MixNet 对比 VPN

VPN（虚拟专用网络）可能是使用最广泛的在线匿名和安全平台，部分原因是其易于设置且市场上有广泛的服务提供商。

VPN 在用户和服务器之间创建加密隧道。 该隧道对用户的互联网流量进行加密，隐藏他们的个人信息、位置和浏览活动，从而防止外人窃听。

这种方法与 MixNet 不同，MixNet 在混合数据并通过多个中继传递它们之前，会对比特大小的数据进行加密转换，从而很难将数据链接到相关各方。

当有人想要隐藏自己的位置、安全连接到公共 Wi-Fi、访问区域限制的内容以及在浏览互联网时保持整体隐私时，VPN 非常有效。 然而，由于它们依赖于中心化 VPN 服务器基础设施受到信任问题和隐私问题的影响。

另一方面，MixNet 在需要强匿名性和元数据保护的情况下更有效。 与依赖集中式服务器的 VPN 相比，它们还具有更低的延迟和更分散的架构。

MixNet 的局限性

MixNet 也有一些限制，可能会影响其有效性和实用性……

  1. 潜伏：混洗过程会在转发消息之前延迟消息。 虽然这对于防止时序相关攻击很重要，但它可能会影响需要低延迟交互的实时应用程序的用户体验。
  2. 网络可扩展性问题：随着用户和消息数量的增加，维护所需的 Mix 节点和管理流程变得更加复杂。 网络可扩展性可能具有挑战性，尤其是对于 MixNet 的大型应用程序。
  3. 带宽开销：混洗过程会增加数据包的大小，导致比直接通信消耗更高的带宽。 对于带宽有限的用户或需要高效数据传输的应用程序来说，这可能是一个问题。
  4. 给用户带来不便：MixNet 可能要求用户安装特殊软件或使用特定协议，这可能会阻碍广泛采用。 鼓励用户参与需要用户友好的界面和无缝集成。
  5. 女巫攻击：MixNet 可能容易受到 Sybil 攻击，攻击者会创建许多虚假节点来获得对网络的影响力。 这可能会导致消息重定向、操纵或数据泄露。

尽管 MixNet 提供了强大的隐私保护，但其局限性使得它们对于在线隐私而言不太实用。 然而，一些即将推出的技术正在消除这些限制。 例如， 霍普雷 使用 P2P 节点网络，提高可扩展性 尼姆 将 Mix 节点分层排列，形成一个在不影响匿名性的情况下提供更大可扩展性的架构。

你应该使用 MixNet 吗？

您是否使用 MixNet 来改善在线隐私取决于您的特定需求、您对延迟和带宽开销的容忍度以及应用程序的兼容性。

如果您特别关心保持匿名并且您的应用程序对时间要求不严格，那么 Mixnet 是合适的； 但是，如果您更喜欢用户友好的解决方案或使用实时通信应用程序，则它们不适合。 无论如何，在决定是否有必要使用 MixNet 之前，仔细权衡好处、限制和考虑因素非常重要。