Analisis Lalu Lintas Terenkripsi

Mengenkripsi lalu lintas jaringan melindungi isi pesan, tetapi waktu pengiriman paket tetap sepenuhnya dapat diamati. Penyerang yang memantau koneksi terenkripsi dapat mengukur jeda antar paket, durasi koneksi, dan pola waktu ledakan lalu lintas. Karakteristik waktu ini dapat mengungkap jenis aplikasi yang digunakan, apakah pengguna sedang mengetik atau menerima data, dan dalam beberapa kasus merekonstruksi informasi sensitif hanya dari waktu pengiriman.

Bahkan tanpa membaca isi, ukuran paket menyampaikan informasi. Pengunduhan berkas menghasilkan paket besar yang mendekati unit transmisi maksimum, sedangkan pesan obrolan menghasilkan paket kecil. Total volume data yang dipindahkan dalam sesi terenkripsi dapat mengungkap apakah berkas besar telah dibagikan. Pengaturan kualitas panggilan video menghasilkan distribusi ukuran paket khas yang dapat dikenali oleh pengamat terlatih.

Analisis lalu lintas memeriksa siapa berkomunikasi dengan siapa, kapan, seberapa sering, dan berapa lama, tanpa memeriksa isi komunikasinya. Bahkan komunikasi yang sepenuhnya terenkripsi tetap mengungkapkan graf sosial. Mengetahui bahwa seorang wartawan menghubungi alamat IP pejabat pemerintah tertentu pada interval yang tidak teratur merupakan intelijen berharga, terlepas dari apa yang dibicarakan. Analisis lalu lintas telah digunakan untuk pengawasan sejak era komunikasi telegraf.

Saat peramban membuat koneksi TLS, peramban mengirim ekstensi Indikasi Nama Server dalam pesan ClientHello awal sebelum enkripsi dimulai. SNI berisi nama domain yang ingin dihubungi klien. Pengamat mana pun di jalur jaringan dapat membaca SNI dan mengetahui dengan tepat situs web yang sedang Anda kunjungi, meskipun permintaan HTTP berikutnya terenkripsi. SNI berada dalam teks biasa karena server memerlukannya untuk memilih sertifikat yang tepat.

QUIC adalah protokol transportasi modern yang dikembangkan oleh Google dan berjalan melalui UDP. QUIC mengenkripsi jabat tangan TLS, termasuk SNI, sejak awal menggunakan mekanisme ClientHello Terenkripsi (ECH). ECH mengenkripsi ClientHello bagian dalam, yang berisi nama hos sebenarnya, di dalam ClientHello bagian luar yang ditujukan ke titik masuk CDN. Hal ini mencegah kebocoran nama hos yang tidak dapat dihindari dalam TLS 1.3 klasik melalui TCP.

Serangan pencirian situs web memanfaatkan fakta bahwa setiap situs web menghasilkan pola permintaan sumber daya yang khas: jumlah objek tertentu, dengan ukuran tertentu, yang dimuat dalam urutan tertentu. Dengan melatih pengklasifikasi menggunakan pola-pola ini, penyerang dapat mengidentifikasi situs web yang dikunjungi pengguna hanya dari pola lalu lintas, bahkan melalui VPN terenkripsi. Penelitian menunjukkan tingkat akurasi di atas 90 persen terhadap situs web umum.

Tor merutekan lalu lintas melalui tiga relai sukarelawan dengan enkripsi pada setiap lompatan, sehingga menyembunyikan hubungan antara sumber dan tujuan. Namun, lawan yang dapat mengamati simpul masuk dan simpul keluar Tor dapat menggunakan korelasi lalu lintas: pola waktu dan volume pada titik masuk dan keluar tetap sesuai, meskipun isinya terenkripsi. Lawan berupa negara-bangsa yang memiliki kemampuan pengawasan di sebagian besar internet dapat melakukan serangan korelasi ini.

Netflix dan YouTube menyesuaikan kualitas video dengan lebar pita yang tersedia, dan resolusi yang berbeda menghasilkan distribusi laju serta ukuran paket yang berbeda. Para peneliti telah menunjukkan bahwa pengamat dapat menyimpulkan judul video yang sedang diputar dengan mencocokkan pola lalu lintas yang diamati dengan basis data sidik jari video yang dikenal pada berbagai tingkat kualitas. Hal ini tetap dapat dilakukan melalui HTTPS karena pola panjang konten dan waktu terlihat.

VPN mengenkripsi lalu lintas antara pengguna dan server VPN, sehingga menyembunyikan tujuan dari ISP lokal. Namun, penyedia VPN dapat melihat semua tujuan, volume total untuk setiap tujuan terlihat oleh penyedia, dan permintaan DNS sebelum terowongan VPN dimulai masih dapat bocor ke ISP. Selain itu, WebRTC pada peramban dapat mengungkapkan alamat IP asli pengguna meskipun VPN aktif, kecuali fitur tersebut diblokir secara eksplisit.

Sebelum koneksi TLS dibuat, peramban melakukan pencarian DNS untuk menerjemahkan nama domain menjadi alamat IP. Jika DNS tidak terenkripsi (tanpa DoH atau DoT), permintaan DNS dikirim dalam teks biasa dan mengungkapkan tujuan kepada penyelesai lokal, ISP, serta pengamat mana pun di jaringan. Meskipun koneksi TLS berikutnya terenkripsi dan ECH menyembunyikan SNI, permintaan DNS tersebut sudah lebih dahulu mengungkapkan tujuan.

Perlindungan terhadap analisis lalu lintas memerlukan penambahan lalu lintas kamuflase untuk menyamarkan pola sebenarnya, penggunaan jaringan anonimitas dengan pengaturan pola lalu lintas, serta enkripsi DNS dengan DoH atau DoT. Penambahan data pengisi pada HTTPS dapat menyamarkan ukuran objek. Tor dengan transportasi yang dapat diganti menyamarkan pola lalu lintas untuk menahan deteksi berbasis penyensoran. Tidak ada satu penanggulangan yang dapat mengalahkan semua serangan analisis lalu lintas; perlindungan efektif memerlukan beberapa teknik yang digunakan secara berlapis.

Bagian metadata apa yang terlihat oleh pengamat jaringan meskipun TLS 1.3 mengenkripsi permintaan HTTP?

Enkripsi melindungi isi komunikasi, tetapi tidak melindungi metadata. Waktu, ukuran paket, dan pola komunikasi mengungkapkan informasi penting. SNI TLS membocorkan nama hos dalam teks biasa; ClientHello Terenkripsi milik QUIC mencegahnya. Pencirian situs web dapat mengidentifikasi situs yang dikunjungi dari pola lalu lintas. Tor rentan terhadap korelasi lalu lintas oleh lawan global. Pencarian DNS sebelum TLS mengungkapkan tujuan, kecuali DoH atau DoT digunakan.