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Correcciones capítulo 3.

  • Correcciones varias.
  • Se colocan comentarios sobre puntos de atención en el contenido.

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    77\begin{bibunit}[unsrt]
    88
    9 Tal como se plantea en \cite{cenditel_anonimato}, se puede indicar que la privacidad se trata de una necesidad natural inherente de los seres humanos, la cual responde a la libre vo\-lun\-ta\-rie\-dad de escoger con quienes se quiere relacionar, o se trata de elegir la información que se desea sea conocida en esa relación. Esto se deriva de la intimidad humana, como espacio de crecimiento y desarrollo personal, y de protección del ámbito privado personal, en el que la personas se pueden comportar y expresar de forma libre y sin temor o reticencia ante la presencia o intervención indeseada de terceras personas. Esto implica que se puede representar como la contraparte al ámbito público, el cual es un espacio en el que las interacciones sociales son constantes y necesarias, y se encuentran influenciadas y limitadas por normas y regulaciones jurídicas, sociales, culturales, religiosas, entre otras, las cuales determinan en todo momento las conductas a seguir y por lo general se establecen sanciones en los casos de violación de alguno de esos preceptos.
    10 
    11 La privacidad también se puede pensar como una necesidad que se ha adquirido en el transcurso del tiempo, debido principalmente a factores como:
     9Tal como se plantea en \cite{cenditel_anonimato}, se puede indicar que
     10la privacidad aborda una necesidad natural e inherente de los seres
     11humanos, la cual responde a la libre vo\-lun\-ta\-rie\-dad de escoger
     12con quiénes cada uno se quiere relacionar y la posibilidad de elegir
     13la información que se desea sea conocida en esa relación. Esto se deriva
     14de la intimidad humana, como espacio de crecimiento y desarrollo personal,
     15y de protección del ámbito privado personal, en el que la personas se
     16pueden comportar y expresar de forma libre y sin temor o reticencia
     17ante la presencia o intervención indeseada de terceras personas. Esto
     18implica que se puede representar como la contraparte al ámbito público,
     19el cual es un espacio en el que las interacciones sociales son constantes
     20y necesarias, y se encuentran influenciadas y limitadas por normas y
     21regulaciones jurídicas, sociales, culturales, religiosas, entre otras,
     22las cuales determinan en todo momento las conductas a seguir y por lo
     23general se establecen sanciones en los casos de violación de alguno de
     24esos preceptos.
     25\begin{comment}
     26Es pertinente un punto de atención aquí. El párrafo anterior parece
     27sugerir una prevalencia o preferencia del espacio privado sobre el
     28espacio público, lo cual tiene profundas implicaciones en el
     29paradigma de organización social. Cuando la cosa privada prevalece
     30sobre la cosa pública entonces los intereses individuales están sobre
     31los colectivos, lo cual ha conducido a la degradación y perversión del orden
     32social en la que estamos inmersos.
     33\end{comment}
     34
     35La privacidad también se puede pensar como una necesidad que se ha
     36adquirido en el transcurso del tiempo, debido principalmente a factores como:
    1237
    1338\begin{enumerate}
    14 \item El reconocimiento y protección de los derechos humanos fundamentales en el mundo. Históricamente, se observa que desde tiempos antiguos se manejaba la noción de un espacio propio de cada persona, que permitiera su crecimiento personal. Se penalizaban las violaciones a ese espacio, pero más por razones de seguridad pública y por relacionarlo a derechos patrimoniales.
    15 \item Las discusiones acerca de un derecho a la intimidad, a la vida privada, a la privacidad se presentan con mayor fuerza luego del surgimiento de la prensa escrita, ya que es el medio que empieza a posibilitar la transmisión de una misma información a gran número de personas.
    16 \item Se ha planteado como una necesidad que se ha visto influenciada y potenciada por la aparición, crecimiento y masificación de las TIC (computarores personales, la Internet, televisión, telefonía fija y móvil, etc), ya que éstas permiten la facil divulgación de gran cantidad de información en poco tiempo.
     39\item El reconocimiento y protección de los derechos humanos fundamentales
     40en el mundo. Históricamente, se observa que desde tiempos antiguos se manejaba
     41la noción de un espacio propio de cada persona, que permitiera su crecimiento
     42personal. Se penalizaban las violaciones a ese espacio, pero más por razones
     43de seguridad pública y por relacionarlo a derechos patrimoniales.
     44\item Las discusiones acerca de un derecho a la intimidad, a la vida privada,
     45a la privacidad se presentan con mayor fuerza luego del surgimiento de la
     46prensa escrita, ya que es el medio que empieza a posibilitar la transmisión
     47de una misma información a gran número de personas.
     48\item Se ha planteado como una necesidad que se ha visto influenciada
     49y potenciada por la aparición, crecimiento y masificación de las TIC
     50(computadores personales, la Internet, televisión, telefonía fija y móvil,
     51etc), ya que éstas permiten la facil divulgación de gran cantidad de
     52información en poco tiempo.
    1753\end{enumerate}
    1854
    19 Sin embargo, no es necesario apelar a los artículos de la carta sobre los Derechos Humanos establecida por la Organización de las Naciones Unidas para darse cuenta que cada una de las personas que habitan este planeta tiene el derecho de decidir sobre el destino de su información privada. Esto incluye no sólo decidir quién, cómo, dónde y cuándo terceras partes puedan tener acceso a sus datos en general, sino que se debe prestar una particular atención a los que están relacionados con la identidad, el perfil social, cultural, personal, etc.
    20 
    21 Tanto en las organizaciones privadas, como en las públicas, y a nivel individual, la protección de la información no sólo debe incluir los aspectos típicamente enmarcados dentro de la integridad, confidencialidad y disponibilidad de los datos, sino que debe ampliarse al resguardo de la privacidad donde, entre otros, se procura evitar que se devele la identidad de las partes comunicantes. Se han desarrollado varias estrategias, mecanismos, técnicas y sistemas que tienen esto como objetivo, y que pueden enmarcarse en lo que se denomina las tecnologías que mejoran la privacidad (se conoce en inglés como \textit{Privacy Enhancing Technologies o PET}).
    22 
    23 Este tipo de tecnologías han tenido sus frutos en escenarios de diversa índole, que van desde aplicaciones militares, donde se procura evitar que el enemigo pueda des\-cu\-brir las conexiones estratégicas, pasando por aplicaciones cien\-tí\-fi\-cas/co\-mer\-cia\-les, que evitan revelar información sobre las comunicaciones hechas entre socios cien\-tí\-fi\-co/co\-mer\-cia\-les, hasta las aplicaciones de particulares que le ayudan a mantener en privado sus datos personales: los referentes a su salud, su estado financiero, sus preferencias de consumo, etc. Uno de los puntos críticos de la privacidad es el encubrimiento de la identidad de las partes comunicantes, es decir, es la procura de que las comunicaciones sean anónimas: anonimato.
    24 
    25 Cada una de las técnicas y mecanismos utilizados tienen sus ventajas y desventajas en cuanto al perfil de ataque considerado. Es decir, dependiendo del tipo de atacante que se considere, cada una de éstas posee un conjunto de fortalezas y debilidades asociadas. Adicional al perfil del atacante, se debe incluir su radio de acción, esto quiere decir, que se debe considerar su capacidad para manejar ciertos volúmenes de usuarios, su heterogeneidad, su distribución y localización.
    26 
    27 Además se debe considerar el tipo de comunicación anónima que se desea o necesita entablar: mensajería instantánea, correos electrónicos, servicios web, etc.
    28 
    29 En las siguientes secciones se presentan algunas técnicas, sistemas y mecanismos que se orientan a proporcionar privacidad basado en el anonimato.
     55Sin embargo, no es necesario apelar a los artículos de la
     56carta sobre los Derechos Humanos establecida por la Organización
     57de las Naciones Unidas para darse cuenta que cada una de las personas
     58que habitan este planeta tiene el derecho de decidir sobre el destino
     59de su información privada. Esto incluye no sólo decidir quién, cómo,
     60dónde y cuándo terceras partes puedan tener acceso a sus datos en
     61general, sino que se debe prestar una particular atención a los que
     62están relacionados con la identidad, el perfil social, cultural,
     63personal, etc.
     64
     65Tanto en las organizaciones privadas, como en las públicas, y a nivel
     66individual, la protección de la información no sólo debe incluir los
     67aspectos típicamente enmarcados dentro de la integridad, confidencialidad
     68y disponibilidad de los datos, sino que debe ampliarse al resguardo de
     69la privacidad donde, entre otros, se procura evitar que se devele la
     70identidad de las partes comunicantes. Se han desarrollado varias
     71estrategias, mecanismos, técnicas y sistemas que tienen ésto como
     72objetivo, y que pueden enmarcarse en lo que se denomina las tecnologías
     73que mejoran la privacidad (se conoce en inglés como
     74\textit{Privacy Enhancing Technologies o PET}).
     75
     76Este tipo de tecnologías han tenido sus frutos en escenarios de diversa
     77índole, que van desde aplicaciones militares, donde se procura evitar
     78que el adversario pueda des\-cu\-brir las conexiones estratégicas,
     79pasando por aplicaciones cien\-tí\-fi\-cas/co\-mer\-cia\-les, que evitan
     80revelar información sobre las comunicaciones hechas entre socios
     81cien\-tí\-fi\-co/co\-mer\-cia\-les, hasta las aplicaciones de particulares
     82que le ayudan a mantener en privado sus datos personales: los referentes
     83a su salud, su estado financiero, sus preferencias de consumo, etc.
     84Uno de los puntos críticos de la privacidad es el encubrimiento de la
     85identidad de las partes comunicantes, es decir, es la procura de que
     86las comunicaciones sean anónimas: anonimato.
     87
     88Cada una de las técnicas y mecanismos utilizados tienen sus ventajas
     89y desventajas en cuanto al perfil de ataque considerado. Es decir,
     90dependiendo del tipo de atacante que se considere, cada una de éstas
     91posee un conjunto de fortalezas y debilidades asociadas. Adicional al
     92perfil del atacante, se debe incluir su radio de acción, esto quiere
     93decir, que se debe considerar su capacidad para manejar ciertos volúmenes
     94de usuarios, su heterogeneidad, su distribución y localización.
     95
     96Además se debe considerar el tipo de comunicación anónima que se desea
     97o necesita entablar: mensajería instantánea, correos electrónicos,
     98servicios web, etc.
     99
     100En las siguientes secciones se presentan algunas técnicas, sistemas
     101y mecanismos que se orientan a proporcionar privacidad basada en el anonimato.
    30102
    31103\section{Técnicas para proporcionar privacidad}
    32104
    33 Tal como se menciona en \cite{ico2006} las personas en general utilizan la Internet para poder comunicarse, para el envío de correo electrónico, para la investigación en diversas áreas de interés, para la interacción con distintos organismos públicos o privados, etc. Al mismo tiempo, gran cantidad de estos organismos públicos y privados en distintas regiones del planeta buscan maximizar la interacción electrónica en todos los niveles entre los usuarios y sus centros tecnológicos, intercambiando información a través del uso de bases de datos controladas por ellos mismos, buscando utilizar el poder de la informática para tener el control de la información concerniente a innumerables aspectos relacionados a los individuos, tales como las preferencias en sus consumos diarios, la interacción con su alrededor, sus estilos de vida, sus opiniones, sus preferencias, y todo esto en niveles que en gran medida son desconocidos por los mismos usuarios. En respuesta a lo anterior, y procurando minimizar este tipo de control, se han propuestos diferentes mecanismos y sistemas que buscan reforzar o mejorar la privacidad (Privacy Enhancing Technologies) del individuo (visto en un contexto amplio, es decir, pudiéndose considerar como individuo a un conjunto de personas, e incluso a organizaciones completas).
    34 
    35 Este tipo de tecnologías pueden asistir a los organismos en su cumplimiento de los principios de protección de la privacidad establecido en los derechos humanos \cite{ONU1948}, dándole a los usuarios mayor poder para controlar su información, pudiendo éstos decidir cómo y cuándo puede ser utilizada por terceras partes. Existen sistemas tales como los navegadores web anónimos y servicios especiales de correo electrónico que le permiten comunicarse sin necesidad de revelar su verdadera identidad. Los sistemas para el manejo de la identidad potencialmente le permiten a los individuos acceder a los servicios y recursos sin tener que proveer información sobre ellos. Esto implica involucrar a una o varias organizaciones sobre las cuales se deba tener cierto grado de "confianza", y que puedan verificar la identidad de los usuarios, y además puedan generar cierto tipo de certificación electrónica que no contenga información sobre la identidad, pero que permita acceder a los recursos y servicios ofrecidos por terceras partes.
    36 
    37 Las tecnologías que mejoran o refuerzan la privacidad no son sólo aquellas destinadas a proveer un cierto grado de anonimato, sino que se extienden a la protección y mejora de la privacidad en general del individuo, incluyendo el cumplimiento de sus derechos sobre la protección de sus datos, en este sentido se pueden mencionar, como ejemplos de este tipo de tecnología, los siguientes:
     105Tal como se menciona en \cite{ico2006} muchas personas utilizan
     106la Internet para poder comunicarse, para el envío de correo electrónico,
     107para la investigación en diversas áreas de interés, para la interacción
     108con distintos organismos públicos o privados, etc. Al mismo tiempo, gran
     109cantidad de estos organismos públicos y privados en distintas regiones
     110del planeta buscan maximizar la interacción electrónica en todos los
     111niveles entre los usuarios y sus centros tecnológicos, intercambiando
     112información a través del uso de bases de datos controladas por ellos mismos,
     113buscando utilizar las herramientas de la informática para tener el control
     114de la información concerniente a innumerables aspectos relacionados a los
     115individuos, tales como las preferencias en sus consumos diarios, la
     116interacción con su alrededor, sus estilos de vida, sus opiniones, sus
     117preferencias, y todo esto en niveles que en gran medida son desconocidos
     118por los mismos usuarios. En respuesta a lo anterior, y procurando minimizar
     119este tipo de control, se han propuestos diferentes mecanismos y sistemas que
     120buscan reforzar o mejorar la privacidad (Privacy Enhancing Technologies) del
     121individuo (visto en un contexto amplio, es decir, pudiéndose considerar
     122como individuo a un conjunto de personas, e incluso a organizaciones completas).
     123
     124Este tipo de tecnologías pueden asistir a los organismos en su
     125cumplimiento de los principios de protección de la privacidad
     126establecidos en la declaración universal de los derechos humanos \cite{ONU1948},
     127dándole a los usuarios mayor poder para controlar su información,
     128pudiendo éstos decidir cómo y cuándo puede ser utilizada por terceras
     129partes. Existen sistemas tales como los navegadores web anónimos
     130y servicios especiales de correo electrónico que le permiten comunicarse
     131sin necesidad de revelar su verdadera identidad. Los sistemas para el
     132manejo de la identidad potencialmente le permiten a los individuos
     133acceder a los servicios y recursos sin tener que proveer información
     134sobre ellos. Esto implica involucrar a una o varias organizaciones
     135sobre las cuales se deba tener cierto grado de ``confianza'', que
     136puedan verificar la identidad de los usuarios y además puedan
     137generar cierto tipo de certificación electrónica que no contenga
     138información sobre la identidad, pero que permita acceder a los
     139recursos y servicios ofrecidos por terceras partes.
     140
     141Las tecnologías que mejoran o refuerzan la privacidad no son sólo
     142aquellas destinadas a proveer un cierto grado de anonimato, sino
     143que se extienden a la protección y mejora de la privacidad en general
     144del individuo, incluyendo el cumplimiento de sus derechos sobre la
     145protección de sus datos, en este sentido se pueden mencionar, como
     146ejemplos de este tipo de tecnología, los siguientes:
    38147
    39148\begin{itemize}
    40 \item Los sistemas de acceso biométrico cifrado, que permiten el uso de las huellas dactilares como mecanismo para autenticar la identidad de un individuo sin necesidad de retener su huella dactilar actual.
     149\item Los sistemas de acceso biométrico cifrado, que permiten el uso
     150de las huellas dactilares como mecanismo para autenticar la identidad
     151de un individuo sin necesidad de retener su huella dactilar actual.
    41152\item Los accesos seguros a los datos personales de los usuarios en línea.
    42 \item Programas que permiten a los navegadores detectar automáticamente las políticas de privacidad de los sitios web y las comparan con las preferencias expresadas por los usuarios.
    43 \item Sistemas de alertas y avisos que son anexados a la misma información y que previenen su uso en caso del no cumplimiento de las políticas de privacidad.
     153\item Complementos de software que permiten a los navegadores detectar
     154automáticamente las políticas de privacidad de los sitios web y
     155compararlas con las preferencias expresadas por los usuarios.
     156\item Sistemas de alertas y avisos que son anexados a la misma
     157información y que previenen de su uso en caso del no cumplimiento
     158de las políticas de privacidad.
    44159\end{itemize}
    45160
    46161\subsection{Bases del Anonimato}
    47162
    48 En la sección \ref{privacidad} se habla sobre los conceptos y bases del anonimato, y para comprenderlo de manera general es conveniente utilizar la configuración de un sistema general de comunicación tradicionalmente compuesto por un emisor, un receptor, quienes utilizan una red de comunicación para transmitir un mensaje. En la figura \ref{figura1} se muestra el diagrama general de este modelo.
     163En la sección \ref{privacidad} se habla sobre los conceptos y bases
     164del anonimato, y para comprenderlo de manera general es conveniente
     165utilizar la configuración de un sistema general de comunicación
     166tradicionalmente compuesto por un emisor, un receptor, quienes
     167utilizan una red de comunicación para transmitir un mensaje.
     168En la figura \ref{figura1} se muestra el diagrama general de este modelo.
    49169
    50170\begin{figure}[h]
    … …  
    58178
    59179
    60 Este sistema está delimitado por los componentes antes mencionados, por lo cual los involucrados que se encuentren fuera de esta delimitación, en cada uno de los casos que se describen se consideran participantes externos.
    61 
    62 Cada uno de los casos de estudio presentados serán considerados desde la perspectiva del atacante, quien puede monitorear las comunicaciones, estudiar sus patrones, e incluso puede hacer cambios al manipular el contenido. El atacante puede estar dentro del sistema o puede ser uno de los participantes externos.
    63 
    64 En todas las definiciones de los términos relacionados con las tecnologías asociadas a la mejora o refuerzo de la privacidad, se considera un sujeto (subject) a una entidad (ente o ser) que tiene la posibilidad de actuar en el sistema, por ejemplo, un ser humano, una persona jurídica, un computador, etc.
    65 
    66 Como se mencionó en la sección \ref{anonimato} un sujeto es anónimo cuando no puede ser identificado dentro de un conjunto de sujetos, denominado el conjunto anónimo. Este conjunto está conformado por todos los posibles sujetos que pueden causar (o estar relacionados con) una acción. No ser identificado significa que ese sujeto no puede ser caracterizado de forma única o particular dentro de ese conjunto. Un sujeto actúa anónimamente cuando, desde el punto de vista del adversario, su acción no puede relacionarse con su identidad, dado que hay un conjunto de sujetos que podrían ser los causantes potenciales de la acción (y el adversario no puede distinguir a su verdadero causante). El anonimato debe permitirle a un sujeto utilizar un recurso o servicio sin revelar su identidad, esto implica que el anonimato por si mismo no procura proteger la identidad de un usuario en un ámbito general, lo que pretende es evitar que otros usuarios o sujetos no puedan determinar la identidad de un usuario cuando éste genera una acción u operación en particular.
    67 
    68 Con respecto a las entidades que podrían generar una acción, el conjunto anónimo se conforma por los sujetos que pueden generar una acción en un instante de tiempo específico; desde el punto de vista de las direcciones o ubicaciones de las entidades, el conjunto anónimo está conformado por los sujetos que pueden estar relacionados a una ubicación o dirección. Lo anterior quiere decir que el anonimato se podría clasificar según las entidades involucradas o según la ubicación de las mismas.
    69 
    70 De esta forma, para permitir el anonimato de un sujeto siempre tiene que existir un conjunto apropiado de sujetos que posean potencialmente los mismos atributos. Ser los emisores y los receptores de mensajes particulares son ejemplos de estos atributos. Un emisor de un mensaje puede ser anónimo sólo si constituye parte de un conjunto de emisores potenciales (con atributos similares), el cual es su conjunto anónimo, y puede ser un subconjunto de todos los sujetos a nivel global quienes pueden enviar un mensaje en un tiempo específico. Lo mismo aplica para los receptores de mensajes. Este esquema se representa en la figura \ref{figura2}. El conjunto anónimo es relativo al tiempo, es decir, puede variar según los cambios que se den en el sistema.
     180Este sistema está delimitado por los componentes antes mencionados, por
     181lo cual los involucrados que se encuentren fuera de esta delimitación,
     182en cada uno de los casos que se describen se consideran participantes externos.
     183
     184Cada uno de los casos de estudio presentados serán considerados desde
     185la perspectiva del atacante, quien puede monitorear las comunicaciones,
     186estudiar sus patrones, e incluso puede hacerle cambios al manipular su
     187contenido. El atacante puede estar dentro del sistema o puede ser uno
     188de los participantes externos.
     189
     190En todas las definiciones de los términos relacionados con las
     191tecnologías asociadas a la mejora o refuerzo de la privacidad,
     192se considera un sujeto (subject) a una entidad (ente o ser)
     193que tiene la posibilidad de actuar en el sistema, por ejemplo,
     194un ser humano, una persona jurídica, un computador, etc.
     195
     196Como se mencionó en la sección \ref{anonimato} un sujeto es anónimo
     197cuando no puede ser identificado dentro de un conjunto de sujetos,
     198denominado el conjunto anónimo. Este conjunto está conformado por
     199todos los posibles sujetos que pueden causar (o estar relacionados
     200con) una acción. No ser identificado significa que ese sujeto no
     201puede ser caracterizado de forma única o particular dentro de ese
     202conjunto. Un sujeto actúa anónimamente cuando, desde el punto de
     203vista del adversario, su acción no puede relacionarse con su
     204identidad, dado que hay un conjunto de sujetos que podrían ser los
     205causantes potenciales de la acción (y el adversario no puede distinguir
     206a su verdadero causante). El anonimato debe permitirle a un sujeto
     207utilizar un recurso o servicio sin revelar su identidad, esto implica
     208que el anonimato por si mismo no procura proteger la identidad de un
     209usuario en un ámbito general, lo que pretende es evitar que otros
     210usuarios o sujetos puedan determinar la identidad de un usuario
     211cuando éste genera una acción u operación en particular.
     212
     213Con respecto a las entidades que podrían generar una acción, el
     214conjunto anónimo se conforma por los sujetos que pueden generar
     215una acción en un instante de tiempo específico; desde el punto
     216de vista de las direcciones o ubicaciones de las entidades, el
     217conjunto anónimo está conformado por los sujetos que pueden
     218estar relacionados a una ubicación o dirección. Lo anterior
     219quiere decir que el anonimato se podría clasificar según las
     220entidades involucradas o según la ubicación de las mismas.
     221
     222De esta forma, para permitir el anonimato de un sujeto siempre
     223tiene que existir un conjunto apropiado de sujetos que posean
     224potencialmente los mismos atributos. Ser los emisores y los
     225receptores de mensajes particulares son ejemplos de estos
     226atributos. Un emisor de un mensaje puede ser anónimo sólo
     227si constituye parte de un conjunto de emisores potenciales
     228(con atributos similares), el cual es su conjunto anónimo, y
     229puede ser un subconjunto de todos los sujetos a nivel global
     230quienes pueden enviar un mensaje en un tiempo específico. Lo
     231mismo aplica para los receptores de mensajes. Este esquema se
     232representa en la figura \ref{figura2}. El conjunto anónimo es
     233relativo al tiempo, es decir, puede variar según los cambios
     234que se den en el sistema.
    71235
    72236\begin{figure}[h]
    … …  
    79243\end{figure}
    80244
    81 Con lo anterior se especifica que existe un conjunto anónimo para el emisor de un mensaje, existe otro conjunto anónimo para el receptor de ese mensaje, y estos conjuntos puedes ser disjuntos, pueden solaparse o pueden ser el mismo conjunto.
    82 
    83 Por otro lado el anonimato además de estar relacionado al conjunto anónimo y al tiempo en el que se está ejecutando la acción, también tiene relación al contexto donde se aplica, es decir, un sujeto puede ser anónimo en relación al contexto envío y recepción de correos electrónicos, pero puede no serlo en ese mismo instante de tiempo para el contexto interacción con una base de datos. Esto se debe a que según el contexto de estudio pueden existir distintos atributos que caractericen al conjunto anónimo, y por ende al anonimato del sujeto.
    84 
    85 Como se mencionó el conjunto anónimo está directamente relacionado con el atacante, esto quiere decir, que el conjunto anónimo se delimita según el grado de conocimiento que posee el atacante. De esta forma, el fin último del anonimato es procurar que el atacante posea la misma información antes y después de su ataque.
    86 
    87 Dado que el anonimato es dependiente del contexto, definido por sus atributos, las variaciones del mismo podrían cambiar los niveles de anonimato. Si se pretende diferenciar entre "niveles" de anonimato, es necesario poder cuantificarlo (medirlo) con el fin de poder hacer distinciones entre distintos sistemas anónimos.
     245Con lo anterior se especifica que existe un conjunto anónimo
     246para el emisor de un mensaje, existe otro conjunto anónimo
     247para el receptor de ese mensaje, y estos conjuntos pueden
     248ser disjuntos, pueden solaparse o pueden ser el mismo conjunto.
     249
     250Por otro lado el anonimato además de estar relacionado al
     251conjunto anónimo y al tiempo en el que se está ejecutando
     252la acción, también tiene relación al contexto donde se aplica,
     253es decir, un sujeto puede ser anónimo en relación al contexto
     254envío y recepción de correos electrónicos, pero puede no serlo
     255en ese mismo instante de tiempo para el contexto interacción
     256con una base de datos. Esto se debe a que según el contexto
     257de estudio pueden existir distintos atributos que caractericen
     258al conjunto anónimo, y por ende al anonimato del sujeto.
     259
     260Como se mencionó, el conjunto anónimo está directamente relacionado
     261con el atacante, esto quiere decir que el conjunto anónimo se delimita
     262según el grado de conocimiento que posee el atacante. De esta forma,
     263el fin último del anonimato es procurar que el atacante posea la
     264misma información antes y después de su ataque.
     265
     266Dado que el anonimato es dependiente del contexto, definido por
     267sus atributos, las variaciones del mismo podrían cambiar los
     268niveles de anonimato. Si se pretende diferenciar entre ``niveles''
     269de anonimato, es necesario poder cuantificarlo (medirlo) con el
     270fin de poder hacer distinciones entre distintos sistemas anónimos.
    88271
    89272\subsection{Técnicas de Anonimato}
    90273
    91 Tal como se mencionó en el apartado anterior el anonimato de un sujeto es el estado de no ser identificable dentro de un conjunto de sujetos, denominado el conjunto anónimo. También se ha mencionado, ver \cite{rlsm:terminology}, que el emisor de un mensaje puede ser anónimo sólo dentro de un conjunto de potenciales emisores, lo que correspondería al conjunto anónimo del emisor, el cual a su vez puede ser un subconjunto de todos los sujetos a nivel mundial quienes podrían enviar mensajes en determinados instantes de tiempo. Este tipo de anonimato es llamado anonimato del emisor. Lo mismo ocurre para el receptor, quien puede ser anónimo sólo dentro de un conjunto de receptores posibles, llamado el conjunto anónimo del receptor, y a este tipo de anonimato es llamado anonimato del receptor. Además hay un tercer tipo de a anonimato, el de relación, el cual consiste en tener la propiedad de no poder relacionar quién se comunica con quién. La no relacionabilidad significa que dentro del sistema las distintas entidades, aquí denominadas ítems de interés o IDI (mensajes, emisores, receptores, etc.) no están ni más ni menos relacionadas con respecto a la información que se tenía antes de que el adversario ejecute un ataque (información a priori). En otras palabras, el anonimato del emisor/receptor puede ser definido como las propiedades de que un mensaje particular no sea relacionado a cualquier emisor/receptor, y que cualquier mensaje no sea relacionado a un emisor/receptor en particular, entonces el anonimato de relación es la propiedad de no poder relacionar o determinar quién se comunica con quién.
    92 
    93 El anonimato se fortalece mientras más grande sea su conjunto anónimo, y mientras más uniforme sea la distribución de probabilidad de la ejecución de las acciones por parte de los sujetos dentro del conjunto, es decir, el nivel de anonimato no sólo depende del tamaño del conjunto sino también de la probabilidad de que un sujeto en particular pueda generar cierta acción. De esta forma se puede definir el entorno de acción que acota las técnicas de anonimato para las comunicaciones: Colectar un conjunto apropiado de usuarios para que un usuario en particular pueda ser anónimo cuando se comunica con los demás.
    94 
    95 Los sujetos no pueden tener el mismo nivel de anonimato contra todos los tipos de ataques posibles generados por participantes internos o externos. El conjunto de los posibles sujetos y la probabilidad de que ellos puedan causar una acción puede variar dependiendo del conocimiento del atacante. Se asume que desde el punto de vista del atacante, el nivel de anonimato sólo puede disminuir, es decir, se asume que el atacante no olvida la información que tiene y que ha logrado recolectar durante su observación e influencia sobre la comunicación en el sistema.
    96 
    97 Para definir las diferentes técnicas de anonimato se utilizan los siguientes criterios:
     274Tal como se mencionó en el apartado anterior
     275el anonimato de un sujeto es el estado de no ser identificable
     276dentro de un conjunto de sujetos, denominado el conjunto anónimo.
     277También se ha mencionado, ver \cite{rlsm:terminology}, que el
     278emisor de un mensaje puede ser anónimo sólo dentro de un conjunto
     279de potenciales emisores, que se correspondería con el conjunto
     280anónimo del emisor, el cual a su vez puede ser un subconjunto
     281de todos los sujetos a nivel mundial quienes podrían enviar
     282mensajes en determinados instantes de tiempo. Este tipo de
     283anonimato es llamado anonimato del emisor. Lo mismo ocurre
     284para el receptor, quien puede ser anónimo sólo dentro de un
     285conjunto de receptores posibles, llamado el conjunto anónimo
     286del receptor, y a este tipo de anonimato es llamado anonimato
     287del receptor. Hay además un tercer tipo de anonimato, el de relación,
     288el cual consiste en tener la propiedad de no poder relacionar
     289quién se comunica con quién. La no relacionabilidad significa
     290que dentro del sistema las distintas entidades, aquí denominadas
     291ítems de interés o IDI (mensajes, emisores, receptores, etc.)
     292no están ni más ni menos relacionadas con respecto a la
     293información que se tenía antes de que el adversario ejecute un
     294ataque (información a priori). En otras palabras, el anonimato
     295del emisor/receptor puede ser definido como las propiedades de
     296que un mensaje particular no pueda ser relacionado con ningún
     297emisor/receptor, y que cualquier mensaje no pueda ser relacionado
     298a un emisor/receptor en particular. Entonces, el anonimato de relación
     299es la propiedad de no poder relacionar o determinar quién
     300se comunica con quién.
     301
     302El anonimato se fortalece mientras más grande sea su conjunto
     303anónimo, y mientras más uniforme sea la distribución de
     304probabilidad de la ejecución de las acciones por parte de
     305los sujetos dentro del conjunto, es decir, el nivel de
     306anonimato no sólo depende del tamaño del conjunto sino
     307también de la probabilidad de que un sujeto en particular
     308pueda generar cierta acción. De esta forma se puede definir
     309el entorno de acción que acota las técnicas de anonimato para
     310las comunicaciones: Colectar un conjunto apropiado de usuarios
     311para que un usuario en particular pueda ser anónimo cuando se
     312comunica con los demás.
     313
     314Los sujetos no pueden tener el mismo nivel de anonimato contra
     315todos los tipos de ataques posibles generados por participantes
     316internos o externos. El conjunto de los posibles sujetos y la
     317probabilidad de que ellos puedan causar una acción puede variar
     318dependiendo del conocimiento del atacante. Se asume que desde el
     319punto de vista del atacante, el nivel de anonimato sólo puede
     320disminuir, es decir, se asume que el atacante no olvida la
     321información que tiene y que ha logrado recolectar durante
     322su observación e influencia sobre la comunicación en el sistema.
     323
     324Para definir las diferentes técnicas de anonimato se utilizan
     325los siguientes criterios:
    98326
    99327\begin{itemize}
    100 \item Objetivo de la protección: define cuál tipo de anonimato puede ser provisto (del emisor, del receptor, o de la relación).
    101 \item Nivel de seguridad: se debe definir cuál es el nivel de seguridad alcanzado por el objetivo de la protección (la seguridad desde la perspectiva de la teoría de la información o incondicional y la seguridad criptográfica/computacional con los supuestos asociados a mecanismos como los de clave pública).
    102 \item Modelo de atacante: contra qué tipo de atacantes protege el sistema (externos, participantes, proveedores de servicios).
    103 \item Modelo de confianza: en quién confía el usuario (en los proveedores de servicios, en los participantes externos, en otros usuarios, etc.).
     328\item Objetivo de la protección: define cuál tipo de anonimato
     329puede ser provisto (del emisor, del receptor, o de la relación).
     330\item Nivel de seguridad: se debe definir cuál es el nivel de
     331seguridad alcanzado por el objetivo de la protección (la seguridad
     332desde la perspectiva de la teoría de la información o incondicional
     333y la seguridad criptográfica/computacional con los supuestos
     334asociados a mecanismos como los de clave pública).
     335\item Modelo de atacante: contra qué tipo de atacantes protege
     336el sistema (externos, participantes, proveedores de servicios).
     337\item Modelo de confianza: en quién confía el usuario (en los
     338proveedores de servicios, en los participantes externos,
     339en otros usuarios, etc.).
    104340\end{itemize}
    105341
    106342\subsubsection{Redes de mezcla:}\hfill\\
    107343
    108 Esta idea se describe en \cite{rlsm:chaum-mix}. El método utiliza criptografía de clave pública y fue diseñado para que los sistemas de envío de correo electrónico proporcionaran anonimato del emisor, del receptor y de relación sin necesitar un servicio de confianza central (por ejemplo una autoridad certificadora). En general, los mezcladores o Mixes pueden ser entendidos como una cadena de proxies seguidos uno detrás del otro. Se considera que el atacante puede observar todas las comunicaciones y puede controlar todos los mixes a excepción de uno.
     344Esta idea se describe en \cite{rlsm:chaum-mix}. El método utiliza
     345criptografía de clave pública y fue diseñado para que los sistemas
     346de envío de correo electrónico proporcionaran anonimato del emisor,
     347del receptor y de relación sin necesitar un servicio de confianza
     348central (por ejemplo una autoridad certificadora). En general,
     349los mezcladores o Mixers pueden ser entendidos como una cadena
     350de proxies seguidos uno detrás del otro. Se considera que el
     351atacante puede observar todas las comunicaciones y puede controlar
     352todos los mezcladores a excepción de uno.
    109353
    110354%\textbf{Topología Mix:}
    111 \paragraph{\textbf{Topología Mix}}\hfill\\
    112 
    113 Este concepto funciona aun cuando se dispone de un solo mix. Pero en este caso el usuario debe confiar en este mix. Típicamente hay más de un mix en la red organizados en forma de cadena. Existen diferente métodos para organizar la cooperación dentro de la red. Uno de ellos puede ser que cada mix existe independientemente en la red y los participantes libremente deciden a través de cuál de ellos enrutarán sus mensajes. Así cada nodo puede comunicarse con el resto conformando lo que se denomina una topología de red mix o red de mezcla.
    114 
    115 Otra posibilidad es utilizar una cadena de mixes predefinida. A esta cadena se le denomina mix en cascada. Además de los dos extremos antes mencionados, se pueden utilizar variaciones que resulten en diseños híbridos. Un análisis y comparación de ambas ideas se presenta en \cite{rlsm:berthold,george-thesis}.
    116 
    117 En una red mix, el usuario puede decidir con cuáles mixes desea interactuar, proporcionando de esta manera un buen nivel de escalabilidad y flexibilidad. Además, debido a que los usuarios escogen aleatoriamente los mixes, un atacante no podrá determinar cuáles de ellos debería controlar para poder observar un mensaje enviado, para esto debería controlar gran parte de la red.
    118 
    119 Por otro lado, un atacante sabe con exactitud cuáles mixes debe controlar en una red en cascada (mix en cascada). Este diseño es vulnerable a los ataques de denegación de servicio, ya que al detener un solo mix en la red, lograr detener todo el sistema.
    120 
    121 Por otro lado en \cite{rlsm:berthold} exponen que la red mix (pero no la red en cascada) es vulnerable a ciertos tipos de atacantes con altos niveles de control, es decir, que controlan a todos los mixes a excepción de uno. Mencionan que este tipo de red es vulnerable a los ataques $n-1$. Otra desventaja es que algunos mixes puede que no sean casi utilizados (se subutilizan) y otros se sobrecarguen. Los objetivos de protección que se logran son el de anonimato del emisor, y el de relación.
    122 
    123 La topología mix provee protección contra atacantes que pueden observar toda la red y que pueden controlar muchos mixes. Es susceptible a ataques de denegación de servicio y ataques $n-1$. Desde el punto de vista de la confianza, se debe confiar en al menos un mix de la ruta seleccionada.
     355\paragraph{\textbf{Topología de Mezcla}}\hfill\\
     356
     357Este concepto funciona aun cuando se dispone de un solo mezclador,
     358pero en este caso el usuario debe confiar en este mezclador.
     359Típicamente hay más de un mezclador en la red organizados en
     360forma de cadena. Existen diferentes métodos para organizar la
     361cooperación dentro de la red. Uno de ellos puede ser que cada
     362mezclador exista independientemente en la red y los participantes
     363libremente decidan a través de cuál de ellos enrutarán sus mensajes.
     364De esa forma cada nodo puede comunicarse con el resto conformando
     365lo que se denomina una topología de red de mezcla o red mix.
     366
     367Otra posibilidad es utilizar una cadena de mezcladores predefinida.
     368A esta cadena se le denomina mezcla en cascada. Además de los dos
     369extremos antes mencionados, se pueden utilizar variaciones que
     370resulten en diseños híbridos. Un análisis y comparación de ambas
     371ideas se presenta en \cite{rlsm:berthold,george-thesis}.
     372
     373En una red de mezcla, el usuario puede decidir con cuáles mezcladores
     374desea interactuar, proporcionando de esta manera un buen nivel de
     375escalabilidad y flexibilidad. Además, debido a que los usuarios
     376escogen aleatoriamente los mezcladores, un atacante no podrá
     377determinar cuáles de ellos debería controlar para poder
     378observar un mensaje enviado, para esto debería controlar gran
     379parte de la red.
     380
     381Por otro lado, un atacante sabe con exactitud cuáles mezcladores debe
     382controlar en una red en cascada (mix en cascada). Este diseño es
     383vulnerable a los ataques de denegación de servicio, ya que al
     384detener un solo mezclador en la red lograr detener todo el sistema.
     385
     386Por otro lado en \cite{rlsm:berthold} exponen que la red de mezcla
     387(pero no la red en cascada) es vulnerable a ciertos tipos de
     388atacantes con altos niveles de control, es decir, que controlan
     389a todos los mezcladores a excepción de uno. Mencionan que este
     390tipo de red es vulnerable a los ataques $n-1$. Otra desventaja
     391es que algunos mezcladores puede que no sean casi utilizados
     392(se subutilizan) y otros se sobrecarguen. Los objetivos de
     393protección que se logran son el de anonimato del
     394emisor, y el de relación.
     395
     396La topología de mezcla provee protección contra atacantes
     397que pueden observar toda la red y que pueden controlar
     398muchos mezcladores. Es susceptible a ataques de denegación
     399de servicio y ataques $n-1$. Desde el punto de vista de la
     400confianza, se debe confiar en al menos un mezclador de la
     401ruta seleccionada.
    124402
    125403%\textbf{Funcionalidad básica:}
    126404\paragraph{\textbf{Funcionalidad básica}}\hfill\\
    127405
    128 En este enfoque los usuarios o clientes no envían sus solicitudes directamente al servidor (o a otro destino), sino que las envía a nodos (enrutadores) intermedios denominados mix. Para poder ocultar la comunicación de los participantes, los mixes no envían instantáneamente los mensajes que reciben, en vez de esto, los mixes almacenan varios mensajes de diferentes clientes por un tiempo definido, los transforman, y luego si los reenvían simultáneamente a los servidores de destino o a otros mixes en la red. Un observador que puede ver todos los mensajes entrantes y salientes de un mismo mix no podrá determinar cuáles mensajes de entrada corresponden a cuáles mensajes de salida.
     406En este enfoque los usuarios o clientes no envían sus
     407solicitudes directamente al servidor (o a otro destino), sino
     408que las envía a nodos (enrutadores) intermedios denominados mezcladores.
     409Para poder ocultar la comunicación de los participantes, los mezcladores
     410no envían instantáneamente los mensajes que reciben, en vez de esto,
     411ellos almacenan varios mensajes de diferentes clientes por un tiempo
     412definido, los transforman, y luego los reenvían simultáneamente a
     413los servidores de destino o a otros mezcladores en la red. Un
     414observador que puede ver todos los mensajes entrantes y salientes
     415de un mismo mezclador no podrá determinar cuáles mensajes de
     416entrada corresponden a cuáles mensajes de salida.
    129417
    130418%\textbf{Preprocesamiento:}
    131419\paragraph{\textbf{Preprocesamiento}}\hfill\\
    132420
    133 El preprocesamiento es la transformación de los mensajes. El objetivo principal de la transformación de los mensajes es evitar que un atacante pueda trazar (descubrir su recorrido) un mensaje a través de la comparación de los patrones de bits correspondientes a los mensajes que entran y salen de un mix. Para poder enviar un mensaje, el cliente primero lo debe preparar. Para esto, el primer paso que debe dar es escoger el camino por el cual se transmitirá el mensaje, este camino estará compuesto por los mixes que haya escogido, y debe incluir el orden específico de reenvíos antes de que llegue a su destino final. Para mejorar la seguridad del sistema, se recomienda utilizar más de un mix en cada camino. El siguiente paso, es utilizar las claves públicas de los mixes escogidos para cifrar el mensaje, en el orden inverso en el que fueron escogidos, es decir, el mensaje se cifra primero con la clave pública del ultimo mix, luego con la del penúltimo, y así hasta cifrar por ultima vez con la clave pública del primer mix en el camino seleccionado. Cada vez que se cifra se construye una capa, y se incluye la dirección del siguiente nodo (ya sea el destino final u otro mix). Así cuando el primer mix obtiene el mensaje preparado, lo descifra con su clave privada, y obtiene la dirección del siguiente nodo al que debe reenviarle el resto del contenido que quedó después de su descifrado.
     421El preprocesamiento es la transformación de los mensajes. El
     422objetivo principal de la transformación de los mensajes es
     423evitar que un atacante pueda trazar un mensaje (descubrir su recorrido)
     424a través de la comparación de los patrones de bits
     425correspondientes a los mensajes que entran y salen de un mezclador.
     426Para poder enviar un mensaje, el cliente primero lo debe preparar.
     427Para esto, el primer paso que debe dar es escoger el camino por el
     428cual se transmitirá el mensaje, este camino estará compuesto por
     429los mezcladores que haya escogido, y debe incluir el orden
     430específico de reenvíos antes de que llegue a su destino final.
     431Para mejorar la seguridad del sistema, se recomienda utilizar
     432más de un mezclador en cada camino. El siguiente paso, es utilizar
     433las claves públicas de los mezcladores escogidos para cifrar el
     434mensaje, en el orden inverso en el que fueron escogidos, es decir,
     435el mensaje se cifra primero con la clave pública del ultimo mezclador,
     436luego con la del penúltimo, y así sucesivamente hasta cifrar por
     437ultima vez con la clave pública del primer mezclador en el camino
     438seleccionado. Cada vez que se cifra se construye una capa, y se
     439incluye la dirección del siguiente nodo (ya sea el destino final
     440u otro mezclador). Así cuando el primer mezclador obtiene el
     441mensaje preparado, lo descifra con su clave privada, y obtiene
     442la dirección del siguiente nodo al que debe reenviarle
     443el resto del contenido que quedó después de su descifrado.
    134444
    135445Este esquema puede ser descrito de la siguiente manera:
    136446
    137 $A_1 , ..., A_n$ pueden ser la secuencia de las direcciones y $c_1,...,c_n$ la secuencia de la claves de cifrado conocidas públicamente y pertenecientes a la secuencia $Mix_1,...,$ $Mix_n$ escogidos por el emisor. Incluso $c_1$ puede ser una clave secreta en un sistema de cifrado simétrico. $A_{n+1}$ puede ser la dirección del receptor o del destino final del mensaje, al cual se le denomina, por simplificación, $Mix_{n+1}$, y $c_{n+1}$ sería su clave de cifrado. $z_1,...,z_n$ puede ser una secuencia de bits aleatorias. El emisor crea los mensajes $N_i$ que son recibidos por el $Mix_i$, y en la base del mensaje $N$ es lo que el receptor final debe recibir ($Mix_{n+1}$) supuestamente:
     447$A_1 , ..., A_n$ pueden ser la secuencia de las direcciones
     448y $c_1,...,c_n$ la secuencia de la claves de cifrado conocidas
     449públicamente y pertenecientes a la secuencia $Mix_1,...,$ $Mix_n$
     450escogidos por el emisor. Incluso $c_1$ puede ser una clave
     451secreta en un sistema de cifrado simétrico. $A_{n+1}$ puede
     452ser la dirección del receptor o del destino final del mensaje,
     453al cual se le denomina, por simplificación, $Mix_{n+1}$,
     454y $c_{n+1}$ sería su clave de cifrado. $z_1,...,z_n$ puede
     455ser una secuencia de bits aleatorias. El emisor crea los
     456mensajes $N_i$ que son recibidos por el $Mix_i$, y en
     457la base del mensaje $N$ es lo que el receptor final debe
     458recibir ($Mix_{n+1}$) supuestamente:
    138459
    139460\begin{equation}
    … …  
    144465\end{equation}
    145466
    146 El emisor le envía $N_1$ al $Mix_1$. Después que se decodifica, cada mix recibe la dirección del siguiente mix y el mensaje que está destinado a ese siguiente mix. Debido a las implementaciones de los sistemas de clave pública o asimétrica se necesitan las cadenas aleatorias de bits. Para asegurar que un atacante no pueda trazar un mensaje (seguir su trayectoria) a través de un mix, es necesario que todos los pares de entrada-salida de los mensajes no tengan características que permitan identificarlos, por ejemplo, el tamaño de los mismos. Una solución a esto es establecer tamaños fijos para los mensajes, y cuando los mensajes tengan un tamaño inferior al fijado, se deberán rellenar con información falsa, y cuando lo superan se deberán fragmentar en varias piezas.
     467El emisor le envía $N_1$ al $Mix_1$. Después que se decodifica,
     468cada mezclador recibe la dirección del siguiente mezclador y
     469el mensaje que está destinado a ese siguiente mezclador. Debido
     470a las implementaciones de los sistemas de clave pública o
     471asimétrica se necesitan las cadenas aleatorias de bits.
     472Para asegurar que un atacante no pueda trazar un mensaje
     473(seguir su trayectoria) a través de un mezclador, es necesario que
     474todos los pares de entrada-salida de los mensajes no tengan
     475características que permitan identificarlos, por ejemplo,
     476el tamaño de los mismos. Una solución a esto es establecer
     477tamaños fijos para los mensajes, y cuando los mensajes
     478tengan un tamaño inferior al fijado, se deberán rellenar
     479con información falsa, y cuando lo superan se deberán
     480fragmentar en varias piezas.
    147481
    148482%\textbf{Reordenamiento:}
    149483\paragraph{\textbf{Reordenamiento}}\hfill\\
    150484
    151 Mezclas por grupos (pool) o mezclas por cantidad (batch): Cuando un mix opera en modo "por cantidad" o "batch", éste recolecta un número fijo $n$ de mensajes, cifrándolos y reordenándolos antes de reenviarlos a todos en un solo envío. En contraste, un mix que opera en modo “por grupos” o “pool” tiene siempre un número $n$ de mensajes almacenados en su memoria temporal o “buffer” denominado “pool”. Si un nuevo mensaje llega al mix, entonces se escoge aleatoriamente y se reenvía uno de los mensajes almacenados. El número $n$ representa al tamaño del “pool”.
     485Mezclas por grupos (pool) o mezclas por lotes (batch):
     486Cuando un mezclador opera en modo ``por lotes'' o ``batch'',
     487éste recolecta un número fijo $n$ de mensajes, cifrándolos
     488y reordenándolos antes de reenviarlos a todos en un solo
     489envío. En contraste, un mezclador que opera en modo
     490“por grupos” o “pool” tiene siempre un número $n$ de mensajes
     491almacenados en su memoria temporal o “buffer” denominado
     492“pool”. Si un nuevo mensaje llega al mezclador, entonces se
     493escoge aleatoriamente y se reenvía uno de los mensajes
     494almacenados. El número $n$ representa al tamaño del “pool”.
    152495
    153496%\textbf{Prueba de reenvío: }
    154497\paragraph{\textbf{Prueba de reenvío}}\hfill\\
    155498
    156 Uno de los tipos de ataques más frecuentes es el denominado ataque de reenvíos. Un atacante podrá copiar un mensaje que desea monitorear y enviarle una o varias copias de éste al mix. Estas copias del mensaje podrían tomar el mismo camino en la red que el mensaje original, dado que los algoritmos de envío y descifrado trabajan determinísticamente. Así puede ser encontrado un patrón característico del mensaje sólo con observar la red. Con el fin de evitar este tipo de ataque, las copias de los mensajes deben ser identificadas y eliminadas a través de un filtro. Una posibilidad para identificar los mensajes inválidos es a través del uso de estampas de tiempo. Cuando un mix obtiene un mensaje, también obtiene una etiqueta que le informa la franja de tiempo durante la cual el mensaje es válido. Si el mensaje llega muy tarde (después de lo que la franja de tiempo le indica), el mix niega el reenvío del mensaje. Otra posibilidad es que el mix almacene una copia de los mensajes que ya haya enviado, y así los mensajes nuevos que lleguen pueden ser comparados con esta base de datos. Por razones de seguridad y rendimiento, es conveniente restringir el tamaño de esta base de datos. Los mensajes deberían ser almacenados por un corto período de tiempo antes de que se borren.
     499Uno de los tipos de ataques más frecuentes es el denominado
     500ataque de reenvíos. Un atacante podrá copiar un mensaje que
     501desea monitorear y enviarle una o varias copias de éste al mezclador.
     502Estas copias del mensaje podrían tomar el mismo camino en la
     503red que el mensaje original, dado que los algoritmos de envío y
     504descifrado trabajan determinísticamente. Así puede ser encontrado
     505un patrón característico del mensaje sólo con observar la red.
     506Con el fin de evitar este tipo de ataque, las copias de los
     507mensajes deben ser identificadas y eliminadas a través de un
     508filtro. Una posibilidad para identificar los mensajes inválidos
     509es a través del uso de estampas de tiempo. Cuando un mezclador
     510obtiene un mensaje, también obtiene una etiqueta que le informa
     511la franja de tiempo durante la cual el mensaje es válido. Si el
     512mensaje llega muy tarde (después de lo que la franja de tiempo
     513le indica), el mezclador niega el reenvío del mensaje. Otra
     514posibilidad es que el mezclador almacene una copia de los
     515mensajes que ya haya enviado, y así los mensajes nuevos que
     516lleguen pueden ser comparados con esta base de datos. Por
     517razones de seguridad y rendimiento, es conveniente restringir
     518el tamaño de esta base de datos. Los mensajes deberían ser
     519almacenados por un corto período de tiempo antes de que se borren.
    157520
    158521%\textbf{Tráfico de relleno o dummy:}
    159 \paragraph{\textbf{Tráfico de relleno o dummy}}\hfill\\
    160 
    161 Aun cuando ninguna información está siendo transmitida, es posible enviar información falsa en la red. Esto tendría el mismo efecto de no enviar ningún mensaje, pero un observador (atacante) no podría distinguir entre los mensajes reales de los que se envían como relleno. El envío de este tipo de mensajes de relleno es denominado tráfico dummy. Con respecto a la idea de los mixes, un mix podrá aleatoriamente enviar tráfico dummy a otro en la red. Este mecanismo también beneficiaría a los mix que trabajan en el modo batch, ya que normalmente estos mixes tienen que esperar hasta que un número predefinido de mensajes hayan llegado antes de que todos los mensajes sean reenviados simultáneamente, y evitaría los posibles retrasos que podrían ocurrir cuando no hayan envíos suficientes de mensajes al mix, y éste puede hacer su respectivo reenvío. Es decir, el tráfico dummy evitaría estos retrasos, ya que si no hay suficientes mensajes reales enviados, el número de mensajes necesarios para
     522\paragraph{\textbf{Tráfico sustituto o dummy}}\hfill\\
     523
     524Aun cuando ninguna información está siendo transmitida,
     525es posible enviar información de relleno en la red. Esto tendría
     526el mismo efecto de no enviar ningún mensaje, pero un observador
     527(atacante) no podría distinguir entre los mensajes reales de
     528los que se envían como relleno. El envío de este tipo de
     529mensajes de relleno es denominado tráfico sustituto. Con
     530respecto a la idea de los mezcladores, un mezcladore podrá
     531aleatoriamente enviar tráfico sustituto a otro en la red.
     532Este mecanismo también beneficiaría a los mezcladores que
     533trabajan en el modo por lotes, ya que normalmente estos mezcladores
     534tienen que esperar hasta que un número predefinido de mensajes
     535hayan llegado antes de que todos los mensajes sean reenviados
     536simultáneamente, y evitaría los posibles retrasos que podrían
     537ocurrir cuando no hayan envíos suficientes de mensajes al mezclador,
     538y éste puede hacer su respectivo reenvío. Es decir, el tráfico sustituto
     539evitaría estos retrasos, ya que si no hay suficientes mensajes
     540reales enviados, el número de mensajes necesarios para
    162541hacer el reenvío se pudiese alcanzar con los mensajes de relleno.
    163542
    … …  
    165544\paragraph{\textbf{Anonimato del receptor (Direcciones de retorno no trazables)}}\hfill\\
    166545
    167 El hecho de permitir que un receptor pueda permanecer anónimo se le caracteriza por tener una dirección de retorno que no pueda ser registrada o trazada por un atacante. Esta dirección de retorno es un mensaje especial que tiene que ser creado por el receptor y tiene que ser utilizado por el emisor para el envío del mensaje al receptor anónimo. La idea de base de este tipo de direccionamiento es que el receptor, y no el emisor, define sobre cuáles mixes y el orden a ser utilizado para la entrega de cierto mensaje de respuesta. La dirección de retorno preparada por el receptor contiene una clave simétrica para cada mix en el camino que éste utilizará para cifrar el mensaje enviado por el emisor. Finalmente, el receptor recibirá un mensaje cifrado múltiples veces con claves simétricas como él mismo especificó. Dado que el receptor conoce todas las claves simétricas, para poder desarrollar esta técnica, éste puede descifrar el mensaje. Dado que la claves simétricas son desconocidas por el emisor y la codificación del mensaje cambia en cada uno de los mixes (debido al cifrado), el emisor no puede trazar el mensaje hacia el receptor.
    168 
    169 Este esquema se explica de la siguiente forma: $A_1,...,A_m$ pueden ser la secuencia de las direcciones y $c_1,...,c_m$ pueden ser la secuencia de las claves públicas conocidas de la secuencia de mixes $Mix_1,...,Mix_m$ escogida por el receptor, donde $c_m$ puede ser una clave secreta de un sistema de cifrado simétrico. El mensaje añadido a la dirección de retorno pasará por estos mixes en orden ascendente dependiendo de sus índices. $A_{m+1}$ puede ser la dirección del receptor llamado $Mix_{m+1}$. De forma similar, al emisor se le llama $Mix_0$. El receptor crea una dirección de retorno no trazable ($k_0,A_1,R_1$) donde $k_0$ es una clave de un sistema de cifrado simétrico generada para este propósito. $Mix_0$ se supone que utiliza esta clave para codificar el contenido del mensaje con el fin de garantizar que el $Mix_1$ no sea capaz de leer este mensaje. $R_1$ es parte de la dirección de retorno, la cual se transmite a través del $Mix_0$ y contiene el mensaje generado y que ha sido cifrado utilizando $k_0$. $R_1$ inicialmente se crea escogiendo aleatoriamente un único nombre de la dirección de retorno en un esquema recursivo como el que se muestra a continuación:
     546El hecho de permitir que un receptor pueda permanecer anónimo
     547se le caracteriza por tener una dirección de retorno que no pueda
     548ser registrada o trazada por un atacante. Esta dirección de retorno
     549es un mensaje especial que tiene que ser creado por el receptor y
     550tiene que ser utilizado por el emisor para el envío del mensaje
     551al receptor anónimo. La idea de base de este tipo de direccionamiento
     552es que el receptor, y no el emisor, define cuáles mezcladores y
     553el orden en que ellos van a ser utilizados para la entrega de
     554cierto mensaje de respuesta. La dirección de retorno preparada
     555por el receptor contiene una clave simétrica para cada mezclador
     556en el camino que éste utilizará para cifrar el mensaje enviado
     557por el emisor. Finalmente, el receptor recibirá un mensaje
     558cifrado múltiples veces con claves simétricas como él mismo
     559especificó. Dado que el receptor conoce todas las claves
     560simétricas, para poder desarrollar esta técnica, éste puede
     561descifrar el mensaje. Dado que la claves simétricas son
     562desconocidas por el emisor y la codificación del mensaje
     563cambia en cada uno de los mezcladores (debido al cifrado),
     564el emisor no puede trazar el mensaje hacia el receptor.
     565
     566Este esquema se explica de la siguiente forma: $A_1,...,A_m$
     567pueden ser la secuencia de las direcciones y $c_1,...,c_m$ pueden
     568ser la secuencia de las claves públicas conocidas de la secuencia
     569de mezcladores $Mix_1,...,Mix_m$ escogida por el receptor,
     570donde $c_m$ puede ser una clave secreta de un sistema de cifrado
     571simétrico. El mensaje añadido a la dirección de retorno pasará por
     572estos mezcladores en orden ascendente dependiendo de sus índices.
     573$A_{m+1}$ puede ser la dirección del receptor llamado $Mix_{m+1}$.
     574De forma similar, al emisor se le llama $Mix_0$. El receptor
     575crea una dirección de retorno no trazable ($k_0,A_1,R_1$) donde
     576$k_0$ es una clave de un sistema de cifrado simétrico generada
     577para este propósito. $Mix_0$ se supone que utiliza esta clave
     578para codificar el contenido del mensaje con el fin de garantizar
     579que el $Mix_1$ no sea capaz de leer este mensaje. $R_1$ es parte
     580de la dirección de retorno, la cual se transmite a
     581través del $Mix_0$ y contiene el mensaje generado y que ha sido
     582cifrado utilizando $k_0$. $R_1$ inicialmente se crea escogiendo
     583aleatoriamente un único nombre de la dirección de retorno en un
     584esquema recursivo como el que se muestra a continuación:
    170585
    171586\begin{itemize}
    172 \item $R_j$ es la parte de la dirección de retorno que será recibida por el $Mix_j$.
    173 \item $k_j$ es la clave de un sistema de cifrado simétrico, con el cual $Mix_j$ codifica la parte legible del mensaje.
     587\item $R_j$ es la parte de la dirección de retorno que será
     588recibida por el $Mix_j$.
     589\item $k_j$ es la clave de un sistema de cifrado simétrico,
     590con el cual $Mix_j$ codifica la parte legible del mensaje.
    174591\end{itemize}
    175592
    … …  
    182599\end{equation}
    183600
    184 El mensaje $N_j$ está constituido por la parte de la dirección de retorno $R_j$ y el contenido $I$ del mensaje (codificado varias veces) generado por el emisor (también llamado parte $I_j$ del contenido). Los mensajes $N_j$ son creados por el $Mix_{j-1}$ y son enviados al $Mix_j$ de acuerdo al siguiente esquema recursivo. Estos son creados y enviados por el emisor $Mix_0$ y así, en secuencia, se pasan a través de los mixes $Mix_1,...,Mix_m$
     601El mensaje $N_j$ está constituido por la parte de la dirección
     602de retorno $R_j$ y el contenido $I$ del mensaje (codificado
     603varias veces) generado por el emisor (también llamado parte
     604$I_j$ del contenido). Los mensajes $N_j$ son creados por el
     605$Mix_{j-1}$ y son enviados al $Mix_j$ de acuerdo al siguiente
     606esquema recursivo. Estos son creados y enviados por el emisor
     607$Mix_0$ y así, en secuencia, se pasan a través de los
     608mezcladores $Mix_1,...,Mix_m$
    185609
    186610\begin{equation}
    … …  
    192616\end{equation}
    193617
    194 El receptor $Mix_{m+1}$ recibe $e$, $N_{m+1}=e(km (...k1 (i))...)$ y puede descifrar y extraer el contenido $I$ ya que conoce todas las claves secretas $k_j$ asignadas para el nombre $e$ de la parte de la dirección de retorno en el orden correcto.
     618El receptor $Mix_{m+1}$ recibe $e$, $N_{m+1}=e(km (...k1 (i))...)$ y
     619puede descifrar y extraer el contenido $I$ ya que conoce todas las
     620claves secretas $k_j$ asignadas para el nombre $e$ de la parte de
     621la dirección de retorno en el orden correcto.
    195622
    196623%\textbf{Verificación del tamaño del conjunto anónimo: }
    197624\paragraph{\textbf{Verificación del tamaño del conjunto anónimo}}\hfill\\
    198625
    199 Si un atacante bloquea el mensaje de un participante específico, este mensaje se aísla del conjunto anónimo. Lo mismo sucedería si un atacante rodea a un participante específico, manipulándolo a través de la generación de mensajes con fines "ilícitos" para el sistema. Este tipo de ataque es conocido como el ataque de mezcla o $n-1$. No existe una solución específica contra este tipo de ataques en ambientes abiertos, como por ejemplo en aquellos donde los participantes entran y salen del sistema a su discreción. Se podría utilizar una protección básica si el mix puede identificar a cada participante, así de una forma confiable el mix puede verificar si los mensajes que tiene almacenados en su memoria temporal (“buffer”) fueron enviados por un número relativamente adecuado de usuarios.
     626Si un atacante bloquea el mensaje de un participante específico,
     627este mensaje se aísla del conjunto anónimo. Lo mismo sucedería
     628si un atacante rodea a un participante específico, manipulándolo
     629a través de la generación de mensajes con fines "ilícitos" para
     630el sistema. Este tipo de ataque es conocido como el ataque de
     631mezcla o $n-1$. No existe una solución específica contra este
     632tipo de ataques en ambientes abiertos, como por ejemplo en
     633aquellos donde los participantes entran y salen del sistema a
     634su discreción. Se podría utilizar una protección básica si
     635el mezclador puede identificar a cada participante, así de
     636una forma confiable el mezclador puede verificar si los mensajes
     637que tiene almacenados en su memoria temporal (“buffer”) fueron
     638enviados por un número relativamente adecuado de usuarios.
    200639
    201640%\textbf{Canales Mix:}
    202 \paragraph{\textbf{Canales Mix}}\hfill\\
    203 
    204 Los canales mix son utilizados para manejar en tiempo real las cadenas continuas de datos o que contengan sólo pequeños retrasos a través de una cadena de mixes. Para este caso, es necesario que se divida el ancho de banda: una parte para la señalización y otra parte para el envío de los datos, ambos utilizados para la transmisión del mensaje.
    205 
    206 Se podría asumir que existe un sólo canal para la señalización, y varios canales para la transmisión de datos. Con el fin de establecer el canal, se envía un mensaje sobre el canal de señalización, el cual contiene la clave $k_i$ que deberá ser utilizada entre el emisor y el $Mix_i$, la cual se cifra de forma asimétrica por la clave pública de dicho mix. Con esto, se define un canal de igual forma para todos los mixes, sobre el cual será transmitido el mensaje.
    207 
    208 Se podría utilizar un canal para el envío y otro canal para la recepción. Un canal de envío es análogo a un cifrado híbrido: el emisor establece un canal, y codifica continuamente su información $N$, transformándola en $k_1(k_2(...k_m(N)...))$ y enviándola al mix $Mix_1$. Cada mix $Mix_i$ para $(i = 1, ..., n-1)$ decodifica los mensajes recibidos continuamente utilizando $k_i$ y transmitiendo el resultado de la decodificación al mix $Mix_{i+1}$. El mix $Mix_m$ crea el mensaje en texto plano en el fin de la cadena. Esto le permite al emisor enviar anónimamente los mensajes, pero en este caso el receptor no será anónimo. Un canal de recepción es en realidad un canal de envío el cual se utiliza en dirección opuesta, es decir, el receptor es el que establece el canal. El emisor le envía al mix $Mix_m$ la cadena $N$ de información que no está especialmente codificada por el mix $Mix_m$, luego lo codifica utilizando la clave $k_m$ y conduce $k_m(N)$ un paso atrás, hacia el mix $Mix_{m-1}$. Los otros mixes hacen lo mismo, por ejemplo, el mix $Mix_1$ envía la cadena $k1(...km (N )...)$ codificada. Dado que el receptor conoce todas la claves públicas $k_i$, tiene la disponibilidad de descifrar $N$. Esto le permite al receptor recibir los mensajes anónimamente mientras que el emisor no es anónimo.
    209 
    210 Para alcanzar ambos niveles de anonimato, en \cite{ISDN-mixes} sugieren la creación de canales Mix como enlaces de los canales de envío y recepción. El emisor establece un canal de envío que finaliza en el mix $Mix_m$ y el receptor establece un canal de recepción que inicia en el $Mix_m$. El mix $Mix_m$ traspasa las cadenas de información que llegan por el canal de envío hacia el canal de recepción. Los canales que están supuestamente enlazados, se etiquetan con una marca común que se recibe consistentemente en ambos canales que establecen los mensajes asociados al mix $Mix_m$. Los datos transferidos están coordinados con un mensaje de entrada al mix cifrado asimétricamente, el cual contiene la información del mix que conecta a los dos canales, y el usuario emisor del mensaje de entrada al mix actúa como un emisor o un receptor. Cada mix en la cadena puede descifrar este mensaje de entrada al mix y en el último paso, el texto plano se difunde a todos los suscriptores. Ahora, los canales pueden ser establecidos utilizando los mensajes de establecimiento de ambos participantes. Estos escogen los mixes por el canal de transferencias de datos del mix $Mix_m$ y los mantienen en secreto. Así todos conocen sólo la mitad del camino y el mix $Mix_m$ reenvía los mensajes entrantes del canal de envío del mix al canal de recepción del mix. Cada emisor/receptor debe tener el mismo número de canales de envío/recepción, porque de lo contrario serían observables, por tal razón convendrá utilizar canales “dummy”.
    211 
    212 Para poder entender mejor el funcionamiento de la redes de mezcla se presentan las figuras \ref{figura3} y \ref{figura4}, en la que se puede observar que para el envío de un mensaje de un punto inicial a uno final, primero debe pasar por varios puntos intermedios, donde se realiza el proceso de mezclado con otros mensajes provenientes de otros nodos de origen y con diversos destinos. En cada nodo mezclador también se generan mensaje de relleno o dummy.
     641\paragraph{\textbf{Canales de Mezcla}}\hfill\\
     642
     643Los canales de mezcla o canales mix son utilizados para manejar
     644en tiempo real las cadenas continuas de datos o que contengan
     645sólo pequeños retrasos a través de una cadena de mezcladores.
     646Para este caso, es necesario que se divida el ancho de banda:
     647una parte para la señalización y otra parte para el envío de
     648los datos, ambos utilizados para la transmisión del mensaje.
     649
     650Se podría asumir que existe un sólo canal para la señalización,
     651y varios canales para la transmisión de datos. Con el fin de
     652establecer el canal, se envía un mensaje sobre el canal de señalización,
     653el cual contiene la clave $k_i$ que deberá ser utilizada entre el
     654emisor y el $Mix_i$, la cual se cifra de forma asimétrica con
     655la clave pública de dicho mezclador. Con esto, se define un canal
     656de igual forma para todos los mezcladores, sobre el cual será
     657transmitido el mensaje.
     658
     659Se podría utilizar un canal para el envío y otro canal
     660para la recepción. Un canal de envío es análogo a un
     661cifrado híbrido: el emisor establece un canal, y codifica
     662continuamente su información $N$, transformándola en
     663$k_1(k_2(...k_m(N)...))$ y enviándola al mezclador $Mix_1$.
     664Cada mezclador $Mix_i$ para $(i = 1, ..., n-1)$ decodifica
     665los mensajes recibidos continuamente utilizando $k_i$ y
     666transmitiendo el resultado de la decodificación al mezclador
     667$Mix_{i+1}$. El mezclador $Mix_m$ crea el mensaje en texto
     668plano en el final de la cadena. Esto le permite al emisor
     669enviar anónimamente los mensajes, pero en este caso el
     670receptor no será anónimo. Un canal de recepción es en
     671realidad un canal de envío el cual se utiliza en
     672dirección opuesta, es decir, el receptor es el que
     673establece el canal. El emisor le envía al mezclador
     674$Mix_m$ la cadena $N$ de información que no está
     675especialmente codificada por el mezclador $Mix_m$, luego
     676lo codifica utilizando la clave $k_m$ y conduce $k_m(N)$
     677un paso atrás, hacia el mezclador $Mix_{m-1}$. Los otros mezcladores
     678hacen lo mismo, por ejemplo, el mezclador $Mix_1$ envía la
     679cadena $k1(...km (N )...)$ codificada. Dado que el receptor
     680conoce todas la claves públicas $k_i$, tiene la disponibilidad
     681de descifrar $N$. Esto le permite al receptor recibir
     682los mensajes anónimamente mientras que el emisor no es anónimo.
     683
     684Para alcanzar ambos niveles de anonimato, en \cite{ISDN-mixes}
     685sugieren la creación de canales de mezcla como enlaces de los
     686canales de envío y recepción. El emisor establece un canal de
     687envío que finaliza en el mezclador $Mix_m$ y el receptor establece
     688un canal de recepción que inicia en el $Mix_m$. El mezclador $Mix_m$
     689traspasa las cadenas de información que llegan por el canal de envío
     690hacia el canal de recepción. Los canales que están supuestamente
     691enlazados, se etiquetan con una marca común que se recibe
     692consistentemente en ambos canales que establecen los mensajes
     693asociados al mezclador $Mix_m$. Los datos transferidos están
     694coordinados con un mensaje de entrada al mezclador cifrado
     695asimétricamente, el cual contiene la información del mezclador que
     696conecta a los dos canales, y el usuario emisor del mensaje de
     697entrada al mezclador actúa como un emisor o un receptor. Cada
     698mezclador en la cadena puede descifrar este mensaje de entrada
     699al mezclador y en el último paso, el texto plano se difunde a
     700todos los suscriptores. Ahora, los canales pueden ser
     701establecidos utilizando los mensajes de establecimiento de
     702ambos participantes. Estos escogen los mezcladores por el canal
     703de transferencias de datos del mezclador $Mix_m$ y los mantienen
     704en secreto. Así todos conocen sólo la mitad del
     705camino y el mezclador $Mix_m$ reenvía los mensajes entrantes
     706del canal de envío del mezclador al canal de recepción del mezclador.
     707Cada emisor/receptor debe tener el mismo número de canales
     708de envío/recepción, porque de lo contrario serían observables,
     709por tal razón convendrá utilizar canales sustitutos o “dummy”.
     710
     711Para poder entender mejor el funcionamiento de la redes de
     712mezcla se presentan las figuras \ref{figura3} y \ref{figura4},
     713en la que se puede observar que para el envío de un mensaje de
     714un punto inicial a uno final, primero debe pasar por varios
     715puntos intermedios, donde se realiza el proceso de mezclado
     716con otros mensajes provenientes de otros nodos de origen y
     717con diversos destinos. En cada nodo mezclador también se
     718generan mensaje de relleno o dummy.
    213719
    214720\begin{figure}[h]
    … …  
    223729\begin{center}
    224730\includegraphics[scale=1]{./img/topologiaMix.JPEG}
    225 \caption{Topología Mix}
     731\caption{Topología de Mezcla}
    226732\label{figura4}
    227733\end{center}
    … …  
    230736\subsubsection{Enrutamiento cebolla:}\hfill\\
    231737
    232 Este mecanismo fue propuesto y estudiado en \cite{esorics04-mauw,onion-discex00,onion-routingpet2000}. Es equivalente a una red de mixes, pero en el contexto de enrutamiento basado en circuitos. En vez de enrutar cada paquete separadamente, el primer mensaje lo que hace es abrir un circuito, etiquetando una ruta. Cada mensaje que tiene una etiqueta en particular se enruta por un camino predeterminado. Finalmente, un mensaje se envía para que cierre o clausure un camino. Con frecuencia se hace referencia a flujo anónimo como la información que viaja por estos circuitos. Su objetivo es dificultarle la tarea al análisis de tráfico, uno de los tipos de ataques más conocidos. Este sistema procura proteger la no relacionabilidad de dos participantes que se comunican a través de terceras partes, y procura proteger la identidad de las partes comunicantes. En vista de que las redes ISDN son difíciles de implementar en Internet, lo que procuró el enrutamiento cebolla es adaptar esta idea distribuyendo la red anónima y adaptándola para que se ejecute en el tope del modelo TCP/IP. El primer mensaje enviado en la red se cifra en capas, que pueden ser descifradas en una cadena de enrutadores cebolla (\textit{onion routers OR}) los cuales utilizan sus respectivas claves privadas.
    233 
    234 El primer mensaje tiene el material que debe ser compartido entre el emisor y los enrutadores, también las etiquetas y la información de direccionamiento del próximo nodo. Tal como sucede en los mixes de Chaum \cite{rlsm:chaum-mix}, se provee la no relacionabilidad a nivel de bits, de esta forma el camino que toma el primer mensaje no es trivial de seguir con sólo observar el patrón de bits de los mensajes.
    235 
    236 También se propuso un tipo de enrutamiento dinámico donde los enrutadores que reenvían el flujo a través del camino establecido no se especifican únicamente en el mensaje inicial, esto con el fin de incrementar el anonimato. Los datos que circulan por la red en un circuito establecido están cifrados con claves las simétricas de los enrutadores. Las etiquetes se utilizan para indicar a cuál circuito pertenece cada paquete. Se utilizan etiquetas diferentes para los distintos enlaces, asegurando así la no relacionabilidad, y además las etiquetas de los enlaces también se cifran utilizando una clave que se comparte entre los pares de enrutadores OR. Lo anterior previene los ataques de observadores pasivos que puedan determinar cuáles paquetes pertenecen al mismo flujo anónimo, pero no le oculta la información a un enrutador que pueda ser subversivo.
    237 
    238 OR es susceptible a un conjunto de ataques, tal como el ataque de tiempo. Esto se debe a que los patrones pudiesen ser analizados por un atacante en ausencia de un gran volumen de tráfico pesado. Para este sistema se afirma proveer anonimato en la navegación web la cual requiere comunicaciones con baja latencia, por tal razón se ha excluido toda la dinámica de los mezcladores o mixes, dado que pudiese incrementar demasiado los tiempos de respuesta. En ausencia de este tipo de características, lo hace vulnerable a distintos tipos de ataques superados por los mixes, por ejemplo el ataque de correlación del tráfico de mensajes, donde se pudiese determinar cuáles mensajes entrantes corresponden con los salientes, con respecto a un enrutador.
    239 
    240 Los enrutadores se pueden configurar para que trabajen sólo con un determinado subconjunto de clientes, ya sea por zonas o de forma particularizada. Además se puede configurar para que trabajen sólo con un subconjunto de otros enrutadores.
     738Este mecanismo fue propuesto y estudiado en
     739\cite{esorics04-mauw,onion-discex00,onion-routingpet2000}. Es
     740equivalente a una red de mezcladores, pero en el contexto de
     741enrutamiento basado en circuitos. En vez de enrutar cada paquete
     742separadamente, el primer mensaje lo que hace es abrir un circuito,
     743etiquetando una ruta. Cada mensaje que tiene una etiqueta en
     744particular se enruta por un camino predeterminado. Finalmente,
     745un mensaje se envía para que cierre o clausure un camino. Con
     746frecuencia se hace referencia a flujo anónimo como la información
     747que viaja por estos circuitos. Su objetivo es dificultarle la tarea
     748al análisis de tráfico, uno de los tipos de ataques más conocidos.
     749Este sistema procura proteger la no relacionabilidad de dos
     750participantes que se comunican a través de terceras partes, y
     751procura proteger la identidad de las partes comunicantes. En
     752vista de que las redes ISDN son difíciles de implementar
     753\begin{comment}
     754No hay una referencia reciente a ISDN y la mención
     755parece estar  descontexualizada.
     756\end{comment}
     757en Internet, lo que procuró el enrutamiento cebolla es
     758adaptar esta idea distribuyendo la red anónima y adaptándola
     759para que se ejecute en el tope del modelo TCP/IP. El primer
     760mensaje enviado en la red se cifra en capas, que pueden
     761ser descifradas en una cadena de enrutadores
     762cebolla (\textit{onion routers OR}) los cuales utilizan
     763sus respectivas claves privadas.
     764
     765El primer mensaje tiene el material que debe ser compartido
     766entre el emisor y los enrutadores, también las etiquetas y
     767la información de direccionamiento del próximo nodo. Tal como
     768sucede en los mezcladores de Chaum \cite{rlsm:chaum-mix},
     769se provee la no relacionabilidad a nivel de bits, de esta
     770forma el camino que toma el primer mensaje no es trivial
     771de seguir con sólo observar el patrón de bits de los mensajes.
     772
     773También se propuso un tipo de enrutamiento dinámico
     774donde los enrutadores que reenvían el flujo a través
     775del camino establecido no se especifican únicamente
     776en el mensaje inicial, esto con el fin de incrementar
     777el anonimato. Los datos que circulan por la red en un
     778circuito establecido están cifrados con las claves
     779simétricas de los enrutadores. Las etiquetes se utilizan
     780para indicar a cuál circuito pertenece cada paquete. Se
     781utilizan etiquetas diferentes para los distintos enlaces,
     782asegurando así la no relacionabilidad, y además las
     783etiquetas de los enlaces también se cifran utilizando
     784una clave que se comparte entre los pares de enrutadores
     785OR. Lo anterior previene los ataques de observadores
     786pasivos que puedan determinar cuáles paquetes pertenecen
     787al mismo flujo anónimo, pero no le oculta la información
     788a un enrutador que pueda ser subversivo.
     789
     790OR es susceptible a un conjunto de ataques, tal como
     791el ataque de tiempo. Esto se debe a que los patrones
     792pudiesen ser analizados por un atacante en ausencia
     793de un gran volumen de tráfico pesado. Para este
     794sistema se afirma proveer anonimato en la navegación
     795web la cual requiere comunicaciones con baja latencia,
     796por tal razón se ha excluido toda la dinámica de los mezcladores o mixes,
     797dado que pudiese incrementar demasiado los tiempos de
     798respuesta. En ausencia de este tipo de características,
     799lo hace vulnerable a distintos tipos de ataques superados
     800por los mezcladores, por ejemplo el ataque de correlación
     801del tráfico de mensajes, donde se pudiese determinar
     802cuáles mensajes entrantes corresponden con los salientes,
     803con respecto a un enrutador.
     804
     805Los enrutadores se pueden configurar para que trabajen sólo
     806con un determinado subconjunto de clientes, ya sea por
     807zonas o de forma particularizada. Además se puede
     808configurar para que trabajen sólo con
     809un subconjunto de otros enrutadores.
    241810
    242811%\textbf{Tor: la segunda generación de OR:}
    … …  
    244813
    245814
    246 El proyecto OR fue retomado en el año 2004, con el diseño e implementación de lo que se denominó la “segunda generación del onion router” o TOR, por sus siglas en inglés, la propuesta se muestra en \cite{rlsm:tor-design}. Su política es la del reenvío de flujo TCP sobre una red de reenvíos, y junto con la ayuda de otra herramienta, el Privoxy\footnote{http://www.privoxy.org}, está especialmente diseñada para el tráfico web.
    247 
    248 Este sistema utiliza una arquitectura de red tradicional: una lista de servidores voluntarios se obtiene desde un servicio de directorio ofrecido por otro(s) servidor(es). De esta forma, los clientes crean caminos utilizando al menos tres nodos intermedios escogidos de forma aleatoria dentro de la lista, y sobre los cuales se hace la comunicación de la información. A diferencia de la arquitectura anterior, donde se enviaba y distribuía el material criptográfico, TOR utiliza un mecanismo interactivo: el cliente se conecta con el primer nodo, y le solicita a éste que se conecte con el segundo nodo, de esta forma un canal bidireccional se utiliza en cada paso para desarrollar un intercambio de claves autenticado DF (Diffie-Hellman). Este garantiza el reenvío en forma secreta y la resistencia a la compulsión, debido principalmente a que solo son necesarias claves de corta duración. Este mecanismo fue inicialmente propuesto en Cebolla (ver \cite{cebolla}), y no está cubierto en la patente de OR (ver \cite{onion-discex00}).
    249 
    250 Otra notable diferencia entre TOR y los intentos anteriores por anonimizar el tráfico de flujo, es que TOR no ofrece seguridad contra los atacantes que pueden observar la red entera, es decir, contra atacantes pasivos globales. Un conjunto de técnicas de Análisis de Tráfico (ver \cite{danezispet2004,timing-fc2004,SS03,flow-correlation04,WangCJ05}) han sido desarrolladas a través de los años para trazar el flujo de tráfico continuo viajando por redes de baja latencia como TOR. En estos estudios se ha demostrado que este tipo de ataques son muy difíciles de contrarrestar, a menos que se utilicen técnicas que implicarían latencias elevadas, o que requieran la inyección de grandes cantidades de tráfico cubierto (tráfico inservible o “dummy”), los cuales representan soluciones muy costosas. Por esta razón en TOR se opta por obtener un nivel de seguridad que se pueda alcanzar en un sistema altamente utilizable y muy económico de utilizar (ver \cite{e2e-traffic,back01}). Como resultado si un adversario puede observar el flujo entre dos puntos de la red, pudiese de forma trivial generar el mismo tráfico, y lograr ataques del tipo “tagging”. Sin embargo, dada esta vulnerabilidad, aun se necesita estimar la probabilidad de que un adversario pueda estar monitoreando la red en múltiples puntos sobre un camino o ruta establecida.
    251 
    252 TOR también ofrece mecanismos para ocultar los servidores. Un servidor oculto abre una conexión anónima y la utiliza para publicar un punto de contacto. Si un cliente quiere contactar a un servidor, debe conectarse con un punto de contacto y negociar un canal anónimo separado del que se utiliza para el reenvío de la comunicación actual. Un ataque propuesto en \cite{hs-attack06} demuestra la vulnerabilidad de esta idea. La intuición detrás de este ataque está en el hecho de que un adversario puede abrir múltiples conexiones hacia un mismo servidor oculto, y secuencialmente o en paralelo podría controlar el flujo hacia ese servidor. Para esto, el atacante necesitaría controlar al menos un enrutador, y debe esperar a que el servidor escoja una de las conexiones de su enrutador como un primer nodo de un camino anónimo cualquiera.
     815El proyecto OR fue retomado en el año 2004, con el
     816diseño e implementación de lo que se denominó la
     817“segunda generación del onion router” o TOR, por
     818sus siglas en inglés, la propuesta se muestra en
     819\cite{rlsm:tor-design}. Su política es la del reenvío
     820de flujo TCP sobre una red de reenvíos, y junto con la
     821ayuda de otra herramienta, el
     822Privoxy\footnote{http://www.privoxy.org}, está especialmente
     823diseñada para el tráfico web.
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     825Este sistema utiliza una arquitectura de red tradicional:
     826una lista de servidores voluntarios se obtiene desde
     827un servicio de directorio ofrecido por otro(s)
     828servidor(es). De esta forma, los clientes crean caminos
     829utilizando al menos tres nodos intermedios escogidos de
     830forma aleatoria dentro de la lista, y sobre los cuales
     831se hace la comunicación de la información. A diferencia
     832de la arquitectura anterior, donde se enviaba y distribuía
     833el material criptográfico, TOR utiliza un mecanismo
     834interactivo: el cliente se conecta con el primer nodo,
     835y le solicita a éste que se conecte con el segundo nodo,
     836de esta forma un canal bidireccional se utiliza en cada
     837paso para desarrollar un intercambio de claves autenticado
     838mediante el algoritmo DF (Diffie-Hellman). Éste garantiza
     839el reenvío en forma secreta y la resistencia a la compulsión,
     840debido principalmente a que solo son necesarias claves
     841de corta duración. Este mecanismo fue inicialmente propuesto
     842en Cebolla (ver \cite{cebolla}), y no está cubierto en la
     843patente de OR (ver \cite{onion-discex00}).
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     845Otra notable diferencia entre TOR y los intentos anteriores
     846por anonimizar el tráfico de flujo, es que TOR no ofrece
     847seguridad contra los atacantes que pueden observar la
     848red entera, es decir, contra atacantes pasivos globales.
     849Un conjunto de técnicas de Análisis de Tráfico
     850(ver \cite{danezispet2004,timing-fc2004,SS03,flow-correlation04,WangCJ05}
     851han sido desarrolladas a través de los años para trazar el
     852flujo de tráfico continuo viajando por redes de baja
     853latencia como TOR. En estos estudios se ha demostrado que este
     854tipo de ataques son muy difíciles de contrarrestar, a menos que
     855se utilicen técnicas que implicarían latencias elevadas, o
     856que requieran la inyección de grandes cantidades de tráfico
     857cubierto (tráfico sustituto o “dummy”), los cuales representan
     858soluciones muy costosas. Por esta razón en TOR se opta por
     859obtener un nivel de seguridad que se pueda alcanzar en un
     860sistema altamente utilizable y muy económico de utilizar
     861(ver \cite{e2e-traffic,back01}). Como resultado, si un adversario
     862puede observar el flujo entre dos puntos de la red, puede de
     863forma trivial generar el mismo tráfico, y lograr ataques del
     864tipo etiquetado o “tagging”. Sin embargo, dada esta vulnerabilidad,
     865aun se necesita estimar la probabilidad de que un adversario
     866pueda estar monitoreando la red en múltiples puntos sobre un
     867camino o ruta establecida.
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     869TOR también ofrece mecanismos para ocultar los servidores.
     870Un servidor oculto abre una conexión anónima y la utiliza
     871para publicar un punto de contacto. Si un cliente quiere
     872contactar a un servidor, debe conectarse con un punto de
     873contacto y negociar un canal anónimo separado del que se
     874utiliza para el reenvío de la comunicación actual. Un
     875ataque propuesto en \cite{hs-attack06} demuestra la
     876vulnerabilidad de esta idea. La intuición detrás de este
     877ataque está en el hecho de que un adversario puede abrir
     878múltiples conexiones hacia un mismo servidor oculto, y
     879secuencialmente o en paralelo podría controlar el flujo hacia
     880ese servidor. Para esto, el atacante necesitaría controlar al
     881menos un enrutador, y debe esperar a que el servidor escoja
     882una de las conexiones de su enrutador como un primer nodo
     883de un camino anónimo cualquiera.
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