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    44}
    55
    6 
    7 test
    8 
    9 
    106\section{Modelo de protocolo para un sistema anónimo basado en estrategias bio-inspiradas}
    117
    … …  
    139\textbf{Resumen}
    1410
    15 In this paper we propose to use some of the tools provided by the Distributed Artificial Intelligence (DAI), in particular Artificial Ant Colony Systems, building anonymous systems that have the virtue of having acceptable levels of Anonymity at a low cost. This cost refers to the performance criteria typically used in the process of routing telecommunications systems, such as response times (latency), the consumption of network resources, among others.
    16 
    17 
    18 
    19 \subsection{Introduction}
    20 To preserve privacy on each person's data who participate in interaction network, such as the Internet, we must to use tools that are capable of providing protection against some types of attack. The attacks in this particular study case are intended to get (without authorization) users' ``private information'', including their own identity. For this type of attack have been proposed several ideas to help establish certain levels of Anonymity, which in most cases have tended to undermine the communications' performance. This still is an open problem: the anonymous systems still need to ensure the Anonymity at low cost (low response times, low resources consumption, usability of the system, etc.), this is to have \emph{efficient Anonymity}. This paper presents a first approach to Distributed Artificial Intelligence to this branch of Information Technologies Security, that is, it intends to delegate the responsibility to achieve efficient Anonymity levels to the Distributed Artificial Intelligence, we propose
    21 to use Artificial Ant Colony systems.
    22 
    23 \subsection{Artificial Systems Ant Colony in Anonymity}
     11En este artículo se propuso utilizar algunas herramientas provista en el área de la Computación Emergente, específicamente en Inteligencia Artificial Distribuida (IAD), y en particular se utilizaron las Colonias Artificiales de Hormigas para construir sistemas anónimos que tengan la virtud de poseer niveles de anonimato aceptables a un bajo costo. Este costo se refiere a un criterio de rendimiento comúnmente utilizado en los procesos de los sistemas de enrutamiento en telecomunicaciones, tal como lo son los tiempos de respuesta (latencia), consumo de recursos de la red, entre otros.
     12
     13\subsection{Introducción}
     14Para preservar la privacidad de los datos de cada una de las personas que participan en una red de interacción, tal como Internet, se deben utilizar herramientas que sean capaces de proveer protección contra al menos algunos de los ataques típicos. Los ataques en este case de estudio en particular están orientados, sin autorización, a obtener información privada de los usuarios, incluyendo su propia identidad. Para contrarrestar este tipo de ataques se han propuesto varias ideas que apuntan a establecer cierto nivel de Anonimato, el cual en la mayoría de los casos tienden a socavar el rendimiento de las comunicaciones. Esto es aun un problema abierto: los sistemas anónimos aún necesitan asegurar el Anonimato a un bajo costo (bajos tiempos de respuesta, bajo consumo de recursos, mayor usabilidad, etc.), y a esto es lo que se le denomina \emph{Anonimato Eficiente}. Este trabajo presente un nuevo enfoque que aplica por primera vez la idea de utilizar la Inteligencia Artificial Distribuida en esta rama de la seguridad en las Tecnologías de Información y Comunicación (TIC), esto quiere decir que se le delega la responsabilidad de alcanzar niveles de Anonimato Eficiente a la Inteligencia Artificial Distribuida,  específicamente se propone utilizar las Colonias Artificiales de Hormigas.
     15
     16\subsection{Colonias Artificiales de Hormigas en Anonimato}
    2417\label{rlsm:ia-anonimato}
    2518
    26 Considering the ideas proposed for probabilistic Anonymity systems \cite{rlsm:chaum-mix}\cite{rlsm:mixminion}\cite{rlsm:diaz-mixes}\cite{rlsm:tor-design}, and Artificial Ant Colony Systems' features used in telecommunications networks \cite{rlsm:antnet}\cite{rlsm:ants-white}\cite{rlsm:ants-loadbalancing}, this proposal is based on select messages' routes in a probabilistic way, using the probabilities set by mobile adaptive agents (the ants). These routes, having probabilistic components may include, depending the network parameters' configuration, certain controlled levels of Anonymity, in this way, we could have ``intelligent control'' on generated response times and we could have ``intelligent control'' on another indexes that they can be incorporated, such as resource consumption (load balancing).
    27 
    28 We propose \emph{mimic} real messages to agents, that is, each message has the same structure as the ants, and the only difference between them lies in the message payload, these mimic messages are encrypted with the destination node's public key. To match their sizes, we propose to use a single size for each agent, including the data structure to stores information to update the tables at each node, plus useless filler and the destination's public key encryption. Each message has the same size as the agents, each one is fractionated or filled, and the the message's  payload is sent encrypted with the the destination node's public key. Each message is re-assembled at the destination node, using a numbering sequence established in the sending node. To have the messages the same structure that ants, they also contribute to the routing tables update, thus the attackers can't distinguish between the ants and the real messages. In this way, we can compare the messages with the ants having the task of loading the
    29 food into the nest, for this reason there are two types of ants in our system, \emph{the scouts and the load} both without apparent differences.
    30 
    31 We use an encryption layers strategy, so each node that an ant visits encrypts information related to the previous node with a symmetric encryption technique involves only each previously node key and to reach each destinations, including the final, we can log only the previous node, and not the entire sequence to the origin. To do the reverse route, the node sends final response to the previous node, and it decrypts the layer that contains the node information before him, and so on until the initial node (the sender).
    32 
    33 To optimize the performance criteria typically used in routing systems, while achieving increased levels of Anonymity, we must to set properly the update routing tables' rules. To do this, every time an ant moves from one place to another, update the routing table. To enhance the route's  probability, it's selected based in performance criteria.
    34 
    35 The following steps show the process:
     19Considerando las ideas propuestas en los sistemas anónimos probabilísticos \cite{rlsm:chaum-mix}\cite{rlsm:mixminion}\cite{rlsm:diaz-mixes}\cite{rlsm:tor-design}, las características de los Colonias Artificiales de Hormigas utilizadas en las redes de telecomunicaciones \cite{rlsm:antnet}\cite{rlsm:ants-white}\cite{rlsm:ants-loadbalancing}, se propone seleccionar las rutas de los mensajes de forma probabilística, utilizando las probabilidades que configuran los agentes móviles adaptativos (las hormigas). Estas rutas, teniendo componentes probabilísticos pueden incluir, dependiendo de los parámetros de configuración, proporcionar ciertos niveles de Anonimato, en este sentido, se podría tener un "control inteligente" sobre los tiempos de respuesta generados y se podría tener un "control inteligente" sobre otros índices que pudiesen ser incorporados, tal como el consumo de recursos (balanceo de cargas).
     20
     21Se propone mimetizar los mensaje reales con los agente, esto es, cada mensaje tiene la misma estructura que las hormigas, y la única diferencia entre ellos radica en el contenido del mensaje, estos mensajes mimetizados se encriptan con las claves públicas de los nodos destino. Para hacer similar sus tamaños, se propone utilizar un tamaño  único para el envío de mensajes y para cada agente, incluyendo la estructura de datos que almacena la información necesaria para actualizar las tablas de enrutamiento de cada nodo, más un relleno inválido y la clave pública del destino. Si un mensaje se fragmenta para cumplir con el requisito del tamaño único, el mismo es reensamblado en el nodo destino, utilizando un número de secuencia establecido por el nodo emisor. Los fragmentos de los mensajes también tienen la tarea de actualizar las tablas de enrutamiento de los nodos que visitan, de esta manera los atacantes no pueden ditinguir entre las hormigas y los mensajes reales. De este modo, se puede comparar los mensajes enviados con hormigas de carga que llevan el alimento a los nidos, y es por esto que se identifican dos tipos de hormigas, las de carga y las exploradoras, sin tener diferencias aparentes.
     22
     23Se utiliza una estrategia de cifrado por capas, cada nodo que una hormiga visita cifra la información relacionada al nodo anterior con una técnica de cifrado simétrico, e involucra solo la clave del nodo anterior el nodo anterior, y para alcanzar cada destino, incluyendo el final, se pueden registrar sólo los nodos previos, y no la ruta completa hacia el origen. Para hacer la ruta de retorno (respuesta del  nodo destino), este nodo final envía su respuesta al nodo anterior, y éste desencripta la capa que contiene la información del nodo anterior a él, y así hasta llegar el nodo origen (el emisor).
     24
     25Para optimizar el o los criterios de rendimiento usualmente utilizados en los sistemas de enrutamiento y a su vez incrementar los niveles de Anonimato, se debe configurar apropiadamente la tabla de rutas. Para hacer ésto, cada vez que una hormiga se mueve de un lugar a otro, actualiza la tabla de rutas. Para cambiar las probabilidad de las rutas, se selecciona un mecanismo basado en los criterios de rendimiento.
     26
     27En los pasos siguientes muestran el proceso:
    3628
    3729\begin {description}
    38   \item [A.] We consider a system of $N$ nodes forming a P2P network (such as Gnutella or other with similar characteristics), along with their servers (bootstrap).
    39   \item [B.] Sets the parameters' values used, like uniformity index. In cases where you consider other performance criteria involved in the calculation, are initialized in this step.
    40   \item [C.] Each participating node requests the list of other nodes to one or more servers in the P2P network. This list contains their public key.
    41   \item [D.] The routes tables are initialized with probability $1/M$. $M$ depends on the number of neighbors each node has.
    42   \item [E.] The system is represented by a graph forming the solution space that will be traveled by the ants.
    43   \item [F.] The following procedure is repeated on the graph until reach a stable solution:
     30  \item [A.] Se considera un sistema de $N$ nodos, formando una red P2P (tal como Gnutella u otra con características similares), junto con sus servidores bootstrap.
     31  \item [B.] Se configuran los valores de los parámetros a utilizar, junto con el índice de uniformidad.
     32  \item [C.] Cada nodo participante solicita a uno o varios servidores una lista de los otros nodos en la red. Esta lista contiene sus claves públicas (certificados electrónicos).
     33  \item [D.] Se inicializan la tablas de rutas con la probabilidad $1/M$. $M$ depende del número de vecinos que cada nodos posea.
     34  \item [E.] El sistema se representa por un grafo el cual forma el espacio de solución por el cual viajarán las hormigas.
     35  \item [F.] El procedimiento siguiente se repite sobre el grafo hasta alcanzar una solución estable:
    4436  \begin {description}
    45     \item [1.] Is placed $m$ scout ants in each node.
    46     \item [2.] For each $N-1$ places from every node in particular, are sent $m$ scout ants that choose the next hop (neighbor node) using the transition probabilities of the routing table.
    47     \item [3.] Routing tables are updated.
     37    \item [1.] Se generan $m$ hormigas exploradoras en cada nodo.
     38    \item [2.] Por cada $N-1$ lugares desde cada nodo se envían $m$ hormigas exploradoras que escogen el salto a nodo vecino utilizando las probabilidades de transición de la tabla de rutas.
     39    \item [3.] Se actualizan las tablas de rutas.
    4840  \end {description}
    49   \item [G.] When a node sends a message anonymously, it encrypts that with the recipient's public key and place a data structure similar to the scout ants, ie, creates a \emph{load ant}. Each one carries a message part, which is split in order to match its size with the scout ant. Each fragment of the message contains a sequence number.
    50   \item [H.] For each ant's jump, the intermediate node encrypt the previous node's  identity with its private key.
    51   \item [I.] When a load ant reaches the end node, and all the others load ants have reached, it is possible to complete the original message is decrypted with its private key, and re-assembled it using the corresponding sequence numbers.
    52   \item [J.] To send the reply message, the end node uses the return path encrypted in layers.
     41  \item [G.] Cuando un nodo envía un mensaje anónimamente, éste lo cifra con las clave pública del nodo receptor y utiliza una estructura de datos similar al de las hormigas exploradoras, es decir, se crea una hormiga de carga. Cada hormiga de carga traslada una parte del mensaje, el cual se fragmenta para que el tamaño de cada fragmento pueda cumplir con el requisito de igualar su tamaño con el de la hormiga exploradora. Cada fragmento del mensaje se le asigna un número de secuencia.
     42  \item [H.] Por cada salto de la hormiga, el nodo intermedio cifra el identidad del nodo anterior con su clave privada.
     43  \item [I.] Cuando una hormiga de carga alcanza el nodo final, y todas las otras hormigas de carga vinculadas a un mensajes también han llegado, es posible reensamblar el mensaje original descifrando los su clave privada, y utilizando los números de secuencia correspondientes.
     44  \item [J.] Para enviar un mensaje de respuesta, el nodo final utilza el camino de retorno cifrado en capas.
    5345\end {description}
    5446
    55 \subsection{Conclusion}
     47\subsection{Conclusión}
    5648\label{rlsm:conclusion}
    5749
    58 It is proposed to implement in a distributed P2P System based probabilistic Anonymous Artificial Ant Colony Systems. To do that we can use a set of participating nodes as potential routers of anonymous messages. The routes for sending messages are constructed based on the strategies proposed for telecommunications systems that optimize performance criteria through the use of \emph{Artificial Ant Colony Systems}. Once routes are created, Anonymity is achieved by selecting a probabilistic message routes and through the use of encryption in layers down the route of return or response.
    59 
    60 \subsection*{Acknowledgements}
    61 This work was supported by the Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (MITyC, Spain)
    62 through the Project Avanza Competitividad I+D+I TSI-020100-2010-482 and the
    63 Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN, Spain) through the Project
    64 TEC2010-18894/TCM. Rodolfo Leonardo Sumoza Matos is also supported by the
    65 Programme Al$\beta$an, the European Union Programme of High Level Scholarships
    66 for Latin America, scholarship No. E07D401826VE. We must to thank to
    67 José Lisandro Aguilar Castro for his revision, advices and recomendations about
    68 the whole content of this paper.
     50Se propuso implementar un sistema distribuido P2P basado en anonimato probabilístico provisto por sistemas de colonias artificiales de hormigas. Para lograr esto se configuran los nodos participantes como potenciales enrutadores de los mensajes anónimos.  Las rutas para los mensajes de envío se construyen en base a las estrategias propuestas en los sistemas de telecomunicaciones para optimizar criterios de rendimiento a través del uso de Colonias Artificiales de Hormigas. Una vez que se crean la rutas, el Anonimato se logra al seleccionar probabilísticamente las rutas de los mensajes enviados utilizando cifrado en capas establecido para la ruta de retorno o respuesta.
     51
     52\subsection*{Agradecimientos}
     53Se agradece a José Lisandro Aguilar Castro por su revisión, consejos y recomendaciones sobre todo el contenido propuesto.
    6954
    7055
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