Развитие общедоступных сервисов микширования

Методология

Эксперименты основаны на реальном взаимодействии с пятью общедоступными сервисами микширования Trusted: ChipMixer, MixTum, Bitcoin Mixer, CryptoMixer и SudokuWallet. Эти пять сервисов были выбраны на основе анализа популярности, проведенного в главе 6. Наша цель состояла в том, чтобы определить, приняли ли эти микшеры решения по реализации и безопасности, представленные в научной литературе, обсуждавшейся ранее... Во время каждого взаимодействия мы фокусировались на идентификации поведения, указывающего на реализацию микшера. При этом мы также смогли определить устойчивость каждой службы к распространенным угрозам безопасности, связанным с смешиванием, которые обсуждались ранее. Наш анализ безопасности расширяет работу Tranetal. В котором не включены публичные службы микширования в свое исследование. В целом, мы используем данные из таблицы и наши эксперименты, чтобы сравнить реализацию и безопасность пяти сервисов с предложенными ранее протоколами микширования.

Мы провели три пробных эксперимента. Каждое испытание состояло из одной транзакции с каждой из пяти служб микширования. Мы убедились, что все пять взаимодействий во время испытания были завершены, прежде чем переходить к следующему. Чтобы оценить необходимое количество средств для выполнения всех 15 взаимодействий микшера, мы установили постоянную плату за сеть в размере 0,50 доллара США и рассчитали плату за микширование в наихудшем случае для каждой услуги. Общая сумма комиссии оценивается в 57,25 долларов США. Чтобы учесть изменение сетевых сборов, неожиданные сборы за микшер или кражу со стороны компании, мы определили, что 100 долларов США будет достаточно для выполнения всех трех испытаний. Во время первого испытания вводимые суммы были установлены на минимальном уровне, необходимом для каждой службы. Вклады постепенно увеличивались во втором и третьем испытаниях. Мы повысили интенсивность методов обфускации от испытания к испытанию, когда это можно настроить.Это включало более длительные задержки, большее количество выходных адресов и более высокие сборы. Изменение этих параметров и несколько испытаний дали нам возможность изучить более широкий спектр функций для каждой службы.

Анализ блокчейна позволяет сравнивать взаимодействия с одной службой для выявления неожиданного поведения. Мы указываем точные параметры, входные и выходные значения для каждого испытания в разделе. Он использовался для расчета комиссии за смешивание транзакций в блокчейне. Total Input и Total Out put относятся к общему количеству BTC, отправленных в службу микширования и из нее, включая сетевые сборы. Входные сетевые сборы и Выходные сетевые сборы - это сетевые сборы, связанные с общим входом и общим выходом.

Поскольку все пять микшеров предлагают зеркало Tor, мы использовали Tor Browser для взаимодействия с каждым сервисом. Это самый популярный метод использования сервисов микширования, поскольку он обеспечивает большую конфиденциальность для пользователей. Для хранения, получения и отправки биткойнов мы использовали настольный кошелек Electrum. Мы поддерживали два отдельных кошелька для устаревших функций и функциональности SegWit. Совместимость с SegWit приводит к снижению комиссий за транзакции и дает представление о реализации микшера. Все транзакции были помечены в соответствии с их микшером и пробным номером. Помимо сбора снимков экрана каждого взаимодействия при микшировании, были записаны данные, описанные в таблице 7.1. Параметр обфускации был изменен вручную для каждого испытания и варьируется от микшера к микшеру. Затем мы обсудим общие предпринятые шаги и любые специальные данные, собранные для каждой услуги.

ChipMixer

Есть пять общих шагов во взаимодействии с ChipMixer. На шаге 1 пользователям выдается токен сеанса и предлагается сохранить его навсегда, чтобы получить доступ к сеансу в течение следующих семи дней. Шаг 2 - это шаг депозита. Пользователям предлагается отправить не менее 0,001 BTC за одну транзакцию на заданный входной адрес, дождаться одного сетевого подтверждения этой транзакции, а затем обновить страницу. На этом этапе пользователи также могут вводить коды ваучера из предыдущих взаимодействий, чтобы использовать средства, которые не были сняты. На шаге 3 пользователи получают полный обзор своих текущих фишек, сгруппированных по стоимости, и имеют возможность разделять, объединять, объединять, делать ставки и жертвовать. На этой странице им также предоставляется возможность снять или получить ваучер на фишки. Эти два варианта напрямую ведут к Шагу 4 - отзыву.Пользователям предоставляется закрытый ключ к их изъятым чипам и шаги по импорту этого ключа в Electrum, Bitcoin Core или в файл JSON. В качестве другого варианта они могут перемещать микросхемы по желаемому выходному адресу. Перед заключительным этапом для загрузки предлагается подписанная квитанция. На шаге 5 сеансы могут быть уничтожены. Мы создали новый сеанс для каждого испытания с ChipMixer. Маркер сеанса был записан для проверки его действительности после семидневного периода или после того, как сеансы были удалены вручную. Указанный входной адрес и идентификатор входной транзакции были отмечены для выявления закономерностей в движении средств. Метод возврата средств Chipmixer не включает выходные адреса, поэтому мы использовали кошелек SegWit для всех трех испытаний. Мы рассматривали параметры обфускации для ChipMixer как набор используемых функций (разделение, слияние,и пожертвовать), а также способ вывода. Обобщение и ставки не рассматривались как варианты во всех трех испытаниях. Мы попытались отозвать как сканирование, так и передачу закрытого ключа, чтобы определить влияние на отслеживаемость. Перед уничтожением каждого сеанса мы пытались получить доступ к подписанной квитанции каждого сеанса, чтобы проверить подпись.

MixTum

Взаимодействие с MixTum состоит из двух шагов. На шаге 1 пользователи вводят до двух выходных адресов. На шаге 2 пользователям дается входной адрес и соответствующий ему QR-код. Кроме того, для загрузки предоставляется подписанное гарантийное письмо. Испытания MixTum были предприняты как с устаревшими адресами, так и с адресами SegWit. Единственным настраиваемым параметром обфускации было количество выходных адресов. На шаге 2 были загружены все гарантийные письма и проверены подписи с помощью GnuPG. Транзакции от MixTum были проанализированы на предмет их распределения и рандомизированной задержки. Комиссия за смешивание также проверялась на предмет правильности их расчета. Идентификаторы входных и выходных транзакций использовались для получения информации о движении средств.

Bitcoin Mixer

Взаимодействие с Bitcoin Mixer состоит из трех этапов. На шаге 1 пользователи указывают до семи выходных адресов вместе с распределением (%) и задержкой (быстро до 12 часов) для каждого. На шаге 2 сервис предоставляет Mix ID и входной адрес. По достижении задержек выполняются транзакции вывода. На шаге 3 пользователи могут просмотреть информацию о своем миксе и получить возможность удалить свой микс. На шаге 1 мы попытались указать для BitcoinMixer как устаревшие, так и адреса SegWit. Основными параметрами обфускации для этой службы были количество выходных адресов, процентное распределение и задержка. Мы повысили интенсивность этих параметров от испытания к испытанию и проверили точность распределений и задержек. Были записаны идентификаторы смеси для каждого сеанса, чтобы проверить их действительность после удаления смеси.После получения результатов мы рассчитали комиссию за микширование, чтобы выявить неожиданное поведение. Во всех трех испытаниях мы удалили информацию о миксе.

CryptoMixer

Для взаимодействия с CryptoMixer требуется два шага. На шаге 1 пользователи указывают до 10 выходных адресов и для каждого устанавливают задержку и распределение. Затем пользователи могут указать желаемую плату за обслуживание. Комбинация этих трех параметров обфускации определяет уровень безопасности смеси. На той же странице калькулятор CryptoMixer отображает ожидаемую сумму, которую получит каждый выходной адрес. Перед тем, как перейти к шагу 2, можно ввести код CryptoMixer. На шаге 2 предоставляется загружаемое гарантийное письмо вместе с входным адресом. По мере совершения операций ввода сервис отображает полученные суммы и их подтверждения. Если суммы недостаточно, служба указывает ожидаемый результат как отрицательное значение. Наконец, пользователям также предоставляется код CryptoMixer для использования в будущих транзакциях.Испытания с CryptoMixer проводились как с устаревшими адресами, так и с адресами SegWit. Настраиваемые параметры обфускации для этой службы включают количество входных и выходных адресов, задержку, распространение и плату за обслуживание. Изначально мы настроили наши испытания для проверки каждого уровня безопасности. Из-за отсутствия ответа от сервиса мы провели Trial 2 и 3 с аналогичными параметрами и уровнем безопасности Silver. Мы записали значения производительности, отображаемые на калькуляторе сервиса, чтобы проверить их точность.

Sudoku Wallet

Взаимодействие с Sudoku Wallet включает четыре шага. На шаге 1 пользователям предоставляется ключ кошелька. На шаге 2 вводится адрес вместе с соответствующим закрытым ключом. После трех подтверждений входящей транзакции (транзакций) появится сообщение «Смешать мои монеты!» можно нажать кнопку, чтобы перейти к следующему шагу. На шаге 3 представлены от двух до четырех адресов с балансами, составляющими вводимую пользователем сумму за вычетом платы за смешивание, вместе с их соответствующими закрытыми ключами. Затем у пользователя есть возможность вывести эти средства или импортировать закрытые ключи в свой кошелек. На шаге 4 пользователям предлагается удалить свой кошелек и создать новый, чтобы смешать больше средств. Мы создали новый кошелек для каждой из наших транзакций и записали ключ кошелька, чтобы проверить его действительность после удаления. На шаге 2 мы отметили данный входной адрес и его закрытый ключ.Параметр обфускации для Sudoku Wallet ограничивается методом вывода средств. На шаге 3 мы записали указанные выходные адреса и рассчитали плату за смешивание, чтобы выявить неожиданное поведение. Мы также изучили историю этих выходных адресов, чтобы убедиться, что они участвовали в транзакциях CoinJoin.

Настройка

Перед началом первого испытания мы получили биткойны на сумму 100 долларов США на бирже криптовалют Coinbase. В то время это равнялось 0,01788742 BTC. Затем мы создали два отдельных кошелька Electrum: Legacy и SegWit. Затем средства были отправлены из Coinbase в кошелек SegWit, чтобы начать первое испытание. В следующем разделе мы описываем детали всех трех испытаний для каждой службы микширования.

ChipMixer

Результаты каждого испытания ChipMixer представлены в таблице. Поля включают параметры обфускации, общий ввод, общий вывод, плату за выходную сеть и плату за микшер. Для простоты идентификаторы транзакций, входные адреса, выходные адреса, временные метки и токены сеанса не включены в указанные данные.

Испытание 1

В Испытании 1 0,001 BTC было отправлено за одну транзакцию из кошелька SegWit. В течение 30 секунд после первого подтверждения на этом входе мы получили одну фишку на 0,001 BTC. На шаге 3 нам была предоставлена ​​возможность пожертвовать, снять или получить ваучер. Варианты разделения или объединения были недоступны. Мы решили забрать чипы и перешли к шагу 4. Мы попытались загрузить подписанную квитанцию, но получили внутреннюю ошибку сервера. Затем мы решили перенести чип в кошелек SegWit с сетевой комиссией 0,000079 BTC. В результате взаимодействия было получено 0 комиссий за смешивание BTC, а наш окончательный результат составил 0,000921 BTC.

Испытание 2

В Испытании 2 0,003 BTC было отправлено в ChipMixer двумя отдельными транзакциями из кошелька SegWit. Эти транзакции составили 0,002 BTC и 0,001 BTC. Сервис предоставил один чип на 0,002 BTC (чип 1) и один на 0,001 BTC (чип 2). Разделяем chip1 на две фишки по 0,001 BTC. Затем мы пожертвовали один из этих чипов ChipMixer и не обнаружили никакого движения средств с входного адреса. Затем мы объединили две оставшиеся микросхемы 0,001 BTC в одну микросхему 0,002 BTC. На шаге 4 мы попытались получить доступ к подписанной квитанции, но получили внутреннюю ошибку сервера. Мы решили нарисовать последний чип, импортировав закрытый ключ в новый кошелек. Импорт привел к комиссии сети BTC и 0 комиссии за микшер BTC. Вывод на наш кошелек составил 0,002 BTC.

Испытание 3

В Испытании 3 были созданы две отдельные сессии. В первом сеансе одна транзакция на 0,001 BTC была отправлена ​​в ChipMixer и снята для получения ваучера. Сервис предоставил 53-значный буквенно-цифровой код. Во втором сеансе на указанный входной адрес была отправлена ​​одна транзакция на 0,003 BTC. Код ваучера от первого сеанса также был погашен. Всего сервис предоставил две фишки 0,001 BTC и одну 0,002 BTC. При выводе фишки были переведены в кошелек SegWit. Это привело к двум транзакциям в блокчейне с выходами 0,00190361 BTC и 0,00190834BTC. Комиссия сети, связанная с этими транзакциями, составила 0,00009639 BTC и 0,00009166 BTC соответственно. Общая комиссия микшера составила 0 BTC.

MixTum

В таблице отображаются параметры обфускации, общий ввод, общий вывод, плата за выход сети и плата за смешивание, относящиеся к каждой пробной версии с MixTum. Чтобы данные были краткими, идентификаторы транзакций, входные адреса, выходные адреса и временные метки были исключены из указанных данных. Для всех трех испытаний подписанные гарантийные письма были успешно загружены и проверены. Результат калькулятора MixTum показал меньшее значение, чем полученное во всех трех испытаниях. В Испытаниях 2 и 3 комиссия за смешивание составляла до 5% плюс 0,00015 BTC, как было объявлено. Тем не менее, Пробная версия 1 взимает комиссию за смешивание в размере 0 BTC.

Испытание 1

В Испытании 1 был указан один устаревший выходной адрес, O1. Была предпринята попытка получить выходной адрес SegWit, но он не был принят службой. Одна транзакция на 0,001 BTC была отправлена ​​на адрес ввода формата совместимости, предоставленный MixTum. В течение пяти минут O1 получил вывод 0,001 BTC. Сетевая комиссия за вывод составила 0,00024227 BTC, а комиссия за микширование - 0 BTC.

Испытание 2

В Испытании 2 были указаны два устаревших выходных адреса, O1 и O2. Одна входная транзакция в размере 0,002 BTC была отправлена ​​на входной адрес формата совместимости, предоставленный MixTum. Первый вывод 0,001 BTC был получен O1 через 1 час 14 минут. Комиссия сети за эту транзакцию составила 0,00024227 BTC. Второй выход в размере 0,000762 BTC был получен O2 через четыре часа 55 минут с сетевой комиссией в размере 0,00022843. Общая плата за микширование для этого взаимодействия составила 4,4% от ввода плюс 0,00015 BTC.

Испытание 3

В Испытании 3 были указаны два устаревших адреса вывода, O1 и O2. Две входные транзакции были отправлены на входной адрес формата совместимости, предоставленный MixTum. Первая транзакция составила 0,002 BTC, а вторая - 0,001 BTC. O1 получил две выходные транзакции на 0,0004 BTC и 0,001 BTC через 47 минут после ввода. O2 получил 0,00136 BTC за 52 минуты. Комиссия сети за эти выходные транзакции составила 0,00017997 BTC, 0,00017305 BTC и 0,00014536 BTC соответственно. Общая плата за микширование для этого испытания составила 3% от суммы ввода плюс 0,00015 BTC.

Bitcoin Mixer

В таблице указаны параметры обфускации, ввод, вывод и сборы за микшер, связанные с каждой пробной версией Bitcoin Mixer. Для простоты опущены идентификаторы транзакций, входящие и выходные сетевые сборы, входные адреса, выходные адреса, временные метки и идентификаторы смешивания. Распределение, сборы за смешивание и выходы, связанные с каждым испытанием, были точно рассчитаны. Результаты обычно получали на 20–30 минут раньше, что указывает на рандомизацию задержек.

Испытание 1

В Испытании 1 один адрес SegWit, O1, был указан с быстрой задержкой. Служба предоставила входной адрес формата совместимости и идентификатор смеси. На этот адрес была отправлена ​​одна транзакция на 0,0002 BTC. В течение 30 секунд после первого подтверждения сети на O1 была отправлена ​​транзакция на сумму 0,0001985 BTC. В целом за взаимодействие взималась комиссия за смешивание в размере 0,0000015 BTC.

Испытание 2

В Испытании 2 были указаны три устаревших выходных адреса O1, O2 и O3. Задержка и распределение между этими адресами были установлены на 1 час с 35%, 2 часа с 35% и 2 часа с 30% соответственно. Служба предоставила один входной адрес формата совместимости. На этот адрес была отправлена ​​одна транзакция на 0,0004 BTC. O1 получил 0,0001386 BTC за 43 минуты. O2 получил 0,0001386 BTC за 1 час 44 минуты. O3r получил 0,0001188 BTC за 1 час 44 минуты. Общая плата за микширование для этого испытания составила 0,000004 BTC.

Испытание 3

В Испытании 3 были указаны пять выходных адресов SegWit O1, O2, O3, O4 и O 5. Задержка и распределение были установлены на 1 час с 13,3%, 2 часа с 5,36%, 5 часов с 21,98%, 10 часов с 30,72% и 12 часов с 28,64% соответственно. Служба предоставила один входной адрес формата совместимости. На этот адрес была отправлена ​​одна транзакция на 0,0006 BTC. O1 получил 0,00007894 BTC за 31 минуту. O2 получил 0,00003181 BTC за 1 час 26 минут. O3 получил 0,00013045 BTC за 4 часа 26 минут. O4 получил 0,00018232 BTC за 9 часов 26 минут. В итоге O5 получил 0,00016998 BTC за 11 часов 26 минут. Общая плата за микширование для этого испытания составила 0,0000065 BTC.

CryptoMixer

В таблице показаны параметры обфускации, ввод, вывод и сборы за микшер, связанные с каждой пробной версией CryptoMixer. Идентификаторы транзакций, входящие и выходные сетевые сборы, входные адреса, выходные адреса, временные метки и коды CryptoMixer опущены для простоты. Калькулятор сервиса отображал точные результаты на основе установленной платы за микширование для каждого испытания. В целом CryptoMixer продемонстрировал плохую реализацию и отсутствие документации, в то же время предоставляя пользователю наибольший контроль над параметрами обфускации.

Испытание 1

В Испытании 1 был указан один выходной адрес SegWit, O1. Кроме того, плата за услугу микширования и задержка были установлены на уровне 0,5060% и 1 час и 15 минут соответственно, что соответствовало уровню безопасности Standard. Служба предоставила пятизначный буквенно-цифровой код CryptoMixer и один входной адрес в устаревшем формате с соответствующим гарантийным письмом. На этот адрес была отправлена ​​одна транзакция на 0,001 BTC. Калькулятор сервиса указал, что на выходе будет 0,00049494 BTC. Однако после одного подтверждения служба отобразила ошибку, указав, что «сумма меньше требуемой». Ошибка не исчезла, и количество подтверждений на нашем исходном входе не обновилось после первого обнаруженного подтверждения. Ассумин, сервис ожидал доплаты в размере 0,00049494 BTC,мы сгенерировали второй входной адрес и выполнили другую входную транзакцию. Однако сервис проигнорировал это. Через 1 час 21 минуту после первого ввода O1 получил 0,00049494 BTC с комиссией сети 0,00007749 BTC. Общая плата за смешивание для этого взаимодействия составила 0,00050506 BTC.

Испытание 2

В Испытании 2 использовался код CryptoMixer из Испытания 1 и были указаны три устаревших выходных адреса O1, O2 и O3. Задержка и распределение для этих выходных адресов составили 3 часа 7 минут с 20,05%, 9 часов и 1 минуту с 19,96% и 15 часов и 2 минуты с 59,99% соответственно. Плата за смешивание была установлена ​​на уровне 1,0176%. Эти параметры квалифицируют взаимодействие для уровня безопасности Silver. Сервис предоставил тот же код CryptoMixer из пробной версии 1, и мы вручную сгенерировали четыре входных адреса в устаревшем формате: I1, I2, I3 и I4. Гарантийное письмо для каждого из этих адресов было успешно загружено. I1, I2, I3 и I4 были отправлены 0,0015 BTC, 0,001 BTC, 0,0005 BTC и 0,001 BTC соответственно. В калькуляторе сервиса указано, что 0,00039386 BTC, 0,00039209 BTC и 0,001178 BTC будут переведены на O1, O2 и O3. Тем не мение,никаких выходных данных получено не было.

Испытание 3

В Испытании 3 код CryptoMixer не использовался, и были указаны три устаревших выходных адреса: O1, O2 и O3. Задержка и распределение для этих выходных адресов составили 3 часа 3 минуты с 20,43%, 9 часов и 8 минут с 19,85% и 15 часов и 4 минуты с 59,72% соответственно. Плата за услуги смешивания была установлена ​​на уровне 1,0820%. По этим параметрам пробная версия соответствует уровню безопасности Silver. Мы получили новый пятисимвольный код CryptoMixer и вручную сгенерировали два входных адреса в устаревшем формате I1 и I2. Гарантийное письмо для каждого из этих адресов было успешно загружено. Каждому из I1 и I2 было отправлено по 0,001 BTC. Однако мы получили ту же ошибку в Испытании 1: «Сумма меньше требуемой». Для обоих входов служба сообщила, что ожидает обработки 0,00051082 BTC. Таким образом, две транзакции на 0,0005BTC и 0.00001082 BTC были отправлены на каждый вход I1 и I2. Однако служба не идентифицировала эти транзакции, и O1, O2 и O 3 не получили никаких выходных данных.

Sudoku Wallet

В таблице показаны параметры обфускации, входные и выходные данные, сетевые сборы за выход и сборы за микшер, связанные с каждой пробной версией Sudoku Wallet. Идентификаторы транзакций, входящие сетевые сборы, входные адреса, выходные адреса, временные метки и бритье ключа кошелька опущены для простоты. Сборы за смешивание для каждой пробной версии были непоследовательными и не поддавались проверке с любыми транзакциями CoinJoin.

Испытание 1

В Испытании 1 Sudoku Wallet предоставил 25-значный буквенно-цифровой ключ кошелька. Затем служба представила входной адрес с соответствующим закрытым ключом. Мы отправили одну транзакцию на 0,001 BTC на этот входной адрес. После того, как сервис обнаружил три подтверждения на этом входе, мы смогли просмотреть два выходных адреса, профинансированных на 0,00059025 BTC и 0,00040975 BTC вместе с их закрытыми ключами. Затем эти средства были переведены в наш кошелек SegWit посредством транзакции в блокчейне. Комиссионная плата за эту транзакцию составила 0,00012739 BTC, а окончательный результат - 0,00087261 BTC. Общая плата за микширование для этого взаимодействия составила 0 BTC.

Испытание 2

Во втором испытании Sudoku Wallet предоставил новый 25-значный буквенно-цифровой ключ кошелька. Сервис предоставил входной адрес с соответствующим закрытым ключом. Мы отправили на этот адрес одну транзакцию на 0,002 BTC. После трех подтверждений нам были представлены три выходных адреса с 0,00066667 BTC, 0,00064667 BTC и 0,00064667 BTC. Затем эти средства были переведены в наш старый кошелек посредством транзакции в блокчейне. Сетевая комиссия за эту транзакцию составила 0,00024839 BTC, окончательный результат - 0,00171162 BTC. Общая плата за микширование для этого взаимодействия составила 0,00003999 BTC.

Испытание 3

В третьем испытании мы получили новый 25-значный буквенно-цифровой ключ кошелька. Мы отправили одну транзакцию на 0,003 BTC на указанный входной адрес. После трех подтверждений нам были представлены три выходных адреса по 0,0001 BTC каждый с соответствующими закрытыми ключами. Эти средства были переведены в наш кошелек SegWit посредством транзакции в блокчейне. Сетевая комиссия за эту транзакцию составила 0,00022310 BTC, а конечный результат - 0,0000769BTC. Общая плата за микширование для этого взаимодействия составила 0,0027 BTC.

Рессурсы посвященные Биткоин Миксерам

Ссылки на Биткоин Миксеры