Accountable infrastructure and its impact on internet security and privacy

Abstract

The Internet infrastructure relies on the correct functioning of the basic underlying protocols, which were designed for functionality. Security and privacy have been added post hoc, mostly by applying cryptographic means to different layers of communication. In the absence of accountability, as a fundamental property, the Internet infrastructure does not have a built-in ability to associate an action with the responsible entity, neither to detect or prevent misbehavior. In this thesis, we study accountability from a few different perspectives. First, we study the need of having accountability in anonymous communication networks as a mechanism that provides repudiation for the proxy nodes by tracing back selected outbound traffic in a provable manner. Second, we design a framework that provides a foundation to support the enforcement of the right to be forgotten law in a scalable and automated manner. The framework provides a technical mean for the users to prove their eligibility for content removal from the search results. Third, we analyze the Internet infrastructure determining potential security risks and threats imposed by dependencies among the entities on the Internet. Finally, we evaluate the feasibility of using hop count filtering as a mechanism for mitigating Distributed Reflective Denial-of-Service attacks, and conceptually show that it cannot work to prevent these attacks.

Die Internet-Infrastrutur stützt sich auf die korrekte Ausführung zugrundeliegender Protokolle, welche mit Fokus auf Funktionalität entwickelt wurden. Sicherheit und Datenschutz wurden nachträglich hinzugefügt, hauptsächlich durch die Anwendung kryptografischer Methoden in verschiedenen Schichten des Protokollstacks. Fehlende Zurechenbarkeit, eine fundamentale Eigenschaft Handlungen mit deren Verantwortlichen in Verbindung zu bringen, verhindert jedoch, Fehlverhalten zu erkennen und zu unterbinden. Diese Dissertation betrachtet die Zurechenbarkeit im Internet aus verschiedenen Blickwinkeln. Zuerst untersuchen wir die Notwendigkeit für Zurechenbarkeit in anonymisierten Kommunikationsnetzen um es Proxyknoten zu erlauben Fehlverhalten beweisbar auf den eigentlichen Verursacher zurückzuverfolgen. Zweitens entwerfen wir ein Framework, das die skalierbare und automatisierte Umsetzung des Rechts auf Vergessenwerden unterstützt. Unser Framework bietet Benutzern die technische Möglichkeit, ihre Berechtigung für die Entfernung von Suchergebnissen nachzuweisen. Drittens analysieren wir die Internet-Infrastruktur, um mögliche Sicherheitsrisiken und Bedrohungen aufgrund von Abhängigkeiten zwischen den verschiedenen beteiligten Entitäten zu bestimmen. Letztlich evaluieren wir die Umsetzbarkeit von Hop Count Filtering als ein Instrument DRDoS Angriffe abzuschwächen und wir zeigen, dass dieses Instrument diese Art der Angriffe konzeptionell nicht verhindern kann.