Chaum の1981年の設計は多層暗号化とメッセージの混合を使う。誠実な中継点は入出力の対応を隠せるが、それだけで時間相関や能動的攻撃に対する匿名性を保証するものではない。
David Chaum は、電子メールの送信者と受信者の関係を守るために混合中継点を提案した。内容だけを暗号化しても、この関係は隠せない。 [David Chaum — Untraceable Electronic Mail, Return Addresses, and Digital Pseudonyms] [ACM — Chaum's 1981 mix-network paper]
送信者は経路を選び、通過する順序とは逆に暗号化の層を追加する。一つの層を取り除くと、次の転送に必要なアドレスと内部のパケットが現れる。 [David Chaum — Untraceable Electronic Mail, Return Addresses, and Digital Pseudonyms]
古典的な一括処理型の中継点は、メッセージ群が集まるまで待つ。統一したパケット長とまとめた処理によって、一つの入力と一つの出力の即時対応を抑える。 [David Chaum — Untraceable Electronic Mail, Return Addresses, and Digital Pseudonyms] [The Loopix Anonymity System]
中継点は自分の暗号層を取り除き、処理済みのメッセージを拒否し、集めたメッセージを混ぜて転送する。次の中継点も同様に処理し、具体的な規則はプロトコルによる。 [David Chaum — Untraceable Electronic Mail, Return Addresses, and Digital Pseudonyms] [The Loopix Anonymity System]
少なくとも一つの誠実な中継点と秘密の並べ替えは、想定モデル内の入出力対応を保護する。全体の匿名性は、他の通信、両端の観測、攻撃者が干渉できる範囲にも左右される。 [David Chaum — Untraceable Electronic Mail, Return Addresses, and Digital Pseudonyms] [The Loopix Anonymity System] [Nym Mixnet architecture]
安全に暗号化しても、大きさ、時刻、通信量から関係が分かる場合がある。パケットの埋め草、ランダムな遅延、一括処理、偽装通信は帯域と時間を使い、相関分析への耐性を高める。 [The Loopix Anonymity System] [Tor: The Second-Generation Onion Router] [Nym Mixnet architecture]
攻撃者は再送、内容や時刻の変更による目印付け、破棄を行える。長期的には誰が同時に接続していたかも比較できる。完全性検査、再送記録、偽装通信は特定モデルで役立つが、万能の保証ではない。 [The Loopix Anonymity System] [Nym Mixnet architecture]
Chaum は返信用アドレスとデジタル仮名も説明した。通常の受信者アドレスを公開せずに返信を届けられる一方、仮名を維持すると個々のメッセージが結び付く場合がある。 [David Chaum — Untraceable Electronic Mail, Return Addresses, and Digital Pseudonyms]
古典的な方式は混合のために対話性を犠牲にしがちである。Loopix は短いランダム遅延と偽装通信を使う。Tor は低遅延を優先し、両端の観測者は時刻を相関できる。これは異なる取捨選択であり、普遍的な安全性の順位ではない。 [The Loopix Anonymity System] [Tor: The Second-Generation Onion Router] [Nym Mixnet architecture]
ミックスネットワークは Bitcoin 通信の発信元の露出を抑え得るが、公開された取引の関連は消さない。BIP 324 の暗号化通信も匿名化ミックスネットワークではない。ネットワークと取引のプライバシーは別の層である。 [Bitcoin.org — Protect your privacy] [BIP 324 — Version 2 P2P Encrypted Transport Protocol]
理解を深めるには、この項目とあわせて次もお読みください David Chaum, Bitcoin のプライバシー, 仮名性, Bitcoin.