Digitální forenzní packetová analýza síťového provozu kryptoměnových peněženek

Abstract

Při diskusích o kryptoměnách je častým tématem anonymita. Tato práce se věnuje stavebním blokům kryptoměny Bitcoin a jak na ni navazují kryptoměny jako Ethereum a Dash. Dále popisuje, jak a kde se v minulosti i přítomnosti v kryptoměnových sítích ztrácí soukromí a anonymita. Prvně se zaměřuje na anonymitu, respektive její nedostatky v samotném distribuovaném bloko-řetězu. Práce popisuje efekt znovu-využívání adres a shlukovací heuristiku založenou na společných vstupech transakce. Analyzuje je a popisuje nedokonalé aktuální řešení. Dále se práce zaměřuje na anonymitu mimo bloko-řetěz. Tedy na podpůrné služby, které jsou nedílnou součástí funkce kryptoměnových sítí jako jsou kryptoměnové peněženky. Práce diskutuje úschovu klíčů, různé druhy peněženek a jak komunikují s kryptoměnovými sítěmi. Následuje návrh modelu útočníka, jež je schopen odposlouchávat komunikaci uživatele kryptoměnové peněženky. Avšak nedokáže ji měnit. Jsou popsány vlastnosti, schopnosti a očekávaná úskalí takového útočníka. Poté práce věnuje pozornost třem kryptoměnovým peněženkám: Trezor Suite, Ledger Live a Electrum Wallet. Na těchto peněženkách demonstruje výše zmiňované vlastnosti kryptoměnových peněženek v praxi. Na základě všech těchto informací je navržena a implementována aplikace, jež je schopna napomoci uživateli určit, zda zachycený síťový provoz obsahuje komunikaci generovanou kryptoměnovou peněženkou. Následuje vyhodnocení práce a její další možné rozšíření.

Anonymity is often a key talking point when presenting the concept of cryptocurrencies. This work first focuses on the building blocks of the Bitcoin cryptocurrency and its relationship with cryptocurrencies Ethereum and Dash. Then it looks at known past and present privacy pitfalls. First it focuses on on-chain anonymity and its shortcomings. Namely address reuse and common input clustering. The work then analyzes these shortcomings and their imperfect existing solutions. The work then shifts focus to off-chain anonymity. That is, the supporting services without which cryptocurrency networks could not function like cryptocurrency wallets. It takes a look at key storage, different types of cryptocurrency wallets and how they communicate with cryptocurrency networks. This is followed by the introduction of an attacker model. The attacker is an eavesdropper that can listen to, but cannot manipulate traffic between a cryptocurrency wallet user and a cryptocurrency node. Properties and capabilities of such an attacker follow. The work then takes a look at three cryptocurrency wallets: Trezor Suite, Ledger Live a Electrum Wallet on which it demonstrates the properties described above in practice. An application in designed and implemented based on all the learned knowledge. The goal of this application is to aid a user in determining, whether captured network traffic contains communication generated by a cryptocurrency wallet. This is followed by a conclusion and proposition of future work.