Forenzní analýza anonymizačních principů kryptoměnových sítí
Loading...
Date
Authors
Hromada, Denis
ORCID
Advisor
Referee
Mark
F
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
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. Nakonec je implementovaná aplikace podrobena testům. Výstupem těchto testů je, že za pomoci implementované aplikace je možné určit, jaká kryptoměnová peněženka byla použita. A to za předpokladu, že zachycený provoz obsahuje komunikaci, jež peněženky generují při jejich prvotním zapnutí. 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 cryptocurrencies with 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. Finally the implemented application is subjugated to testing. The result of these tests is, that it is indeed possible to use the application to determine if and which cryptocurrency wallet was used. If the captured traffic contains traffic generated on the initial launch of the cryptocurrency wallet. This is followed by a conclusion and proposition of future work.
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 cryptocurrencies with 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. Finally the implemented application is subjugated to testing. The result of these tests is, that it is indeed possible to use the application to determine if and which cryptocurrency wallet was used. If the captured traffic contains traffic generated on the initial launch of the cryptocurrency wallet. This is followed by a conclusion and proposition of future work.
Description
Citation
HROMADA, D. Forenzní analýza anonymizačních principů kryptoměnových sítí [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Informační technologie
Comittee
doc. Ing. Petr Matoušek, Ph.D., M.A. (předseda)
Dr. Ing. Petr Peringer (člen)
Ing. Matěj Grégr, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Michal Španěl, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Kekely, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2024-06-11
Defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Oponent hodnotil práci stupněm 4F, protože nebyly splněny všechny body zadání. Student nedokázal vyvrátit výtky oponenta. Komise shledala nedostatky práce natolik závažné, že se práci rozhodla hodnotit jako nevyhovující.
Result of defence
práce nebyla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení