暗網深藏犯罪淵藪　TOR鑑識剝開洋蔥網路

然而，根據路卡交換原理（Locard Exchange Principle），凡走過必留下痕跡，因此越來越多的研究著重於Tor殘留跡證之分析，進而達到去匿名化的調查目的。這裡將利用數位鑑識工具，對比出使用過Tor Browser後，對於客戶端所造成的影響，進一步來取得證實犯罪者有使用Tor Browser進行非法行為的證據。

相關知識介紹

以下說明洋蔥路由的組成及運作、何謂洋蔥瀏覽器（Tor Browser），並介紹鑑識相關工具FTK Image以及HxD。

洋蔥路由的組成及運作

洋蔥路由的組成包括傳送端（Originator或Initiator）、接收端（Responder）、目的端（Destination）、目錄節點（Directory Node(s)）、鏈／線路（Circuit/Chain）、入口節點（Entry Node）、出口節點（Exit Node）以及中繼節點（Relay Node(s)）幾個部分。

洋蔥路由的運作方式如下所述，首先，其命名緣由在於訊息會經一層一層的非對稱式加密包裝後，形成類似洋蔥形狀的資料結構，其層數取決於到目的端中間會經過的節點數。

其次，每經過一個節點，會將封包加∕解密，因此任一個節點都無法確切知道傳送端與目的端的位置，使發送者達到匿名的效果，其過程可分為「網路拓樸建立」、「連結建立」、「訊息傳遞」、「訊息解密」等四大主要步驟，以下加以說明。

網路拓樸建立

確認網路拓樸已建立，相鄰的網路拓樸有提供長期且穩定的連線的環境。

連結建立

傳送端會由目錄節點所提供的節點目錄中選取一些節點，例如入口、中繼、出口節點。

目錄節點同時也會傳送給傳送端，各個選取節點的公開金鑰，以利後續進行非對稱式加密使用，如圖4所示。

▲圖4 目錄節點選取經過。

傳送端也會傳送對話金鑰（Session Key）給選取節點，以利後續傳送端與各節點傳送訊息時，所使用的對稱式加密使用。

傳送端將本身的私鑰以入口節點的公開金鑰加密後傳送至入口節點，入口節點接收後進行解密，並將本身的私鑰結合傳送端的私鑰，形成共享性對話金鑰（Shared Session Key），如圖5所示。

▲圖5 共享性對話金鑰形成經過。

入口節點將所得的共享性對話金鑰進行Hash後，再將其Hash值連同共享性對話金鑰一併回傳回傳送端，如圖6所示。

▲圖6 回傳共享性對話金鑰。

回傳共享性對話金鑰後，傳送端與入口節點便建立連結。

建立連線後，傳送端可透過此連線傳送加密過的訊息至鏈上的第二個節點，該訊息將只有第二個節點可以解密。

當第二個節點收到此訊息後，便會與前一個節點（也就是入口節點）建立同樣的連線，讓發送者的加密連線延伸到第二個節點，然而第二個節點並不曉得前一個節點在鏈中的身分，如圖7所示。

▲圖7 延長鏈結過程。

當鏈上節點之連線建立完成之後，即形成與洋蔥一樣一層層的加密結構。

訊息傳遞

洋蔥路由形成後，發送者可透過其傳送資料並保持匿名性，為確保發送者的匿名性，任一節點都無法得知在鏈中自己的前一個節點是傳送端，還是鏈上的另一節點。同理，任一節點也無法知道在鏈中的下一節點是目的端，還是鏈上另一節點。只有鏈上的最後一個節點，知道本身是鏈上最終節點，亦即出口節點。

訊息解密

訊息封包經洋蔥路由層層加密後，傳送至目的端，目的端再層層解密，而其目的端回傳的訊息亦須經此傳遞鏈。

洋蔥瀏覽器（Tor Browser）

洋蔥瀏覽器（圖8）為洋蔥路由的應用，是由Mozilla Firefox ESR瀏覽器修改而成，並由Tor Project的開發人員做了許多安全性和隱私保護的設定調整，為開源軟體，可在多種作業系統上運行，如Windows、Mac OS X、Linux、Unix、BSD以及Android手機，現今亦能於iOS使用，只要下載Tor Browser即可使用。

▲圖8 Tor Browser開啟畫面。