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研究发现:TLS1.3中的 TLS 对话恢复机制可以追踪用户

由于隐私浏览器技术的日渐成熟,网站越来越无法通过 Cookie 和网页浏览器特征来追踪用户,但道高一尺魔高一丈,现在这些网站会用 TLS 1.3 中的 TLS 对话恢复机制追踪用户。

你以为禁用浏览器 Cookie 就能避免被网站追踪吗?倡导将 Cookie 追踪选择权还给用户的说法,可能只是烟雾弹,实际上仍能使用最新 TLS 1.3 传输层安全协议追踪用户。

目前网站追踪用户的手段,比较流行的仍然是 Cookie 或通过网页浏览器特征进行辨识,而较少受到关注的技术是基于传输层安全协议(Transport Layer Security,TLS)的用户跟踪,特别是使用 TLS 对话恢复(TLS Session Resumption)机制,而汉堡大学研究员率先对 TLS 对话恢复机制的适用性进行了研究。

研究发现:不靠 cookie,网站也能通过 TLS 协议追踪你

包括 Facebook 以及 Google 在内的等公司,过去都会使用 HTTP Cookie 以及网页浏览器特征追踪用户,但随着用户越来越注意保护自己的隐私,更多的人开始使用强化隐私的浏览器,以隐私模式或是扩展来限制网页追踪,这使得上述两项技术几乎失灵。另外,通过 IP 位置追踪用户也受到限制,因为用户有可能以 NAT 共享公共 IP 地址,而且网站也无法跨过不同的网络追踪装置。

网站于是开始把目光瞄向了最新的 TLS 1.3 协议上,它们的追踪技术开始转向使用 TLS 对话恢复机制。TLS 对话恢复机制允许网站利用早前的 TLS 对话中交换的密钥,来缩减 TLS 握手程序,而这也开启了让网站可以链接两个对话的可能性。由于重启浏览器会顺便清空缓存,所以这个方法仅在浏览器未重启的情况下,网站才能通过 TLS 对话恢复进行连续的用户追踪。但是这个使用习惯在移动设备上完全不同,移动设备用户很少重启浏览器。

汉堡大学研究员系统性地研究了 48 种热门浏览器以及 Alexa 前百万热门网站的配置,以评估这些追踪机制的实际配置以及用户追踪可持续时间。研究人员使用了延长攻击(Prolongation Attack),延长追踪周期至超过 TLS 对话恢复的生命周期,接着根据额外的 DNS 数据,分析延长攻击对于追踪时间的影响,以及可永久追踪的用户比例,最终导出用户的浏览行为。

研究显示,即便标准浏览器将 TLS 对话恢复生命周期设置为仅维持一天,用户仍可以被追踪长达8天之久,TLS 1.3 草稿版本建议 TLS 对话恢复生命周期为7天上限,研究人员通过 Alexa 资料集中的至少一个网站,便可永久追踪实验中的 65% 用户。

研究人员也观察到,Alexa 前百万热门网站中,有超过 80% 的 TLS 对话恢复生命周期都在 10 分钟以下,但是大约 10% 的网站使用大于24小时的周期设定,特别是广告商 —— Google 的 TLS 对话生命周期达28小时,而 Facebook 对话恢复生命周期的设定更是高达48小时,在 Alexa 前百万热门网站中位于 99.99 百分位数之上。

汉堡大学研究员指出,要防止网站通过 TLS 对话恢复追踪用户,需要修改 TLS 标准和常见浏览器的配置,而目前最有效的方式就是完全禁用 TLS 对话恢复功能。

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