暗網為何「野火燒不盡，春風吹又生」？

為什麼互聯網中那些無法被搜索、用於匿名交互的「暗網」對癱瘓和攻擊具有強大抵抗力？科學家用網路理論解釋了其中的原因。

圖片來源：M. De Domenico and A. Arenas, Phys. Rev. E (2017)

來源 APS Physics

翻譯 唐詩語

審校 金庄維

「暗網」（Darknet）是一種只能通過某些私密、匿名的網路協議才能訪問的「隱藏」互聯網服務。由於這種網路被用來進行一些見不得人的、甚至是違法的勾當（如毒品買賣、傳播盜版），所以經常成為網路攻擊的目標。來自西班牙洛維拉 ? 依維爾基里（Rovira i Virgili）大學的 Manlio De Domenico 和 Alex Arenas認為，「暗網」獨特的拓撲結構可能是令這些網路攻擊常常無功而返的原因所在。研究者利用網路理論（network theory）分析了「暗網」後發現，去中心化的節點式結構使得「暗網」相較於其他互聯網網路在遭受攻擊後能更好地「滿血復活」。

研究團隊利用加州大學互聯網研究實驗室的數據來探尋「暗網」拓撲結構的奧秘，並構建了模型來描述信息通過「洋蔥路由」（onion routing，一種將信息包裹在多層加密結構中的技術）在暗網中傳播的方式。通過該模型，研究者可以模擬「暗網」對「特定節點攻擊」、「隨機節點崩潰」、「全網串聯式崩潰」三種情況的反應。

分析表明，要想重創「暗網」，需要攻擊的節點數是對付其他互聯網系統所要求的四倍；通過擴充網路容量，「暗網」在遭受「串聯式崩潰」後比其他網路系統更易恢復。研究者將此歸功於「暗網」相對「去中心化」的拓撲結構，而這也正是使用了「洋蔥路由協議」的結果。傳統的互聯網與之正好相反，網路更為異構化（heterogeneous），因此出現了許多高度互聯的網路樞紐中心。這些中心雖然帶來了高穩定性，但也使得整個網路系統更容易遭受攻擊。

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論文基本信息

【標題】Modeling structure and resilience of the dark network

【作者】Manlio De Domenico and Alex Arenas

【期刊】Phys. Rev. E

【日期】2017.2.27

【摘要】While the statistical and resilience properties of the Internet are no longer changing significantly across time, the Darknet, a network devoted to keep anonymous its traffic, still experiences rapid changes to improve the security of its users. Here we study the structure of the Darknet and find that its topology is rather peculiar, being characterized by a nonhomogeneous distribution of connections, typical of scale-free networks; very short path lengths and high clustering, typical of small-world networks; and lack of a core of highly connected nodes. We propose a model to reproduce such features, demonstrating that the mechanisms used to improve cybersecurity are responsible for the observed topology. Unexpectedly, we reveal that its peculiar structure makes the Darknet much more resilient than the Internet (used as a benchmark for comparison at a descriptive level) to random failures, targeted attacks, and cascade failures, as a result of adaptive changes in response to the attempts of dismantling the network across time.

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