Funktionsweise von Tor - Was steckt dahinter?

Tor steht als Abkürzung für "The Onion Routing" - ein Projekt, das von der US-Marine initiiert und umgesetzt wurde, um die Kommunikation innerhalb der Regierung zu schützen.

Der Tor-Client, verteilt die Transaktionen des Nutzers über mehrere verschiedene Stellen im Weltnetz und sorgt dafür, dass die Identität des Benutzers an keiner Stelle mit der Kommunikation in Berührung kommt. Die Datenpakete verwenden dazu einen zufällig ausgewählten Weg über Server im Tor-Netzwerk. Dabei wählt Tor die Route eines Datenpakets immer so, dass es über drei Server verschickt wird. Diese Route wird von Tor alle 10 Minuten geändert. Eine solche Route wird auch "Kanal" genannt.

Als erstes verbindet sich der Tor-Client, mit dem Tor-Netzwerk und lädt sich eine Liste aller vorhandenen und nutzbaren Tor-Server herunter. Diese Liste ist mit einer digitalen Signatur versehen und wird von Verzeichnisservern, zur Verfügung gestellt. Die öffentlichen Schlüssel der Verzeichnisserver werden mit dem Tor-Quellcode geliefert und stellen sicher, dass der Tor-Client nur authentische und keine modifizierten Verzeichnisse erhält.

Durch die erhaltene Liste weiß der Tor-Client nun welche vorhandenen und nutzbaren Tor-Server zur Verfügung stehen.

Möchtest du jetzt z.B. die Weltnetzseite von uns erreichen wählt der Tor-Client eine Route über genau drei Tor-Server, um ein möglichst optimales Verhältnis zwischen großer Anonymität und akzeptabler Performance zu erreichen. Dabei verhandelt er mit dem ersten Tor-Server (engl. entry node) eine verschlüsselte Verbindung aus. Ist diese aufgebaut, dann wird sie um einen weiteren sicheren Server ergänzt.

Ein Tor-Server kennt immer nur seinen direkten Vorgänger und seinen direkten Nachfolger. Das heißt kein Tor-Server kennt jemals den gesamten Pfad.

Der Client handelt für jeden Schritt entlang des Pfads einen eigenen Satz von Verschlüsselungsschlüsseln aus und stellt damit sicher, dass kein Server die Verbindungen nachvollziehen kann, während sie bei ihm vorbeikommen. Die Anonymität ist nur dann gewährleistet, wenn mindestens einer der drei Server vertrauenswürdig ist und die Anfangs- und Endpunkte der Kommunikation nicht überwacht werden. Der letzte Server in der Route wird als Exit-Knoten (engl. exit node) bezeichnet. Er erhält eine besondere Rolle in dem Konstrukt.

Tor bietet sicherlich kein Patentrezept für sicheres Surfen, legt jedoch die Messlatte für Schnüffler und Angreifer sehr hoch. Da das System dezentral arbeitet, ist es wesentlich widerstandsfähiger gegen An- und Übergriffe als andere Anonymisierungsdienste. Darüber hinaus bietet das Design des Onion-Routing im Moment das sicherste Mittel, das Netz anonym zu nutzen: Das Arbeitsprinzip zu kompromittieren, setzt einen erheblichen Aufwand voraus, der auch dann nicht zwangsläufig von Erfolg gekrönt ist.

Galt Tor noch vor wenigen Jahren aufgrund seiner niedrigen Transferraten als weitgehend unbenutzbar, hat sich das Bild zwischenzeitlich deutlich gewandelt. Im Test lag der durchschnittliche Datendurchsatz bei etwa 60 KByte/s, was zum Surfen vollkommen ausreicht, bei größeren Downloads aber die Geduld des Nutzers strapaziert. Allerdings ist das Tor-Netzwerk für solche Anwendungsfälle auch gar nicht vorgesehen.