Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

30

Transcript of Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

Page 1: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

������ � � ��� ��� ����� ����� � ��� ������ ��� �

����� ���� ������ �!" # $% &$'!("�� )*���*�+�����,�"- $% . �,,�*/(,�"",

0'/��," 1 .0 232425����6*, #(' �,, #�7(

&��- )/���7, �!" # $% &$'!("�� )*���*�8�$�9�"$:� +�����,�"-;�,/��9"$� 1 & 1 <22=>*��-6*, #9�$�9�"$:� #�7(

?@ABCDEBF GHI J GKLMNOLPK PQQLNHPRQL ST HIL URHLORLH PM P NVWXGQ Y LKGVY TSO QSYYVRGQPHGSR PRK

GRTSOY PHGSR OLHOGLZPX [ HILOL IPM WLLR OGMGR\ QSRQLOR HIPH HIL N LOMSRPX NOGZPQ] ST VMLOM QPR WLLOSKLK W] QSSNLOPHGR\ RLHJSO^ LRHGHGLM _ ` HLQIRGQPX MSXVHGSR HS YPGRHPGRGR\ NOGZPQ] GM HS NOSZGKLPRSR]Y GH]_ FL NOLMLRH P NOSHS QSX TSO GRGHGPHSO PRSR]Y GH] QPXXLK aSOKLM [ JIGQI VMLM TSOJPOKGR\Y LQIPRGMY M MGY GXPO HS HISML VMLK GR NOLZGSVM NOSHS QSXM TSO MLRKGR\ KPHP [ WVH GM HIL bOMH NOScHS QSX HS Y P^L VML ST YVXHGQPMH OSVHGR\ HS PRSR]YSVMX] OLQLGZL KPHP _ FL MISJ HIGM OLMV XHM GRMISOHLO HOPRMY GMMGSR XPHLRQGLM PRK OLdVGOLM XLMM JSO^ ST HIL NOSHS QSX NPOHGQGNPRHM [ GR HLOY M STHIL YLMMP\LM NOS QLMMLK _ FL PXMS NOLMLRH P QSYNPOGMSR ST HIL MLQVOGH] PRK PRSR]Y GH] ST aSOKLMJ GHI NOLZGSVM NOSHS QSXM [ VMGR\ HIL bOMH dVPRHGHPHGZL KLbRGHGSR ST PRSR]Y GH] PRK VRXGR^PWGXGH]_eVO PRPX]MGM MISJ M HIPH aSOKLM NOSZGKLM PRSR]Y GH] GR P KL\OLL MGY GXPO HS HIPH ST fOSJKM PRKeRGSR gSVHGR\ [ WVH PXMS HIPH aSOKLM IPM RVYLOSVM N LOTSOY PRQL PKZPRHP\LM _

hijkl lmnop qrl lnsstumvo kw srum xp yurwml z{|}~~����� � z{|}~������ � rwo �|z}~~�~ ��� � �ut� mjv { rmktwr���kvw�v �tnwormktw � rwo �~~~}�i}��}�~~ � �ut� mjv � �� � � vsrum� vwm t� �nlmk�v � �� �v t� �nlmk�v �utyur� l � |ml �tw}mvwml ruv lt�v�p mjv uvlstwlkxk�kmp t� mjv rnmjtul rwo ot wtm wv�vllruk�p uvsuvlvwm mjv t� �kr� �kvq l t� mjv �vsrum� vwmt� �nlmk�v �

Page 2: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

� �����������

�� ���� ������ ���������� �� ��� ���� ��� �� � ����� �� ������������� ��� ���� ������ ������ �������� �� � ������ � ������� ����������� �� ���� �������� �� ����� ��� ���� � ����� �� ��� ������������ ! ��� �� ��� �� ��� ����������� ���� � �� ��� ���� ��� " ��� ��� #�" $ ���� �� ���� �� ������������� ��� ��� ���%� & ! '��� �" ���&�� �� ��� ��� �" ��� ��� �� ��� ������� ���� ���� ��� ���&�� (�� %��� �� ��� �" ��� ��� �� ��� �������� ���� ���� �� ��� ���&�� ! )��� �� ��� ������������� (�� *+,*-./011 */( � ������� ���� ���� �� ��� ���%� & ����� ��� ���� � ���&�� � ����� ( ��� ����� ���� � ��� %��� �������� � � ������������� ( ��� �� ���� ���� �� � ���&�� �� �� �� �� ���� � ��� ������ �� �� ���� � �� ������� ���&��� ! 2 ���� �" ��� ����� �� ��� ������� �� ���3��� ������� ����� ������� ( �� � � � � ������ �� �� ���& ���� � ��� ����� �������� �" ����� � �� �� ����� ����� �� ��� ������ ��4� ��� �� � ���� % ��� ��� ��� � �������� ��� ��� ( � �� ��� �� � � ������� �� �� ��� %���%�� �������� %���� ��� ��� �� ��� � �� ������ � � ��� ! 5��� ������ ��� ��� ���� ������ ����� �������� ����� � ������ ��� � � � ���� ����� �� ���&��� ��� ���� ��� �4��� � � ���� ������������� ��� ��� ���� ��� !

� ��� � ( �� � � ���� �� 6 �� ���� ���� � �� ��� ��� ������ ��� ! 7�%��� ( ��� � ���6�� ������ � �� ���%���� �� �� � ��� �����3������ �� ��� % ����� ��� ������� ���� ! 8��� ���� �������������� ��� ����� ��� � ����� �� � ���6���� ����� ����� ���� �� ���� ���� ��� � �� �������������9 �� ������� ��� ��% ���� ������ �: ����� ( %������ � ��% ��� % ������ ��� �� �� ����� ( ��������� ����������� � ���� % ������ ��� �� ���� ���� ��� ( ��� �� ����� � ���� � �������� �� ���� �� �� ��� %��� �% ���� ;�<= ! 5��� �� �� � ��� ������ �� ���� ���� ������������� ���� ���� � ��� ������6��>��������� ����� ��� ( ��������� ( ��� � ���> ��� �� ���� ��� ��� ����� ( ��� 8�� ���� 8��� ��������� ��� 8���������� �� 5������ #8885$ ��� ��������� ���� ?���� ���� ������������� �������� �� ��� ���� ��@ A ��� ���� ?���� ���� ������������� ������ � � ��� ��� �� � �� ��� ����� ���� A �� ��� )����� 5����� �� �� ���� � �������������� ����@ ;BB= !

�� ����C����� ���� ��� � �������� �� ������ �� � �� ����� � ���� ��� ���� � �� �� � ���%� &�� ��� ��% ;�D ( �B ( BE ( DF ( DG ( ��= ( ��� � �� ���� %� & ��� ����������� � ������ ��������� �� ���� ������� � �� ! �� ���� ��� � ( %� � ����� � ��% � ��� ��� �� � �� ����� ���� ���� ������������� �� ������� ��� ������ H 0/.*-( %���� � ������ � ����� �� ����� ���� ���� � �� �� ����� � ��� ���� ;DG ( DF=%���� ������� ��� ������ �� %� & �3�� �� �� �� ��������� ( �� %��� �� �����6����� ������� ��������� �� ���� ������ ��� ��� ���& �����C����� ! 7� ��� �������� ����� ��������� � ��&��� ����� ��������� ������������� ( ��� �� ��� 6 �� � ��� ��� �������� �� � �� ��� ���� � �� ���� ���� �� !2� ��� � ���� �� �I������� 3����������� ��6������ �� ���� � �� ��� ���% ���� 7� ��� �������������� ���� ���� � �� �� ��� ��� � ��� ���� �� ��� ��� �� ! 8���������� ( %� ����� � ��� � � �� ������� 7� ��� ��� � �� ����� � �� ���� � ��� ���� �� ��� � ������������� �� ��� ���� ��� % ��� ���%� &����������� !

�� 5������ D ( %� ��� ���% ������ %� & ��� � ����� � � ��� ����% �� ��������� ������ ( %����7� ��� ���� �� ����� ��� ��� ���� �3�� �� �� �� ��������� ! �� 5������ B ( %� ��� ����� � 3������������ � ����� �� ����� ��� ��� ���� � �� � �� ���� � ���� ���� � ��� ���� ! �� 5������ E ( %�� ����� � �������� ���� ������ �� 7� ��� ! �� 5������ J ( %� ������� ��� ������� � � �� ����� �� �� ������3�� �� �%� ���� ��� ������ ! 5������ K � �� ���� �� ��� � ��% �� ��� �� � ����� �� �I ��������������� ������ � ��� ���� �� ������� ��� ���� �������� ���� % ��� 7� ��� ! 2� �4� ���������� ��� &� �� 5������ G !

D

Page 3: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

� � ���������

�� ���� ������� ( %� ���� �� � ���� %� & ���� ��������� ��� ����������� �� 7� ��� ��� ����% ���������� ������ ( � ���������� ���%� & �� � ��� ���� 7� ��� ���� �� � ����� ������ ���� � �� %���� ������� ���� ������ ������ !

� �� �� ��� ���

8 ������ ��� ���� �� �������� �� � ������� ���� � �� �� ��� �������� �� �� ���� ��� ���������� ���� ��� � 1 /0� � ( %���� �� � ������ �� �� ���� ������� ����������� � �� ��� �����+�0/ �� �� ���� �������������� ��� �� %� �� ���� �� �� ��� /*-10�.*/( � !� !( ��� ���� ���� ��� �� ������ % ����� �� ����������� ����� ! 2 ��� ���� �������� �I ������ ( ��� ��� ��� ���� � ��� ��� � �� ��� � �I �� ��� ��� A���� ( ��� �������� �� ���� ���� �� ��� ��� ���� ! �� �I����� ( ��� 8��� � �C� ;�= ��� ��������� "� ������C�� 2�� 8�������� #�"28$ ;B= � �� ��� ���� � �� ����� ���� ������� ! �� ���� � �� ��� ���������� �� � ���� ( ��� 8��� � �C� ������� ������� ��� ���� ������ � �� ��� ������ ��� ( ��� ��� �"28 ����������� � ����� �� ���� ���� ���������� �� ���� ��� ! 2 ��� ������ � �I ( ��� �������� �� ���� ���� � �� ��� ��� ���� ��� �� ������ ��� � �� ��� ���� � ��� �I �� ��� ���� ! 2 ���� �� �� �� � ����� ���3���� ���� � �� �� ��� ����� ( ��� � �I ��������� ���� � ��� ��� �������� �� ������� ! #�� ���� ��� � ( ��� �" ��� ��� �� �� ����� �� �3� ������� ����� ������� !$ �� ���������� %�� � ���� � �� % ��� ��� ��� �� ��� �������� �� ��� ���� �� �3� � �� (���� ���� �������� �� ������� ! �� � � � � ���� ����� ��������� ���� � �� ��� � � ��� ��� �� ������ � �� ;�B ( BE= ( ������ �� � � ��� ���� �� �� � � �� ���%� & � �: � ��� � � ������� ! �� ���� ��� � %� ����� � �� ������ � ��� ���� ���� � ��� ���� �� �� ���%� & � � �� ����� !

� ���� �� !� " !#$ �%&� %� & �� ����� �� �� ���� ������� �%� � ��� ���� �� �� ������ ! 2� � ����� �� ��� ���% �� ����� � ����� �� ����� � ��� ���� �� � ( ��� ��� ��� ���� �� ��� � �� ���� ��� � � �� ������� ;DG ( DF= !

�� &���� '������ � ��� ��� ;DG= ( %���� �� ����� ���� ��� ���� �� � �I�� ;��= ( �� �� � ��������� �������� �I ������� �� ���� ���� ������������� ! �� &���� '������ ( � �� ��� �� � �I ���������������� ��� ��� ���� �������� �� �� � ��� �� �� %� � ���� �� � ��� ���� ! ( ��� �� % ��� ���� � �� ��� �� ��� ���� )+�*/- ���� �� �� � �� 0��0� ! �� �� � � �� ��� ����� � � � ����� �4 ��� �� ��� �� � �I ��� #����� ���� �$ ����� � ���� ��%� �� ��� ��� ���� ! 8���������� ( � �I�� � ������� ��I ��� ( �� %���� ���&��� � � �� �� �� ���� � � ���� �� %� ��� ( ��� � � ����� �� �� ��%� �� �: � ���� ��� !

�� �� ������� ���� ���� ����� ���� &��% � ��� ���������� ��� ������ &� � �� ���� ���� ����� ���� ! �� �������� ( * ( � ����� � �������� � ���� �� ���� ��� ���� ����� ���� � �� ��� ��� ���� + ! �� ���� ����� ���� �� ��� ���� ( , ( ��� �������� ����� ���� � �� � �� � ���������� ����� ���&������������ �� ��� �" ��� ��� �� ��� ��I� ����� ���� ( ��� ��� ����� &� ���� ���� � ����� ��� ��% ��� ��� ��I� ����� ���� - ( ��� ��� �������� �� �� � ! �� ���� ���� �� � �� ��� ����� ����������� ������� �� ��� ��� ���� ��� ��� ���� �� � � ���� ! '��� �� � �� ��� ���� % ��� ��� ������ &� ����� �� ��� ������ ���� ( . /0 ! '��� ����� ���� ��� ���� � �� ���� ���3�� +�0��1 02- 30�� *3��0�

B

Page 4: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

�.*���� */ �+3�� �� ���� �����3���� ������������� �� �� ��� �3�� � ������� ������ ����� !

* � , � ��� � - � �, � � - � � �, �� � - �� � �+ � ���� � ��� � �� �� #D$

8 � ��� ���&�� �� �� %� ��� �� ���� ��� ���� �� ����� ���� � ( ��� �� � � � � � ����� �4 ! 2 ��� ������&�� ������ ��� ���� ����� ���� �� ��� ���� ( ��� ���� �� �� %� ��� �� ���� �� ��� ��� ���� !8 �� �3����� � �� ��� �������� � � ���� ����� ��� ��� � ���� �� ����� ���� � ! '�� ���� � � ���� ����� ���� ����� ���� �� ��� ���� ( %���� �� �� � �� %� �� ��� ���� ����� ��� ��� �� ���� �� ����� ���� � ��%� �� ��� �������� ! �� ������ �������� ;J= ( &���� '������ �� ��� � � ����� ��� �� �� ����� ���� ! ������� ( � ����� �� ��������� ����� ���� � � � ������� �� �� ��� ( ��� �� �������� ���� ������� �� ��� �� ����� �� ������� ��� ������ ! �� 6 �� ����� ���� ���� &��% � ��� �� ������ ��� �� �� � ����� ! 5����� �� ����� ���� � � �� ����� ( ��� �� ������ � ���� ��� ���� ���� ����� � ��I����� !

� ���� �!����� � �%�� � ��� ��� ;DF= �� ��� ��� �� �� � ����� �� &���� '������ A ��%��� ( ��� ���� �� ��������� ����� � �I ��� ������ � 0�.0- �� ������ ����� � ( �� � ����� ���� ����� ( �� ��� �� ����� �3������ �� %� ��� �� ���� ��� � �%� ! &��� � ���� ��� �� ��� � �%� �� ������ ( �� �� ���� �� ��� ���� ����������������� � �� ��� �������� �� �� ��� ���� % ��� �� � DE���� � � ��� !

� �%�� � ����� % ��� �� ��������C����� � ��� ��� ! 2 ��� �������� ( ��� �������� &��% � � � ����� (� ���� �� &� � ��%��� ������ ��� ��� 9 ���� �� ��� � �%� ! � ���� ���� ( ��� �� ������ ����� ������� �� %� �� � ���&�� ������� ��� � ����� ���� �� ( � A ��� �" ��� ��� �� ��� ��� ���� ( + A ��� ������� ! 8 �� � � ��� ���� % ��� ��� &� . �� ( ��� �� % ��� ��� ����� � ������ ��I� 9 ���� ( � !

* � � ��+ �� � ���� ��� #�$

'��� � �%� ����� ����� ��� � ���&�� % ��� � ��% ���� �� ���� ����� � ������� ����� �� �1 /0�+��)��� 0� � 0/� +/.��� ( ������� �� ��� ������ ��� !J " �� # � ( %����� �� �� %� � �� �� �� ��� ��� ���� � �� ������ ����� � ������ 9 ���� ! '�������� ( � 9 ���� % ��� ������ �� �� %� � ������&�� �� ��� ��� ���� ����� �� �� !

� � � + �� �� � ���� #B$

&��� ��� ��� ���� ������� ��� ���&�� ( �� ��� �� � �� � ���&�� ����� ��� ��� �� ���� �� ��� �3���� ! 5����3���� ���&��� � ��%��� ��� �������� ��� ��� ���� ��%� � �� ���% ��� ���� ���� !��� ��� �� - �+��3 1 +�$- �� ������� � ������ �� � ����� �� 9 ����� ������ � ��� �� ������� ���������� �� �� �������� ( ���� ���� ��% ���� ���� �� �� ��� ����� ���� ��� ���� ����� �� �� �%��%� ��� ������� �� �� �������� ! �� �������� ���� � � �� ���� ���� ( ��� ��� ��� � ���% � ���� � ����� ���� �� ���� 9 ���� ! � ��� �� ��� ����� �� ����� ������� �� �� ������ � ��� � ( � �%����� ������� ����� �� � ��� � � �� � ( � � ����� ��� DE ��� � A ���� ������ �� ����� �� �� ��� �3011 ��! �� ��� �� ������ ����� ��� ���� �� � ������� ��4� ��� � �� ��� ! �� ��% ����� � ���� 9 � ������������ � ���� � ���� ( ��� ��� � � ����� ������6�� �� ��% ����� � � ��� 6 �� 9 ���� ��� ���� �� ���� � ��� ���� � �%� ����� � ���� �� ��� ����� ������ ����� ! 8 ��% ����� ������

E

Page 5: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

%��� ����� ��� ��I� ���� �� �� �� � � ���� ��� �� ��� � �%� ! 8� ���� ���� ( ���� �� ������ ���� ������� �� ���� ��� �I ������ ����������� �� ���� ��� � �%� !

2 ���� ��� ���������� �� ��� � �%� ����� � � � ������ &��% ����� ( ��� ���� � ( ������ ���� � ( ������� � �%� ����� � ���� ��� � %���� �� ������ � �%� ����� �� ��� �������� ( �� �� �� ��� ��� �� ���� � ��� �� ��� � �������� �� � ���� �� ������� ��� �%� ������� � �� %� ���� ��� �� ������ ����� ! '��� ����� �� ��� � �%� ����� ���� � �� �� ��� ���� �� ����% ���� �� �� %� ���� ���� ��������������� !

� �� � � �� ���� � ��� ��

8 ����� � �% ��� ����� �� ���� � ��� ����� �� ��� ���� ��� � � � �������� �� ����� � 1 2)��3+- ��������������> ��������������� ���� ������ � ��%��� ����� �� � ���%� & ! #' ���� � ����� ���� % ��� ��� ������� �� ��������� � � ����� ���� �� ��� 5������ K �� � �� � �������� ��� � ��% ����������� ������ ��� � �� ����� ��������� ������ � ��� ���� !$ � �������� ( ������( ��� ����� ( ����&����� �" ��� ����� ( �� ��� ��� �� �� �� ������ ��� ��� �������� �� ��� ���%� & A ������� ( ��� � � ���������� � ��� �� ���� ��� � �� ��� ������ � �� ��� � ��� �� � %���� ( % ������ &��% ����� ���� �� ���� �� ������ � �� � ��� ����� ���� ! �� ����� �� ����� 9 � ���� �� � ��������� ������� �� �� ������ � ( �� %��� �� ���� ������ ( �� � ��� �� ��� 2��0�� �0 /02�*/- +�. $0-�-! �� �� ������ �� � ���� ���� ��&� ��������� ������ �� ���� � �� !

7� ��� ��&�� ��� �� ��������� ������������� �� ��� ��� �� ���� �� ���� ���� ����������� !��� ��� ���� �� ���������� ! � � �� ( �� ��� � ���� �� �� �� � �� ������ ��������� � ��� ���� �� ����� ��� ���� �� ���� � ���� ( ��� ������ �������� �� ����� ����������������� % ����� ���� ��� �� ����������� ���� ���� ( �� ���� �� �� �� ��� ��� ��� ����� �� ��� ��������� � ��� ! 5����� ( �� �� ������� � ���� ( �� �� ��: ���� �� ���� � ��� ��� ��������� � ��� ����� ���� �� �� ��� ���������� ��� ���� ! �� ����� ���� �� ��� &��%� �� �� ������ ����� A �� ��&�� ��� ��� �������� �� ��� ���� ��� ��� � �� �� ���� � ��� ��� ������ ��� ! ������ ���� ���� � ����� �� ��� ������ �� ��� �� ��� ������������ ��� � ���� �� �� � �: ���� �� ��� ���� !

7� ��� �� �������� �� � ���� ��� �� ��������� �� ��� ���� � ��� �� �������� ! ) ���� ����������� ���� ���� �������� ���� � ������ ���� � �� �� ���� �� %� � ! � � �� ( ��� ����������� �" ��� ���� ����� �� �� � ���&��� �� ��� ��������� � ��� ��� ��� ��� ��� �� ���� �� �" ��� ��� ( ��� �� ������� ��: ���� �� ���� � ��� ��� ����� ���� �� ��� ��������� � ��� ! ��� � ���� ���� ��� ���� ��� ������ ���� % ������ � ���� ���������� ������6�� �� ! 5����� ( ��� �� � ���� ����� ( �� ��� � �������� ���� �� ������� �� ( ��� � �I ���� ���� � �� % ����� ��� ������ ��� ! 2 ���� ��� ��� �� ������ � �� � �� ���� �� ��� ���� �� � ��� ����� ���� ������� �� �� ��&�� �� � � � ��%� ���� ���� �I ������ ���� ���� � ��� ���� ( ��� � ����4 �� ���� ������ ��� � � ������� ��� ���� � � ������ �� �� �� ����� � !

�� �� �� ��� � ( %� ������ ���� ��� ��������� ������ � ��� ��� � ���� ���� � ����� ��� ���� ������������� ������ � ��� � �� ��� ��� ���� �� ��� �������� ( %���� �� ��� ���� �� ��� ���� � ����� ��������� ������ � ��� ���� �� ��� �� �� ( � !� !( " �� 5������5�� ������������ ( "�� 5�� ���� ��� ( "��( ������ ��� ( ��� (��'"! � �������� �� ����� �� ����� ��� ���� ��� �� ���6������ ( ��� ���� ��������� ������ � ��� ���� � � � ���� ������� �� ��� ����� �� ! �� 5������ K ( %� ������� ��� � �� � ���� ���� ���6� ��������� ������ � ��� ���� % ��� ��� � �� 7� ��� ! �� ��� �� ���� �� ����� � ��� ���� �� ����� ��� ���� � �� ������� �� �� 7� ��� ( ������ �0� * ����% � �����&� ���� ��������� ���� �� ���

J

Page 6: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

��� �� � ����� !

� ������ ������ ��� ���� �� �� ���� � �� � �� ���� �� � �� ���� %� & ���� � ��� ���� ��� ��� �� ��� ������� ��6�������� ������ �� �� 3����������� ���� ��� ! "6�C���� ��� 2����� ���� � �� ���� ��� ������� ��2�)��+��)��� � ��%��� ��� �������� ��� ��� ���� ( %�� � ����� �%� �������� ������ � � ������6�� ��������������� % ��� ���� ���� ( ������ �� �� � � ���� ��� � � �� ���������� �� ���� �������������� ;BE= ! 5 �� ��� ��� 5������� ��� ���� ����� �� ����� �� ��� ���� �C������ �� ���� � ��� ���� ������ � �� ;B = ! ' ���� ��� '���� ���� � ��� ��6��� ��� ��� �� ���� � �� ���� ��� �I ��� � ��%����� �������� ��� ��� ���� ;DF= ( ��� ��� ��4� ����� � ��%��� ����� ��� ��� ��� � � ����� ! 7� � ( %���6�� ���� � �� � ������ ! �� �� ���� ���� �� ���� ���� %��� ��6���� ���� � �� �� �� ����� �� ������%� & ( %� �� �� � ��$ /*-1 *3� �0 ���� ���� ������ ����� ! 2� % ��� ��� ���� ���� ���� � ��� ������ ��� ��%� � � �� ��� ����� � ��� ��� �� ���� � �� % ��� ��� ��� �� ��� �������� �� ��� ���%� & A��� ��� � ��� �� ������ ����� ( � ( ���� � � �� ���6�� !

��� " � # $ � � ��� � �������� ���� ����� �� ��� �������� �� � ���������� ( �� ���� � ���� � ���� ������� � ����� � ! ��� � � � ����� �� �������� ��� ( %�� � �� � " � #� $ � � ! ����� �� #� $ � � ��� .*� /** 0� +�0��1 ��� � �� ���� �� ��� � ����� % ��� ��� ��� �� ������ ����� �%���� ����� � �� ���6�� ���� ���� � ��� ��� � ( �� � ��� ��6��� �� �� ���% � �

�� �� #� $ � � � " � # $ � �� � ���� " � #� $ #�$

�� ��� � ��� ���� ��������� �� � ( �� ���������� �� ��� � ��� ��� �� �3� ������� �� ����� ���� �� (��� �� ������ ���� ������ %���� � ����� ����� ������ ! '��� � ��� ��� �������� �� ��&� ���� ��������� �� ���� � ����� ����� ��� �� �� ���� �3��� � �������� �� � ���� ��� � �� ����� �� � ������������� !�� ��� � ���� � �� ���� �� �3��� ���� �� ������ �� � ���� ��� �������� ( ���� �� �� #� $ � � � �� � �!7�%��� ( �� ��� � � � ����� �� �� � �� ��� ��� �3��� �������� ( �� �I����� � ���� C��� � ��������� ���� ������ ��� ���� ( �� ��������� �� 5������ E !B ! �� �I�� ����� ��� ���� �� �� � ��� ���� ��5������ J ( %� % ��� ������ � ������ ������� ��� ���� ��� ������ �3��� �������� ! ��� �� ����������% ��� ���� ��� ������ �� �I�� ����� ���� � �� ;B = ! 2� ���� � ������ ���� %� & ���� �I�� ���������&� ������� �3��� �������� ;BK= !

2� ��6�� ��� �+-*)�� * ��� �� �� ���� � �� � �� ���� � � � ��� ��� �� � ��� �� ������ � ������������� (

� #� $ � ������ �� #� $��� � � � �� � #D$

%�� � �� ��� ��� �� �������� %���� ���� � �� �� � ��������� � ��� � ��� ��� � ( ��� %�� � � �� ������ �� ��� �������� �� ��� ���%� & ! 2 ��� �� �� ���� � �� �����I� ( %� � �� ��� ��� ���� �� � ��� ���� ��� ����� % ��� �� �� !

' ���� ��� '���� ������ ��6��� ���� �� ���� ���� �� ��� ��� �� ���� � �� ! 7� � %� ����������� ��6������� ��� ��� �� ��� � ����������� �3���������� !

� /0,+�)� !�10-*. " ��� �����&� ��� � � �� ���� ���� �� ��� �������� ! �� �� � !

K

Page 7: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

� !�10-*. " ��� � �I ���� � ������ ���� ���� �� ��� ��� �������� ! # �� �� # �� !

� /0�+�)* ���03*�3*" ��� �� � �� �� � ��&�� �� � � ��� �������� ���� ��� �� � � ��� �� ������ (��� ��� �� � �� � ��&�� ���� ��� ���� �������� ! �� " �� �� # �� �� ( �� ��� � � � � � ! ���� ���% � ���� �� �� # #� � ��� � $ !

� � *�0�. �2-1 �3�0� " ����� � �� �� � ��&�� �� � � ��� �� ������ ���� �� ��������� ����� ����� � ���� ! � � � � � #� � ��� �$ " �� �� ( ��� �� �� " �� �� �� ��� � � � � � !

� � �-0 )2 �* /�,+3� " �� �����&� ������ � � ����� ��� � ������ �� ������������� ( ��� ��� ��� ������� ���� � ��� ��� ����� ���� �� ! ��� � � � ��� �� �� � � !

2 ��� ����� �� � ����� ���� ���� �� ����� ( %� �� 1 ���1 + ) +�0��1 ��� ��� � ��� �������� !�� � ��� ���� ���� %� ������� �� ���� ��� � � ����� ��� ���� � �� �� ��� �������� ! 2� ��6��

��� �� ���% ��� �� ��� �3�� ������ �� �������� ���� � �� !

� ! �� �������� �������� � ������ ���� � �� �� ��� � �� ����� �� � � ������ .*-��� *. �� � &��%� ��� ���� !

D ! �� �������� ��� ����� � �� ���� ���� � �� �� ��� �������� /*3�1 �*�� �� � ������� � �� ������� � &��%� ��� ���� !

���� �%� ���������� � � ������� ��� ��: ����� �� ��� � �� ����� �� �� ������ ���� � �� ! �� ������� ���� ��� �������� �� �I� ���� ��� ��� ������� �� ��� ( ��� � ��� ��� �� �� ����� ���� ����% ��� ��� ��� �� ��� �������� ( ��� �� �� 2�)��+�)* �� ��� ������� �� ��� ��� ���� �� ��&��%� ! ���������� �� ���� ���� � ������ ���� %��� � � ��� ��� �� �� ��� � ����� ���� � �� �� ��� �� ������ (�� � � � �� ��� �����&������ ! �� ��� � ���������� ( � ������ ��� ���� �� ����� �� ����������������� ����� �� ��� � � ��: ����� �� ��� �����&� ( �� %���� ���� �����&������ �� � ���� �� ��� �� � � �� � � ��� ��� !

�� � ��� ���� �I� �� �� �� ���� ��� � ������� �� ��&� � ��� �� �� �� � ����� ����� ��� ����� ������ �3��� ��� ��� �� ���� � �� ! 2� ��� ��� ���� ��� ������ ��� �� � ������ �� ��� ��� ����� ��� ��� �� �� ��� ��� �� �� ���� � �� ! �� �3��� ��� ��� �� ���� � �� ����� � ��� ( � � � D �� ������ � ���� ���� ���� � ��� � � � D �������� A ��%��� ( � ��� % ��� DD �������� �� ��� ���� �6����� �� � ���� ���� ���� ��� % ��� D D ! �� �3��� �������� ( �� ��� ����� ( ��� ������� �� �� 9 ������ ��� ��C� �� � � �3�� �� �� 3������������ �� � � ��� ��� ��� �����6����� ��� ����� ��� � �� �������� � �� !

�� � ��� � ��� ���� �� ���� � �� ���� � ����� �� 3�������� ! � � �� ( ��� �� ��� �3�� � ��� ������������ �� %� & � ���� ��� �� ��� �� � �� �� ������ � ��� ���� � ����� �������� �� ��� ��� �� ������ � �� ��� ����� ! 5����� ( ��� ������ �� %� & � ���� ��� �3�� �� � �� �����&� �� � ��& ������ ���� � ��� ��� ������ ��� ���� #� �� ����� ��� ��� ����$ �� ��� ��� �� �� ���� � �� ��� ����� !�� � ( ��� ������ �� %� & �3�� �� �� �����&� � ������ � � ���� �6���� ! � ����� ( ��� ���� � �������������� ��� � � � ����� % ��� ��� ���������� �� �� ������ � !

G

Page 8: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

� � �����7� ��� ����� � ������ �� � �I ��� ��� ��� �� ����� ���� �� ��� � �%�� � ��� ��� �� ���� ����� ����� ���&�� ��%� �� ��� ������� ( ��� ���� ���� ��������� �� ����� �� ���� ����� ���� ��� �� � �� ��� �������� ! "� �� ����� ��� ��� � ������� �� 5������ J ������� ��� ���� 7� ��� ��� � �������� � ���� ���� ��� ���� � �� ������ �� � �%�� ( ���� ��� �3�� � �� �� ������ ��� ��� �� ����� (�� ��� ���9 ��� �� � ������� � ������& �����& ( ����� ���� ��%� ���%� & ���� ��� ( ��� �3�� �� ����%� & � �� ���� � ����� 9 ����� !

�����+ )��+ ��0� � ��������C����� � ��� � �� 6�� ����� ! �� �� � ��� �� ��������C����� �� �� � �� ��� ��%�� �� ����� � % ��� �� ������������� ( ?� ���@ ���� �� ���� �� �� ����� � ! � � �� ( ��� �� ������ (* ( ����� ��� �� �� ( ( � �3���� �� 9 � �� ��� �� �� A �������� % ��� ��� �3���� �� ��� �" ��� ��� ����� �������� �" � ( � ����� ( � � ( ��� ��� �� ������ �� ������ &� . �0 ! ������ ���� ��� ��� ����� ����� �� 9 � ����� ��� �� �� �� ��� �" ��� ��� A ��� ��� ��� &� �� � � ���� ���� 9 ��� �� ��� �� � ���� ���� ���������� �� ��� � ��� ��� ��� ���� ��� ���� �� � � �� � �� �� ��� ��� &� ��� ��� ���� � ! 2� �������� ���� ���� ����� �� ��� �� �� ��������� ��� �� �� �� ������ &� ! 5��� �� ���������� ������ � ������ � 0�.0- �� ��� � �%�� � ��� ��� ( ��� �� ��� �� %� ����� � �� ���� ���������� ( ������ ����� �� ���6������ %� % ��� ��� �� �� �� ����� � �� � ! �� ��������C����� ������� �� �� �� ���% � !

* � � �" � �� � �. �0 #�$

�� �� �� ��� ���� % ��� � ������ 9 ��� ��&��% �������� ���� �������� �� � ��% ����� ��� � �� ��������� ��� �������� �� ����� ! �� �� � ��� �� ��� �I������ �� ������ �� �� ���� � ���� ��� � ��� ��� ���� � ��� ( ��� �� ��� ����� ��� �� ���� �� �� �����&� �� �� �� �������� �� ��� �� �� ! �� ���� ���� ������ ��� �� �� ��� �� �� ���� � ��% ����� �� 9 � ����� ��� �� �� ( ��� � ������ �� �����&� � �������� ����� ����� � �� ��� �� �� � �� �� ��� ��� �������� !

� * � ;� � �� � = � #D$

�� �������� ����&� ��� � ������� �� ��� ����� ( ��� �� �� �� ����� ( �� ���� % ��� � ������ ��� �� ��������� ! ��� ����& � ������ �� �����&� � �� ���� �� �� ��� �� ��� ���� �� ��� ����� � �� ����� �� !

* � � ;� � �� � =� #B$

�� ��� ������ � � �� ��� ( ��� �� �� ����� � ��������� ���� ��� ��� ���� � ��� �� �� ����� � � #�I� ������ � ���% $ ��� � ���� �� ��� ���� �� �� � ���� � ��� ���� ������ &� � ! �� �� �� ������� ���� ���� ��� ���� �� � ��� � ��������� ��� ������ ( ��� ������������� ��� ���� � ������� �� !

� * � ; � �" � �. �0 �� � �� � = � ��� � � #E $

�� �� �� ���� ���� � � ��� ���� � �� �� ���� * ��� 9 � ���� � ������� � ������ ��������� ������� !�� ������������ �������� � ��������� ( ( �� ���� � ��� �� ���� �� ��� � �� �� !

� � � ;�" � �. �0 � = � #J$

F

Page 9: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

� +�+ �/+�-1 �--�0� �$/02�$ �$ * H 0/.*� ���� ���� ����� � �� �� �������� �� ������� �� ��� ��� ���� � �� ������� ��� ����� ��� �� ���� � �� ��������� ( �� ������ ��� ������ � �" ����������� ! ������� (� �" ���������� ���%��� ��� ��� ���� ��� ��� �������� ���� � ��� ������������ % ��� �� )("���&��� � ����� �� ���%��� ���� 9 ���� �� ��� �� %� � ���� ( ��� % ����� ��� )(" ���&��� ����������� ��� �������� � �� ��� ������� ! �� ��� ��� ���� %� � ��� �%� � �� ��� 7� ��� � ��� ��� ( �������� �� ��� �� �� ���� ���� � ���� ���� �� %���� ���� ��� �3���� �� ��� ��� ���� #��� ������ ��� ����� �� ��� �� %� � ����$ ����� ������� �� � � �" ���������� �� ��� ��� ���� �������� ���� ��������� ��� ���� ���& �� ��� �������� !

� �*1 � � �� �������� #��� ���� ���� 9 ����$ ����� � ���&� � ����� ������ �� 9 ����� � � ����� �� �� %� � �������� ! �� ���� ����� ���� �� %� �� � �� ��� ������ � � � ���� �� &� ( . � (��� ���� �� ��� �� %� �� �� ������ &� ( . �0 ( ��� ������ % ��� ��� �������� � �%� � ����� &� ( . �� !�� ����� �� ��� ���������� �� ��������� � ������ �� �� %� �� � �� � �������� � ���% ( �� ������� E !B !

* � � � � � �� ;. � = �� �� #�$� �*1 � � �� �������� ����� � ���&� � ��������� � ��� ( ( �� ��� �� ������ �� ���� ! ��� ��� ����� ������ � ��������� � ���� ���� �� �� � ������ ��� ���� ��������� ��� ��� ( %���� �� &��%��� ��� �� �� ����� � ( ��� �� � �I���� ���� � ����� ���� ��� ���� �� ��� ����� �� ����� ��� ��� � ��� �� ���� �� �� �� 5������ E !� ����% ! '��� �� ������ ������� ��� ����� �� �� �� �� � ���� ��� �� ���� ���� ! ��� ��� ��� ��������� �� ��������� �� ������ � ���% ( ��� ��� � ���� �� � ��& �����4� ��� � ���� �� �� ���� ����� ������ � �� ���� /*3*�,*/- .0 �0� )�- �*� �0 + ) ) �/+ 3! 8� �� �� ����� (��� �������� ������ 9 � �� ��� ��������� � ��� ���� �� �������� �� � ������ ( �� �� �� ��� �� ��� ������ !

� �� %� � ���� ( ��� �������� ����� � ������� �� � ����� 9 ���� �� ��� �� %� ���� ������ (� � � ! �� ������� �������� ��� ��� ��� �� ��� ��� ���� ( + A � ����� ����� ���� ���� ��������� � �� ������ �� � �� ��� ��������� � �� ( �� A ��� ��������� � ��� �� %���� ��� ��� ���� % ��� ���� �� ���� ( A ��� ��� ���� ! �� ����� ����� ����� �� � � �� �� ������ �� � ���� �C���� ������ ���� � ��������� % ��� � ��� �� ��� � ���� 9 ���� ������ �� ������ �� ��� ���� ���������� ���> �DF ���� ������ � � ��: ����� ! ��� � � ���� �� ��� ������� �� ��� ���� % ��� � � ���� ��&� . � ( ��� � ������ % ��� � &� ������6� ( � ( � ��� �� %���� � � ��� �� % ��� ��� ��I� �� %� ������� ! � � ������6� ��� &� ���� ������� � ��%��� � �I ��� �� ��������� �� ������� E !B � ���% !

* � � �� � �+ � �� � � ���� � � #D$

� �*1 � 2��� � 9 ���� ������� � ������� ( �� ������� % ��� � �������� � � � � �� ���� �� �� ��� ��� ���� #5��� E$ ( � % ��� � ���� ���� � � �� �� %� � �� �� ������ 9 ���� � �� ��� �� %� ���������� ! 2� ������ ���� �������� 9 ���� �� � � ! �� 9 ���� ����� ��� ���� �� � �� � ������ �� �� 5���� ( ��%��� ( � ��4� ��� &� ������6� ( � � ( ��� ��� �� &� . � � � � ���� !

� � � � �� � � �+ � �� � � ���� � � � #B$

� �*1 � � 2 ��� � ���� � �������� ( ��� ���� ���� ����� �� ���� �� ���� ��� �� �� ( ���� 9 ���� #� ��� ��� �������� � ���% $ % ��� ( ��������� �� %� � ��� ������� �� ��� ��� ���� !

� � � + � � ���� (�� #E $

<

Page 10: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

� �*1 � � �� �� � �� ���� �� ��� ��������� � ��� ! �� �� � ������ % ��� ��� ����� ����� ( �� ( ��������� �� �� ��� ������ �� ��� �������� � �� ��� ��������� � ��� ! �� ������ ������ ���������� �� �� �� ��� � ��� ����� ��� ��I� ���� �� �� ��� �� ��� �4���� �� ��� ��� �����&� !

+ � ��� ( �� � #J$

� �� � � �� ���� ���� �

�� 7� ��� ( ��� ������ �� %� & � 9 ���� � � �� � � �� ��� ������ �� ��� ����� �� � ������� �� ����� � ���� ! ��� �� � �� � ������ �� ��� ����� �� �� %� ���� ����� ��� 9 ���� ��� �� � �� ( ��� �������� �� ���� 9 ����� ���� ������ ��� ��� � ��������� � ��� �� %���� �� ��� �� ���� ! ������ ���� ����� ��� � ������� ��� ��������� �� ������� ����� � �������������� ���� �� %� ���� � ��������#�� �� &���� '������ ��� � �%��$ ( �� ��� 9 ���� ����� ��� �� ����& ��� ����� �( �� ������%����� �� ������ � � �� ��� ���&�� !

�� 5������ J ( %� ��� ���� ��� ����� �� 9 ����� ���� ������ ��� ��� � ��������� � ��� �� �� �����4���� ��� ���� � �� � �� ���� � ��� � ��� ��� A ��� ��� � ( �� �� � ����� �� �� � ����4 � ��%��� %� & ������� ���� � �� ! &� ���� � �� ��� ������ �� 7� ��� ( ��%��� ( �� ���� �0 $0/.* 1 *1 �*/ -$02). *,*/.0 1 0/* � 0/ �$+� + �/0� .- 0/ ���0� �02���� 1 *1 �*/ �$ �)* + )� +�- 1 +�� �+����� +�0��1 ��� !8 ��� ����� ( �� ���� ������� %� ����� �� ( ��� ����� �� ��������� � ���� ����� %���� �� ������� � ������ � � ����� �� ��� �� �������� �� � �: � ! � ���� ������� ��� �� �� ����� � �������4� ��� � ���� ( %� � ������� ���� � �� %���� ��� ����� ��� ����� �� �������� ���� ����� ����� � ���� ! �� ��������� ��� ����� � � ������ � �� � ���� ��� ���� �� ��� ���� ��������� ��� ��� ( ���%� �� 5��� E �� ��� �� ������C����� �� 7� ��� ! 8 � ��� ����� �� ����� � �� ��� �� �� � �% � (��� ����� �� � ���� � ���� ���� � �% � � �� ���� ���� !

�� �3�� ����� �� � �� ��� � ���� �� ���� � �� � ����� � �� ����� A ��� � ������ �� �� ������%� 9 ����� �� ���� ��������� � ��� �� ���� �� � � ������& �����& ! �� ��� � � � � ����� �� � �� �� (����

� �D #�$�� �3�� ����� ���� �� �� ����� � ������ �� �� �� � %� & ���� � �%� ����� � � ����� � ������% ! �� ������ �� %� & � �%� ����� � � � ���9 ��� �� �� ��� ������ �� ��� ����� �� ���� ����� ��� ��� �� �� �� ��� � �%� ! �� ����� �� ��� ������ �� %� & ��� � ��� �� ���� � ' ���� ��� '���� ;DF= ( ��� ��� ��� � ��� ����� �� 9 ����� �� ���� ��������� � ��� ������ � � ���� ���� � �3��� �� ���� ����� � �

" D#� � � � $�

� � �� � �� #D$

#� � � � $��D � � ��� �� #B$

�� ��� � � ���%� ���� �� � ������ �� ���� � ��� ������ � �� ����� D ��� B ! 7�%��� ( ����9 ����� �� � � ������ � ��� � ( ��� %� �� ��� %��� �� 6 �� ��������� � ���� % ��� ��� �� ���� � ��� � ���

Page 11: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

��� ���� ! � � ����� ��� ��� �� ���� ( ��� ��� � � ���� ���� ��� ������� �� ������ � ��� � ( %��������� � ��% �����

" � � �D #E $

' ���� ��� '���� ;DF= ���� ���� � ���� ���� ��� �� %� � ���� �� � �%�� #��� ���� 7� ��� ���&���� '������ $ �� ��� ���� � �� ���� ���3����� ���� ��� ���� �

� � �� � � ��

#� � �$ #J$

'3��������� ( ��� ��� �� �� ������� ��� � ��

� " � #� � � �� $� � � � #K$

%�� � � �� ��� ����� �� ������� ��� � �� ��� ������� ��� � � �� ��� � �������� �� �� %� � ��� ���&��������� ��� � �%� � 7� �� ! 8� �� � ������ � ��� � ���� ����%�� � ��� �� ��� �� ���� ( ��� ����� %� � ���� �� 7� ��� �� �� ��� � ������� ���� � �� ! ��������� '3 ! E ��� B ��� ���� ������������'3 ! K �����

#� � � � $��D #� � ��� � $ " "

� � � �� � � �� �� � � �

D #G$

�� �� ��� �� ���% ����� ���3�������� ���� �� ��� ������ �� � ��� � � ! 5��%� �� � ��� � � �� � � ����� ��� ��� � ��� ��%� ������ �� � 3����������� �� ���������� �� ��% ���� ����� � ����� ��4� % ��� ��� ����� � ��� ��C� ! 8��� � ���� ( 7� ��� ��� ��9 ����� �� ������� �� %� & ���� ������� % ��� A ��%��� ( ��� ����� �� ���� ���� � ���� ��� ��� �� �� ���� � �� �� 7� ��� %��� ���9 ��� �� �� ������& �����& ( �� ��������� � ���% ! �� �� ��� �� ��� � �� ��� � ��� ���� ��� � �� � �� �� ������ %���� 7� ��� � �� ���� ���� � �� %���� �3�� ��� ���� %� & ( �� �� � � �� � ������ � � ������� (���� � �%�� ! �� �� ���� ���� �� ���� ���� �� ����� ������ �� ��� ���%� & ���� � �I�� ������� 7� ��� ! '��� %��� �� ��� �� ��� ��� � � ���� �� ���� ��� %� & �� ����� ���� �� � �%�� (��� ���� � �� ������ �I��� ���� % ��� 7� ��� ������ ��� ���� ( ��� �� ����� �����6����� ���� ����� �%�� #��� 5������ J$ !

�� �� ���� ���� �� ������ ���� ��� ����� ���� ������� �� �� �� ����� � ���� ��4� ��� ���������� ���� ��� ( % ��� ��� � ����� � ���� ���� ( ����� �� � ������ �� ��� ����� ������ ��� �� � ���������� ��� ! ��� ���� ��� ����� �� � � �� ������ �� ��� ���� � �� �� ��� � ��� ��� ( �� �� %���� �3�� ����� �� �����&� � � ���� �� � ��� ��� ��������� � �� ����� �� ���� � ��� ���� ��� ������ %�� ����� A��%��� ( ���� �� ��� %��&� �� � �� ���� � �� ���� ��� � ��� ��� � �� ���� !

� �� ���� ������ ��� ��� ���

�� �� ���� �� ��� �� %� � ��� ��� �� ����� �� 7� ��� � ���� � ��������� �� � �� ����� �"�� � ��� ! �� �� %� � ���� � �� �������� �� ��� ���� ��� � ����� ������ ��� �� ��� ����� ������

��

Page 12: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

�� ���&�� ���� �� ����� �� �� ��� ��� �� ���� ! �� ��� �� ���� �� ��� ��� ���� ��������� ����� �� ��� ��� ���� �� ��� �������� ( ��� ���� ������ �� ���&�� ���� ( ��� �� ��� � ��� �� ������������� � ��� �� ��� ���%� & ���� ��� �� %� � ���� ���� ! ��� ����� �� � ����� �� ���� ������ �� �� � � �� ������ ��� ���&�� ���� ! 8 � % ��� ���� �� ���� �� ������ ����� ��� ( �� �" ������ �� ���������� ���� �� ��� � � �� ������ ( �� % ��� ��� ��� ��� �� %��� �� ���������� �� ���&����% ��� � 3���& � ������ ! " ���� ��� ����������� ���% ���� �� � � ��� ���� �� �" %� � �� � ����� % ��� 7� ��� ( ��� ����� ��� ����6�� �� 7� �� �� ��� �� ��� ��� ���� ! ( �������� � ��� ���� �� ���������� ���� �� ��� ����� ���� �� ���� � � � �� �� ���� �� � � ��� ��� ���� � �� ���� ��� � (�������� ��� � �� ����� ������ ;F= � � � � ������� �� ���� � %� & ! 8 ��� ������� ( ������3��� ������ � ��� � ����� ;DB= � � � � ���� �� ���� � ����� ���� � ��%��� ��� �������� ��� ��� ���� !������� � �%�� ��� &���� '������ ����� �� ��� ���� �� ��3������� �" ����������� ( %���� �I� ��� ��� � � �� � ���� �� � � %� �� ���� � �� ��� �" ���������� ! �� ������������ � ���" ����������� � ��%��� 9 ����� �� ��� ���� ��: ������� �������� ���������� � ���% ��� � ( ���9 ����� �� ��� �� ��4� ��� ���� ����� ��� ���� ��%� �� ��� ��� ���� %��� �" ���������� ���� ����������� � �� ����� ��� ��� � ��%��� 9 ����� ! �� ���������� ���� �3�� ������ �� 9 ����� �� ��� ����� % ��� ��� ����� �� ����������� �� ���� ��� � �%� � &���� '���� � ( ��� �� � � ���������� �� � � �� ����� � ����4 !

7� ��� �� �� ���� �� ��������� ��� � �%�� ��� &���� '������ �� ��� � ����� �� �� ��� ���������� � �� ��� ������� �� ��� �������� ! 5���� ��� ���� ���� �� ��� �� %� � � ��� �� ����� ��� �%�� ��� &���� '������ % ��� ��4� �� � �� � �4���� � �� ��� 9 ��������9 ���� �" ����������� ;B �= !"��&��� �� � � �� ���� ����� ��������� �� ( % ������ ��� � �� �������� ! 5�� ��� � ( ��� ��� �� � � �� ������ ���������� � ! �� ����� ( �� ��� ��� ������� ��� ��������� �� �� )(" � ���� ������ (%���� ������ � � � ������ �� � �%�� ��� &���� '������ ! �� 7� ��� ( � ������ ���� �� ��%� � ����)("( �� ��� ��� ������� % ��� ��9 � � ���� � � �� � ���� ! � � ���� ( ���� ���� � �� ��� ���� �� ����������� % ��� � � ��� ���� ���� ( 9 ��� �� � �� ��� ���������� %���� ���� �� ( % ��� ���� ������� �� �������� �� ��� ���&�� %�� ���� �� ���� ���� �� 9 ����� !

� �� ���� �� ������ �� ���� ��

�� �� ���� ���� ���� 9 ���� ����� ��%� � ������ ��� ��I� ��� ��%� �� ��� ��� ���� ����� � � �� ��� ���� � ��� �� 9 ����� ! )��� ������� ( ���� ����� �� �� �����& ������� ��� ���� � �� �� ���� ��� ��� 6 �� ������6�� �� � �%�� ;DF= ! 5���� ���� �������� ���� � � � � �������� �� ���� � �I ������� ���� �� ���� ���� �� � ����� ( �� % ��� ��� �� �� � ����� �� � � �������� ��� ������ �� ���� ������� �� ��� ����� � ������ � �I ��� � ��%��� �� ��� ��� ��� ���� ! ������� ��� � �� ��� � ��� �������� � ���� ������ �� ��� ���� � �������� � ��� ������ �� ���� ��� ( ��� �� ����� %�� ��� �� ��� � ����� ���� ���� � �� �� ��&�� ��� �������� �� � ���� ! ������ ���� % ��� ������ ���� ������� (���� ��� �� ����� 9 ���� ��� ����� ��� ���� � ����� ������� �� ������� �� �� ������ ! 8 � 7� ������� ��� ���� �� %� ���� ��������� �� � �%�� ( �� �� ���9 ��� �� ��� ���� ���� ���� ��� �����& !������� �� �������� � ����� �� %� �� �� ���� ���� ( � ����� ������ �� ��� � ����� �� 9 ����� � ������� �� �� %� � ��� � �: � �� �� ��� ���� � � �� � ! �� ��C� �� ��� ������ �� ������ �� ���� �������� �� �� %� �� � �� ��� ��� �� �� ��� � �� �� ��� �I������ ����� �� ����� � 9 ���� %���� � ��� �� � �%�� ! �� �I������ ����� �� ����� �� �������� � �� � � ��� ��� ����� �� 9 ����� �� ��� �%�� ;DF= ! ��� ���� ������ �� ������� �� �� ���� 9 ���� ! "� �� ������ ( �� ���� ���� ���� �� ( ����

�D

Page 13: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

������ ������ ������� ! 7� ��� �� ��� ��� � ��� �I ������ �3�������� �� � �%�� �� ��� ����������� ���� �����& ( �� ��� ����� �� 9 ����� ���� ��� ��� �������� �� � � �������� �� ��� ���� �� ����� ��� ��� ( ��� ��� ������ ������� �� ��� ���� ��� �� ����� �� �� � �%�� !

8 � ���� �� &� �� ���� ���� ��� ���� �� ���� �� ��� ����� � �� ��� �� %� ���� ������ � �� ������ � ���� ������ ! ( ��� ��� ���� �� ��� ���� �� ���� ��� �� &� ( ������� ��� � � ������� ����� ��� ������� ��� �� %� ���� ������ ! 7� ��� ��� ��� ���� ��� ����� � � ������� ��� ���� �� � �%���� �� %� ���� �������� !

� �� �� �� � ��� �� ���� ����

�� �� �� ���� %� ���� ��� � ����� � ������3�� �� ��� ����� � � �� ����� �� ���� ���� � ��� ����� ����� ��������� ! 2� ���� ������� ���� �� ���� ��� ��������� �� ��� � �%�� � ��� ��� ( ����� ����� �� ������� �� 7� ��� ( %���� ���� ��� ���� ��������� � �� � �%�� �� ����� ������ ����� %� � ���� ( ��� ���� ��������� �� ��� ��� � ���� ! 8 � %� ���� ������� �� ��� ������� �� ��� ��� �%�� ( 7� ��� ��� &���� '������ ( �� ��� � ����� ���� ���� &���� '������ ��� ��� ���� ���� ����������� ������ ��������� ! 2� � ������ ���� ��� �� %� ���� ��������� � �� � �I�� � &����'������ ����� ����� � � ������� �� ��� �� ��� 7� ��� �� %� � ���� ! 2 ���� ���� � ���� �3�� ��� � %� & �� �� � � �� ��� ����� ( �� %���� ��� ���� ��� ���� �� ��� ���� � �� �� ��� � ��� ��� (�� ������ � ������� ������� ��� � ( �� %��� �� ��� ������ ��� ���� �� � 7� �����%� � � �I �� ���� ���� �� �� ! �� ��I� ������� ��������� ���� �� ��� ������ %� ����� &���� '������ �� ����� %� � ���� � ���� � � �� � ���� �� �� !

� ������ ��� ������� ��� ������� ���� ��� ������� ��� 6 �� �� � �� ���� ������� %� ���� C� ��� ����� ����� ���� � �� ��� ���� �� �� &����'������ ( � �%�� ( ��� 7� ��� ! 2� ������� ��4� ��� �����&� � ����� �� ������� ���� � ��� ��� ������� � 3����������� ���� ��� �� ��� ���� � �� � ������ �� ��� ���� �� ���� �����& ( ����� �� ��� ��� ��� �� 5������ B ! �� ��� ������ �� � �� ���� ������� ( %� ������� ��� ���%� & � � �� ����� ��� �%�� ( 7� ��� ( ��� ��� � ������������� ��� ��� ���� ��� !

� �� ���� � �� ���� �2� ������� � ����� �� �����&� ������� ���� �� ��� �� �� ���� ���� � ��� ���� ! ���� � ����� �C����� ��� �� �� �������� ���� � �� � �� ���� � ���� � ��� ��� �� ��� � ������ �� ���� �����&� ! ����� �� �� ����� �C�� � ��� ����� �� � � #� �� 5������ B$ ��� ����� ��� �3��� ����������� A � !� !( ������ �� �� ���� � �� �� �� �� � � � ��� � !�� ����� %�� � ��� �� ������ �� ������� �� ��� ��� ��� ���� �� ���� � �� �� ���������� ( ������ ��� � �����&�� ���� �� ���������� ( ��� ������� �� �� &�� ?)@ �� �����&���� ! �� ��C� �� ������� �� ��� ��� ���� �� ��� �� �� ���� � �� ������� �� ��� �� ��� ������ ��� � �� ���� ����� ! ������ ��� � ( � �� ������ ��� ����� �� �� �� � ����� �������� �� ���������� ( � !� !( ��� ����� �� ����� ���� � � 9 ����� A � �� ������ ��� ����� �� �������� � ��������� �� � �� ������ ��������� � ��� #��7� ��� %� �I� ��� ���� ����� �� � � � � $ A �� ������ ��� ����� �� � ����� �� ��� ���� � #%���� ��

�B

Page 14: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

zmmr�� � v�nkuvo � vltnu�vl �wktw �tnmkwy �utqol � tuovl�� �xlvu�kwy � vlstwovu � � �� � �kwy�v �utmt�t� � v�xvu � � �� � z�mk�v �rmj iur�vxr�� wvmqtu� r��vll � � �tuqruo � �

mt vwmkuv srmj � v�vulv � �� � �rllk�v �rmj iur�vxr�� r��vll mt � v�xvu � � �tuqruo � �

utnmkwy kw�tu� rmktw � v�vulv � � � t�r� �r�vloutssvu �t��nwk�rmktw � � � � � � � � � �

xtmm�vwv��� � t�r� vr�vloutssvu xtmm�vwv�� � � � � � �rwo tw}srmj �t��rxturmtu �t��rxturmtu� � t�r� vr�vloutssvu rwo xtmm�vwv�� � � � ��n �� srmj t� �t��rxturmtul � rwp �t��rxturmtul

���� � � 5�C� �� �� &���� '������ ( � �%�� ( ��� 7� ��� �� ��� �� ���� �����&� ���� �� �� ��5������ J !

�3��� � �� ��� ���������� �� ���� ���� ���� �������� �� ������������� % ��� �I���� ��� � ������� ��� ���� $ A ��� �� ������ ��� ����� �� ��������� � ���� � ���� ���� �� �������� �� 7� ��� !

2 ��� ��� ��� �� ��� ��� ���� ��� ���� � ���� � �� ��� �� ���������� � ��� ( ���� � ��� ���� ������ �� ��������� ��� �� �� ���� � �� ���� �� � �� � ������ �� ��� ����� �� � ���� � �� ���� ��� !

� ���� ��$� $���������� � � ������& �����& ( �� �����&� ��� �� � �� � &��%� ��� ���� ��� � ���� ��� ���� ���& �� ����������� ����� ��� �� %� � ���� � ��� ��� �� ���� ! �� � � � �%� � � �� �� � ������& �����&� ! ���� +3��,* �/+3*�+3 +��+3 ( ��� �����&� ��� ���� �� ��� ��� ���%� & ��� ��� ���� � ��� �� �� �� ���� ���% �� ������ ��� ���������� �� ��� �� ���&��� ���& �� ���� ��� ���%� & �� ���� � ���� �� � �� �� !�� ��� � �� ��� ��� �� ��� ( ���� �� ��� ! �� ���� �� �� ��� � � � ������� �� ���� � �� ������ ���� ������ � � �� � � �: ���� ( ��� ������ �� ��� ���&��� ������ �� � �� ��� ���� ( � � ���� � � ���� ��� ����� ����� ���� % ��� � ��4� ��� &� ! � �%�� �� ���9 ��� �� ���� �����& ! 5���� &���� '������ �� ������� � �I�� ( %���� ����� �� ��� ��� �� � ����� �� ���&��� � ��� � �� %� ���� ���� ( �� % ��� ���� � � ����� �� �� ������� %���� ���&��� � ����� �� %���� �� ��� !

�� � 1 +-- �,* �/+3*�+3 +��+3 ( ��� �����&� �� ������% ���� �� �I�� ��� ��� ������ ����� ������� � �� ���������� �� ��� � ��� ��� ��� � ��� ���& ��� ���������� � �� ��� ��� �� ������ ! ��� �%�� ��� &���� '������ ( ���� �3� � �� �� �����&� % ��� ������ ���� ��� ������� �� �� �� ������ ���� ������� �� ��� ��� �� ���� � �� ��� ��� ���� �� ��� �������� ! 8 � ���� � ������ ���� ����� ( ��� � ��� ��� ������ ��� ��� � � �I�� ���� �� 6�� ��� � �� ���� 9 ���� �� ��� �� ���6� ����� �� ��� ������� ! ( �� ������ �� ��� ��� ����������� ( �� �� ���� ������ � � � � ������� �� �� ������� �� ����� �� ���� � ��%��� ���� �� � � �� �� � ������ ���� � ���� &��� ������ ����� ( ��� ��� ��� ����������� ������ ��� ��� �� %��� ! �� �� � ����� �� �� �� �� ��� ����� �" ����������� �� ������� (��%��� ( ��� ����� ��� ��� � ������� �� �� � ������& �� ���� �� ��� ���������� ��� �� %������ � � ��� �3�� �� � �" �� ������ ���� � �� ��� ���&��� ! �� ��� � ( � ������&� �� �� �� ���� � � � ������ ������ %��� ���� �� ��� ��% ��� � �� ��� �������� �� ��� ��� ���� !

�E

Page 15: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

�� 7� ��� ( ��� �� %� � ��� ��� �� ����� � � ��� ��� ���� ! 8� ������ � ������& ����� ���������� �� %� � ���� ��� � � �������� � �����&� � ������� � 7� ��� ������� ( ��� ��� %���� ���������� �� ������ ! ��� �� � ��� �� � ��: ���� � ��� ���� ���� ���&��� �� ��� �� ���% ��� ���� ������ ���� ��� ���%� & ! 8 ������� � ������& %���� ��� ������� � ������ 7� ��� �� �� ��� � ������� � � ����� ������ ��� ��� ! �� �� ���� ������ �� �� � � �� � �� ������ � ������� � ������& ����� ��� ��������� ��� �� ���� �� 7� ��� ! �� ���� ���� ������� � ������& #����� � � ��� �� ���%� & ���� �$ �� � � ����� ���� ����� � � ��� �� % ���� ���� ������ ����� ( �� ���� � ��� �� ��� ���%� & �� ���� ��� ���� ��� ����� ����� ���� �� ! �� ����� ���� ( ��%��� ( ��� ������� �� ��� �������� � � ��� � ����������� ����� ��� �� ! �� ��������� � ��� � ���� � ���� �� ���� � ����� �� ������ � ( ��������� ������� �� ��� �������� !

2 ���� �� ��� �� � � �I� ����� ���� ���� �� �����& %���� � � �� ��: ���� �� � � �� � ������� �% ���� �� ��� ������ ��� �� ����� ( � ������& �� ����� � �� ��� %��� ������� ��� ��%� ��� ��� ������ !' ���� �� ���� ���%� & � ������& �� ������� ( ��� ���� ������ ��� � �� �� �� ��� ������ ( ����������� ��� ����� ���� � ��� ������� �� �� ���������� � ������& �� �� ���� �� � � �� �� ���� � �: � !��� %� & ��� � ��� ���� ��� ��������� � ��� ���� �� � ��& ���%� & ��� ��� � ( %���� �� �� ��� ��� �� � ����� ���& �� ���� ���� ���������� ( ����� ��� ��� � ����� � �� �������� ���� �� ������ � ������� �� �� ���� � �� ��� �� ���� �� ���� ����� ( ��������� �� ���� ���� � �I ��� ! &�� ������ ;D<=�������� �� ������ � ������& �� ��� �� ��� � ����� ��� ��� �������� �� ��4� ��� ������ �� ������%� & ! 8����� � ����� ���������� ��� �� ��� ������ ��� � �� ���� � ��� �� � �� ������ �� ���� �� ������ % ����� � ��� ��� ( � �� �� �� � ���� �� %� ��� �� ���� ��� ������ ;B<= ! �� � � � ������������� ������� �� ������ ��� ������� � ������& ���� �I�� ��� ����� % ����� ���%� & ���� � ���� ���% � �� ��� ���& �� ���� ��� ���%� & ;DE ( � = ! ���� � � �� �� � ������ ��� �� �� ����6�� ��� ��� �� ���� ���� ���������� �� ����� �� ��� � �� ������� � �� � ���%� & ��� ��� !

� ���� ! ����!��$!��8� �� ��� �� �� � ��� ���� � � ��� � � ���� ������� � � ��� �� 30 ) )+�0/+�0/-( %���� � � ����������� ��������� �� ��� � ��� ��� %�� ����������� % ��� ���� ���� �� � ������ ��� ������� �� ������������ ! �� ��� �I� ��� ���� ( ��� ��� ��� ���� �� � ��������� ������� ��� ( �� %���� ���� �� ���&������� � ��� ������ �� �������� � �� &���� '������ ( � �%�� ( � 7� ��� � � ���� � ������6�� �� ! ' ���� ��� '���� ���� � ������ ��� ���� ���� ��� �� ���� ����� ;DF= ! �� ���� ����� ���� �� � �%�� ( �� � � �%� �� ��C� � % ��� � ��������� ������ � ����� � �%� ����� � ( �� � � �

�� � � ����#� � �$ ( %�� � � �

�� ��� � �������� �� �� %� ���� � ���&�� �� ��� ����������� ( ���� ��� �������� ��� �� ����� � ���������� � �� #�� �� �� � ������ $ % ��� ��� ��� �� ��� ������� ��� � ! ��� ���� ���� ��� ������� ����� 7� ��� �� %� � ���� ( ��� ��� ��� ��� �� ���� !

�� ������ � � ����� ���� ��� �� �� � ��� ���� �� �� ��� ���������� ���� �" ��� ����� � � � ��������� �I� ������ ���� �� ( ��� ���� �� �����&� � ���� ���� � �: ���� �� ��������� ������ ��4� ����" ��� ����� �� �������� � ��: ������ �� �� � ��� �� ������ � ��� � ! �� ���� ( �� �� ���� ��� ������� ��� ���� � �� ! 8 �������� � �%� ��� �����&� � ���� ���� ������ ��: ���� �� ��������� �� ���3��������� �� �" ��� ����� ( � � ���� ���� �����& ��� ������� ������ �� � �� �� ��9 ��& �� ���� � ������ ��� ����� ! &���� '������ ��� �� ��������� �� ���� ��� �������� �� �� �� �� ������ ��� ���� ( ������ �� ���� ����� ���� � � � &��%� � ���� ����� �� � � ������� ��� � ( ��� ���� ������ ��� �I��������� � ��� !

�J

Page 16: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

�� 7� ��� ( � ������ ��� �� � ��� � � ��� � � �� ��������� ������ �� ��� ���� ��� ( ��� � ��������� �� � ����� % ������ � ���� � � ������ � ���� ���� � �I ( � ��� ��� �����& �� � ����� �� ! 8 � ����9 ���� �� ��� �� %� � ���� �� �� �� �� ��� %��� ��� �� � ��������� ��� ��� �� ( � ��������� 9 ����%�� �� � �������� �� ��� �������� �� ��� ���� ��� ������ �� ���� ��������� ��� ��� ��� ������� ���� ����� ��� �������� �� ��������� ���� ��� ��� �������� �� �� %� � � �: � �� ��� �� %� � ���� !�� ���� ���� �� ��� �� �� �� ��� ( ���� ��� � �� � ���� ������ ��� � �������� �� ��� �������� ! ��������& �� � ��� �� � ��: ���� � ��� ���� ���� �� �������� % ��� �� � ���� � � ������ �� � �: � �� �� �� ������ �������� ! 8 ������ �� ������� �� ���� �� �� ��� &���� '������ �� ��� �� %� � ���� ( ����� ��� ���� 9 ���� �� ��� ���� %���� ��� � ��� ��������� ��� ��� � ���� ���� ( % ��� � �� ��� ������� ������ ������ ���� � ������ � ��� %���� ��� � �� !

� ���� � � � � !#� �!��!������� �� ���� ���� ������ ��� ����� ������ ������������ ����� �����&� �� ���� �� ��� ��� ������ ��� ���� � �� ��� �������� ��� ��� ���� ! �� &���� '������ ( %���� ����� �� �� � � �� ���� ����� ( ���� �� ��� � � �� ��� ! �� � �%�� ( ��%��� ( ���� �� � � ����� ��� ��� ���� �� � � ���� ���� � ������ ���� ������� 9 ����� � �� �I�� ����� ��� �������� ! ��� ����� �� �� ���� ������ ?������&@ �� %���� �� ���� ������� 9 ���� ���� �� ���������� ���� ������ ( ���� �� ���� ��������� ( ���� �� ���� �������� �� ��� �������� ! �� ��� �� � ( �� &� �I������ � ��� ��� ���� � ��%��� �������� ��� ��� ���� ���� ������ � � ����� ������� � ������������ ����� �����& ! �������� ��������� 9 ������ � �� � ��� ���� �����&� �� �I���������� ��: ���� �� ��� �� � ��� �� ��� � ��� ��� �� �� � ����� ������� � �� �� ��� �������� �������� ! ���� ���� 7� ��� 9 ����� ������ ������ ���� �� �����& � ��������� �� %� � ��� ��� �� ����� � � ��� ��� ���� ( ������ �� �� ����� � ����� ����� ��� ���������� ��� �������� �� ��� �� %� � ���� !

� ���� �! �� � �������!�� ��8 �� ��� ������ ��� � �� �� �����&� ���� �� �� �� �� ������ ��� ���%� & �������������� ���� �� � ������� � ��� �� ������ � ��� ��� �� �������� ( ��� ���� ��� ���� ������ �� ��� ���� ���������� ��� �� �������� ! �� ��� ������ ��� � � � � ��: ���� �� ������ � ������ � ������ ��� ��� ��� � �������� � ��� ����� ��� ��� �������� �������� ! �� ��� ����� ����� � ������� ���� %�� ��� ������� (���� �� �� ���� ���� ��� ����� �� ��� �������� �� ���� ������� ! 5�� ��� � ( ����� ��� �������� ���� ��� �� �� �� �������� �������� � � ���� � �� ���� �� %���� ��� ����� ��� ���� %�� ��� �������� !

7�%��� ( �� ��� �� �� � ��� ���� ��� �������� ���&�� �� ��� ���� ( �� �� %���� ��� � � ���� ����� �� ��� ������ ��� � %�� ��� ��� ���� �� #��� � �� � ��& ��� ��� ��� �����$ ! �� ��� � ������ ��� ���� ����� �����&������ �� ��� � ������ �� � �� ��� ������ ��� � �� ���� �� ��� ��� ���� ������� � ���� � ���� !

�� � �%�� ( ��� �� ��� ������ ��� � �� ��� �� �� �� ��� � ��� ������� �� ��� ��� ���� � �� ������� � ��� %�� �� � �������� �� ��� ���� ( ����� ��� ���� ��� ���&�� %�� ����� ���� �� ������� ! �� ��� ���&�� �� ��� ����� ���� ( ���� �� ������ � ��� �� ��� ���� ����� ������C� ���������� ��� �I���� ��� ��� ���� ! �� ��� � �%�� ���� ������ ( �� �� ������ ���� ��� � ���� �������� ��%��� 9 ����� � � ��� ���� ����� � ��� �% ��� ��� �� &� A ��%��� ��� �������������� ��������� ��� ��� � ��� � ���� �� �� � ������ &� � ���� ���� ������ ��� ��� ��� �� �� ��� ���� ( ��� ���

�K

Page 17: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

������� ��� ����� �������� ��� ���� ��� ���� ��� ! �� &���� '������ ( ��� ���&�� %���� ������ � � � ��&�� �� ���� ��� ��� �� ����� ���� � # �3�� ��� ��� ���� � ����� �� ��� ����� ���� ����� ���� $ ( � ������ ��� ��� ���� ����� ���� ��� �� ��� ������� �� ��� ������� ! ��� �� � �� ������� ����� ������ !

�� 7� ��� ( �� ���� �� ���% %��� �� ��&�� � ��4� ��� ���� ��� ���� �� ���� � �� ��� ��� ���� � ��� ��������� � �� ! ��� ����� ��� ������ ��� � ��� ���� ����� �� ��� � ��� ������� �� ��� ��� ���� ��� ����� ��� �����&������ ( ����� �� ��� ��� �� ���� ������� %� � � �� ���� ������ ��� �� ( ��� ��� ���� %���� �� ���������� ���� ��� �� ���� ��� �� ! � � ����� ������� ���� ����� �� ( �� ������� � ��� ��� �� ��������� � ���� �� ���� ���� ������� ��� ����� � � �: � ����� �� ���� ����� � ! ��� � �� ���� � �������� ������� � � ������& �����& ( ���� �� �� �� ��� ( �� %��� �� ����� ���% ��� %���� ������� ��� ������ �� 9 ���� �� ������������� ! ��� � ����� ���� ( ��%��� ( ����% ������� � ��� �� ������� � ���� �� ��� ���� � #��� �� %���� �� ��� ������ ��� ���� $ � ������ ��� ������������ � ��� ! �� ��� �� �� ���� � �� � �� ���� � 7� ��� �� ��� ��� ���� �� ���� ��������� ���3�������� �� ��� ����� �� ������ ��� ���� � ������� �� ���� � ��� ! 8 ���� ��� ���� ���� �������� ������������ % ��� � ��4� ��� ��� ���� ��� ��� ��� ���� � � � ������ ��� ������� �3���� �������� � ���� ( ���� �� �� ��C� �� �� �� �� ������ ��� ���� %���� � � �

�( ���� ���� � ! ������ ����

����� ����������� �� � � %��& �� ���� ����� ! �� ��� �� ��� ������ ��� � �� ������ ��� �� �������� %�� �� ����� ��� �� � ��������� � ��� ���� �� �� ��� �� ���� �������� � � � �: � ( ��� ������ ��� � ��� ���� � ��� ��� �������� ! ��� �� � � �����4 A ��%� ���%� & ������ �� ������ �� ��� �I� ���� ����� ���� ��������� �� �� ��� ������ ��� � � !

� �� � �� � � � ��� ��

2���� � � ����� �� ����� � ����� 7� ��� �� ���� ��� ��� �� ��������� % ��� ��� �� �� �I������� ���%� &� �: � ( %� ���% �� ���� ���������� ���� ���� ���� ��� ���� �� ! �� ���� ( �� ���� ����� ( ����� 7� ��� ��� ��� �� �� ��� ��� ��%� ���& �����C����� ���� � �%�� ! 2� ������� ��� ��� ��� ���& �����C����� ��� � ��� ��� �� ��� ��� ���&� ���� � ������� ��� ��� �� � ���� �� � ���� �� ��� ���� � �� �������� �� ��� ���� ��� ���& !

8 � 7� ��� ���� ��� ���� �� %� ���� ��������� �� � �%�� ( ��� �� %� � ���� % ��� � �% �� ������� ����� > �� ��� ���� �� ��� ���%� & ������� �� ���� �� %� ���� � �I ! �� ��� �� ���� ����4� ��� ��%��� ( �� �� ���� �� � ��������� ! ����� 7� ��� � ����� �� � ���� ��� ������ �� ������������� � ��� ( ��� ���& �����C����� �� �� ��� ��� �� �� ��� � �� � ���� �� ��� ����� �� ��������� ������ � � ������ ��������� � ������� ��� ���� �� ���� ���� ��� �� ���& ( ��� � � ��� ��� �� � �����%�� � ��� ���� �� ��4� ��� ������ � ���� ��� ! �� �� � ������ � �� ��� � ��� ( ��� � ���� �������� ���� ���������� ( ��� ��� ���� �� ��� ( �� �� � � �� ���& �����C����� ( ���� ���������� ������ �3�� �� !

� ������� ���� %��� ���������� 7� ��� ��� � ��%� ���& �����C����� ���� � �%�� ( %� �� ��� ��� �� ����������� �� ��� ������� ���� ���� � ��� ( � ���%� & ��� ���� ���� ��� ������� ���� �� ���� ���%� & ����������� ;E ( BG ( BF= ! �� ���������� � ������ � ����� �� ��� ���&� �� � � �������������� ( �� � �%�� ( ��� �� 7� ��� % ��� �� ��� � ������� �� ��������� ������ ���� ������� !

2� ���� ���� J � ���������� ��� ������� �� J � ����� ���� ! �� � ���������� ����� �� ������%� & %�� ������ �� �� �������� ��� ���� ��� ! '��� ����� ���%� & ���� ���� ��������� �� �� ��� �� ����� % ��� %������� ����� ���� %� � � �� � ������ �� ��� �������� � ��%��� ����� A �����

�G

Page 18: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

%������ %� � ���� �� �� ����� ��� ������ ���%��� ����� ! 2� ���� ���� ( �9 &�� � �� ���� ���� ������ � ��� ��� �������� ��� � ��� ��� ���� � ����� �� ���� ���� �� ��� ���%� & ! 8� ��� ���� ����%� ���� � ���� %���� ����� %� � ���� ����� ! �� ���� � �������� �� �� %� ���� ( %���� ������ �� !J �� !< �� ����� �� ! J ( %� ���� J � ���� �� ���� ���� ���� � ��� �� ���� ���� ����� ��� ��C� ( ������ � �� � �� � �� ����� �� � ! �� ���� � ��� %� 6 �� ����� ��� ��� �� � �������� � � �� ��� ��� �� ���� ����� ( ���� ����� � ����� �������� ��� ��� ���� � �� ��� ��� ��� ��� ����� � !

8 � ���%� �� 5������ E !� ( �� �� � ����� �� �� �� ��� ����� �� ������ � �� � � ��� %���� ������������ ���� � �� �� ��� ������� ��� � ��� ����� �3� � ��� ���� � ������ � � ������� �� �� ������������� � �%�� ! 2� ��� ��� � �I�� ���� �� �� �������� � ��� 1 ���1 + ) /*3*�,*/ 10 )�3� ( �� %���� ����� ��� ��� ��� �� ��� ������ � �� ������� �� ������ ������ � ��� � ( ��� ����� �� � �� ���� ����� � �� ��� %� & ���� ��� �3�� ��� ��� ���� ��������� � ���� A ��� 1 +� �1 + ) /*3*�,*/ 10 )�3� ( % �� ���� �I� ����� %� & ���� �� ��� ���� �� ��� ��I ���� %� & ���� �� � �%�� ( �������� �� ��� � ����������� �� ��������� � ���� ��� � �� �� ������ �� � ������ � � ������� ��� ��I ���� ���� � �� A��� � 1 �.1 0�� � /*3*�,*/ 10 )�3� ( %���� ���� ��� ��� ��� �� ��� ����� �� ��������� � ���� �� ���� �� ���� ������ ��� ��I ���� ������ ����� !

&� ���������� ���% � ���� 7� ��� ��� ��%� ���& �����C����� ���� � �%�� �� ���� �� ��� ������� !� ��� �� D ( B ( ��� E ���% ��� ���& �����C����� �� ��� �� ��� ���������� ��� �� � �%�� ��� 7� ����� ���� �� ��� �� �� � ������� ! �� ���� �� ��� � ������ ������ ��� � ������� ������ ����� ( 7� �����%� � ��� � ������ ���& �����C����� ���� � �%�� ! ���� 6�� �� ���% ��� ���& �����C����� ��� ������� ��� ���� �� � �%�� �� � � � �� �� ��� !GJ �� ��� � �I�� �� ������ ���� �� 7� ��� ! 2 ��� ������ ������ �� ��� ���� �� ���� �� ��� �� �� � ���� �� �� � ���� � � � ������� ����� �� � %� & ����� �%�� ����� � ! 2 ���� ��� 7� ��� � ��� ��� �� �������� �� �� ���� %� & ( ��� ���� � ������� ��%��� %���� ���������� ���� %� & %�� ���� ����� �� 211 */ �02�. �� %��� ��� �I� ����� ������ ��%� & � � �%�� ����� %���� �� ! ���� ����� ���� ���� ��� � �� %�� � 7� ��� ���� �� � %� &���� � �%�� ( �� �� � � �� ������� � � ������� �3�� �� � ����� � ( ��� ����� �� �� ���� %� & ������� � �� ����� ��� � ��� �� ! �� �� ��� �� ����� ����� ����� � �������� � ��4� ��� � ���� ���� �������� ��� ��� �� �� � ��������� � ���� ( % ������ ���� �6���� ���� �� ���� � �� !

� �� � ����� ������2���� � ��� � �%�� ��� &���� '������ ;DF ( DG= � �� ��� �������� ���� � �� ( ��� �� �� � ��� ��������� ������ ������ �� ���� �� �� %� ��� �� ���� � ����� �� � �I ��� �� ��� ��� ���� ��� �������& �� ��� �������� ! 7� ��� ( � ����� ��������� �� � � � ��� ��� � ���� ( ��� ����� ��� ����� �� ���� � �� �������� �� ��� ���� �����6����� �� ����� �� �� � �%�� ! 5��������� ������ �������6 � ���� �I� �������� � � ������� �� �� �� �I������ ��������� �� � � ;DD=> � ��� � J ���% � ��� ���� � �� ��� �� �� � �� �� � ��� �� � ����� � ����� ��� ���������� ���� ������ � �� ���� �� ���� ������� ��� ��� ������ �� � ��� �� ��� ��������� �� � � ! �� ������ � �� ��� �� � �%����� &���� '������ ���� � � �� ��� ���� ���� ��� ���� � �� �������� �� ��� ���� ��� � ��� ������%� & � ����� �� ����� �3��� �� ��� ����� �� ���� �� ��� ���� ( ��� ���� ���� ��� ��� ���� �������� �� ��� ������ ��� ����� ������ � ��� ��I ���� ������ �� �� ���� �� ��� ���%� & !

�F

Page 19: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

� � � �� ���� ������

� �������� ������ �� ����� �� � �� � �� �� ������ ��� �� �: ����� � ������ � ������ �������� � �� ������� ����� �� ��� ��� ���%� & � ��%��� � ��� �� ��� ��� ������ � ! 8 ������ ����� �� � ���� ������ ��� ��� �� � ��� ��� ��� � �� ( % ��� ��� ��� �� ��� ����� �� ����� ���� �� ������� %�� � ��� � ��� ������ ( �� ���� ��� ������ � ������ � ��� �� ��� ����� �� ! �� � � � �� �� ����� �3�� �������� ������� �� � ��������� � ��� ! ������� ( ��� ��� �� ����� ��� ����� ��� ����� �� �� ��� 1 2)��3+- �+../*-- � ���� ���� ! �� ��� �" � �������� � ��� � � � D�� ( � �� ��� DKF � ������ ( ��������� ��� ������� ��� ����� ( ��� ��� ����� ( ������ � �� DDE ! ! ! �� DB< !DJJ !DJJ !DJJ !

7���� % ������ �� ������ �������� ��������� �� � �� ������ ��� ��� -2 �-3/��* �� ��� � ��� �������� ���� ��� ��� � ��������� " ��� ��� #��"$ ;�F= �� ������� ���� �� ���� �������� ���� � (%���� ���� 9 ��� ��� �������� � �� ! �� �������� � �� �� ���� � ���� �������� � ��� �� �� ����� �� �� ������ � �� ����� ����� � � ��������� ������ � ��� ��� A ��� ���� ������ � ��� ���� �� ��� � � ���( ������� ����� ��������� '������ " ��� ��� #(��'" $ ��� " ��� ��� ����� ������ � �������� 5�� ��� ��� #"�� �5� $ ! �������� ���� ������� �� ����� � ��� ���� ��� � � ����� ����%�� � ;BD ( G ( DK= ! )���&�������� ������ ( ��������� ������ �3�� �� ���� � � ����������� ���� ���� ��� � � ���������� ������ ���� ���� �� �� � �� ��� �������� � �� �� ��� �� � �� � ��������� ������ ��� �� ! �� �� ���� ������ ���� ���� ��� ��������� ������ ��� �� ��� �� �� ���� ���� �� ��� ���� �� ��� ��������� ��������� �� �� �� ��� ������� ��� ���� �� ����� ���� � � 9 � ���� �� �� �� ���6� � ��� ! '���� ( �� ���� ���� �� ��� � �� ( ���� ���� ���� �� � � &�� % ��� � ��� �� �� ����� �� ������ ���� �� ��� ���� ���������� �� ! ��� ( ��� � �� �� ?����@ �� %��� ����� � � ����� �� �� �� ���� ��������� � ��� �� %�� � ����� ���%� & A ������� ���� ���� ��� ��� ���� ������ ����� ��� �� ���� ��������� ������� � ����� � �� ! �� ���� ( ��� � � � �� ��������� � �� � ���� �� ���� � ��� ��� � ���� � �� ��� ���������� �� � �� � ������ �� ������ ! 5��� � ���� � ������� �3�� �� ����� ��� ������� ������ �� ������ �9 � ���� �� ��� � ��� ( � �I�� ������� �� ��� ������ ����� �� ��� ���� � ���� �� � ��� �������� � �� � !������ ( ���� ��� � ��� ������6�� �� � � �� ��� �� ������� ��� �� ��������� ������ ;K= �� %��� ��� ��� ���� � �� ����� ��������� � ���� � � �� ����� ;D �= !

�"���������� �� ����� �� �� 01 *� �� � ��� ����� ! �� ��������� ��� ���� ��� ����� � ��� �� �� � ������ � ��������� � ��� ( ����� ��� ���� � �� � � ��� ( � ������� ���� �� � � ��� ! &��� ����� 9 � ��� � � ��� ( �� ������� ��� ���� ���� �� ��� � ��� ��� ��� ��� ����� �� ��� ����� �� ��� ����� ��� ! 2 ��� ����� 9 � �� � ��������� � ��� ( �� ������������ �� ���� �� ��� ���� ������ �� ��� ��� �� ! #7���� �� ��� ���� ������ �� ��� 9 � ����� ���� %���� &��% ������� ��" 9 ����������� � � � ������� �� ��� �� ��� ������ % ��� � �" ������������ ����� �� � !$ 7���� ��� ���� ��� ��������� � ��� % ������ � ���� ��� � ������ A ���� ����� � � ����� ��� �� �� �� �0� �1 *1 �*/-*�.*/-! � ����� �� ����� � �� ��� � ��� ���� ��������� ��� ��� A �� ����� ��� ��� ��� �� � ��������������� ������ � �� ( � �� ��� ���� ���� ��� � ��� ������� �� ��� ������ � �� ��� ������ ����� ��������� ������ � ��� ��� ! 5���� � ������ ��� �� ��� ����� � � ����� ������ ����� � ���������� ��� ���� ��� ��� ! �� ����� �� ����� 9 � ���� �� � � ��� �� ������ � �� � ��� �� �����&��%� ! �� ������ �� �������� #� !� !( ����� ( ������ ( � ���� $ �� ��&��%� ! �"���������� � ����

�{tmk�v mjrm |��� skwyl � rp wtm uv�vr� mjv vwmkuv yutns �v�xvulj ks rl �tlm jtlml q k�� wtm rwlqvu s kwyl tw r�n�mk�rlm roouvll � ��vw k� lt� v jtlml ot rwlqvu s kwyl � km kl wtm ln� �kvwm mt ovmvu� kwv yutns �v�xvulj ks � z �lt �|��� ii}v�skuvo � vllryvl ruv wtm lvwm �tu �n�mk�rlm sr��vml x v�rnlv mjv ii kl kwmvusuvmvo l�kyjm�p ok�vuvwm�p�ijvuv�tuv � sutyur� l ln�j rl mur�vutnmv ot wtm mur�v �n�mk�rlm muvvl �

�<

Page 20: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

� � ��� ������� !�� � � � ��� ��������� ��������� ������ � ��� ���� ( ��� ��� � ��% ���� � � �� ��� � � ���� ��

������ ��C����� � ��� �'� ! �� ���� ������� ( %� �� ��% ���� ��������� ������ � ��� ���� �� � �� �� ���� � ��� �� ���� �� � ����� � �� ����� �� �� ����������� ������� �� ��� �� ��� �� � ����� ��7� ��� ! &�� ��� ��������� 5�� �� ( ������ " ��� ��� #� 5(" $ ;�G= ��� ��������� &� �� 5�� ����"��� � � �� #�&5"� $ ;DJ= ����� � � �� ��� �� 7� ��� ! ���� �%� � ��� ���� � �� ��� ���� ���������� �����&� �� ����� ��� ��� �� �� ���� � �� � ������ � 7� ��� � �� � � ��� �� � � �� ! 5��������&� �3�� � ��� ���� � ����� �� ���� � !

�� ��� � ��� ���� ( ��� ���� ��� ��� � ������ ��� " ��� ��� #��" $ ;�F= �� ���� �� � �������� ���������� � ��%��� ����� #%����� ��� ��� � ������ �$ ��� ���� ���� � ! ��" �� � ������� ��� ��� ���� ��� ��� ��� ������ � ��� �� ����� �� � �� � ��������� � ��� ( � ���� ���� ���� % ������� ����� �� ��� �� ��� ��������� � ��� #� !� !( ��������� ����� �$ ! ��" ���� ��� ��� ���� �� ����������� �� 7� ��� !

�� �������� � �� ���� �������� ���� ���� � �� ������� � �� ��� ��� �� ���% ��� ��������� ������ � ��� ���� ! ��������� � ��� ���� ���� ��� ����� ��� ����� -02/3*�/00�*. � ��� #��� �� ��� ���� ��� ������� $ � -$+/*. � ��� #��� � �� �� ��� ��� ��� �� ��� ������� $ ! 5�������� ���� �� ����� �������� � ��� � � ���� ��� ����� *�1 )�3���� 0�� � �� ���� ������ ��%� �� ��� �� � � ��� �� A � ������� �� � 00.- ���� �� ����� ��� ��� � �� ��� ������ � 1 /2� * ��� � �� %��� ��� � � ��� ���� ����� !

� �� � ����� ��� #��$ ;<= ���� *�1 )�3���� 0�� ��������� �� ����� ��� ���.�/*3��0�+ ) -$+/*.��������� � ��� ! �� �� � � � ������ �� ��� � �� � 9 ������ ��%� � � %����&��%� 30/* /02�*/�� ��� ���� ��� ! ���� �3����� � ���� �� � �� �� �� ��� 6 �� ���� �� ��� 9 ����� �� ��� � �� (��� �� ��� %� �� ���� ( ���� ��� �� � ! 8 9 ������&��% �������� � ��� ��� ���� �� � ���� ���&�� ��� ����� ���� �� ���6 � ��� 9 � �� ! 8 � ��� �� � ( �� �� ���� ���� � ���� ��������$ ��� ��� �� ��� ���������� �� ��� ��� � ������ � #� ���� ����� ���� �$ 9 � ���� �� ��� � �� #���� ���� ���� � � ���� ��������� ������ � �$ ( �� ����������� � � � �� ����� !

� ( ������� ����� � �������� '������ " ��� ��� #(��'"$ ;BJ= �� � � 00.�+�.�1 /2� * � ��� ��� ���������� 1 */�-02/3* �/**-! 5�� ��� ���� ��� ���� � ���%� & % ��� ���� ! '���� � % ������ ��%���� ��� ����� ���� ����� �� ��� ��������� � ��� � ��� ��� � �� ���& �� ��� ��� �� ! #(��'"�� ��� ����� �� ��� ����� �� ���� ��� �� ��� �������� �� ���� �� � ��� ��� ��� ����� � ���� ���$ ! 8 ������� ��� ��� �� �� ������� �� ��� � ( ��� ������ � �� ��� ��������� � ���#%���� �� �� ��� � � ��� �������� �$ � � ���� �I� ���� ! (��'" ������ ������� �� ������������������ �� � ��%��� ����������������� ������� �� ��� ���� ��� ( ��� ��� ��� � ���� ��� �%��������������� ������ ������� ������ � ��� ��� �� �� � � ������ �� ��� ��������� � �� ! ������ ��� ������ � ��� ��� ���� ��� � �� ���� �� ����������� ��� ���� 7� ��� !

� � �������� &� �� 5�� ���� "��� � � �� #�&5"� $ ;DJ= �� � ��������� � ��� ��� ����� ���� ������&������ ������� ������ � ����� �� ������� ������ &5"� ! �&5"� �� �������� �� ���������������� ������� ��� ( ��� ��� ���� ������� ������ ! ������� % ��� ���&������ ���������� ���� ��� �� ��� ���� � ������� �� ��� �� ��� ���%� & ( �&5"� ��������� ��� ���������� ��� ����� ���� �� ��� ��� ��� ��� ����% � ���� ���� �� ������� � � ���� �� ��� ���� ����� ��� ������������ ! ���� ���� � ��� ����� ���� ���� � ����� �� ���� �� �� ��� ���� � ������ ���� ! 8��� ����� ( �&5"� ����% � ���� � �� ������ �� �����& �� 7� ��� �������� � ! �

D

Page 21: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

9 � ����� �� ��������� � ��� ���� � �� �� � ��� ����� ��� �� � �� ( ��� % ��� ������ ������������ ���&��� ���� ��� ������� � ���� ��� ! 7�%��� ( ��� �� ��� ���� ��� �� %� ��&��% ��� �� ��� �� �� ����� �� ��� �� ������ �� ���� ��� ���� � ���� ���� �� �� � ���� ���� �I ���� ������� ��� ������ ! �� ���� ����� ( 7� ��� ��������� � ��� �� �� ���� � �� ��� � �� �� ���� ����� �� � ������ �� �� ��&��%� %���� �� ��� ��� �� �� ������ � 9 � ���� �� ������������ � ��� �� ��� �������� ���� ���� !

� " ��� ��� ����������� � �������� � ( ���� � ��� #"�� �(� $ ;�E= %� &� ��� ���� �� (��'"(�I���� �� �� �� ��� �� �� �� �� �%� ���� � ��� ������� ������ � ��� ��� ! �� ������� ��� ����������&� � � ��������� ����� �� ! "�� �(� ���� ��� ��� ���� �� ����������� ��� ���� 7� ��� !

� " ��� ��� ����� ������ � �������� � 5�� �� � ��� #"�� �5� $ ;�K= �� ��� ��� �� "�� �(� ��� ������ ! "�� �5� �� ����� �� � �� � ���� ������ � ��� ��� ��� �I� ������ 9 � �� ( ���� �� �� �� !5�� ��� ���� ���� �� ���� �� ��� �� � ( %���� ���� ������ ������ ��� ���� �� � 2��.�/*3��0�+ )-$+/*. ��������� � �� ( % ���� �� � � �� ���� ��� ��� ��� ��� � ( ��� ���� ��% � ��� � �� ����� � ! 2 ��� �� ��� �� � ���� ��� ���� �� ��� � �� ������ ����� ( ������ � ���� �I� ������9 � ���� � ���� �� ��� ��� �� ( �� � ��� � � ���� �� � ��� ! '������ � �� ��� ����� ���� ������� % ����� �� ������ ! 8� �� ����� �� "�� �5� � � ��� ����������� �� 7� ��� � �� ����� !

� � �������� 5�� �� ( ������ " ��� ��� #� 5("$ ;�G= �� � ����� � �������� ���� �� ����% ���� ������� ��������� ������ � ��%��� "�� �5� ������� ! �� ������ � ����� "�� �5� % ��� �� 9 � ����������� � ���� % ��� ��� ��� �� ����� �� ����� ������� ( "�� �5� �3�� �� ���� ��� � ��������� � ������� ���� � � ���� ����� �� ��� ����� ���� � �� "�� �5� ������� ! 2 ��� � ������� �� ��� ������� ( �� ���� ������� ��������� ������ �������� �� �3�� �� ! �� � 5("( ������ � ���� ������� #� !� !( � �� �$ �������� ��� ��� �� ���� ���� ����� -02/3* +3��,* �������� ! � 5("����� ��� �� ���� ������ �� ��� ���� "�� ��� �� �� ��� ���� ��� ����� �" ���&� � ��%����� �� ! �� �� �� � ����� ������ � ���� � � ���� ����� �� � �� ���� �� ��� �� ���� 9 ��� ��� � �������� )(" �������� ���� � � ��� �� ��� ��� �� �� ���� ���� ! )���&� ��� ���� ���������� ��� ��� ( ����� 9 � �� �������� � � ��� � � ������ � ���� ���� ( ����� ���� ( ��� ���� ��� � ��� ��� �� �� ���� ���� ! �� ���� ����� � 5(" ����% � � ��� �� �� ���� ���� �� &��% ���"�� ��� �> ��� ���� ��� ������> �� ��� ������ ���� ��� 9 � ���� ��� ��������� � ��� ! ���� ��� ��� ���� ����� ��� ���� � �� � ������ � 7� ��� � ��� ���� � % ��� ��� 9 � ��� � �� ���� ���� �� ��� �� �� � ���� � ���� ���� �������� ���� � ��� ( ��� ����� �� � ��� �� �� ���� � �� �� �� �� ! 7�%��� ( � 5(" �� � ����� � �������� % ��� � �� ����� ������ ����� �� ;�J= ! ���������� �� ��� �������� �� ���������� ��� ���� � ( � 5(" ���� ��� ����% ������ � �� ���� ���������� �� �� � ��� �� ������ � ��� �� ������ ��� ��� ! � 5(" ���������� �� � � � ��� ��������� �� ���� ��� ���� ��� ( ���� ���� ��& ��� ��������� �� � �� ��������� ��� �� ���� !� 5(" �� �� � � �� ����� � ��"!

� �� �� �� ���%� ��������� " ��� ��� #��" $ ;D ( D = �� �� ���� ������� � ��� ��� ���� ��� ����� ���� ��� � �� ���� � ��%��� ��������� ������ � ��� ���� �� ��4� ��� ������� ! �� ���� � ��� � �������� ��� �� � ��� � ��%��� ������� ��� ����� �� �� ��������� �� ��������� � ���� !#����"( ���� � ������� ��� �� �� �� !$ 8� ����� ( ��" % ��� �� � �� ���� �� � ��� � ��%������ ��� ��� ������ � ! ��" ���� ��� � �� ���� �� ����������� �� ��� ��� ����� �� 7� ��� !

D �

Page 22: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

� ���� ������

�� ���� �������� �� ���� ��� � � � �� ���� �� ! � � �� ( %� ���� ��� � ����� 7� ��� ( � ��% � ��� ����� ���� ���� ������������� �� ��� ���� ��� ( ��� ���%� ��% �� �� ��� � �� �� � � �� ����� ����� �� � � �� ���� � �� #% ��� ��� ��� �� �� ���� �����&� �$ �� � �� ���� � ��� ���� ! &� ������ ���I� ������ 3������ ��� ��� ���� � �� �� � �� ������ � ��� ��� �� ��� ������ ���� ������� ( �� � �� ����������� ��� ��� � ����� � �� ��� ����� � �� ��� ���� � �� �� � � ��� ��� ! �� � ( �� ��� 6 �� ���� (%� ���� �� �� � �� � �������� ����� ���� �� �I ������ � ��� ���� !

7� ��� �� ��� 6 �� ���� ���� � ��� ��� �� ��&� ��������� �� ��� � � �� � ���� ����6�� ��� ����� � �� ���� ��� �� � �� �" ��������� ������ � ��� ���� ! �" ��������� ��� � �� ��� � ������ % ������� � �� %���� � �� ����� � ��� �� ���� �� ���� ��� ���%� & ( ���� ������� ��� ������ ���� ��� ��� ������������� ! 2� ������� �� ��� � � �� ����� �� � �%�� ( 7� ��� ( ��� ��� � �������������� ����� � ���������� ����� �� �� ���� ����� � � ������� ! ��� ���������� ���� ������ �� ������ ������ ��� ���& �����C����� �� ���� � ��� ��� ! 8 ������� ����� ����� ���� ��� � ������������� (7� ��� ��� � ������ �� � ���� ���� ��� ���� � �� ������ �� � �%�� ! 7� ��� � ��� ������ ��������� ������ � ����� � ���� �� ��������� ��� ����� ! ��� ��� ��� ��� ����� �� �������� ���� �� ����� � ��� �� � � ���� �� ���� � � ��%� %� &���� ���� � � �%�� ����� ! � �� ��� ��� ��C� �� ��� ���� �� ��� ����� ���� ( 7� ��� ��� ���� � ���� ��� ��� ��� ���& �����C����� �� ��� ���%� & �� �������� ���� �� ��� �3�������� � �%� �� ��� ��� �� !

�� � �� �� �������� 7� ��� �� ����� ���� % ��� �I ������ � ��� ���� ( %� ���� ��� � ����� �I������� 3����������� ��6������� �� ���� � �� ��� �����&�� ���� ! &� ���� � �� ��� ���� �� ������������������� ���� 7� ��� � �������� � ���� �� ���� � �� �� ��� ��� �� ( ���� ���� �� �����&� �� %��������� � � ��� �� � �%�� � &���� '������ ���� ���� ! 2� ���� ���� ���� �� � � �������� � � � ��������� ������ ���� � ����� �� ��� �� �� 7� ��� 9 ����� ( %���� ������ ��� �� ��� �� ������� � ������&�����&� ! �� ��� � �����&� ( �������� 7� ��� ��������� � ���� ���� � ������ ���� � �� ( � �%����� &���� '������ � �� ��� ����� ��� ��� �� ���� � �� ! ��� �� � � �����4 �� ��� ��� �� ��������� ������ �� ����� ��� ���%� & ������ �� ������������� !

� ���������;�= 8��� � �C� %�� ���� ! ���� ������ ��� ���� ��� !;D= ��" %� & ��� � ��� ! ���� ������ ����� ������� � ������� ���� �� ������ ��� � !;B= ������ "� ������C�� 2�� 8�������� ! ���� ������ ������ �� � ��� �������� ����� !

;E= ��� � �� ��� ��� ���� ���%� & ������ � ����� ! ���� ������ ��� ������ ������������ ����������� � ��� � ( �<<K !

;J= �� � ���% ����� � ����� � ��%� & ! ���� ������ ������� ��� ( ������� �<<< !;K= � ! 8 ��� ��� ! � ������� �" ��������� �: � � 8 � � �� ���& �� ��� ������ ( ���� ( ��� ���������� !

�� /03 � 0� � � 2)��3+- � �����+��,* �21 1��( 5�� ���� ( ������ ��� ( )58 ( ��� �� �<<< !

DD

Page 23: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

;G= � ! 8 ��� ��� ! �� '�������� �� ��������� � � �� ��� ����� �� ���� �(�� ��� ��������� ������ ���D ( �� �� ���� ! �!!! � *�� 0/-( ����� D !

;F= 7 ! ����& ������ ( � ! "���������� ( ��� ' ! � ��C ! �� '4���� �� 8 � ���� �� �" "� �� �� ���� ! /03**.��� - 0� � �� � 0��)* � *�� 0/- +�. �11 )�3+��0�- �� ��! �� ( �<<< !

;<= 8 ! ����� ��� ! �� � ����� ��� #�� �� ���� D$ ��������� '������ � " ��� ��� 5����6������ !�������� ' ��� � '�� D �F< ( �'� ( 5������� �<<G !

;� = 7 ! ����� ��� ( ! ( �% ! (�5 ��&� ! ��� %�� � ��������� ������� �� "''� �� ��� ������������� �� � ��� � ��� ��������� � ��� �����& �� ���� � �� ��� �� � ���� ���� � ! �� %�� ����������� ��� ������ ������ ( ��� ���� % ���� �%� ! ������ � � ����� ������� �� �� ���� %������� ( �����<<G !

;��= ( ! ����� ! )�� ����� �� ' ���� �� �� � ��� ( ' ��� � 8�� ����� ( ��� ( �� ���� "������ � � ! �01 �1 2��3+��0�- 0� �$ * � �� ( DE #D$ �FE�FF ( ��� �� �<F � !

;�D= ( ! ����� ! � ���� 5������ �� �� )�� ����� �� "� ����� ! �� ( ! ����� ( ' ! ' ����� ( ��� 8 ! !5�� ��� ( ����� � ( �.,+�3*- �� �/�1 �0 )0�� � /03 � �/�1 �0 ��� ( ����� �<<�D B ! " ����� " ��� (�<FB !

;�B= ( ! ����� ! �� ( �� ��� � ���� ���� � " ����� � )������������ 5���� ��� '����� ���� )��� ����� ���� ! �02/�+ ) 0� �/�1 �0� /+1 $� ( #�$ �KJ� GJ ( �<FF !

;�E= 5 ! ( �� ��� �� �� ! " ��� ��� ����� ������ � �������� �� ���� D ( ���� � ��� 5����6������ ! ��������' �� � � � ������������ �� �� ����� !�I� ( �'� ���� ��� ( ��� ( 8����� �<<G !

;�J= � ! ( ��� �� �� ! ( �� �� ���� ������ �� ��� �" � �������� 5� ���� ��� 8 �� ������ � ! �!!! � *�� 0/-(����� ���� �� D !

;�K= ( ! ' �� �� �� �� ! " ��� ��� ����������� ����������5�� �� � ��� #"�� �5� $ � " ��� ��� 5� ���6������� ! �������� '�� � � '�� DBKD ( �'� ( ���� �<<F !

;�G= ( ! �� ������ ( � ! '�&��� ( "! ����� � � ( 7 ! � ��� � ( ��� � ! 7 ��� ! � �������� ��� �� ������� � ��� ��� #� 5("$! �������� '�� � � � ������ �������� ����� !�I� ( �'� ���� ��� � ��� ( �����<<F !

;�F= 2 ! ����� ! ���� ��� � ��� ���������� � ��� ��� ( �� ���� D ! ���� ����( ��� ( ��� �� �<<K !;�<= ' ! � ���� ( � !�� ! ��� ( 8 ! ���� ( ��� � ! � ��&�� ! 8 �������� 8��� ���� ������������� �� ���

���� ��� � "���� ( ���� � ������ ! �$ * ��� 0/1 +��0� �03�*�� ( �J #D$ ( �<<< !;D = � ! ���� �� �� ! �� �85����" 8 �������� � �� ���� �(����� ��������� '������ ! ��

/03� � �� ������� � ( 5������� �<<F !;D �= � ! ������ ( 5 ! "��� ( ��� � ! � ���������8����� ! & ����C��� ��������� '������ � ( ��� � �� �����

���� 8��� ���� �� "��&������� �� ������� ! �� /03� � �� � 2)��1 *.�+ � ( 5������� �<<F !

DB

Page 24: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

;DD= � ! ������ ��� � ! 5������ ! 8 " ��� ��� �� 8��� ���� ������������� &�� ��� ���� ��� ! ����� ���� '�� � � �DK ( )���� ��� �� � ������������ ( 8��� �� ( ( ��� ����� �� ������� 5������ (� � D !

;DB= � ! ! ��� ( � ! � ��C������� ( � ! 8 ! 5��& ������ ( ��� � ! 5��� ��� ! " ������� �����' ������������� ! �� /03 � ��$ ���2+ ) � �� ��110- �21 0� �$ *0/� 0� �011 2���� ����� �� ( �<<G !

;DE= ! � ���6��� ( � ! &��� ( � ! �&�� ( � ! � ��� ( ��� � ! � ����� ! �%� �� ������ 2 �� ��� ��� ��� ��� �� �� ! �� /03**.��� - 0� �$ * � *30�. ���2+ ) �0/-$01 �� � *3*�� �.,+�3*- �� ���/2- �0�� *�*3��0� ������ ( 2��� ���� ���� ( �� ( 5������� �<<< !

;DJ= � ! � � ! � �������� 'I�������� �� &5"� ! �������� ' ��� � '�� �JFE ( �'� ( � � �� �<<E !;DK= 5 ! "��� ! � 2)��3+- ���� 0� �$ * ���*/� *� +�. � �- �11 )�3+��0�-! � ��%� 8����� �� "�� ����� � ( �<<F !;DG= � ! ' ��� ( "! 5 �� ��� ( ��� ( ! ������ ��� ! " �I ��� �� ���� ���� ������ ! �� �� �$ ���2+ )�011 2�*/ � *32/��� �11 )�3+��0�- �0�� */*�3*( ����� <J� � E ! �''' ( ( ������ �<<J !;DF= � ! � ! '���� ��� 8 ! ( ! '�� �� ! � �%�� � 8��� � �� �� 2�� ���������� ! � �� �/+�-+3��0�-

0� ��� 0/1 +��0� +�. ��- �*1 � *32/��� ( �#�$ �KK�<D ( ������� �<<F !;D<= 5 ! 5������ ������ ��� � ! 7 ��� ���� ! 7������ ��� ��� � 8�������� �� �� ��� ���� ��� ! �� /03�

0� �$ * �� �!!! ��110- �21 0� � *32/��� +�. /�,+3� ( ����� B<�E< ( &�& ���� ( �8 ( � � �<<J !;B = "! 5 �� ��� ��� 5 ! 5���� ��� ��� ! ��� " �������� ��� ��� �� ����C����� �� 8��� � �� ! ��

� ! 2 ��� ( � ! 2����� �& ( ��� � ! (����� ( ����� � ( �� ���0/1 + ) � *�$0.-� �0 )21 * � ( �������G F �� �*3�2/* � 0�*- �� �011 2�*/ � 3�*�3*( ����� F �E�FBB ! 5� ���� ( �<<< !

;B �= 2 ! �� ��� 8 ! ��&�� ! ' ������� � ���� ��� � ���� ) ���� ' � ' �������� 5����� �� ���� ��������� �"�� ���� � ���� � � " ��� ��� ! �!!! �/+�- � � 2)��1 *.�+( �#D$ ��GD� �FK ( ���� �<<< !

;BD= 8 ! �������� ! �011 2�*/ � *�� 0/-! " ������ 7��� ( ��� � ������� ( �<<K !;BB= 8 ! ���� ( � ! � ��&�� ( ' ! � ���� ( ��� � !�� ! ��� ! 8��� ���� ������������� "������� �� ���

���� ��� � ' ������ ��� '�������������� �� ��� 8885 ����� ���� ! �$ * ��� 0/1 +��0� �03�*�� (�J #D$ ( �<<< !

;BE= � ! 2����� ��� � ! "6�C� ��� ! �� ( �� ��� � ���� ���� � �� ��� ( ���� � )������������ 5���� ��� ' ���� ���� )�� ����� ���� % ��� �������������� 5��� � 5� � ����� ���� ! �� ! 2/03/�1 � ��(�<F< !

;BJ= ( ! 2���C��� ( � ! "� � ���� ( ��� 5 ! (�� ��� ! ( ������� ����� ��������� '������ " ��� ��� !' �3���� �� �������� � GJ ( ������� �<FF !

;BK= � ! 2 ���� ( � ! 8��� ( � ! � ! ��� ��� ( ��� � ! 5������ ! 8� 8��� ��� �� ��� (�� ������� ��8��� ���� " ��� ���� ! �� � *�� 0/ +�. � �-�/��2�*. � *32/��� ��110- �21 ( 5�� ( ���� ( ��� �� D D ! � ��� �� !

DE

Page 25: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

;BG= ' ! ���� � ( � ! ����� � ( ��� 5 ! ��������� 9 �� ! 7�% �� � ���� �� ���� ���%� & ! �� /03**.���-0� �!!! ��� 0301 ��( 5�� � ������� ( �8 ( �<<K !

;BF= ' ! ���� � ( � ! ����� � ( ��� � ! (������ ! 8 ������������ ����� ���� �� ��������� � ������� ���� ��� ������ ! �!!!�� �� �/+�-+3��0�- 0� � *�� 0/ ��� ( J #K$ �GG � GFB ( ( �� ! �<<G !

;B<= � ! ����� ��� � ! "�I��� ! ( �������� 5������� 5����� ! �� /03**.��� - 0� �$ * �$ ��!� ��� *32/��� ��110-�21 ( ( ���� ( �& ( 8����� D !

DJ

Page 26: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

0.50.6

0.70.8

0.91

0500

10001500

20002500

30000

200

400

600

800

1000

1200

1400

prob of forwardinggroup size

Siz

e of

Mul

ticas

t gro

up r

ange

� ��� � � � ��%� � ���� � �������� ��C� ��������� � ��� ���� �3�� �� �� � ������ ���� � �� ! )�� � � ���� � � ���� ���� �� �3�������� ������ �� ������� � � ������� � � 9 ���� �� ��� � �%�� � ��� ��� !���%��� � � ���� ������� ������ ���� � �� % ��� ���� %� & ���� � �%�� !

DK

Page 27: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

0

200

400

600

800

1000

1200

0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95

Link

s

Probability of Forwarding

Link Utilization Comparison, 1000 jondos, MINIMUM group size policy

"Direct path""Hordes""Crowds"

0

200

400

600

800

1000

1200

0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95

Link

s

Probability of Forwarding

Link Utilization Comparison, 1000 jondos, MINIMUM group size policy

"Direct path""Hordes""Crowds"

� ��� � D � � ��& �����C����� ����� ���� �� ��� � ������ ����� !

DG

Page 28: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

0

200

400

600

800

1000

1200

0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95

Link

s

Probability of Forwarding

Link Utilization Comparison, 1000 jondos, MIDPOINT group size policy

"Direct path""Hordes""Crowds"

0

200

400

600

800

1000

1200

0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95

Link

s

Probability of Forwarding

Link Utilization Comparison, 1000 jondos, MIDPOINT group size policy

"Direct path""Hordes""Crowds"

� ��� � B � � ��& �����C����� ����� ���� �� ��� � ������� � ���� !

DF

Page 29: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

0

200

400

600

800

1000

1200

0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95

Link

s

Probability of Forwarding

Link Utilization Comparison, 1000 jondos, MAXIMUM group size policy

"Direct path""Hordes""Crowds"

0

200

400

600

800

1000

1200

0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95

Link

s

Probability of Forwarding

Link Utilization Comparison, 1000 jondos, MAXIMUM group size policy

"Direct path""Hordes""Crowds"

� ��� � E � � ��& �����C����� ����� ���� �� ��� � �I�� �� ����� !

D<

Page 30: Hordes: A Multicast Based Protocol for Anonymity* Brian Neil Levine ...

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95

Late

ncy

Probability of Forwarding

Roundtrip Latency Comparison, 1000 jondos

"Direct path""Hordes""Crowds"

� ��� � J � '����� �� ������ �� �� ��� �� %� ���� � ����������� % ��� � ����� � !

B