Trong nhiều năm nay, Tor đã làm nên danh tiếng của mình khi tham gia vào lĩnh vực liên lạc trực tuyến

Ngoài việc phủ lên trên các thông điệp nhiều lớp mã hóa (tương tự một kỹ thuật cùng tên của Tor, “The Onion Router”), Riffle còn bổ sung thêm hai biện pháp phụ nhằm gây trở ngại cho những kẻ tấn công.

Đầu tiên, các máy chủ thay đổi thứ tự nhận những thông điệp được chuyển qua nút tiếp theo, ngăn chặn bất cứ ai muốn rà soát băng thông đến và đi bằng việc theo dõi các gói tin sử dụng siêu dữ liệu (metadata).

Sau đó, giao thức này còn một biện pháp nữa để ngăn chặn một máy chủ độc hại có thể thay thế các thông điệp thật bằng các thông điệp giả và theo dõi một mục tiêu duy nhất. Các thông điệp được gửi từ người dùng đến tất cả các máy chủ, chứ không chỉ một – và các thông điệp đi ra phải được đăng ký với một bằng chứng toán học độc lập và có thể xác nhận, để đảm bảo rằng chúng đúng là các thông điệp mà máy chủ nhận được. Với cách làm này, bất kỳ máy chủ nào giả mạo các tin nhắn sẽ bị phát hiện cùng lúc.

Cả hai kỹ thuật ẩn danh này – mixnet và dining-cryptographer (DCN) – đã tồn tại độc lập trong nhiều năm qua, do rất nhiều các hạn chế nghiêm trọng đã ngăn chặn cả hai có thể chấp nhận lẫn nhau, tồn tại riêng biệt trong cùng hệ thống. Trong khi kỹ thuật DCN không thể gia tăng quy mô tốt, do nó đòi hỏi quá nhiều băng thông, và các lớp bảo vệ cần thiết của kỹ thuật mixnet quá phức tạp về mặt tính toán để có thể giữ độ trễ ở mức thấp nhất có thể.

Tiến bộ quan trọng mà Kwon và nhóm của anh tạo ra là thực hiện cả hai kỹ thuật theo một cách có thể tránh được các điểm yếu trên. Giao thức để làm được điều này xoay quanh việc sử dụng một hỗn hợp các khóa công khai và mã hóa đối xứng, cũng tương tự như cách nó hoạt động trên web.

Với thay đổi này, kết quả sẽ tạo ra mạng lưới không chỉ chống lại được cả biện pháp tấn công chủ động và bị động, mà còn thay đổi tốt quy mô và không tiêu tốn quá nhiều thời gian. Theo các nhà nghiên cứu ước tính, tập tin chia sẻ cho hàng trăm người dùng có thể đạt tốc độ lý thuyết đến 100 KB/s, sử dụng mật độ băng thông ít hơn giống như các microblog có thể xử lý 100.000 người sử dụng với độ trễ chỉ 10 giây.

Kwon cho biết, giao thức này đã được thực hiện trên ba máy chủ, chạy trên một đường mạng LAN 1 Gb. Nhưng khác với lẽ thường, khi bổ sung thêm các máy chủ, hiệu suất lại thực sự giảm đi một cách đáng kể.

“Thực sự vẫn còn một số mục tiêu thiết kế không phù hợp.” Kwon cho biết. “Tuy nhiên, chúng có thể bổ sung cho nhau, tận dụng cả lợi thế về bảo mật của Riffle và các bộ ẩn danh kích thước lớn của Tor.”