Nazwa sieci nie jest przypadkowa. Działanie TOR opiera się na metaforze cebuli, która składa się z wielu warstw. Kiedy wysyłasz dane przez sieć TOR, dzieje się następujące rzeczy:

Szyfrowanie warstwowe

Twoje dane są pakowane w wiele warstw szyfrowania (tyle, ile węzłów znajduje się na zaplanowanej trasie).

Budowanie obwodu

Przeglądarka TOR losowo wybiera z listy węzłów (komputerów ochotników z całego świata) ścieżkę, która zazwyczaj składa się z trzech węzłów: Węzeł wejściowy (Guard), Węzeł pośredni (Middle) oraz Węzeł wyjściowy (Exit).

Zdejmowanie warstw

TOR pozwala nie tylko na anonimowe przeglądanie zwykłego internetu, ale także na hostowanie stron wewnątrz samej sieci. Są to tzw. ukryte usługi (często błędnie utożsamiane z całym "Dark Webem").

Strony te mają adresy kończące się na .onion (np. facebookwkhpilnemx...onion – oficjalny adres Facebooka w TOR).

Gdy chcesz wejść na taką stronę, oba komputery (Twój i serwera) łączą się z siecią TOR i umawiają na losowo wybranym węźle spotkań (rendezvous point).

Dzięki temu serwer nie zna Twojego adresu IP, a Ty nie znasz adresu IP serwera. Cała komunikacja jest zaszyfrowana end-to-end (od końca do końca), co oznacza, że nawet węzeł wyjściowy nie może jej podsłuchać.

Historia sieci TOR to jeden z najbardziej fascynujących i pełnych paradoksów rozdziałów w dziejach internetu. To opowieść o tym, jak tajny projekt wojskowy zamienił się w globalny symbol wolności słowa, a rząd USA stał się głównym sponsorem narzędzia, które jednocześnie utrudnia życie jego własnym służbom specjalnym.

Narodziny w tajnych laboratoriach (Lata 90.)

W połowie lat 90. XX wieku, gdy internet zaczynał się dynamicznie rozwijać, amerykańska marynarka wojenna (US Navy) i agencja DARPA stanęły przed poważnym problemem. Amerykańscy szpiedzy i agenci używali szyfrowania do ochrony treści swoich wiadomości. Szyfrowanie ukrywało jednak tylko treść (co mówią), ale nie metadane (z kim i kiedy rozmawiają).

Jeśli agent CIA w wrogim kraju łączył się z serwerem w Langley, wróg widział samo połączenie, co mogło wystawić agenta na niebezpieczeństwo.

W 1995 roku trójka matematyków i informatyków z Naval Research Laboratory (NRL) – Paul Syverson, Michael Reed i David Goldschlag – opracowała koncepcję "trasowania cebulowego" (onion routing). Ich celem było ukrycie samego faktu komunikacji.

Przekazanie pałeczki cywilom i narodziny "Tora" (Początek lat 2000.)

Na przełomie wieków do projektu dołączyli studenci i badacze z MIT (Massachusetts Institute of Technology) – Roger Dingledine i Nick Mathewson. Zrozumieli oni, że technologia wojskowa może być potężnym narzędziem do ochrony praw obywatelskich, prywatności i wolności słowa.

• W 2002 roku Dingledine, Mathewson i Syverson uruchomili pierwszą, eksperymentalną sieć (tzw. alpha network), składającą się z zaledwie kilku węzłów.
• W 2003 roku sieć otrzymała oficjalną nazwę Tor (The Onion Router).
• W 2004 roku kod źródłowy przeglądarki został udostępniony publicznie, a Dingledine i Mathewson zaczęli pracować nad nią na pełen etat.

Roger Dingledine, Nick Mathewson i Paul Syverson przedstawili pracę „Tor: The Second-Generation Onion Router" na 13. sympozjum bezpieczeństwa stowarzyszenia USENIX w piątek, 13 sierpnia 2004.

Założenie The Tor Project i wielki paradoks finansowania

W 2006 roku założono organizację non-profit The Tor Project, a jej pierwszym sponsorem fiskalnym została Electronic Frontier Foundation (EFF) – potężna organizacja broniąca praw cyfrowych.

Tu dochodzimy do największego geopolitycznego paradoksu Tora. Głównym sponsorem sieci przez lata był... Rząd Stanów Zjednoczonych.

Departament Stanu USA, Broadcasting Board of Governors (obecnie USAGM) oraz National Science Foundation przekazywały dziesiątki milionów dolarów na rozwój Tora. Dlaczego?

• Cel geopolityczny: USA chciały zapewnić narzędzia do omijania cenzury w państwach autorytarnych (Chiny, Iran, Rosja) oraz wspierać dysydentów i organizacje praw człowieka (np. podczas "Arabskiej Wiosny").
• Wewnętrzny konflikt w USA: Tworzyło to absurdalną sytuację, w której amerykańscy podatnicy finansowali narzędzie, z którego korzystali przestępcy, a agencje takie jak FBI czy NSA traciły przez nie śledztwa. Służby wywiadowcze wielokrotnie próbowały ograniczyć finansowanie Tora, ale za każdym razem blokował je Departament Stanu, argumentując, że Tor to kluczowy element amerykańskiej "miękkiej siły" (soft power) w walce o demokrację na świecie.

Narodziny "Dark Webu" i medialna sensacja (ok. 2011–2013 r.)

Przez pierwsze lata Tor był niszowym narzędziem dla geeków, aktywistów i dziennikarzy. Wszystko zmieniło się w 2011 roku, gdy w sieci powstał Silk Road – czarny rynek stworzony przez Rossa Ulbrichta (ukrywającego się pod pseudonimem Dread Pirate Roberts), gdzie można było kupić narkotyki i sfałszowane dokumenty, płacąc w Bitcoinach.

W 2013 roku FBI aresztowało Ulbrichta i zamknęło Silk Road. Media na całym świecie "odkryły" Tora.

• Otoczka medialna: Hollywood i prasa zaczęły przedstawiać Tor jako "cyfrowe podziemie", "raj dla pedofilów i morderców". Powstały seriale (np. Dark Web) i filmy, które demonizowały sieć.
• Rzeczywistość: The Tor Project i badacze (m.in. z Uniwersytetu w Surrey) wielokrotnie udowadniali, że przestępczość to margines użycia Tora. Z sieci na co dzień korzystają dziennikarze śledczy, pracownicy korporacji chroniący tajemnice handlowe, a nawet... same rządy (np. CIA czy Facebook posiadają swoje oficjalne strony w domenie .onion, aby pracownicy i sygnaliści mogli się z nimi bezpiecznie kontaktować).

Wojna wywiadowcza: Czy da się "złamać" Tora?

Po ujawnieniu dokumentów przez Edwarda Snowdena w 2013 roku dowiedziano się, jak NSA (Agencja Bezpieczeństwa Narodowego) patrzy na Tora. W wewnętrznych dokumentach NSA nazywała go "królem bezpiecznej, niskolatencyjnej komunikacji w internecie".

Służby specjalne na całym świecie zrozumiały, że nie da się złamać matematyki Tora (kryptografia jest zbyt silna). Zamiast tego zaczęły atakować "końce" sieci (użytkowników i serwery):

• Ataki na przeglądarkę: FBI wielokrotnie wykorzystywało luki w samym silniku przeglądarki (opartym na Firefox), aby zmusić komputer przestępcy do połączenia się bezpośrednio z serwerem FBI, pomijając sieć Tor i ujawniając prawdziwe IP (tzw. technika NIT - Network Investigation Technique).
• Przejęcie serwerów: W 2014 r. międzynarodowa operacja policyjna przejęła serwer "Freedom Hosting", który hostował tysiące nielegalnych stron .onion. Okazało się, że administrator serwera (Karl Karlsen) sam wstrzyknął do stron kod JavaScript, który demaskował użytkowników.
• Analiza ruchu: Agencje takie jak NSA czy brytyjskie GCHQ próbują masowo monitorować ruch w internecie, aby metodą korelacji czasu i rozmiaru pakietów łączyć węzły wejściowe z wyjściowymi.

Tor jako broń w wojnie hybrydowej (Współczesność)

Dziś Tor nie jest już tylko ciekawostką technologiczną – to pole bitwy w wojnie informacyjnej.

Historia Tora to dowód na to, że technologia sama w sobie jest neutralna. Narzędzie stworzone przez amerykańskich wojskowych do ochrony szpiegów, dzięki idei open-source i wsparciu aktywistów, stało się tarczą dla zwykłych ludzi przed inwigilacją.

TOR udowadnia również, że w erze cyfrowej prywatność jest prawem podstawowym, a walka o nią to nieustanny wyścig zbrojeń między inżynierami tworzącymi coraz lepsze szyfry a państwami, które za wszelką cenę chcą kontrolować przepływ informacji.

TOR to potężne narzędzie inżynierii społecznej i kryptograficznej. Z jednej strony jest bastionem wolności, prywatności i praw człowieka w erze masowej inwigilacji, z drugiej – kryjówką dla najciemniejszych zakątków internetu. Jego istnienie udowadnia, że w sieci walka między prywatnością a kontrolą trwa nieustannie.