การวิเคราะห์การใช้

การวิเคราะห์การใช้ หรือ การวิเคราะห์การสื่อสาร (อังกฤษ: Traffic analysis) เป็นกระบวนการดักฟังและตรวจสอบข่าวสาร/ข้อความ เพื่อสรุปหาข้อมูลจากรูปแบบการสื่อสาร ที่ทำได้แม้ข้อความจะเข้ารหัสลับและไม่สามารถถอดรหัสได้ โดยทั่วไป ยิ่งได้ข้อความจำนวนมากขึ้นเท่าไร รวมทั้งที่ดักฟังแล้วเก็บเอาไว้ ก็ยิ่งสามารถหาข้อมูลจากการใช้ระบบยิ่งขึ้นเท่านั้น เป็นสิ่งที่อาจทำในบริบทของข่าวกรองทางทหาร การต่อต้านการสืบราชการลับ การวิเคราะห์นิสัย และเป็นประเด็นปัญหาอย่างหนึ่งในความมั่นคงของระบบคอมพิวเตอร์ การวิเคราะห์อาจอำนวยด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์โดยเฉพาะ ๆ เทคนิคปัจจุบันอาจรวมการวิเคราะห์เครือข่ายทางสังคมในรูปแบบต่าง ๆ ในบริบทของข่าวกรองทางทหาร การวิเคราะห์การใช้เป็นส่วนพื้นฐานของข่าวกรองผ่านการสื่อสาร และสามารถเป็นแหล่งข้อมูลเกี่ยวกับแผนการและปฏิบัติการของกลุ่มเป้าหมาย รูปแบบการสื่อสารที่เป็นตัวอย่างรวมทั้ง การวิเคราะห์การใช้สัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการวิเคราะห์รหัสลับ (cryptanalysis, codebreaking) เพราะชื่อรหัสที่ใช้อ้างผู้สื่อสาร/สถานีสื่อสาร (call sign) และที่อยู่บ่อยครั้งจะเข้ารหัสลับ ดังนั้น บ่อยครั้งจึงต้องหาวิธีระบุบุคคล/สถานี การวิเคราะห์การใช้สามารถใช้แสดงความสำคัญของบุคคล หรือว่าอาจจะให้นัยถึงแผนการหรือการเคลื่อนไหว การรักษาความปลอดภัยของสายการสื่อสาร (Traffic-flow security) เป็นมาตรการเพื่อซ่อนทั้งการมีและคุณสมบัติต่าง ๆ ของข้อความในเครือข่ายไม่ให้วิเคราะห์การใช้ได้ ซึ่งสามารถทำได้โดยมีขั้นตอนปฏิบัติการหรือโดยการป้องกันที่ได้จากเครื่องมือเข้ารหัสลับ เทคนิคที่ใช้รวมทั้ง การรักษาความปลอดภัยของสายการสื่อสารเป็นส่วนหนึ่งของการรักษาความปลอดภัยของการสื่อสาร (communications security) Communications' Metadata Intelligence หรือ COMINT metadata เป็นศัพท์ในเรื่องข่าวกรองทางการสื่อสาร (COMINT) โดยหมายถึงการหาข่าวกรองโดยวิเคราะห์ข้อมูลเมทาที่ใช้ในการสื่อสาร ดังนั้น นี่จึงเป็นตัวอย่างของการวิเคราะห์การใช้เนื่องกับการสืบราชการลับ แม้ข่าวกรองที่เก็บการสื่อสารปกติจะมาจากการดักฟัง คือการดักการสื่อสารของกลุ่มเป้าหมายแล้วติดตามเนื้อหาที่สื่อสาร แต่ข่าวกรองโดยวิธีนี้ไม่ได้มาจากเนื้อหา แต่มาจากข้อมูลเมทาที่ใช้ในเทคนิคการสื่อสาร ข่าวกรองการสื่อสารที่ไม่ใช้เนื้อหาเช่นนี้มักใช้สรุปข้อมูลเกี่ยวกับผู้สื่อสารหรือสถานีสื่อสาร เช่น ตำแหน่ง ผู้ที่ติดต่อด้วย ปริมาณการใช้งาน/ปฏิบัติการ กิจวัตรและข้อยกเว้นของกิจวัตร ยกตัวอย่างเช่น ถ้ารู้ว่า หน่วยที่ส่งสัญญาณเป็นวิทยุส่งสารของหน่วยงานหนึ่ง ๆ การใช้อุปกรณ์หาทิศทาง (direction finding) จะช่วยให้กำหนดตำแหน่งของวิทยุส่งสารได้ ดังนั้น จึงสามารถติดตามการเปลี่ยนตำแหน่ง/การย้ายที่ และสามารถติดตามการย้ายตำแหน่งของหน่วยงานนี้ได้ โดยไม่ต้องดักฟังคำสั่งหรือรายงาน ถ้ารู้ว่าหน่วยงานนี้รายงานกลับไปยังผู้บัญชาการในรูปแบบหนึ่ง ๆ โดยเฉพาะ และรู้ว่ายังมีอีกหน่วยงานหนึ่งที่รายงานกลับไปยังผู้บัญชาการเดียวกันในรูปแบบเดียวกัน หน่วยงานสองหน่วยนี้ก็น่าจะเกี่ยวข้องกัน โดยข้อสรุปนี้มาจากข้อมูลเมทาเกี่ยวกับการส่งสัญญาณของหน่วยงาน ไม่ใช้มาจากเนื้อหาในสัญญาณ การใช้ข้อมูลเมทาเท่าที่มีอยู่สามารถใช้สร้างผังแสดงหน่วยต่าง ๆ ในสนามรบและความสัมพันธ์กับกันและกัน ถึงแม้จะสามารถทำได้เหมือนกันโดยดักฟังการสื่อสารระหว่างหน่วยต่าง ๆ แล้วพยายามเข้าใจว่าหน่วยไหนอยู่ที่ไหน แต่การวิเคราะห์ข้อมูลเมทาด้วยระบบอัตโนมัติสามารถร้างผังได้เร็วกว่า และเมื่อรวมกับการดักฟังการสื่อสาร ก็จะทำให้รู้กลยุทธ์ของอีกฝ่ายในสนามรบได้ดีกว่า การวิเคราะห์การสื่อสารก็เป็นปัญหาในเรื่องความมั่นคงของระบบคอมพิวเตอร์ด้วย ผู้โจมตีอาจได้ข้อมูลสำคัญจากการติดตามแพ็กเกตของเครือข่ายไม่ว่าจะโดยความบ่อยครั้งหรือโดยเวลาที่ส่ง การโจมตีโพรโทคอล SSH อาจใช้ข้อมูลเวลาเพื่อสรุปข้อมูลเกี่ยวกับรหัสผ่าน เพราะเมื่อใช้แบบโต้ตอบ SSH จะส่งการพิมพ์แต่ละอักษรเป็นข้อความ และเวลาในระหว่างการพิมพ์อักษรสามารถวิเคราะห์โดยใช้แบบจำลองมาร์คอฟซ่อนเร้น นักวิชาการได้อ้างว่า พวกเขาสามารถหารหัสผ่านเทียบกับการโจมตีด้วยการลองหา (brute force) ได้เร็วกว่า 50 เท่า สภาพนิรนามสามารถได้จากการใช้ระบบการจัดเส้นทางแบบหัวหอม (Onion routing) แต่การวิเคราะห์การสื่อสารก็สามารถใช้โจมตีระบบสื่อสารนิรนามเช่น เครือข่ายทอร์ ในปี 2001 นักวิทยาการรหัสลับได้แสดงการโจมตีระบบบริการนิรนามอาศัยการวิเคราะห์การสื่อสาร ในปี 2005 นักวิทยาการคอมพิวเตอร์ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ได้แสดงว่า การวิเคราะห์การสื่อสารช่วยให้ศัตรูบอกได้ว่า คอมพิวเตอร์โหนดไหนเป็นผู้ส่งต่อสัญญาณ ซึ่งลดสภาพนิรนามที่ทอร์ให้บริการ คือพวกเขาได้แสดงว่า กระแสข้อมูลที่ตรวจดูโดยวิธีอื่นจะไม่เกี่ยวกัน สามารถเชื่อมกลับไปยังผู้เริ่มส่งข้อความเดียวกัน ระบบบริการส่งอีเมลล์ต่อแบบนิรนามสามารถโจมตีได้ด้วยการวิเคราะห์การสื่อสาร ถ้าพบอีเมลล์หนึ่งส่งเข้าหาระบบบริการ แล้วพบอีกอีเมลล์หนึ่งที่มีขนาดเท่ากัน (แต่ได้สร้างสภาพนิรนาม) ออกจากระบบหลังจากนั้นไม่นาน ผู้วิเคราะห์การสื่อสารก็อาจเชื่อมคนส่งกับคนรับในที่สุดอย่างอัตโนมัติได้ แม้ก็มีการส่งอีเมลล์ต่อหลายอย่างที่สามารถลดประสิทธิภาพของการวิเคราะห์การสื่อสาร การเอาชัยต่อการวิเคราะห์การสื่อสารเป็นเรื่องยาก ถ้าไม่ทำการทั้งสองอย่างคือเข้ารหัสข้อความและปิดบังการส่งสัญญาณของสาย/ช่อง คือในช่วงที่ไม่มีการส่งข้อความจริง ช่องจะต้อง "ปิดบัง" โดยการส่งข้อมูลลวง ที่คล้ายกับข้อมูลจริงที่เข้ารหัสลับ และดังนั้น เป็นการรักษาอัตราการส่งถ่ายข้อมูลให้สม่ำเสมอ "มันยากมากที่จะซ่อนข้อมูลในเรื่องขนาดและเวลาของข้อความ วิธีแก้ปัญหาที่รู้บังคับให้อะลิซ (คือผู้ใช้) ต่องส่งสายข้อความอย่างต่อเนื่องในอัตราการส่งถ่ายข้อมูลสูงสุดที่อาจจะต้องใช้ในอนาคต... นี่อาจเป็นสิ่งที่ยอมรับได้ในการประยุกต์ใช้ทางทหาร แต่ยอมรับไม่ได้ในการประยุกต์ใช้ทางพลเรือนโดยมาก" ปัญหาการทหารเทียบกับพลเรือนจะพบในสถานการณ์ที่ผู้ใช้งานจะต้องเสียค่าบริการการเชื่อมต่อตามปริมาณข้อมูลที่ส่ง แม้แต่การเข้าถึงอินเทอร์เน็ต ซึ่งไม่ได้จ่ายบริการตามแพ็กเกต ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตก็มีข้อสมมุติทางสถิติว่า ผู้ใช้บริการจะไม่ได้ใช้งาน 100% ตลอดเวลา ซึ่งผู้ใช้วิธีการปิดบังจะต้องทำ โดยไม่สามารถแก้ได้ด้วยการเพิ่มอัตราการส่งถ่ายข้อมูลของสาย เพราะวิธีการปิดบังก็จะใช้ส่วนที่เพิ่มจนหมดด้วย ถ้าการปิดบัง ที่สามารถสร้างเข้ากับระบบเข้ารหัสลับแบบต้นจนถึงปลาย (end-to-end) กลายเป็นเรื่องสามัญ ผู้ให้บริการก็จะต้องเปลี่ยนข้อสมมุติเกี่ยวกับการใช้บริการ