TOR(the onion routing)

TOR의 핵심 작동 원리는 기존의 직접적인 온라인 라우팅 방식을 근본적으로 변형하여, 사용자의 익명성과 프라이버시를 보호하는 데 있습니다. 일반적인 인터넷 통신에서는 데이터 패킷이 발신지 IP 주소와 목적지 IP 주소를 헤더에 담아 비교적 효율적인 경로로 전송됩니다. 이는 마치 발신인과 수신인 주소가 적힌 봉투를 우체국이 배달하는 것과 유사합니다. 반면, TOR는 이러한 직접적인 경로를 여러 계층으로 암호화된 가상의 터널, 즉 회로를 통해 우회시키는 방식을 채택합니다.

통신 과정은 다중 암호화 계층 구조를 기반으로 합니다. 사용자의 Tor 브라우저는 먼저 디렉토리 서버로부터 공개된 Tor 노드 목록을 받아옵니다. 그 후, 무작위로 선택된 세 개의 노드(입구 노드, 중간 노드, 출구 노드)로 구성된 회로를 설정합니다. 데이터는 목적지에 도달하기 전에 이 세 노드를 순차적으로 통과하며, 각 통과 지점에서 한 겹의 암호화가 제거됩니다. 이는 마치 양파 껍질을 벗기는 것과 같아 "온라인 라우팅"이라는 이름의 유래가 되었습니다.

암호화는 각 구간별로 적용되어 어떤 단일 노드도 통신의 전체 경로를 알 수 없도록 합니다. 사용자는 데이터를 출구 노드에 도달할 때까지 해독할 수 없는 상태로 입구 노드에 보냅니다. 입구 노드는 자신의 암호화 계층만 제거하고 다음 중간 노드로 전달합니다. 중간 노드는 다시 자신의 계층을 제거하고 출구 노드로 전달합니다. 최종적으로 출구 노드에서 마지막 암호화 계층이 제거되면 원본 데이터가 나와 최종 목적지 웹 서버로 전송됩니다. 이 과정에서 출구 노드는 데이터의 출처를 알 수 없으며, 입구 노드는 데이터의 최종 목적지를 알 수 없습니다.

이 구조의 결과, 목적지 웹 서버는 통신이 Tor 네트워크의 출구 노드에서 온 것으로만 인식하게 됩니다. 반대로 네트워크를 감시하는 관찰자는 사용자의 로컬 인터넷 서비스 제공자라면 사용자가 Tor에 연결했다는 사실은 알 수 있지만, 어떤 웹사이트를 방문하는지는 알 수 없습니다. 이처럼 계층적 암호화와 분산된 라우팅을 결합함으로써 TOR는 사용자의 신원과 행위를 네트워크 트래픽으로부터 분리하는 강력한 익명 통신 채널을 제공합니다.

Tor 네트워크에서 익명성을 보장하는 핵심 메커니즘은 임시적인 암호화 통신 경로인 회로를 구성하는 것이다. 사용자의 트래픽은 출발지에서 목적지까지 직접 전송되지 않으며, 대신 Tor 네트워크 내에 무작위로 선택된 세 개의 릴레이 노드를 순차적으로 거치는 회로를 통해 전달된다. 이 세 노드는 각각 입구 노드(가드 노드), 중간 노드, 출구 노드로 불린다. 회로는 일반적으로 약 10분마다 새로 구성되어 장기간 동일한 경로로 트래픽이 흐르는 것을 방지한다.

회로 구성은 단계적 암호화를 통해 이루어진다. 사용자의 Tor 브라우저는 먼저 디렉토리 서버로부터 공개 릴레이 목록을 받아온다. 그런 다음, 목적지 서버에 도달할 수 있는 출구 노드를 포함하여 세 개의 노드를 무작위로 선택한다. 선택 과정에서 노드의 성능, 부하, 정책(예: 특정 포트 차단 여부) 등을 고려한다. 브라우저는 선택한 첫 번째 노드(입구 노드)와의 연결을 수립하고, 이를 통해 두 번째 노드(중간 노드)와의 연결을 확장하며, 최종적으로 세 번째 노드(출구 노드)까지 연결을 확장하여 3-hop 회로를 완성한다.

각 홉(hop)마다 별도의 암호화 계층이 적용된다. 사용자는 회로의 각 노드와 독립적인 암호화 키를 협상한다. 데이터를 보낼 때는 마치 양파를 겹겹이 감싸는 것처럼, 출구 노드용 암호화, 중간 노드용 암호화, 입구 노드용 암호화를 순서대로 적용한다. 데이터가 회로를 따라 이동할 때 각 노드는 자신에게 해당하는 암호화 계층 하나만을 벗겨내고, 다음 목적지(노드)를 알려주는 라우팅 정보를 확인한 후 다음 홉으로 전달한다. 이 과정을 거치면 최종 출구 노드에서만 최종적인 평문 데이터가 복호화되어 인터넷상의 목적지 서버로 전송된다.

이 구조의 결과로, 회로 상의 어느 단일 노드도 통신의 전체 경로를 알 수 없다. 입구 노드는 사용자의 실제 IP 주소를 알지만, 사용자가 접속하는 최종 목적지는 알지 못한다. 반대로 출구 노드는 목적지를 알지만, 그 트래픽이 어느 사용자로부터 시작되었는지는 알 수 없다. 중간 노드는 출발지와 목적지 모두를 알지 못한다. 이렇게 책임이 분산됨으로써 강력한 익명성이 실현된다.

Tor 네트워크에서 데이터는 무작위로 선택된 세 개의 릴레이 노드를 거쳐 구성된 회로를 통해 전송된다. 이 세 노드는 각각 입구 노드(가드 릴레이), 중간 노드, 출구 노드라는 고유한 역할을 담당하며, 계층적 암호화를 통해 각 구간의 연결 정보를 분리한다.

첫 번째 노드인 입구 노드는 사용자의 Tor 클라이언트가 최초로 연결하는 지점이다. 사용자의 실제 IP 주소를 알 수 있는 유일한 노드이지만, 사용자가 접속하려는 최종 목적지는 알 수 없다. 이 노드는 일반적으로 안정성과 대역폭이 검증된 장기 운영 릴레이로 선택된다[1]. 두 번째 노드인 중간 노드는 입구 노드와 출구 노드 사이의 연결을 중계한다. 이 노드는 사용자의 실제 IP 주소도, 트래픽의 최종 목적지도 알지 못하며, 암호화된 데이터를 전달하는 역할만 수행한다. 하나의 회로에는 보통 하나의 중간 노드만 사용되지만, 보안 수준을 높이기 위해 여러 개가 사용될 수도 있다.

마지막 노드인 출구 노드는 회로의 끝단에 위치하여 Tor 네트워크에서 일반 인터넷으로 트래픽을 내보내는 관문 역할을 한다. 이 노드는 암호화된 계층을 최종적으로 해제하여 사용자의 실제 요청(예: 웹사이트 접속)을 목적지 서버로 전송하고, 그 응답을 다시 회로를 통해 사용자에게 돌려준다. 따라서 출구 노드는 사용자의 트래픽 내용을 볼 수 있지만, 그 트래픽이 어느 사용자에게서 시작되었는지는 알 수 없다. 출구 노드의 운영은 법적 책임 문제 등으로 인해 자원봉사자에게 부담이 될 수 있어, Tor 네트워크에서 상대적으로 수가 적은 경우가 많다.

Tor 네트워크는 전 세계에 흩어져 있는 수천 개의 자원봉사 서버, 즉 릴레이로 구성된 분산형 네트워크이다. 이 네트워크의 핵심 목적은 사용자의 인터넷 트래픽을 여러 릴레이를 통해 우회시켜, 통신의 출발지와 목적지를 관찰자로부터 숨기는 것이다. 네트워크에 참여하는 각 릴레이 노드는 자원봉사자에 의해 운영되며, 특정 중앙 기관의 통제를 받지 않는다. 이 분산 구조는 네트워크의 탄력성과 검열 저항성을 높이는 데 기여한다.

릴레이 노드는 기능에 따라 세 가지 주요 유형으로 구분된다. 첫째, 가드 노드(Guard Node, 입구 노드)는 사용자의 Tor 클라이언트가 최초로 연결하는 노드이다. 둘째, 미들 노드(Middle Node, 중간 노드)는 가드 노드와 엑시트 노드(Exit Node, 출구 노드) 사이에서 트래픽을 중계한다. 셋째, 엑시트 노드는 최종적으로 일반 인터넷으로 트래픽을 내보내는 노드이다. 이 세 계층을 거치는 다중 암호화 계층 구조가 Tor의 익명성 보장의 기본 메커니즘이다.

네트워크의 상태 정보를 유지하고 공유하는 것은 디렉토리 서버의 역할이다. 디렉토리 서버는 현재 활성 상태인 모든 릴레이 노드의 목록, 공개 키, IP 주소, 대역폭, 운영 정책(예: 엑시트 노드 여부) 등의 메타데이터를 수집하여 정기적으로 갱신된 디렉토리 문서를 생성한다. Tor 클라이언트는 이 문서를 다운로드받아 안정적이고 빠른 회로 구성에 최적인 노드들을 선택한다.

Tor 네트워크의 규모와 성능은 지속적으로 변동한다. 노드의 수, 지리적 분포, 총 대역폭 용량은 네트워크 건강 상태의 주요 지표이다. 일반적으로 더 많은 릴레이와 더 높은 대역폭은 네트워크의 전반적인 처리 속도와 안정성을 향상시킨다. 네트워크의 분산적 특성은 단일 장애점을 제거하지만, 동시에 특정 국가의 대규모 릴레이 집중이나 주요 디렉토리 서버에 대한 공격과 같은 새로운 취약점을 만들 수도 있다.

Tor 브라우저는 Tor 네트워크를 통해 안전하게 인터넷을 탐색할 수 있도록 설계된 특수한 웹 브라우저이다. 이 브라우저는 Mozilla Firefox의 확장 수정판을 기반으로 하며, 사용자의 익명성과 프라이버시를 보호하기 위해 여러 가지 사전 구성된 보안 기능과 설정을 포함한다. 사용자가 별도의 복잡한 네트워크 설정 없이도 Tor 네트워크에 쉽게 연결할 수 있도록 하는 것이 주요 목표이다.

Tor 브라우저의 핵심 기능은 사용자의 트래픽을 자동으로 Tor 회로를 통해 라우팅하는 것이다. 브라우저를 실행하면 Tor 클라이언트가 내장되어 있어 자동으로 네트워크에 연결되고, 모든 웹 트래픽은 암호화된 계층으로 구성된 경로를 통해 전송된다. 또한 브라우저는 사용자를 식별할 수 있는 정보를 누출하는 것을 방지하기 위해 여러 보호 장치를 기본적으로 활성화한다. 예를 들어, 자바스크립트와 같은 활성 콘텐츠의 실행을 제한하고, 브라우저 핑거프린팅을 방해하기 위해 사용자 에이전트 문자열 등을 표준화한다.

보안과 편의성을 위해 다음과 같은 주요 구성 요소와 설정을 포함한다.

Tor 브라우저는 이동식 매체에 설치하여 휴대할 수 있는 기능도 제공한다. 이는 공용 컴퓨터 등에서도 자신의 개인 설정을 유지하면서 안전하게 사용할 수 있게 한다. 그러나 사용자는 브라우저의 보안 설정을 변경하거나 추가 플러그인을 설치하지 말아야 하며, 최신 버전으로 유지하는 것이 중요하다. 이러한 주의를 기울이지 않으면 익명성이 손상될 수 있다.

디렉토리 서버는 Tor 네트워크의 중앙 조정자 역할을 하는 특수한 서버이다. 이 서버는 네트워크에 참여하고 있는 모든 릴레이 노드의 정보를 유지 관리하고, 이를 필요로 하는 Tor 사용자에게 제공한다. 디렉토리 서버 없이는 사용자가 신뢰할 수 있는 경로를 구성할 수 없다.

디렉토리 서버가 관리하는 주요 정보는 릴레이 노드의 공개키, IP 주소, 대역폭, 운영 정책(예: 어떤 포트를 허용하는지), 그리고 노드의 온라인 상태이다. 이 데이터는 정기적으로 갱신되는 네트워크 합의문이라는 문서로 패키징된다. 사용자의 Tor 클라이언트는 이 합의문을 다운로드하여 현재 사용 가능한 노드 목록과 그 특성을 파악한 후, 무작위로 3개의 노드(입구, 중간, 출구)를 선택해 회로를 구성한다.

초기 Tor 네트워크는 소수의 신뢰할 수 있는 디렉토리 서버에 의존했으나, 확장성과 분산화를 위해 시스템이 진화했다. 현재는 대부분의 클라이언트가 합의문을 캐시하고 제공하는 일반 릴레이 노드인 디렉토리 미러에서 정보를 얻는다. 그러나 여전히 합의문을 작성하고 서명하는 권한은 10개 내외의 신뢰된 관리 디렉토리 서버에 의해 제한된다. 이 구조는 악의적인 노드가 허위 정보로 네트워크를 오염시키는 것을 방지한다.

이 메커니즘은 사용자가 직접 모든 노드를 탐색하거나 신뢰할 수 없는 출처에 의존할 필요 없이, 효율적이고 안전하게 라우팅 경로를 설정할 수 있게 한다.

TOR의 핵심 목적은 사용자의 인터넷 활동을 익명화하고 디지털 프라이버시를 보호하는 것이다. 이는 레이어드 암호화와 온라인 라우팅을 통해 달성된다. 사용자의 데이터는 Tor 네트워크 내에서 무작위로 선택된 세 개의 릴레이 노드를 거치며, 각 노드에서는 암호화의 한 층씩만 벗겨지기 때문에 어떤 단일 노드도 통신의 출발지와 목적지를 동시에 알 수 없다. 이 구조는 마치 편지가 여러 번 봉투에 쌓여 중간 우체국들을 거쳐 전달되는 것과 유사하다.

익명성은 두 가지 차원에서 제공된다. 첫째, 목적지 서버(예: 웹사이트)는 최종 릴레이인 출구 노드의 IP 주소만을 보게 되므로, 실제 사용자의 IP 주소와 지리적 위치를 알 수 없다. 둘째, 사용자의 인터넷 서비스 제공자(ISP)나 로컬 네트워크 감시자는 사용자가 Tor 네트워크에 연결한다는 사실은 알 수 있지만, 사용자가 최종적으로 어떤 웹사이트나 서비스에 접속하는지는 알 수 없다. 이는 통신의 출발지와 목적지를 서로 다른 주체로부터 숨기는 효과를 낳는다.

프라이버시 보호 측면에서 Tor는 대규모 감시와 트래픽 분석으로부터 사용자를 보호하는 도구로 기능한다. 일상적인 웹 검색, SNS 이용, 이메일 확인과 같은 활동도 제삼자에 의해 프로파일링되거나 추적되는 것을 방지할 수 있다. 특히 검열이 심한 국가나 표현의 자유가 제한된 지역에서 정보에 접근하거나 의사를 표현할 때 중요한 역할을 한다.

그러나 완벽한 익명성은 존재하지 않으며, 사용자의 운영체제 취약점, 부적절한 브라우저 설정, 또는 사용자 자신의 실수(예: 개인정보를 직접 입력) 등으로 인해 익명성이 깨질 수 있다. 따라서 Tor는 높은 수준의 프라이버시를 제공하는 강력한 도구이지만, 사용자는 그 한계를 이해하고 보안 설정을 준수해야 한다.

Tor는 사용자의 실제 IP 주소와 위치를 숨김으로써 국가나 조직이 시행하는 인터넷 검열을 우회하는 데 효과적으로 사용된다. 이는 인터넷 차단이 이루어지는 지역에서 정보에 자유롭게 접근할 수 있는 통로를 제공한다.

작동 방식상, Tor 트래픽은 일반적인 웹 트래픽과 구별되기 때문에, 일부 국가는 Tor 네트워크 자체를 차단하려 시도한다. 이를 극복하기 위해 Tor 프로젝트는 브리지(Bridge) 노드라는 특수한 중계 노드를 제공한다. 브리지 노드의 주소는 공개 디렉토리에 등록되지 않아 차단 목록에 쉽게 올라가지 않으며, 사용자는 관측 가능성 도구나 이메일을 통해 브리지 주소를 얻을 수 있다. 더욱 발전된 형태로 오비퓨스(obfs4)와 같은 플러그 가능 전송 프로토콜이 사용되기도 한다. 이 기술은 Tor 트래픽을 일반적인 HTTPS 트래픽처럼 위장시켜 심층 패킷 검사를 통한 차단을 회피하는 데 도움을 준다.

주요 활용 사례는 다음과 같다.

이러한 검열 우회 기능은 표현의 자유와 정보 접근권이라는 측면에서 긍정적 평가를 받지만, 동시에 해당 국가의 법률을 위반하는 행위가 될 수 있어 법적 논란의 대상이 되기도 한다.

Tor는 취약한 환경에서 활동하는 저널리스트와 인권 활동가에게 필수적인 도구로 널리 활용된다. 이들은 정부의 감시나 억압으로부터 소스를 보호하고, 검열된 정보에 접근하며, 안전하게 소통해야 하는 경우가 많다. Tor 네트워크를 통해 IP 주소를 숨기고 통신을 암호화함으로써, 신원이 노출될 경우 심각한 위협을 받을 수 있는 이들에게 중요한 익명성과 보안을 제공한다.

특히, 검열이 심한 국가나 지역에서 저널리스트들은 Tor를 사용해 자유롭게 뉴스에 접근하고, 검열을 우회하여 사실을 보도할 수 있다. 또한 위협 모델링에 따라, 민감한 정보원과의 연락이나 내부 고발자로부터 자료를 안전하게 전달받는 경로로 Tor 네트워크가 사용되기도 한다. 활동가들은 조직 내부의 소통이나 국제 인권 단체와의 협업 과정에서 감시를 피하기 위해 Tor를 활용한다.

Tor는 단순히 웹 서핑을 익명화하는 것을 넘어서, Tor 허니웹 서비스를 통해 안전하게 웹사이트를 호스팅하는 데도 사용된다. 이는 '다크웹'의 일부로 알려져 있지만, 사실은 정부나 기업의 검열로부터 독립적인 저널리즘 플랫폼이나 인권 보고서를 게시하는 데 활용된다. 예를 들어, 프로퍼블리카나 위키리크스와 같은 매체는 과거에 Tor를 통해 익명으로 정보를 제보받는 경로를 운영한 바 있다.

이러한 활용은 디지털 시대의 언론과 시민 사회 활동에 있어서 프라이버시와 표현의 자유를 수호하는 데 기여한다. 그러나 동시에, Tor 사용 자체가 특정 국가에서 의심의 대상이 될 수 있어 사용자는 추가적인 운영 보안 지침을 따라야 한다.

Tor 네트워크를 통한 트래픽 전송은 일반적인 인터넷 접속에 비해 상당한 속도 저하를 동반한다. 이는 익명성을 달성하기 위한 설계상의 필연적인 결과이다. 데이터는 Tor 네트워크 내에서 무작위로 선택된 세 개의 릴레이 노드를 거쳐 전송되며, 각 구간마다 암호화 계층이 하나씩 제거되는 복잡한 과정을 거친다. 이 과정에서 각 노드의 처리 지연과 네트워크 홉(hop)이 증가하며, 특히 전 세계에 분산된 자원 기반의 자원 봉사자 노드를 사용하기 때문에 노드 간의 물리적 거리와 대역폭 제한이 속도에 직접적인 영향을 미친다.

속도 저하의 주요 원인은 다음과 같이 요약할 수 있다.

이러한 속도 문제는 실시간성이 요구되는 활동에는 큰 장애물로 작용한다. 고화질 스트리밍 영상 시청이나 대용량 파일 다운로드, 실시간 음성 통화 등은 Tor를 통해 수행하기에 매우 비효율적이거나 사실상 불가능한 경우가 많다. 사용자는 높은 수준의 프라이버시와 익명성을 얻는 대신, 일반적인 웹 서핑에서도 체감할 수 있는 느린 응답 속도를 감수해야 한다.

Tor 프로젝트는 지속적으로 네트워크 성능을 개선하기 위해 노력하고 있다. 더 많은 대역폭을 가진 릴레이 노드의 참여를 장려하고, 회로 선택 알고리즘을 최적화하며, 네트워크 프로토콜 자체의 효율성을 높이는 연구가 진행 중이다. 그러나 근본적인 트레이드오프 관계 때문에, 완전한 익명성과 높은 처리 속도를 동시에 달성하는 것은 기술적으로 어려운 과제로 남아 있다.

Tor 네트워크를 통과하는 트래픽은 여러 중계 노드를 거치며 암호화 계층을 하나씩 벗겨내 최종적으로 출구 노드에서 일반 인터넷으로 나간다. 이 지점에서 트래픽은 더 이상 Tor 네트워크 내부의 암호화로 보호받지 못한다. 따라서 출구 노드를 운영하는 주체가 트래픽을 감시하거나 로깅한다면, 사용자가 접속하는 목적지 서버(예: 일반 웹사이트)와 주고받는 평문 데이터를 확인할 수 있다[3].

이러한 감시는 다양한 목적으로 이루어진다. 연구자나 네트워크 관리자가 통계를 수집하기도 하지만, 악의를 가진 공격자나 특정 기관이 사용자의 활동을 모니터링하기 위해 악성 출구 노드를 운영할 수도 있다. 출구 노드 감시를 통해 사용자의 로그인 정보, 검색어, 다운로드 내용 등이 노출될 위험이 존재한다.

출구 노드의 취약점을 완화하기 위한 방법이 존재한다. 사용자는 가능한 한 HTTPS를 사용하는 웹사이트에 접속하여 출구 노드와 목적지 서버 간 통신을 추가로 암호화해야 한다. 또한 Tor 브라우저는 기본적으로 일부 비암호화 프로토콜 접근을 차단하는 등 보안 설정이 되어 있다. 그러나 이러한 조치들도 출구 노드에서 목적지 서버로 향하는 트래픽의 목적지 주소(IP 주소) 자체를 숨길 수는 없다는 근본적인 한계를 지닌다.

Tor 네트워크는 자원 기여자들이 운영하는 릴레이 노드로 구성되며, 이 중 일부는 악의적인 운영자에 의해 통제될 수 있습니다. 이러한 악성 노드는 사용자의 익명성을 훼손하거나 공격을 수행하기 위해 네트워크에 침투합니다. 주요 위협으로는 트래픽 분석을 통한 사용자 식별, 암호화된 통신의 변조 또는 차단, 그리고 사용자를 악성 서버로 유도하는 것이 포함됩니다.

특히, 공격자가 네트워크 내에서 충분한 수의 노드를 통제할 때 발생할 수 있는 공격이 있습니다. 예를 들어, 하나의 악성 입구 노드와 하나의 악성 출구 노드가 동일한 통신 회로에 배치될 경우, 공격자는 트래픽의 입출력을 연관지어 사용자의 실제 IP 주소와 목적지를 동시에 확인할 수 있습니다. 이를 '연관성 공격'이라고 합니다. 또한, 악성 출구 노드는 사용자의 최종 목적지로 향하는 암호화되지 않은 트래픽(예: HTTP 사이트 접속)을 감시하거나 변조할 수 있습니다.

Tor 프로젝트는 이러한 위협을 완화하기 위해 지속적으로 프로토콜과 알고리즘을 개선하고 있습니다. 예를 들어, 경로 선택 알고리즘을 강화하여 동일한 자치 시스템(AS)이나 가족 내의 노드가 하나의 회로에 배치되는 것을 피하도록 합니다. 또한 사용자에게는 항상 HTTPS와 같은 엔드투엔드 암호화를 사용하고, Tor 브라우저의 보안 설정을 최대로 유지할 것을 권장합니다.

Tor 네트워크가 제공하는 강력한 익명성은 합법적인 프라이버시 보호와 표현의 자유를 위한 도구로 활용되는 동시에, 다양한 불법 활동의 플랫폼으로도 악용되어 왔다. 특히 다크웹 상에서 운영되는 암시장은 이러한 논란의 중심에 있다.

초기 대표적인 암시장인 실크 로드는 마약, 위조 문서, 해킹 도구 등 불법 상품과 서비스의 거래소로 기능하며 Tor의 악용 사례로 널리 알려졌다. 이후 법 집행 기관의 단속으로 실크 로드가 폐쇄되었지만, 유사한 수많은 암시장들이 계속해서 생겨나고 있다. 이러한 시장들은 일반적으로 비트코인과 같은 암호화폐를 결제 수단으로 사용하며, Tor와 결합되어 판매자와 구매자의 신원을 숨기는 데 이용된다.

암시장 외에도 Tor 네트워크는 해킹 포럼, 불법 포르노그래피 유통, 금융 사기, 지적 재산권 침해 컨텐츠 공유 등 다양한 범죄 활동의 통로로 지목받고 있다. 이로 인해 Tor는 때때로 '범죄자의 도구'라는 낙인이 찍히기도 한다. 법 집행 기관은 출구 노드 감시, 네트워크 분석, 암시장 운영자 신원 추적 등의 방법으로 이러한 불법 활동을 조사하고 단속해 왔다.

Tor 프로젝트 측은 그들의 기술이 본질적으로 중립적이며, 프라이버시를 추구하는 모든 사람을 위한 것이라고 주장한다. 그들은 불법 활동의 존재를 인정하지만, 이는 전화나 인터넷과 같은 다른 통신 기술도 마찬가지이며, 기술 자체보다 그 용도를 규제해야 한다는 입장을 보인다. 그러나 암시장과의 연관성은 Tor에 대한 대중의 인식과 법적·정치적 논쟁에 지속적인 영향을 미치고 있다.

Tor 네트워크가 제공하는 강력한 익명성은 정부 기관의 감시 활동과 규제 정책에 대한 지속적인 논쟁을 불러일으켰다. 일부 국가에서는 사이버 범죄나 국가 안보를 위협하는 활동이 Tor를 통해 이루어진다는 이유로 네트워크 사용을 제한하거나 차단하려는 시도를 한다. 이러한 규제 움직임은 표현의 자유와 프라이버시권이라는 기본권과 충돌하며, 어디까지가 합법적인 감시이고 어디서부터가 과도한 통제인지에 대한 윤리적, 법적 논쟁을 낳는다.

감시 측면에서, 법 집행 기관은 Tor가 마약, 무기, 아동 포르노그래피 거래와 같은 심각한 불법 활동의 온상이 될 수 있다고 지적한다. 이에 따라 출구 노드를 운영하거나 트래픽을 분석하여 사용자를 식별하려는 기술적·법적 노력이 이루어지고 있다. 그러나 이러한 감시 시도는 네트워크의 핵심 설계 원칙인 익명성을 훼손할 위험이 있으며, 정치적 탄압을 피하는 반체제 인사나 저널리스트와 같은 합법적 사용자들에게도 피해를 줄 수 있다는 비판을 받는다.

국가별 규제 접근 방식은 크게 다르다. 일부 국가는 Tor 네트워크에 대한 접속 자체를 차단하는 반면, 다른 국가는 Tor 사용을 합법적으로 인정하되 불법 활동에 대한 수사에 초점을 맞춘다. 이 차이는 인터넷 검열과 네트워크 중립성에 대한 각국의 입장 차이를 반영한다. 규제 논쟁은 단순한 기술적 문제를 넘어, 디지털 시대의 시민의 자유와 정부의 권한 사이의 균형을 어떻게 맞출 것인지에 대한 근본적인 사회적 합의를 요구하는 문제이다.

Tor 브라우저는 Tor 네트워크에 쉽게 접속할 수 있도록 설계된 수정된 파이어폭스 브라우저 번들이다. 공식 Tor 프로젝트 웹사이트에서 무료로 다운로드할 수 있으며, 윈도우, macOS, 리눅스, 안드로이드 운영 체제를 지원한다. 다운로드 파일은 설치 프로그램이 아닌 포터블 애플리케이션 형태로 제공되는 경우가 많아, USB 드라이브에 저장하여 이동 중에도 사용할 수 있다.

실행 파일을 시작하면, 브라우저는 먼저 네트워크 설정을 확인하고 Tor 네트워크에 연결하기 위한 회로를 구성한다. 이 과정에서는 일반적으로 디렉토리 서버에서 최신 노드 목록을 가져온다. 초기 연결에는 수초에서 수십 초가 소요될 수 있으며, 연결 성공 시 브라우저 창이 열리고 시작 페이지가 표시된다. 연결 실패 시에는 네트워크 제한 환경(예: 일부 국가나 조직의 방화벽)을 우회하기 위한 '브리지' 설정 옵션이 제공된다.

사용자는 표준 웹 브라우저와 유사하게 주소창에 URL을 입력하여 탐색을 시작할 수 있다. 모든 트래픽은 자동으로 Tor 회로를 통해 라우팅된다. 보안을 강화하기 위해 브라우저에는 여러 기본 설정이 적용되어 있으며, 여기에는 추적 방지 기능, 자동으로 HTTPS 사용을 권장하는 확장 프로그램(HTTPS Everywhere), 그리고 자바스크립트의 일부 기능을 제한하는 노스크립트 확장 프로그램이 포함된다. 그러나 이러한 설정은 일부 웹사이트의 정상적인 작동을 방해할 수 있어 사용자가 상황에 따라 조정해야 할 수도 있다.

Tor 브라우저를 실행한 후, 기본적인 보안 설정을 조정하여 익명성과 보안을 강화할 수 있습니다. 브라우저 상단의 '양파 아이콘'을 클릭하면 '보안 설정' 메뉴에 접근할 수 있습니다. 여기서는 세 가지 보안 수준(표준, 안전함, 매우 안전함) 중 하나를 선택할 수 있으며, 각 수준은 자바스크립트, 미디어 자동 재생, 특정 글꼴 및 기타 기능의 허용 여부를 점진적으로 제한합니다.

보안 수준을 높이면 일부 웹사이트의 기능이 제대로 작동하지 않을 수 있습니다. 예를 들어, '매우 안전함' 수준에서는 대부분의 자바스크립트가 비활성화되어 동적 콘텐츠를 제공하는 사이트의 레이아웃이 깨지거나 로그인이 불가능할 수 있습니다. 사용자는 자신의 위험 프로필과 편의성 요구 사이에서 균형을 찾아 적절한 수준을 선택해야 합니다.

또한, 브라우저 창 크기를 조정하지 말고, 문서나 미디어 파일을 Tor 브라우저 외부에서 다운로드하여 열지 않는 것이 좋습니다. 이러한 행위는 사용자의 실제 IP 주소를 노출시킬 수 있는 위험을 초래합니다. 항상 Tor 브라우저를 최신 버전으로 유지하고, 플러그인이나 확장 프로그램을 설치하지 않는 것이 기본 원칙입니다.

I2P는 'Invisible Internet Project'의 약자로, 완전히 분산된 구조의 익명 통신 네트워크를 지향하는 오픈 소스 프로젝트이다. Tor가 익명으로 일반 인터넷에 접근하는 데 초점을 맞춘 반면, I2P는 자체 네트워크 내에서 서비스와 애플리케이션이 실행되는 '네트워크 속의 네트워크'를 구축하는 것을 목표로 한다. 사용자 간의 모든 통신은 여러 계층의 암호화와 네트워크 참여자들이 서로를 중계하는 분산 경로를 통해 이루어진다.

I2P 네트워크의 핵심은 개런티드 익명성을 제공하는 일방향의 '터널' 개념이다. 각 사용자는 자신을 위한 '입구 터널'과 '출구 터널'을 별도로 설정한다. 메시지는 발신자의 출구 터널을 통해 네트워크로 들어가, 여러 중간 노드를 거쳐 수신자의 입구 터널로 전달된다. 이 터널은 주기적으로 재구성되어 장기적인 트래픽 분석을 어렵게 만든다. Tor의 회로가 양방향인 것과 비교되는 주요 차이점이다.

I2P 네트워크 내에서는 익명 웹 호스팅(eepsite), 파일 공유, 블로그, 채팅, 이메일 등 다양한 서비스가 운영된다. 이러한 서비스는 일반 인터넷이 아닌 I2P 네트워크 주소(.i2p 도메인)를 통해 접근해야 하므로, 외부의 간섭이나 검열로부터 격리된 환경을 제공한다. 네트워크 참여 자체가 중계 노드 역할을 하여 네트워크의 전반적인 대역폭과 복원력을 높이는 데 기여하는 구조이다.

I2P는 낮은 지연 시간보다는 높은 익명성과 내부 서비스 운영에 적합하도록 설계되었으며, 네트워크 사용자 수가 Tor에 비해 상대적으로 적어 연결 설정이 어렵거나 속도가 느릴 수 있다는 점이 한계로 지적된다.

Tor 프로젝트는 핵심 네트워크의 성능, 사용 편의성 및 보안을 지속적으로 개선하기 위해 활발히 개발을 진행하고 있다. 최근 몇 년간의 주요 동향은 암호화 기술의 진화에 대응한 프로토콜 업그레이드, 모바일 환경 지원 강화, 그리고 네트워크 감시와 공격에 대한 저항력 향상에 집중되어 있다.

한 중요한 발전은 네트워크 계층의 보안을 강화하는 Tor 프로젝트#Next-Generation Onion Services이다. 기존의 숨겨진 서비스(.onion) 프로토콜을 대체할 이 새로운 설계는 더 향상된 인증, 향상된 디도스 공격 방어 메커니즘, 그리고 향후 양자 컴퓨터 시대에 대비한 암호화 알고리즘으로의 전환 경로를 제공한다. 또한, 트래픽 분석에 대한 저항력을 높이기 위해 트래픽 분석을 더욱 복잡하게 만드는 기술 연구가 계속되고 있다.

사용자 측면에서는 Tor 브라우저의 개선이 꾸준히 이어지고 있다. 웹 표준 준수도와 호환성을 높이는 동시에, 사용자의 실수로 인한 프라이버시 유출을 방지하기 위한 기본 보안 설정이 강화되었다. 모바일 사용 증가에 대응하여 안드로이드용 Tor 브라우저의 안정성과 성능도 중요한 개발 축이다. 아래 표는 최근 주요 개발 노력의 방향성을 요약한다.

또한, 전 세계적으로 인터넷 검열이 강화되는 추세에 맞서, 검열을 우회하는 데 사용되는 Tor 브리지의 종류와 배포 방법을 지속적으로 확장하고 있다. 이는 중국이나 이란과 같이 Tor 네트워크를 차단하는 국가의 사용자들이 네트워크에 접속할 수 있도록 돕는다. 프로젝트는 기술적 발전과 더불어, 오픈 소스 생태계와의 협력 및 사용자 교육을 통한 지속 가능한 운영 모델을 유지하는 데도 중점을 두고 있다.