Gallagher, KevinLeitão, JoãoRomão, Ricardo Delgado2025-05-162025-05-162024-12http://hdl.handle.net/10362/183072The Internet, and computer networks in general, are essential in modern societies, having a direct impact on the everyday lives of citizens across many domains, from interaction with government services, health, work, and even cultural purposes. A rising concern about the use of the Internet is related to privacy and censorship resistance, with multiple works exploring mechanisms that ensure the privacy of both users and service providers, potentially considering powerful antagonists such as entire countries. The most adopted solution for privacy on the Internet is the Tor anonymity system which takes advantage of Onion Encryption and Multi-Hop circuits to ensure the ability of users to privately access websites and web services. This privacy guarantees also extends to web service operators who also wish to remain anonymous. However, existing solutions are mostly restricted to point-to-point private interactions and lack effective mechanisms to support point-to-multipoint private interactions - such as multicast or publish/subscribe - in a decentralized way, a functionality that can be relevant for whistle-blowers or to coordinate activities within social activist groups. In this thesis, we explore different solutions to help us understand the challenges and opportunities for this type of communication. We propose, design, and implement a prototype solution that supports private point-to-multipoint communication, having similar privacy guarantees and latency as the Tor network - called Anonycast. We evaluate Anonycast in different network conditions and analyse the performance through different configurations. This thesis is part of the research efforts of the TaRDIS European Project.A Internet, e as redes informáticas em geral, são essenciais nas sociedades modernas, tendo um impacto direto na vida quotidiana dos cidadãos em muitos domínios, desde a interacção com os serviços governamentais, a saúde, o trabalho e até fins culturais. Uma preocupação crescente sobre o uso da Internet está relacionada com a privacidade e a resistência à censura, com vários trabalhos a explorar mecanismos que garantam a privacidade tanto dos utilizadores como dos prestadores de serviços, considerando potenciais antagonistas poderosos como países inteiros. A solução mais adotada para a privacidade na Internet é o sistema de anonimato Tor que aproveita os circuitos Onion Encryption e Multi-Hop para garantir a capacidade dos utilizadores acederem de forma privada sites e serviços web. Estas garantias de priva- cidade estendem-se também aos operadores de serviços web que também pretendam permanecer anónimos. No entanto, as soluções existentes estão principalmente restritas a interações privadas ponto-a-ponto e carecem de mecanismos eficazes para apoiar intera- ções privadas ponto-a-multiponto - como multicast ou publicação/subscrição - de forma descentralizada, uma funcionalidade que pode ser relevante para denunciantes ou para coordenar atividades dentro de grupos de ativistas sociais. Nesta tese, exploramos diferentes soluções para nos ajudar a compreender os desafios e as oportunidades deste tipo de comunicação. Propomos, concebemos e implementamos uma solução protótipo que suporta comunicação privada ponto-a-multiponto, tendo ga- rantias de privacidade e latência similares à rede Tor - denominada Anonycast. Avaliámos o Anonycast em diferentes condições de rede e o seu desempenho através de diferentes configurações. Esta tese faz parte dos esforços de investigação do Projeto Europeu TaRDIS.engMulticast CommunicationTorPrivacy and AnonymityCybersecuritymaster thesis