O Tor usa criptografia multicamada que resolve esse problema.
A partir do FAQ do Projeto Tor :
Tor passes your traffic through at least 3 different servers before sending it on to the destination. Because there's a separate layer of encryption for each of the three relays, Tor does not modify, or even know, what you are sending into it. It merely relays your traffic, completely encrypted through the Tor network and has it pop out somewhere else in the world, completely intact.
A bad first of three servers can see encrypted Tor traffic coming from your computer. It still doesn't know who you are and what you are doing over Tor. It merely sees "This IP address is using Tor".
A bad third of three servers can see the traffic you sent into Tor. It won't know who sent this traffic. If you're using encryption, such as visiting a bank or e-commerce website, or encrypted mail connections, etc, it will only know the destination. It won't be able to see the data inside the traffic stream. You are still protected from this node figuring out who you are and if using encryption, what data you're sending to the destination.
Para resumir: A primeira retransmissão vê seu IP, mas não sua mensagem, enquanto a terceira retransmissão vê sua mensagem, mas não seu IP (e isso também somente se a mensagem não estiver criptografada via https). Portanto, a menos que a autoridade consiga usar seus relés falsos como primeiro e terceiro retransmissores, ela não pode rastrear totalmente suas atividades. E dado o enorme número de relés Tor no mundo, a autoridade precisará configurar um número enorme de relés para ter uma boa chance estatística de ter seus relés selecionados aleatoriamente como primeiro e terceiro na cadeia de Tor.
Tor também tem uma proteção contra esse cenário: você pode controlar quais nós (ou país) são usados para a entrada / sair . Tor também usa "guardas de entrada" : cada cliente Tor seleciona alguns relés aleatoriamente para usar como pontos de entrada, e usa apenas esses relés como primeiro salto.
Conclusão: O Tor está bem protegido, e é possível calibrá-lo ainda mais para torná-lo muito seguro de qualquer agência nacional específica. O uso de https (quando possível) garante uma proteção ainda melhor.