- Регистрация
- 1 Июнь 2014
- Сообщения
- 284
- Реакции
- 263
- Баллы
- 63
Методы анонимности в сети. Часть 1. Просто о сложном
Прокси-серверы
Глобально, когда говорят прокси-сервер, то имеют в виду что-то, выступающее посредником между клиентом и адресатом.
В разрезе же обеспечения анонимности прокси-серверы бывают:
Плюсы прокси-серверов:
Минусы прокси-серверов:
Я буду говорить о VPN, подразумевая также и SSH-туннели. Так как, несмотря на некоторые различия, основной принцип у них одинаков.
Схема работы VPN показана на картинке:
В настоящее время коммерческими провайдерами предлагаются следующие протоколы VPN:
Практически все коммерческие VPN-провайдеры предлагаю выбор из двух протоколов: OpenVPN и PPTP. Реже предлагается протокол L2TP+IPSec. И совсем единицы предлагают протокол SSTP.
Отдельно стоит отметить сервисы, предоставляющие «DoubleVPN», когда перед тем, как выйти в Интернет, траффик проходит 2 разных VPN-сервера в разных странах, или даже «QuadVPN», когда используется 4 сервера, которые пользователь может выбрать сам и расположить в произвольном порядке.
Любопытное исследование, касающееся анонимности и надёжности коммерческих VPN-серверов, было проведено ресурсом torrentfreak.com: torrentfreak.com/vpn-services-that-take-your-anonymity-seriously-2013-edition-130302
VPN-провайдерам были заданы вопросы:
Резюмируя, стоит отметить, что большинство VPN-провайдеров в своих ответах единодушны: «Журналы не хранятся, а если и хранятся, то очень недолго, по ним вычислить абонента нельзя. На нас очень трудно надавить и заставить выдать хоть что-то». Разумеется, других ответов от сервисов, главной целью которых является обеспечения анонимности пользователей, ожидать не приходится.
Плюсы VPN/SSH:
Отмечу, что большинство тематических дополнений для браузеров и «программ для анонимности» используют в своей основе именно прокси-серверы и VPN-серверы для скрытия ip-адреса клиента.
Tor. Великий и ужасный
О Tor говорилось уже много, но я попытаюсь рассказать просто
Tor — это система маршрутизаторов, в которой клиент соединяется с Интернетом через цепочку узлов. Как правило, цепочка состоит из трех узлов, каждому из них неизвестны адреса клиента и ресурса одновременно. Кроме того, Tor шифрует сообщения отдельно для каждого узла, а открытый трафик виден только выходному роутеру.
Сейчас Tor — это 10 авторитетных (управляющих) узлов, около 4200 узлов-посредников, в том числе примерно 900 выходных узлов.
На картинке упрощённая схема работы Тоr
Отмечу, что обратно траффик идет в открытом виде, на выходном узле он зашифровывается временным симметричным ключом и передается по цепочке (да-да, непосредственно сам траффик шифруется на симметричных ключах, а эти ключи шифруются уже на ассиметричных ключах).
Тоr ругают потому, что требуют от него слишком многого: безопасно передавать в сеть траффик любых приложений, защиты от глобального наблюдателя, конфиденциальности передаваемых данных и пр. Но он решает главную задачу при своей модели угроз: достаточно высокий уровень анонимности клиента при передаче только http-траффика при соблюдении всех обязательных правил: www.torproject.org/download/download-easy.html.en
Плюсы Tor:
Минусы Tor:
Работу Tor неизменно сопровождают сомнения людей в его надежности и анонимности. Сейчас мы не будем его подробно разбирать, я обещаю сделать это в следующих статьях цикла, где подробно опишу некоторые важные детали Tor и постараюсь ответить на все вопросы.
I2P
Про I2P было сказано много слов, буду лаконичен и постараюсь объяснить все наглядно.
I2P — это анонимная сеть, работающая поверх Интернета. В ней есть свои сайты, форумы и другие сервисы. По своей архитектуре она полностью децентрализована, также в I2P нигде не используются ip-адреса.
В I2P есть два главных понятия:
Расскажу про алгоритм взаимодействия узлов:
Шаг первый. Узел «Kate» строит исходящие туннели. Она обращается к NetDb за данными о роутерах и строит туннель с их участием.
Шаг второй. «Boris» строит входной туннель аналогично тому, как и строится исходящий туннель. Затем он публикует свои координаты или так называемый «LeaseSet» в NetDb (здесь отметьте, что LeaseSet передается через исходящий туннель).
Шаг третий. Когда «Kate» хочет оправить сообщение «Boris’у», она запрашивает в NetDb LeaseSet «Boris’а». И по исходящим туннелям пересылает сообщение к шлюзу адресата.
У I2P есть возможность выхода в Интернет через специальные Outproxy, но они неофициальные и по совокупности факторов даже хуже выходных узлов Тоr. Разработчики I2P говорят: «Хотите Интернет – используйте Тоr».
Плюсы I2P:
Иные средства
На самом деле существовали и существуют десятки отдельных проектов, посвященных анонимности в Интернете, это не считая «дополнений в браузерах» и «программ для анонимности». Просто другие, менее популярные, решения либо уже скомпрометированы, либо еще не так популярны, а следовательно — и не изучены мировым экспертным сообществом, чтобы говорить об их достаточной надежности. Сейчас активно развиваются следующие наиболее перспективные проекты:
Отдельным интересным примером анонимных сетей являются сети, построенные на основе Wi-Fi. Тогда как при традиционном подходе транспортные функции любой анонимной сети выполняет Интернет, использование беспроводных решений позволяет достичь независимости от Интернет-провайдеров:
Сразу отмечу главное: никакое централизованное решение высокий уровень анонимности обеспечить не может, так как необходимо доверять центральному узлу.
Мы не будем рассуждать об организационных, политических и бюрократических сложностях на пути раскрытия анонимности.
Возможно, VPN-сервер в Панаме действительно более безопасен, чем такой же сервер в Испании. А возможно — нет.
Также как и не будем говорить про цепочки узлов, так как их надежность с трудом поддаётся оценке. С одной стороны, в виду организационных сложностей, риск раскрытия ниже, а с другой — мы должны быть достаточно уверены в каждом узле.
Перейдём к конкретике.
Прокси-серверы: http и SOCKSx
Рассмотрим подробнее http-заголовки в http-прокси.
HTTP-заголовок – это строка в http-сообщении с некоторыми параметрами вида: «Имя: Значение». Заголовков существуют достаточно много, ими при взаимодействии обмениваются между собой клиенты и серверы.
Например, следующее поле: «Date: Sat, 12 Dec 2012 15:41:52 GMT» возвращает от сервера клиенту текущее время и дату.
Один из таких заголовков: X-Forwarded-For, по сути, является стандартом для получения сервером оригинального адреса клиента при доступе к серверу через HTTP-прокси. И вот в этом заголовке, если его не фильтровать, передаётся вся цепочка прокси-серверов от начала до конца, например:
Также к заголовкам, разглашающим деанонимизирующую информацию, относятся: HTTP_VIA, HTTP_FORWARDED и др.
HTTP-прокси-серверы, которые скрывают ip-адрес клиента, называют анонимными. Такие серверы подразделяются на виды, деление это весьма условно, но, тем не менее, существуют:
SOCKS-прокси, как вы помните, никаких заголовков не передают.
Рассмотрим разницу между SOCKS 4, 4a и 5. Существуют разные версии SOCKS:
SSH. Сравнение SSH и VPN
SSH туннель — это туннель, создаваемый посредством SSH-соединения и используемый для шифрования передаваемых данных. Как гласит одноимённая статья в Википедии: «SSH (англ. Secure SHell — «безопасная оболочка») — сетевой протокол прикладного уровня, позволяющий производить удалённое управление операционной системой и туннелирование TCP-соединений (например, для передачи файлов)».
При использовании SSH-туннеля открытый траффик какого-либо протокола шифруется на одном конце SSH-соединения, клиенте, и расшифровывается на другом, SSH-сервере.
Схема работы SSH-туннеля показана на рисунке:
Протокол SSH поддерживает несколько вариантов работы:
Сравним VPN и SSH с точки зрения анонимности.
Цели
Исторически VPN и SSH предназначались для разных целей, что и объясняет их плюсы и минусы.
Протоколы VPN и SSH достаточно безопасны за исключением разве что PPTP. Большинство возможных атак сводится к [DLMURL="https://anonym.to?https://en.wikipedia.org/wiki/Man-in-the-middle_attack"]Man-in-the-middle[/DLMURL] и подмене сертификатов или ключей, однако это проблема аутентификации и внимательности пользователя.
Удобство
Удобство — понятие условное и субъективное, оно зависит от ваших целей и опыта.
К VPN-серверу легко подключиться, но для новичков может быть непросто его настроить.
Тогда как SSH-сервер более прост в настройке, но, например, вручную настраивать SSH-туннель для каждого приложения кому-то может показаться не совсем удобным.
Скорость
Скорость каждого средства зависит от конкретной реализации и используемых протоколов. Если сравнивать SSH и OpenVPN, поделюсь уже проведённым [DLMURL="https://anonym.to?https://inportb.com/2009/09/04/ssh-or-vpn/"]исследованием[/DLMURL]:
Подводя итог, стоит отметить, что VPN-серверы более популярны, чем SSH. В интернете существует много коммерческих VPN-провайдеров. Однако и SSH-туннели тоже продаются в избытке на специализированных форумах.
Что разворачивать на своём сервере в Антарктиде — дело ваше.
Полезный совет
Иногда бывает ситуация, когда VPN-соединение по каким-либо причинам может разрываться. Если в случае с прокси-сервером, сетевое взаимодействие прекращается, то в случае с VPN траффик продолжит идти напрямую. Наиболее надёжным вариантом для недопущения этого является использование таблицы маршрутизации, где в качестве основного шлюза по умолчанию указан только шлюз VPN-сервера.
Делается это просто:
1. Удаляем любые маршруты по умолчанию:
2. Разрешаем доступ в интернет только к адресу VPN-сервера:
3. Добавляем маршрут по умолчанию со шлюзом – VPN-сервером:
Где: 192.168.0.1 — шлюз интернета, 55.55.55.55 — VPN-шлюз.
Еще одним способом является установка в свойствах открытого интернет-соединения несуществующих DNS-серверов, например, 127.0.0.1. В таком случае веб-сёрфинг и другие подобные задачи становятся невозможными без подключения к VPN-серверу.
Также существуют специальные программы, например, VPN-watcher, которые для заданных приложений проверяет VPN-соединение несколько раз в секунду и приостанавливает их работу, если VPN-соединение обрывается.
Спасибо за еще один способ [DLMURL="https://anonym.to?https://habrahabr.ru/users/Pongo/"]Pongo[/DLMURL]: "Еще один способ обезопасить себя от разрыва vpn — это настройка файрвола. Подойдет в том числе и стандартный windows firewall. Есть [DLMURL="https://anonym.to?https://practicalrambler.blogspot.ru/2011/05/how-to-block-all-internet-traffic.html"]инструкция с картинками[/DLMURL]. Причем блокирующие правила можно не создавать, а ограничиться 10-м пунктом. Для отдельных программ (например для openvpn) можно отдельно создать разрешающие правила, чтобы эти программы работали даже если впн не подключен."
Спасибо за еще один способ [DLMURL="https://anonym.to?https://habrahabr.ru/users/amarao/"]amarao[/DLMURL]: "Я думаю, если строить защищённую конструкцию, то следует просто выделять две сессии — защищённую и не защищённую. Лидера сессии положить в cgroups, откуда не-vpn интерфейс просто не доступен для использования — в этом случае информация будет отправляться только через этот интерфейс."
Деанонимизирующие данные и возможные уязвимости
Посмотрим, какую идентификационную информацию о себе мы можем передать в интернет. Я не буду рассматривать уязвимости (в том числе и 0day) в программах, эксплуатация которых может привести вообще к полному контролю за компьютером.
Общее
IP-адрес. Самый «популярный» идентификатор в сети. Его ценность может быть разной в различных ситуациях, но как правило именно раскрытием ip-адреса принято пугать сетевых «анонимусов».
Решение: со скрытием ip-адреса справляются средства, описанные в первой части этой статьи
DNS-leaks возникает [DLMURL="https://anonym.to?https://www.dnsleaktest.com/what-is-a-dns-leak.php"]тогда[/DLMURL], когда приложение может отправлять свои DNS-запросы, используя DNS-серверы интернет-провайдера. Так часто бывает, когда люди через локальный прокси-сервер (привет, SOCKS 4, 5!) пытаются отправить в сеть Tor траффик различных приложений, которые резолвят DNS-имена в обход Tor.
Проверить, подвержены ли вы этой утечке можно здесь: [DLMURL]https://www.dnsleaktest.com[/DLMURL]
Решение: при работе с VPN-соединением наиболее удобным вариантом является принудительное использование статических DNS-серверов VPN-провайдера либо, если VPN-сервер у вас личный, использование серверов OpenDNS (208.67.222.222, 208.67.222.220) или DNS Google (8.8.8.8, 8.8.4.4).
Чтобы не допустить подобных утечек в Tor, рекомендуется использовать Tor Browser Bundle либо, если уж хочется отправить в Tor траффик другого приложения, то наиболее безопасным и универсальным вариантов является изолирующий прокси, который будет рассмотрен в одной из следующих статей.
В сети I2P DNS-запросов нет. При работе с outproxy DNS-запросы выполняются на самом outproxy.
Спасибо за совет [DLMURL="https://anonym.to?https://habrahabr.ru/users/Rulin/"]Rulin[/DLMURL]: "… при использовании Socks прокси в Firefox, DNS-leaks будет по умолчанию происходить, чтоб от этого избавиться, надо: В адресной строке набираем about:config, Жмем «I'll be careful, I promise!»,
Находим опцию network.proxy.socks, Двойным кликом меняем значение на true,
Все, теперь при использовании socks прокси, dns запросы будут тоже ходить через socks".
Настройка «network.proxy.socks_remote_dns» определяет, где будут выполняться DNS-запросы при использовании SOCKS5. Значение «True» устанавливает, что они будут выполняться через SOCKS-прокси, а не на клиенте.
Профилирование возникает, когда большая часть траффика долго выходит в интернет через один узел, например, Тоr. Тогда появляется возможность отнести увиденную активность к одному псевдониму. Выходной узел может и не знать ваш ip-адрес, но будет знать, что вы делаете.
Решение: не использовать постоянные цепочки Tor, регулярно менять выходные узлы (VPN-серверы, прокси-серверы), либо, забегая вперёд, использовать дистрибутив [DLMURL="https://anonym.to?https://sourceforge.net/projects/whonix/"]Whonix[/DLMURL].
MitM-атаки направлены на прослушивание и модификацию траффика на выходном узле, например Tor или любом прокси-сервере. Интересным вариантом является модификация выходным узлом цифровых подписей, GPG- или SSL-отпечатков, хеш-сумм скачиваемых файлов.
Решение: быть внимательным при появлении предупреждений о валидности сертификатов и ключей.
Деанонимизирующая активность в анонимном сеансе. Например, когда клиент из анонимного сеанса заходит на свою страницу в соцети, то его интернет-провайдер об этом не узнает. Но соцсеть, несмотря на то, что не видит реальный ip-адрес клиента, точно знает, кто зашёл.
Решение: не допускать никакой левой активности в анонимном сеансе.
Одновременное подключение по анонимному и открытому каналу. В таком случае, например, при обрыве интернет-соединения, оборвутся оба соединения клиента с одним ресурсом. По данному факту серверу будет нетрудно вычислить и сопоставить два одновременно завершенных соединения и вычислить реальный адрес.
Решение: не допускать одновременного подключения к ресурсу по анонимному и открытому каналу.
Определение авторства текста. Подробнее [DLMURL="https://anonym.to?https://habrahabr.ru/post/165435/"]здесь[/DLMURL]. Приложение может сравнить текст написанный анонимно и другой открытый текст, точно принадлежащий автору, и определить с высокой степень вероятности совпадение авторства.
Решение: шутки-шутками, но эта тема пока не достаточно изучена. Можно посоветовать прятать текст, который можно однозначно связать с вами. Тогда не с чем будет сравнивать и анонимный текст.
MAC-адрес сетевого интерфейса становится известен wi-fi точке доступа при подключении к ней клиента.
Решение: если переживаете за то, что точка доступа запомнит MAC-адрес вашего интерфейса, просто поменяйте его до подключения.
На этом ресурсе, посвящённом нашей «цифровой тени»: myshadow.org/trace-my-shadow , помимо всего прочего, мы можем увидеть, какие данные передаём о себе в сеть:
Что могут рассказать Браузеры?
Cookies — это текстовые файлы с какими-либо значениями, хранимые приложением (часто — браузером) для разных задач, например, аутентификации. Часто бывает, что клиент сначала посетил ресурс из открытого сеанса, браузер сохранил cookies, а потом клиент соединился из анонимного сеанса, тогда сервер может сопоставить cookies и вычислить клиента.
Более того, существуют так называемые 3rd-party cookies, которые сохраняются у нас, например, после просмотра рекламного баннера с другого сайта (3rd-party). И сайт-владелец этого баннера способен отслеживать нас на всех ресурсах, где размещёны его баннеры.
Тем, кто хочет изучить тему cookies подробнее, советую почитать статьи:
Flash, Java, Adobe. Эти плагины являются по сути отдельными приложениями, которые запускаются от имени пользователя. Они могут обходить настройки прокси, хранить свои отдельные долгоживущие cookies (Flash — Local Shared Objects) и пр. О регулярно публикуемых в них уязвимостях говорить излишне.
Fingerprint (отпечаток) браузера. Браузер предоставляет серверу десятки категорий данных, в том числе и так называемый [DLMURL="https://en.wikipedia.org/wiki/User_agent"]user agent[/DLMURL]. Всё это может сформировать достаточно уникальный «цифровой отпечаток браузера», по которому его можно найти среди многих других уже в анонимном сеансе.
Какие именно данные отправляет ваш браузер серверу, можно посмотреть, например, здесь, здесь (он же panopticlick.eff.org) и здесь.
Скрипты Javascript, исполняемые на стороне клиента, могут собрать для сервера еще больше информации, в том числе и явно его идентифицирующей. Более того, если посещаемый нами сайт подвержен [DLMURL="https://en.wikipedia.org/wiki/Cross-site_scripting"]XSS[/DLMURL], то включенные на нём скрипты Javascript помогут злоумышленнику провести успешную атаку со всеми вытекающими последствиями.
Web Bugs — это невидимые детали веб-страниц, используемые для мониторинга посещений сайта, способны дополнительно отсылать серверу разные данные о клиенте. Web Bugs от Гугла широко распространены по всему интернету.
HTTP-referer — это http-заголовок, с помощью которого веб-сайт может определить, откуда к нему идёт траффик. То есть, если вы кликнули по ссылке, которая передает http referer, то сайт, на который данная ссылка ведёт, сможет узнать, с какого именно сайта вы на него перешли.
Решение: про безопасную настройку каждого из браузеров, включая блокировку каждой из вышеописанных категорий идентифицирующих данных, очень подробно и ясно написано на ресурсе: fixtracking.com, от замечательного поисковика DuckDuckGo:
Приложения
Важно понимать, что изначально многие приложения задумывались и проектировались не столько для обеспечения анонимности, сколько для нормальной и эффективной работы в «трудных» сетевых условиях: обхода блокирующих межсетевых экранов, прокси-серверов.
В качестве примера я приведу лишь малую часть приложений, которые могут самостоятельно передавать в сеть идентифицирующие нас данные.
Прокси-серверы
Глобально, когда говорят прокси-сервер, то имеют в виду что-то, выступающее посредником между клиентом и адресатом.
В разрезе же обеспечения анонимности прокси-серверы бывают:
- HTTP-(веб)-прокси-серверы. Такие серверы пропускают через себя только HTTP-траффик, по умолчанию добавляя в передаваемый траффик данные о применении прокси;
- SOCKS-прокси-серверы. В отличие от HTTP-прокси-серверов, SOCKS передаёт всю информацию, ничего не добавляя от себя. Протокол SOCKS находится на сеансовом уровне модели OSI, этим достигается независимость от высокоуровневых протоколов: HTTP, FTP, РОРЗ и др., что и позволяет SOCKS пропускать через себя весь траффик, а не только HTTP;
- отдельно стоит упомянуть CGI-прокси или «анонимайзеры», которые по сути представляют собой web-сервер с формой, где клиент вводит адрес нужного сайта. После чего открывается страница запрошенного ресурса, но в адресной строке браузера виден адрес CGI-прокси. CGI-прокси, как и любой web-сервер может использовать https для защиты канала связи между собой и клиентом.
Плюсы прокси-серверов:
- прокси дешевы, в сети можно найти много бесплатных прокси.
Минусы прокси-серверов:
- надо доверять прокси-серверу;
- для http-прокси надо фильтровать HTTP-заголовки: «HTTP_X_FORWARDED_FOR: client, ip1...», HTTP_VIA, HTTP_FORWARDED и др.;
- протоколы прокси (http, SOCKSx) НЕ поддерживают шифрование между HTTP/SOCKS/Elite/Anonymous-прокси и клиентом. А SSL-прокси означает лишь то, что клиент может работать с https-ресурсами;
- цепочки прокси неэффективны: "Привет Proxy1, отправишь моё сообщение:«forward to Proxy3; forward to Proxy4; forward to [DLMURL="https://anonym.to?https://encrypted.google.com/c8e8df895c2cae-%D1%87%D1%82%D0%BE-%D0%BD%D0%B8%D0%B1%D1%83%D0%B4%D1%8C-%D0%B5%D1%89%D1%91-%D0%B7%D0%B4%D0%B5%D1%81%D1%8C-%D0%B7%D0%B0%D1%88%D0%B8%D1%84%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B5-166baf"]encrypted.google.com/c8e8df895c2cae-что-нибудь-ещё-здесь-зашифрованное-166baf[/DLMURL]' для Proxy2?» Спасибо!;
- необходимость настройки прокси-сервера для каждого приложения либо использование отдельных программ-соксификаторов, например, Proxifier.
Я буду говорить о VPN, подразумевая также и SSH-туннели. Так как, несмотря на некоторые различия, основной принцип у них одинаков.
Схема работы VPN показана на картинке:
В настоящее время коммерческими провайдерами предлагаются следующие протоколы VPN:
- PPTP – используется наиболее широко, быстрый, легко настраивается, однако считается «наименее защищённым» по сравнению с остальными;
- L2TP + IPSec. L2TP обеспечивает транспорт, а IPSec отвечает за шифрование. Данная связка имеет более сильное шифрование, чем PPTP, устойчива к уязвимостям PPTP, обеспечивает также целостность сообщений и аутентификацию сторон;
- OpenVPN – безопасный, открытый, а следовательно, распространённый, позволяет обходить многие блокировки, но требует отдельного программного клиента;
- SSTP – такой же безопасный, как и OpenVPN, отдельного клиента не требует, однако сильно ограничен в платформах: Vista SP1, Win7, Win8.
Практически все коммерческие VPN-провайдеры предлагаю выбор из двух протоколов: OpenVPN и PPTP. Реже предлагается протокол L2TP+IPSec. И совсем единицы предлагают протокол SSTP.
Отдельно стоит отметить сервисы, предоставляющие «DoubleVPN», когда перед тем, как выйти в Интернет, траффик проходит 2 разных VPN-сервера в разных странах, или даже «QuadVPN», когда используется 4 сервера, которые пользователь может выбрать сам и расположить в произвольном порядке.
Любопытное исследование, касающееся анонимности и надёжности коммерческих VPN-серверов, было проведено ресурсом torrentfreak.com: torrentfreak.com/vpn-services-that-take-your-anonymity-seriously-2013-edition-130302
VPN-провайдерам были заданы вопросы:
- Храните ли вы журналы, позволяющие вам или третьим лицам сопоставить ip-адрес или временную отметку с вашим клиентом? Если да, то какие данные вы храните?
- Под какой юрисдикцией работает ваша компания, и при каких обстоятельствах вы раскроете данные третьей стороне?
- В случае, если вы получите DMCA-уведомление или его европейский аналог, что вы с ним сделаете?
- С какими платежными системами Вы работаете, и как они связаны с учетными записями пользователей?
Резюмируя, стоит отметить, что большинство VPN-провайдеров в своих ответах единодушны: «Журналы не хранятся, а если и хранятся, то очень недолго, по ним вычислить абонента нельзя. На нас очень трудно надавить и заставить выдать хоть что-то». Разумеется, других ответов от сервисов, главной целью которых является обеспечения анонимности пользователей, ожидать не приходится.
Плюсы VPN/SSH:
- быстро и удобно, не надо отдельно настраивать приложения.
- нужно доверять VPN/SSH-серверу/провайдеру.
Отмечу, что большинство тематических дополнений для браузеров и «программ для анонимности» используют в своей основе именно прокси-серверы и VPN-серверы для скрытия ip-адреса клиента.
Tor. Великий и ужасный
О Tor говорилось уже много, но я попытаюсь рассказать просто
Tor — это система маршрутизаторов, в которой клиент соединяется с Интернетом через цепочку узлов. Как правило, цепочка состоит из трех узлов, каждому из них неизвестны адреса клиента и ресурса одновременно. Кроме того, Tor шифрует сообщения отдельно для каждого узла, а открытый трафик виден только выходному роутеру.
Сейчас Tor — это 10 авторитетных (управляющих) узлов, около 4200 узлов-посредников, в том числе примерно 900 выходных узлов.
На картинке упрощённая схема работы Тоr
Отмечу, что обратно траффик идет в открытом виде, на выходном узле он зашифровывается временным симметричным ключом и передается по цепочке (да-да, непосредственно сам траффик шифруется на симметричных ключах, а эти ключи шифруются уже на ассиметричных ключах).
Тоr ругают потому, что требуют от него слишком многого: безопасно передавать в сеть траффик любых приложений, защиты от глобального наблюдателя, конфиденциальности передаваемых данных и пр. Но он решает главную задачу при своей модели угроз: достаточно высокий уровень анонимности клиента при передаче только http-траффика при соблюдении всех обязательных правил: www.torproject.org/download/download-easy.html.en
Плюсы Tor:
- высокая степень анонимности клиента при соблюдении всех правил;
- простота использования (скачал Tor Browser Bundle, запустил и пользуйся).
Минусы Tor:
- выходной траффик прослушивается;
- низкая скорость;
- наличие управляющих серверов.
Работу Tor неизменно сопровождают сомнения людей в его надежности и анонимности. Сейчас мы не будем его подробно разбирать, я обещаю сделать это в следующих статьях цикла, где подробно опишу некоторые важные детали Tor и постараюсь ответить на все вопросы.
I2P
Про I2P было сказано много слов, буду лаконичен и постараюсь объяснить все наглядно.
I2P — это анонимная сеть, работающая поверх Интернета. В ней есть свои сайты, форумы и другие сервисы. По своей архитектуре она полностью децентрализована, также в I2P нигде не используются ip-адреса.
В I2P есть два главных понятия:
- «туннель» – это временный однонаправленный путь через некоторый список узлов. Туннели бывают входящие и исходящие;
- «сетевая база NetDb», которая в той или иной мере распределена по всем клиентам I2P. Её цель – хранение информации о том, как клиенту соединиться с определенным адресатом.
- RouterInfos – контактные данные роутеров (клиентов), используются для построения туннелей (упрощая, они представляют собой криптографические идентификаторы каждого узла);
- LeaseSets – контактные данные адресатов, используются для связи исходящих и входящих туннелей.
Расскажу про алгоритм взаимодействия узлов:
Шаг первый. Узел «Kate» строит исходящие туннели. Она обращается к NetDb за данными о роутерах и строит туннель с их участием.
Шаг второй. «Boris» строит входной туннель аналогично тому, как и строится исходящий туннель. Затем он публикует свои координаты или так называемый «LeaseSet» в NetDb (здесь отметьте, что LeaseSet передается через исходящий туннель).
Шаг третий. Когда «Kate» хочет оправить сообщение «Boris’у», она запрашивает в NetDb LeaseSet «Boris’а». И по исходящим туннелям пересылает сообщение к шлюзу адресата.
У I2P есть возможность выхода в Интернет через специальные Outproxy, но они неофициальные и по совокупности факторов даже хуже выходных узлов Тоr. Разработчики I2P говорят: «Хотите Интернет – используйте Тоr».
Плюсы I2P:
- высокая степень анонимности клиента;
- полная децентрализация, что ведёт к устойчивости сети;
- конфиденциальность данных: сквозное шифрование между клиентом и адресатом.
- низкая скорость;
- «свой Интернет».
Иные средства
На самом деле существовали и существуют десятки отдельных проектов, посвященных анонимности в Интернете, это не считая «дополнений в браузерах» и «программ для анонимности». Просто другие, менее популярные, решения либо уже скомпрометированы, либо еще не так популярны, а следовательно — и не изучены мировым экспертным сообществом, чтобы говорить об их достаточной надежности. Сейчас активно развиваются следующие наиболее перспективные проекты:
- Freenet freenetproject.org
- GNUnet gnunet.org
- JAP (Он же — John Donym, в основе — Tor) anon.inf.tu-dresden.de/index_en.html
- RetroShare retroshare.sourceforge.net
- Perfect Dark www21.atwiki.jp/botubotubotubotu
Отдельным интересным примером анонимных сетей являются сети, построенные на основе Wi-Fi. Тогда как при традиционном подходе транспортные функции любой анонимной сети выполняет Интернет, использование беспроводных решений позволяет достичь независимости от Интернет-провайдеров:
- проект Byzantium: project-byzantium.org
- проект Netsukuku — Networked Electronic Technician Skilled in Ultimate Killing, Utility and Kamikaze Uplinking: netsukuku.freaknet.org
- проект B.A.T.M.A.N — Better Approach To Mobile Ad-hoc Networking: [DLMURL]https://www.open-mesh.org/projects/open-mesh/wiki[/DLMURL]
Сразу отмечу главное: никакое централизованное решение высокий уровень анонимности обеспечить не может, так как необходимо доверять центральному узлу.
Мы не будем рассуждать об организационных, политических и бюрократических сложностях на пути раскрытия анонимности.
Возможно, VPN-сервер в Панаме действительно более безопасен, чем такой же сервер в Испании. А возможно — нет.
Также как и не будем говорить про цепочки узлов, так как их надежность с трудом поддаётся оценке. С одной стороны, в виду организационных сложностей, риск раскрытия ниже, а с другой — мы должны быть достаточно уверены в каждом узле.
Перейдём к конкретике.
Прокси-серверы: http и SOCKSx
Рассмотрим подробнее http-заголовки в http-прокси.
HTTP-заголовок – это строка в http-сообщении с некоторыми параметрами вида: «Имя: Значение». Заголовков существуют достаточно много, ими при взаимодействии обмениваются между собой клиенты и серверы.
Например, следующее поле: «Date: Sat, 12 Dec 2012 15:41:52 GMT» возвращает от сервера клиенту текущее время и дату.
Один из таких заголовков: X-Forwarded-For, по сути, является стандартом для получения сервером оригинального адреса клиента при доступе к серверу через HTTP-прокси. И вот в этом заголовке, если его не фильтровать, передаётся вся цепочка прокси-серверов от начала до конца, например:
- X-Forwarded-For: client1, proxy1, proxy2 …
- X-Forwarded-For: 169.78.138.66, 169.78.64.103...
Также к заголовкам, разглашающим деанонимизирующую информацию, относятся: HTTP_VIA, HTTP_FORWARDED и др.
HTTP-прокси-серверы, которые скрывают ip-адрес клиента, называют анонимными. Такие серверы подразделяются на виды, деление это весьма условно, но, тем не менее, существуют:
- Простые анонимные прокси (anonymous). Эти серверы не скрывают факта использования http-прокси, однако они подменяют ip-адрес клиента на свой.
- Элитные анонимные (high anonymous/elite). Такие серверы ещё скрывают и сам факт использования http-прокси.
SOCKS-прокси, как вы помните, никаких заголовков не передают.
Рассмотрим разницу между SOCKS 4, 4a и 5. Существуют разные версии SOCKS:
- SOCKS4. Такие серверы требуют от клиента, например, веб-браузера, только ip-адрес ресурса, к которому он обращается (адресата). Следовательно, клиенту надо как-то этот ip-адрес узнать, а узнать его клиент может только прямым DNS-запросом в обход прокси. Это может привести к деанонимизации, так как интернет-провайдер может видеть DNS-запросы в открытом виде, данная уязвимость называется DNS-leaks, она описана далее, во второй части статьи.
- SOCKS4a. Является расширением SOCKS4. Главное отличие состоит в том, что SOCKS4a-сервер принимает от клиента только DNS-имя адресата, а не его ip-адрес. Это бывает необходимо, когда клиент не может самостоятельно определить ip-адрес адресата по DNS-имени.
- SOCKS5. Также является расширением SOCKS4. Сервер SOCKS5 поддерживает UDP, IPv6, авторизацию и пр. И хотя SOCKS5-прокси могут принимать от клиента как ip-адрес, так и DNS-имя целевого ресурса, некоторые приложения, поддерживающие SOCKS5, могут сами получать ip-адрес адресата до того, как обратиться к SOCKS5-прокси, что также может привести к утечке DNS-запросов.
SSH. Сравнение SSH и VPN
SSH туннель — это туннель, создаваемый посредством SSH-соединения и используемый для шифрования передаваемых данных. Как гласит одноимённая статья в Википедии: «SSH (англ. Secure SHell — «безопасная оболочка») — сетевой протокол прикладного уровня, позволяющий производить удалённое управление операционной системой и туннелирование TCP-соединений (например, для передачи файлов)».
При использовании SSH-туннеля открытый траффик какого-либо протокола шифруется на одном конце SSH-соединения, клиенте, и расшифровывается на другом, SSH-сервере.
Схема работы SSH-туннеля показана на рисунке:
Протокол SSH поддерживает несколько вариантов работы:
- В первом варианте туннелируемое приложение должно иметь настройки HTTP/SOCKS-прокси для направления траффика через локальный прокси-сервер в SSH-туннель. Если таких настроек нет, то можно использовать программы-соксификаторы, которые отправляют траффик через прокси-сервер.
- Во втором случае можно организовать практически полноценное VPN-соединение и обойтись без настройки SOCKS. Начиная с версии 4.3, открытая реализация SSH, OpenSSH, может использовать туннельные сетевые интерфейсы 2-го и 3-го уровней модели OSI, то есть организовывать аналоги VPN-соединений.
Сравним VPN и SSH с точки зрения анонимности.
Цели
Исторически VPN и SSH предназначались для разных целей, что и объясняет их плюсы и минусы.
- VPN призван обеспечить защищённый удалённый доступ к ресурсам корпоративной сети. Как только компьютер подключается к VPN-серверу, он становится частью «локальной» сети, а, следовательно, может получать все её сервисы: общие ресурсы, локальный сервис VoIP, также становятся возможными NetBios-, UDP-, и широковещательные запросы, единые VPN-политики и т.д. Через VPN в большинстве случаев отправляется траффик всей операционной системы и приложений.
- SSH изначально предназначался для защищенного удаленного управления устройствами. SSH-соединение — это соединение с «конкретным устройством», а не с «сетью». Хотя мастера SSH могут делать с помощью него много крутых вещей.
Протоколы VPN и SSH достаточно безопасны за исключением разве что PPTP. Большинство возможных атак сводится к [DLMURL="https://anonym.to?https://en.wikipedia.org/wiki/Man-in-the-middle_attack"]Man-in-the-middle[/DLMURL] и подмене сертификатов или ключей, однако это проблема аутентификации и внимательности пользователя.
Удобство
Удобство — понятие условное и субъективное, оно зависит от ваших целей и опыта.
К VPN-серверу легко подключиться, но для новичков может быть непросто его настроить.
Тогда как SSH-сервер более прост в настройке, но, например, вручную настраивать SSH-туннель для каждого приложения кому-то может показаться не совсем удобным.
Скорость
Скорость каждого средства зависит от конкретной реализации и используемых протоколов. Если сравнивать SSH и OpenVPN, поделюсь уже проведённым [DLMURL="https://anonym.to?https://inportb.com/2009/09/04/ssh-or-vpn/"]исследованием[/DLMURL]:
- network — 96.5 Mbps.
- network/SSH — 94.2 Mbps.
- network/VPN — 32.4 Mbps.
Подводя итог, стоит отметить, что VPN-серверы более популярны, чем SSH. В интернете существует много коммерческих VPN-провайдеров. Однако и SSH-туннели тоже продаются в избытке на специализированных форумах.
Что разворачивать на своём сервере в Антарктиде — дело ваше.
Полезный совет
Иногда бывает ситуация, когда VPN-соединение по каким-либо причинам может разрываться. Если в случае с прокси-сервером, сетевое взаимодействие прекращается, то в случае с VPN траффик продолжит идти напрямую. Наиболее надёжным вариантом для недопущения этого является использование таблицы маршрутизации, где в качестве основного шлюза по умолчанию указан только шлюз VPN-сервера.
Делается это просто:
1. Удаляем любые маршруты по умолчанию:
2. Разрешаем доступ в интернет только к адресу VPN-сервера:
3. Добавляем маршрут по умолчанию со шлюзом – VPN-сервером:
Где: 192.168.0.1 — шлюз интернета, 55.55.55.55 — VPN-шлюз.
Еще одним способом является установка в свойствах открытого интернет-соединения несуществующих DNS-серверов, например, 127.0.0.1. В таком случае веб-сёрфинг и другие подобные задачи становятся невозможными без подключения к VPN-серверу.
Также существуют специальные программы, например, VPN-watcher, которые для заданных приложений проверяет VPN-соединение несколько раз в секунду и приостанавливает их работу, если VPN-соединение обрывается.
Спасибо за еще один способ [DLMURL="https://anonym.to?https://habrahabr.ru/users/Pongo/"]Pongo[/DLMURL]: "Еще один способ обезопасить себя от разрыва vpn — это настройка файрвола. Подойдет в том числе и стандартный windows firewall. Есть [DLMURL="https://anonym.to?https://practicalrambler.blogspot.ru/2011/05/how-to-block-all-internet-traffic.html"]инструкция с картинками[/DLMURL]. Причем блокирующие правила можно не создавать, а ограничиться 10-м пунктом. Для отдельных программ (например для openvpn) можно отдельно создать разрешающие правила, чтобы эти программы работали даже если впн не подключен."
Спасибо за еще один способ [DLMURL="https://anonym.to?https://habrahabr.ru/users/amarao/"]amarao[/DLMURL]: "Я думаю, если строить защищённую конструкцию, то следует просто выделять две сессии — защищённую и не защищённую. Лидера сессии положить в cgroups, откуда не-vpn интерфейс просто не доступен для использования — в этом случае информация будет отправляться только через этот интерфейс."
Деанонимизирующие данные и возможные уязвимости
Посмотрим, какую идентификационную информацию о себе мы можем передать в интернет. Я не буду рассматривать уязвимости (в том числе и 0day) в программах, эксплуатация которых может привести вообще к полному контролю за компьютером.
Общее
IP-адрес. Самый «популярный» идентификатор в сети. Его ценность может быть разной в различных ситуациях, но как правило именно раскрытием ip-адреса принято пугать сетевых «анонимусов».
Решение: со скрытием ip-адреса справляются средства, описанные в первой части этой статьи
DNS-leaks возникает [DLMURL="https://anonym.to?https://www.dnsleaktest.com/what-is-a-dns-leak.php"]тогда[/DLMURL], когда приложение может отправлять свои DNS-запросы, используя DNS-серверы интернет-провайдера. Так часто бывает, когда люди через локальный прокси-сервер (привет, SOCKS 4, 5!) пытаются отправить в сеть Tor траффик различных приложений, которые резолвят DNS-имена в обход Tor.
Проверить, подвержены ли вы этой утечке можно здесь: [DLMURL]https://www.dnsleaktest.com[/DLMURL]
Решение: при работе с VPN-соединением наиболее удобным вариантом является принудительное использование статических DNS-серверов VPN-провайдера либо, если VPN-сервер у вас личный, использование серверов OpenDNS (208.67.222.222, 208.67.222.220) или DNS Google (8.8.8.8, 8.8.4.4).
Чтобы не допустить подобных утечек в Tor, рекомендуется использовать Tor Browser Bundle либо, если уж хочется отправить в Tor траффик другого приложения, то наиболее безопасным и универсальным вариантов является изолирующий прокси, который будет рассмотрен в одной из следующих статей.
В сети I2P DNS-запросов нет. При работе с outproxy DNS-запросы выполняются на самом outproxy.
Спасибо за совет [DLMURL="https://anonym.to?https://habrahabr.ru/users/Rulin/"]Rulin[/DLMURL]: "… при использовании Socks прокси в Firefox, DNS-leaks будет по умолчанию происходить, чтоб от этого избавиться, надо: В адресной строке набираем about:config, Жмем «I'll be careful, I promise!»,
Находим опцию network.proxy.socks, Двойным кликом меняем значение на true,
Все, теперь при использовании socks прокси, dns запросы будут тоже ходить через socks".
Настройка «network.proxy.socks_remote_dns» определяет, где будут выполняться DNS-запросы при использовании SOCKS5. Значение «True» устанавливает, что они будут выполняться через SOCKS-прокси, а не на клиенте.
Профилирование возникает, когда большая часть траффика долго выходит в интернет через один узел, например, Тоr. Тогда появляется возможность отнести увиденную активность к одному псевдониму. Выходной узел может и не знать ваш ip-адрес, но будет знать, что вы делаете.
Решение: не использовать постоянные цепочки Tor, регулярно менять выходные узлы (VPN-серверы, прокси-серверы), либо, забегая вперёд, использовать дистрибутив [DLMURL="https://anonym.to?https://sourceforge.net/projects/whonix/"]Whonix[/DLMURL].
MitM-атаки направлены на прослушивание и модификацию траффика на выходном узле, например Tor или любом прокси-сервере. Интересным вариантом является модификация выходным узлом цифровых подписей, GPG- или SSL-отпечатков, хеш-сумм скачиваемых файлов.
Решение: быть внимательным при появлении предупреждений о валидности сертификатов и ключей.
Деанонимизирующая активность в анонимном сеансе. Например, когда клиент из анонимного сеанса заходит на свою страницу в соцети, то его интернет-провайдер об этом не узнает. Но соцсеть, несмотря на то, что не видит реальный ip-адрес клиента, точно знает, кто зашёл.
Решение: не допускать никакой левой активности в анонимном сеансе.
Одновременное подключение по анонимному и открытому каналу. В таком случае, например, при обрыве интернет-соединения, оборвутся оба соединения клиента с одним ресурсом. По данному факту серверу будет нетрудно вычислить и сопоставить два одновременно завершенных соединения и вычислить реальный адрес.
Решение: не допускать одновременного подключения к ресурсу по анонимному и открытому каналу.
Определение авторства текста. Подробнее [DLMURL="https://anonym.to?https://habrahabr.ru/post/165435/"]здесь[/DLMURL]. Приложение может сравнить текст написанный анонимно и другой открытый текст, точно принадлежащий автору, и определить с высокой степень вероятности совпадение авторства.
Решение: шутки-шутками, но эта тема пока не достаточно изучена. Можно посоветовать прятать текст, который можно однозначно связать с вами. Тогда не с чем будет сравнивать и анонимный текст.
MAC-адрес сетевого интерфейса становится известен wi-fi точке доступа при подключении к ней клиента.
Решение: если переживаете за то, что точка доступа запомнит MAC-адрес вашего интерфейса, просто поменяйте его до подключения.
На этом ресурсе, посвящённом нашей «цифровой тени»: myshadow.org/trace-my-shadow , помимо всего прочего, мы можем увидеть, какие данные передаём о себе в сеть:
Что могут рассказать Браузеры?
Cookies — это текстовые файлы с какими-либо значениями, хранимые приложением (часто — браузером) для разных задач, например, аутентификации. Часто бывает, что клиент сначала посетил ресурс из открытого сеанса, браузер сохранил cookies, а потом клиент соединился из анонимного сеанса, тогда сервер может сопоставить cookies и вычислить клиента.
Более того, существуют так называемые 3rd-party cookies, которые сохраняются у нас, например, после просмотра рекламного баннера с другого сайта (3rd-party). И сайт-владелец этого баннера способен отслеживать нас на всех ресурсах, где размещёны его баннеры.
Тем, кто хочет изучить тему cookies подробнее, советую почитать статьи:
- [DLMURL="https://anonym.to?https://habrahabr.ru/post/190488/"]Cookie без куков[/DLMURL].
- [DLMURL="https://anonym.to?https://habrahabr.ru/post/126643/"]Постоянные неблокируемые cookie с использованием HTTP-заголовков[/DLMURL].
- [DLMURL="https://anonym.to?https://habrahabr.ru/post/104725/"]Evercookie — самые устойчивые куки[/DLMURL].
Flash, Java, Adobe. Эти плагины являются по сути отдельными приложениями, которые запускаются от имени пользователя. Они могут обходить настройки прокси, хранить свои отдельные долгоживущие cookies (Flash — Local Shared Objects) и пр. О регулярно публикуемых в них уязвимостях говорить излишне.
Fingerprint (отпечаток) браузера. Браузер предоставляет серверу десятки категорий данных, в том числе и так называемый [DLMURL="https://en.wikipedia.org/wiki/User_agent"]user agent[/DLMURL]. Всё это может сформировать достаточно уникальный «цифровой отпечаток браузера», по которому его можно найти среди многих других уже в анонимном сеансе.
Какие именно данные отправляет ваш браузер серверу, можно посмотреть, например, здесь, здесь (он же panopticlick.eff.org) и здесь.
Скрипты Javascript, исполняемые на стороне клиента, могут собрать для сервера еще больше информации, в том числе и явно его идентифицирующей. Более того, если посещаемый нами сайт подвержен [DLMURL="https://en.wikipedia.org/wiki/Cross-site_scripting"]XSS[/DLMURL], то включенные на нём скрипты Javascript помогут злоумышленнику провести успешную атаку со всеми вытекающими последствиями.
Web Bugs — это невидимые детали веб-страниц, используемые для мониторинга посещений сайта, способны дополнительно отсылать серверу разные данные о клиенте. Web Bugs от Гугла широко распространены по всему интернету.
HTTP-referer — это http-заголовок, с помощью которого веб-сайт может определить, откуда к нему идёт траффик. То есть, если вы кликнули по ссылке, которая передает http referer, то сайт, на который данная ссылка ведёт, сможет узнать, с какого именно сайта вы на него перешли.
Решение: про безопасную настройку каждого из браузеров, включая блокировку каждой из вышеописанных категорий идентифицирующих данных, очень подробно и ясно написано на ресурсе: fixtracking.com, от замечательного поисковика DuckDuckGo:
Приложения
Важно понимать, что изначально многие приложения задумывались и проектировались не столько для обеспечения анонимности, сколько для нормальной и эффективной работы в «трудных» сетевых условиях: обхода блокирующих межсетевых экранов, прокси-серверов.
В качестве примера я приведу лишь малую часть приложений, которые могут самостоятельно передавать в сеть идентифицирующие нас данные.
- Некоторые клиенты BitTorrent игнорируют настройки прокси, отправляя траффик по открытым каналам.
- Windows Update отсылает серверу десяток категорий данных, включая уникальный 128-битный идентификатор (GUID). Windows Update также уязвим к MitM, а следовательно, выходной узел, например, Tor, может быть источником атаки.
- Лицензионные ключи платных или серийные номера бесплатных приложений также могут передаваться в интернет, например, при активации или обновлении, тем самым идентифицируя пользователя.
- Windows Media Player может самостоятельно запрашивать информацию о музыке или обменивается служебными данными.
- Данные о часовом поясе могут передаваться при использовании IRC-чата через протокол CTCP, Client-to-client protocol.
- Дамп оперативной памяти ОС Windows, отправляемый в случае ошибки, также содержит идентифицирующие данные.
- Метаданные файлов могут включать важные данные: дата создания, авторство и пр.
