Сегодня нам бы хотелось вернуться к теме ИБ и провести небольшой обзор таких решений, как VPN, прокси, Tor и нескольких других.
/ фото Magnus CC
Прокси-серверы
Суть работы прокси-серверов заключается в перенаправлении трафика через себя, как посредника. Таким образом, узел назначения будет считать, что запрос был направлен не вами, а прокси-сервером. Это решение позволяет обходить различные ограничения сети, которые устанавливают некоторые сервисы (в частности блокировку по географическому положению).
Существует несколько видов прокси-серверов. Первый – это веб-прокси, которые пропускают через себя только HTTP-траффик, по умолчанию добавляя в передаваемый траффик данные о применении прокси. Одним из недостатков этого решения является отсутствие поддержки скриптов и плагинов Java и Adobe Flash. Кроме того, многие веб-прокси используются огромным количеством пользователей, потому они легко могут попасть в список заблокированных на большинстве сетевых ресурсов.
Второй вид прокси – это SOCKS прокси-серверы. Протокол SOCKS находится на сеансовом уровне модели OSI. За счет этого достигается независимость от высокоуровневых протоколов (HTTP, FTP, РОРЗ и так далее), что позволяет SOCKS пропускать через себя весь траффик, а не только HTTP. Поэтому с их помощью вы можете, например, загружать файлы по FTP и отправлять электронную почту.
Отдельно можно отметить CGI-прокси или так называемые анонимайзеры, которые представляют собой веб-сервер с формой, в которую пользователь вводит адрес нужного ему сайта. После этого открывается страница запрошенного ресурса, но в адресной строке браузера отображается адрес CGI-прокси. CGI-прокси, как и любой веб-сервер, может использовать HTTPS для защиты канала связи между собой и клиентом.
«+»:
- Общественные прокси-серверы являются бесплатными
- В большинстве случаев их достаточно для простой навигации по интернету
- Позволяют обходить ограничения сети
- Позволяют обходить ограничения по территориальному признаку
«–»:
- Большинство реализаций не используют шифрование данных
- Общественные прокси-серверы зачастую нестабильны
- Наиболее популярные прокси блокируются многими сайтами
Tor
Tor является одной из самых популярных технологий для сокрытия личности в интернете и первой, специализирующейся на этом. Однако нужно четко разделять анонимность и защищенность. Эта технология не позволяет защитить ваши данные от перехвата вне сети Tor или скрыть содержимое от чужих глаз, поскольку информация шифруется лишь внутри самой системы.
Однако даже несмотря на уязвимость трафика на входе и выходе сети, Tor не позволяет связать эти данные с вами. Основной идеей системы является перенаправление трафика через несколько анонимных серверов таким образом, что на выходе из сети узел назначения видит только конечный сервер, который считается источником данных.
Трафик перенаправляется через произвольное количество серверов (но не менее трех), что позволяет достаточно хорошо скрыть реальный источник информации путем «запутывания» метаданных. Такая система перенаправления называется луковой маршрутизацией, когда каждый узел в сети может расшифровать только часть сообщения с инструкциями о перенаправлении трафика.
Выходной же узел полностью расшифровывает сообщение и перенаправляет его конечному узлу открытой сети. Для этого Tor формирует канал перенаправления и получает ключи шифрования от всех узлов сети, входящих в данный канал. Полученные ключи передаются отправителю информации, которые он использует для шифрования данных перед их отправкой.
Tor предоставляет высокоуровневую сетевую анонимность, но обеспечение настоящей анонимности – проблема, решение которой найти почти невозможно. Идет «гонка вооружений» между разработчиками сети Tor и хакерами, желающими получить возможность разоблачать пользователей сети. Стоит отметить, что на сеть Tor были проведены успешные хакерские атаки. Поэтому нельзя утверждать, что она позволяет скрыть личность со 100% гарантией. Однако Tor все еще остается одним из наиболее эффективных и надежных средств обеспечения анонимности.
«+»:
- Обеспечивает анонимность путем маскировки действительного источника данных
- Обеспечивает шифрование данных внутри самой сети Tor
- Хороший дополнительный уровень защиты
«–»:
- Сеть Tor не обеспечивает защищенность данных, поскольку не реализует шифрование по типу «точка-точка» Необходимо использовать другие прикладные системы шифрования, например HTTPS
- Сеть зависит от добровольцев, поддерживающих работоспособность серверов внутри системы
- Сеть была подвержена атакам хакеров и спецслужб
VPN
Принцип работы VPN схож с Tor и прокси-серверами. При подключении к VPN вы перенаправляете свой поток данных через частную сеть. Внутри этой сети существуют свои серверы (интранет) и выходной узел (как и в случае с Tor). Таким образом, если вы соединяетесь с интернетом через VPN, узел назначения может видеть только адрес VPN-сервера.
В отличие от серверов Tor, VPN-серверы поддерживают крупные компании, которые зачастую придерживаются принципа запрета на ведение логов, а это дополнительно повышает безопасность. Практически все коммерческие VPN-провайдеры предлагают на выбор две реализации: OpenVPN и PPTP. Реже предлагаются варианты L2TP+IPSec и SSTP. Отдельно стоит отметить сервисы, предоставляющие DoubleVPN, когда перед выходом в интернет трафик проходит через два разных VPN-сервера в разных странах, и QuadVPN – в этом случае фигурируют сразу 4 сервера.
«+»:
- Обеспечивает хорошее шифрование
- VPN предоставляют дополнительные системы безопасности: межсетевые экраны с NAT, защита от DNS-утечек, частные DNS и др.
«–»:
- Запуск VPN на компьютере требует дополнительных вычислительных мощностей
- Ваш трафик виден администраторам VPN-серверов (чего можно избежать при использовании шифрования с помощью SSL/TSL)
Сочетание Tor и VPN
VPN является отличным способом защиты данных, который в комбинации со средствами обеспечения анонимности в сети (Tor) позволяет добиться более высокого уровня «спокойствия».
Tor через VPN
VPN-сервер при такой схеме является постоянным входным узлом, после него шифрованный трафик отправляется уже в сеть Tor. На практике схема реализуется просто: сначала производится подключение к VPN-серверу, далее запускается Tor-браузер, который автоматически настроит нужную маршрутизацию через VPN-тоннель.
Такая схема позволяет скрыть сам факт использования Tor от интернет-провайдера. А в случае теоретической компрометации Tor, нас защитит рубеж VPN, который не хранит логов. Отметим, что использование прокси-сервера вместо VPN лишено смысла: без шифрования, обеспечиваемого VPN, такая схема не имеет каких-либо значимых плюсов.
«+»:
- Ваш провайдер не будет знать, что вы используете Tor (хотя может знать, что вы используете VPN)
- Узел входа в сеть Tor не будет знать ваш настоящий IP-адрес
- Позволяет получить доступ к скрытым адресам в сети Tor (.onion)
«–»:
- VPN-провайдер будет знать ваш действительный IP-адрес
- Отсутствует защита от уязвимости на узлах выхода из сети Tor
VPN через Tor
При подобной схеме сначала происходит шифрование данных для пересылки их на VPN-сервер, а потом их трансфер через сеть Tor. В этом случае необходимо настроить VPN-клиент на работу с Tor.
Подобная схема подключения может использоваться для обхода блокировки узлов Tor внешними ресурсами, плюс она должна защитить трафик от прослушивания на выходном узле. Важно также отметить, что любой выходной узел легко выделит клиента в общем потоке, так как большинство пользователей идут на разные ресурсы, а в этой схеме клиент идёт всегда на один и тот же VPN-сервер. Естественно, что использование обычных прокси-серверов после Tor не имеет особого смысла, так как траффик до прокси не шифруется.
«+»:
- VPN-провайдер не знает о действительном IP-адресе источника, а знает только IP-адрес выходного узла сети Tor
- Обеспечивается защита от уязвимости выходных узлов сети Tor, поскольку весь трафик зашифрован VPN-клиентом
- Позволяет выбрать местоположение серверов
- Весь интернет-трафик идет через сеть Tor, даже если программы изначально её не поддерживают
«–»:
- Ваш VPN провайдер может видеть ваш трафик, хотя и не может связать его с вами
- Сложная реализация схемы
Whonix
Дополнительно отметим, что для обеспечения анонимности существуют специально разработанные операционные системы. Одной из таких ОС является Whonix. Ее работа основана на двух ОС Debian, работающих на виртуальных машинах VirtualBox.
В такой конфигурации одна система является шлюзом, отправляя весь трафик через сеть Tor, а вторая – изолированной рабочей станцией, которая подключается к сети только через шлюз. Такой механизм называется изолирующим прокси-сервером. Эта схема позволяет избежать многих уязвимостей, связанных с программным обеспечением на рабочей станции, поскольку сама машина не знает своего внешнего IP-адреса.
ОС Whonix реализует много полезных механизмов анонимности. Например, она способна обеспечить безопасный хостинг сервисов – даже если злоумышленник взломал веб-сервер, он не сможет украсть закрытый ключ. Также Whonix поддерживает мосты, позволяющие скрывать от провайдера факт использования Tor, и предлагает возможность туннелирования через другие анонимные сети, такие как Freenet, I2P и др. Более подробные данные об особенностях таких подключений вы сможете найти по ссылке.
Эта система протестирована и хорошо документирована, а также прекрасно работает со всеми комбинациями Tor/VPN/Proxy, однако все же обладает определенными недостатками. К ним можно отнести достаточно сложную настройку и необходимость поддержки двух виртуальных машин или отдельного физического оборудования. Также стоит отметить, что проект Whonix развивается независимо от Tor и входящих в него инструментов, поэтому не способен защитить от их уязвимостей.
Вместо заключения: другие способы обеспечения анонимности
Кроме перечисленных выше способов «анонимизации», существуют десятки отдельных проектов, посвященных анонимности в интернете. Сегодня активно развиваются следующие решения: Freenet, GNUnet, JAP, RetroShare, Perfect Dark. Также интерес могут представлять анонимные сети, построенные на основе Wi-Fi, позволяющие достичь независимости от интернет-провайдеров: проект Byzantium, проект Netsukuku, проект B.A.T.M.A.N.
Дополнительное чтение: IaaS-дайджест — 25 материалов о трансформации технологий и бизнеса.
Комментарии (12)
AVX
11.10.2016 10:54+2Весь вопрос в том, от кого защищаться нужно. Одно дело, когда от админа(-ов) сайта(-ов), который не пускает из каких-то сетей, другое дело — когда от третих лиц по пути следования трафика. Но совсем другое — когда от спецслужб и государства. Ведь большинство провайдеров подключены к СОРМ и трафик весь могут прослушать. Да даже если не смогут расшифровать, то установить, с какими узлами сети были соединения — смогут. А что там дальше — сервер VPN, прокси, или узел ТОР — не так важно, всё равно будет зацепка, к кому в дверь постучаться. Надеяться на то, что прокси или VPN сервер не ведут логи — наивно, как и то, что их провайдер тоже не ведёт логи соединений.
Реальная анонимность — только незаконными способами.
Например, купить на рынке у цыган телефон с симкой (ага, желательно ещё как-то змаскироваться, чтобы потом он тебя потом не опознал), и с него выходить через vpn, tor или что угодно. Даже если найдут — придут к тому человеку, на кого симка оформлена. Естественно, с этого телефона никому не звонить, и на свои любимые сайты не заходить. И даже в этом случае есть риск, что во время очередного сеанса ребята из органов отследят нахождение телефона.
Другой способ — подключение через чужое устройство, без ведома хозяина. Например, через открытую wifi сеть, или даже закрытую (если каким-то образом получить доступ). Тут тоже всё равно есть возможность отследить расположение такого «хакера».
Pentoxide
11.10.2016 12:04+2При вашем перемещении по городу у вас есть уникальный паттерн следования по БС сотового оператора. Поэтому никогда не надо носить оба телефона — ваш личный и анонимный — вместе, иначе их можно очень быстро сопоставить к одному владельцу.
AVX
11.10.2016 13:22По той же причине нельзя посещать те сайты, которые обычно посещаете. Ведь по похожему способу можно сопоставить к одному пользователю.
EmmGold
11.10.2016 20:38Так же нельзя выключать личный и включать анонимный. Вообще big data замечательная и пугающая штука. Сборка и анализ огромного количества метаданных. Бывает сам поражаешься как так получилось, а машина нашла зависимости и связи, и построила шаблон. Ужас просто ;)
Saffron
11.10.2016 11:49+2Какая вредная статья. Самая большая угроза анонимности пользователя — это неграмотное использование технических средств. И об этом вы как раз ни строчки не написали. Если не считать «были успешные атаки на TOR». Суть которых как раз в том, что им не правильно пользовались. Если ты пользуешься TORом, то должен пускать через него весь трафик, а не только HTTP, и тот кусочно. Пользователи не слишком-то знают, что их веб браузер давно уже не показывает странички, а запускает javascript приложения, которые приносят с собой полный спектр угроз, характерных для обычных зловредных приложений. И поэтому весь трафик надо принудительно перенаправлять в TOR, а что в него не пролазит — уничтожать на месте.
При всём том на этом ресурсе уже были публикации о грамотной настройке сетевой анонимности.
EmmGold
11.10.2016 20:42Это всё ничто, по сравнению с продвинутыми хомячками, которые, используя tor поверх vpn с каким-нибудь IPsec, аутентифицируются в своей любимой социальной сети…
NeoCode
11.10.2016 23:38С работы например я на личную страничку в социальной сети хожу именно через тор запущенный в личной виртуалке, просто для того чтобы местные админы не имели информации о моей страничке. Цели использования тора бывают разные — иногда это просто туннелирование трафика, а не полная анонимность.
EmmGold
12.10.2016 19:15+1Повезло вам с безопасниками. Меня после тора посадили на полиграф, направили в лицо лампу и три часа выпытывали, кому я слил «базу данных компании». После, попросили уволиться, так ничего и не нарыв…
NeoCode
11.10.2016 23:47Вообще проблема анонимности очень интересная.
Мы все так или иначе привязаны к IP адресам. А государства постоянно борются с анонимностью, все больше и больше привязывая IP адреса к конкретным людям: это и запреты на открытые wi-fi сети, и продажа симок по паспорту, и обязательные требования к провайдерам по установке СОРМ, и даже различные требования к системам информационной безопасности на предприятиях, без которых не дают всякие госзаказы и сертификации.
Но все-же очень хочется чтобы была полностью анонимная сеть. И тут возникает вопрос — а возможно ли это вообще, математически (по аналогии с криптографией)? Возможно ли например придумать гарантированно анонимный постинг информации на некоторый сервис типа блога? Кажется что нет, потому что в конечном итоге все равно привязка к IP и времени. Тор и onion-сайты все равно основаны в конечном итоге лишь на запутывании следов, на вероятности того что большинство узлов не компрометированы и т.д.Saffron
12.10.2016 00:53+1Всё очень просто. Если государство играет против — то анонимности нет места, потому что на каждое техническое решение найдётся административная управа. Ну например можно взять в заложники семью программиста условного тора и заставить его ввести бекдор. Или просто компрометировать его компьютер. Вломиться в его отсутствие к нему домой и инсталлировать в его клаву и моник дополнительный чип. Можно объявить шифрование вне закона и давать за него реальные сроки. Можно запретить продавать несертефицированные компьютеры (без бекдора). С мобильными телефонами ведь проканало.
А если государство стоит за безопасность пользователей или хотя бы не мешает, то наоборот, анонимность достигается и удерживается легко. Но я таких государств не знаю. Разве что какой-нибудь Афганистан или ЦАР, где государство ещё не осведомлено о существовании ИТ.
vadimr
Из статьи создаётся впечатление, что под анонимностью в ней понимается сокрытие ip адреса. Но это ведь только небольшая и не самая существенная часть вопроса. Для реального установления личности пользователя более важно характерное содержимое поступающих от него данных, чем то, каким путём они пришли.
Вообще, не очень понятна модель угроз, от которых предполагается защищаться. Если речь об идентификации личности пользователя, так сами по себе vpn пакеты в обычном трафике уже сделают полдела.
NatalyM
Я так понимаю, что тут больше ликбез для не самых прошаренных пользователей (типа меня). Так что на мой вкус получилось неплохо, и вообще мне как раз и казалось, что большая часть людей, которая хотела бы сохранить базовую анонимность в интернете, в том числе не хотят, чтобы их «вычисляли по айпи».