Что такое сеть Tor, и как она работает. Принцип работы тор браузера

Как работает Tor / Geektimes

Tor – инструмент для анонимности, используемый людьми, стремящимися к приватности и борющимися с цензурой в интернете. Со временем Tor стал весьма и весьма неплохо справляться со своей задачей. Поэтому безопасность, стабильность и скорость этой сети критически важны для людей, рассчитывающих на неё.

Но как Tor работает «под капотом»? В этой статье мы с вами нырнем в структуру и протоколы, используемые в сети, чтобы близко ознакомиться с работой Tor.

Краткая история Tor

Основы Tor

Сейчас (февраль 2015 года) в сети Tor передачей трафика занимаются около 6000 маршрутизаторов. Они расположены по всему миру и работают благодаря добровольцам, которые соглашаются отдать немного трафика для благого дела. Важно, что у большинства узлов нет никакого специального железа или дополнительного ПО – все они работают при помощи ПО Tor, настроенного на работу в качестве узла.

Скорость и анонимность сети Tor зависит от количества узлов – чем больше, тем лучше! И это понятно, поскольку трафик одного узла ограничен. Чем больше у вас выбор узлов, тем сложнее отследить пользователя.

Типы узлов

Клиент, охранный узел, промежуточный узел, выходной узел, пункт назначения

Входной, или сторожевой узел – точка входа в сеть. Входные узлы выбираются из тех, что работают продолжительное время, и показали себя как стабильные и высокоскоростные. Промежуточный узел – передаёт трафик от охранных к выходным. В результате первые не знают ничего о последних. Выходной узел – точка выхода из сети, отправляет трафик к пункту назначения, который нужен клиенту.

Обычно безопасный метод запуска сторожевого или промежуточного узла — виртуальный сервер (DigitalOcean, EC2) – в этом случае операторы сервера увидят только зашифрованный трафик.

Но на операторах выходных узлов лежит особая ответственность. Поскольку они отправляют трафик в пункт назначения, все незаконные действия, совершаемые через Tor, будут связываться с выходным узлом. А это может привести к полицейским рейдам, уведомлениям о нелегальной деятельности и другим вещам.

Встретите оператора выходного узла – скажите ему спасибо. Он того заслуживает.

Причём здесь лук?

Сеть Tor разработана так, чтобы к узлам можно было относиться с минимальным доверием. Это достигается посредством шифрования.

Так что там насчёт луковиц? Давайте разберём работу шифрования в процессе установки соединения клиента через сеть Tor.

Клиент шифрует данные так, чтобы их мог расшифровать только выходной узел. Эти данные затем снова шифруются так, чтобы их мог расшифровать только промежуточный узел. А потом эти данные опять шифруются так, чтобы их мог расшифровать только сторожевой узел

Получается, что мы обернули исходные данные в слои шифрования – как лук. В результате у каждого узла есть только та информация, которая нужна ему – откуда пришли зашифрованные данные, и куда их надо отправлять. Такое шифрование полезно всем – трафик клиента не открыт, а узлы не отвечают за содержимое передаваемых данных.

Замечание: выходные узлы могут увидеть исходные данные, поскольку им надо отправлять их в пункт назначения. Поэтому они могут извлекать из трафика ценную информацию, передаваемую открытым текстом по HTTP и FTP!

Узлы и мосты: проблема с узлами

Чтобы понять её, давайте прикинемся атакующим и спросим себя: что бы сделало Авторитарное Правительство (АП)? Размышляя таким образом, мы сможем понять, почему Tor устроен именно так.

Так что бы сделало АП? Цензура – дело серьёзное, а Tor позволяет её обходить, поэтому АП захотело бы блокировать пользователям доступ к Tor. Для этого есть два способа:

• блокировать пользователей, выходящих из Tor;
• блокировать пользователей, входящих в Tor.

Первое – возможно, и это свободный выбор владельца маршрутизатора или веб-сайта. Ему всего лишь нужно скачать список выходных узлов Tor, и блокировать весь трафик с них. Это будет плохо, но Tor ничего с этим не может сделать.

Второй вариант серьёзно хуже. Блокировка выходящих из Tor пользователей может предотвратить посещение определённого сервиса, а блокировка всех входящих не даст им ходить ни на какие сайты – Tor станет бесполезным для тех пользователей, кто уже страдает от цензуры, в результате чего они и обратились к этому сервису. И если бы в Tor были только узлы, это было бы возможным, так как АП может скачать список сторожевых узлов и заблокировать трафик к ним.

Хорошо, что разработчики Tor подумали об этом и придумали хитрое решение проблемы. Познакомьтесь с мостами.

Мосты

Выдавая по нескольку мостов, можно предотвратить блокировку сети Авторитарным Правительством. Конечно, получая информацию о новых узлах, можно блокировать и их, но может ли кто-то обнаружить все мосты?

Может ли кто-то обнаружить все мосты

Я подробно опишу два пункта из этого списка, 2-й и 6-й, поскольку именно этими способами удалось получить доступ к мостам. В 6-м пункте исследователи в поисках мостов Tor просканировали всё пространство IPv4 посредством сканера портов ZMap, и нашли от 79% до 86% всех мостов.

2-й пункт подразумевает запуск промежуточного узла Tor, который может отслеживать приходящие к нему запросы. К промежуточному узлу обращаются только сторожевые узлы и мосты – и если обратившегося узла нет в публичном списке узлов, то очевидно, что этот узел – мост. Это серьёзный вызов Tor, или любой другой сети. Так как пользователям нельзя доверять, необходимо делать сеть анонимной и закрытой, насколько это возможно, поэтому сеть именно так и сделана.

Консенсус

В каждом Tor-клиенте содержится фиксированная информация о 10 мощных узлах, поддерживаемых доверенными добровольцами. У них особая задача – отслеживать состояние всей сети. Они называются directory authorities (DA, управляющие списками).

Они распределены по миру и отвечают за распространение постоянно обновляемого списка всех известных узлов Tor. Они выбирают, с какими узлами работать, и когда.

Почему 10? Обычно не стоит делать комитет из чётного количества членов, чтобы при голосовании не случилось ничьей. Суть в том, что 9 DA занимаются списками узлов, а один DA (Tonga) – списком мостов

Список DA

Достижение консенсуса

Статус всех узлов содержится в обновляемом документе под названием «консенсус». DA поддерживают его и ежечасно обновляют путём голосования. Вот как это происходит:

• каждый DA создаёт список известных узлов;
• затем подсчитывает все остальные данные – флаги узла, веса трафика и т.п.;
• отправляет данные как «голосование за статус» всем остальным;
• получает голоса всех остальных;
• комбинирует и подписывает все параметры всех голосов;
• отправляет подписанные данные остальным;
• большинство DA должны согласовать данные и подтвердить наличие консенсуса;
• консенсус публикуется каждым DA.

Публикация консенсуса происходит по HTTP, чтобы каждый мог скачать его последний вариант. Можете проверить сами, скачав консенсус через Tor или через гейт tor26.

И что же он означает?

Анатомия консенсуса

Что случится, если узел пустится во все тяжкие

Такая прозрачность подразумевает большое доверие к выходным узлам, и обычно они ведут себя ответственно. Но не всегда. А что же случается, когда оператор выходного узла решает ополчиться на пользователей Tor?

Дело снифферов

Выходные узлы Tor — почти эталонный пример «человека посередине» (man-in-the-middle, MitM). Это значит, что любые нешифрованные протоколы связи (FTP, HTTP, SMTP) могут им отслеживаться. А это – логины и пароли, куки, закачиваемые и скачиваемые файлы.

Выходные узлы могут видеть трафик так, будто он только что покинул устройство.

Засада в том, что мы ничего не можем с этим поделать (кроме использования шифрованных протоколов). Сниффинг, пассивное прослушивание сети, не требует активного участия, поэтому единственная защита — понимать проблему и избегать передачи важных данных без шифрования.

Но допустим, оператор выходного узла решит навредить сети по-крупному. Прослушивание – занятие дураков. Давайте будем модифицировать трафик!

Выжимаем максимум

Посмотрим, какими способами его можно менять.

SSL MiTM & sslstrip

Удобным инструментом для эксплуатации уязвимостей служит sslstrip. Нам нужно лишь пропустить через него весь выходящий трафик, и во многих случаях мы сумеем навредить пользователю. Конечно, мы можем просто использовать самоподписанный сертификат, и заглянуть в SSL-трафик, проходящий через узел. Легко!

Подсадим браузеры на BeEF

Бинарники с чёрным ходом

Как поймать Уолтера Уайта

К частью, разработчики подумали и об этом, и разработали меру предосторожности, направленную против использования клиентами плохих выходных узлов. Она работает как флаг в консенсусе под названием BadExit.

Для решения задачи отлова плохих выходных узлов разработана хитрая система exitmap. Работает она так: для каждого выходного узла запускается модуль на Python, который занимается логинами, скачиванием файлов, и прочим. Результаты его работы затем записываются.

exitmap работает с использованием библиотеки Stem (предназначенной для работы с Tor из Python), помогающей строить схемы для каждого выходного узла. Просто, но эффективно.

Exitmap была создана в 2013 году в рамках программы «испорченные луковицы». Авторы нашли 65 выходных узлов, меняющих трафик. Получается, что хотя это и не катастрофа (на момент работы всего существовало порядка 1000 выходных узлов), но проблема достаточно серьёзная для того, чтобы отслеживать нарушения. Поэтому exitmap по сей день работает и поддерживается.

В другом примере исследователь просто сделал поддельную страницу с логином, и залогинивался туда через каждый выходной узел. Затем просматривались HTTP-логи сервера на пример попыток логина. Многие узлы пытались проникнуть сайт с использованными автором логином и паролем.

Эта проблема свойственна не только Tor

И помните, что это лишь пример плохого поведения операторов, а не норма. Подавляющее большинство выходных узлов очень серьёзно относятся к своей роли и заслуживают большой благодарности за все риски, которые они берут на себя во имя свободного распространения информации.

geektimes.ru

Как установить Тор браузер и настроить для анонимного доступа к сайтам

В последние годы об ограничениях в интернете можно слышать все чаще. Правительства разных стран запрещают доступ своим гражданам к ресурсам, содержащим некорректный, по мнению депутатов, контент. Операторов вынуждают передавать информацию о пользователях, и ни о какой анонимности в интернете речи не идет. При этом далеко не всегда сайты, заблокированные по решению тех или иных органов власти, действительно содержат материалы, которые могут навредить пользователям.

«Запретный плод сладок», и различные ограничения в интернете породили не только способы их обхода, но и целую тайную сеть, попасть в которую можно только с использованием специальных средств, скрывающих информацию о пользователе. Анонимная сеть получила название Tor, и она доступна абсолютно бесплатно всем желающим.

Что такое Tor

Аббревиатура Tor расшифровывается как The Onion Router, то есть «Луковый роутер». Такое название может показаться нелепым для людей, которые не знакомы с понятием «луковой маршрутизации». Под ним понимается технология анонимного обмена информации с использованием стандартной компьютерной сети. Принцип работы системы основан на постоянном шифровании данных, во время передачи их от сервера к клиенту. Данные проходят через множество сетевых узлов, тем самым стирая следы, по которым можно было бы выйти на отправителя и получателя информации.

Благодаря Tor пользователи могут не беспокоиться о своей анонимности в интернете. Они получают возможность просматривать любую интересующую их информацию, тайно оставлять сообщения на сайтах, пересылать друг другу зашифрованные личные сообщения и делать многое другое скрытно ото всех. При помощи Tor можно с легкостью обойти все ограничения провайдера, наложенные на сайты.

Как можно понять, сайты в скрытой сети Tor никем не модерируются и не проверяются. Отправить жалобу на контент на них нельзя, а если это и сделать, то подобные действия ни к чему не приведут. Соответственно, в Tor можно найти, в том числе, запрещенную во всех странах информацию. Шокирующие, противозаконные, лишенные гуманизма и смысла материалы и услуги содержатся в сети Тор. Именно из-за этого она получила название «темный интернет». Сайты, созданные исключительно для доступа к ним через Tor, располагаются в доменной зоне .onion. Они не индексируются обычными поисковыми системами, и в них можно попасть только через анонимную сеть Tor.

Через любой компьютер можно просматривать информацию в сети Tor, но для этого требуется одноименный браузер, который распространяется бесплатно.

Как пользоваться браузером Тор

Начать использовать Tor довольно просто, для этого необходимо скачать Tor Browser из обычного браузера и установить его. Устанавливается Tor следующим образом:

1. Необходимо запустить загруженный установочный файл и выбрать режим установки. Среди поддерживаемых языков имеется русский;
2. Далее выбирается папка, куда нужно установить Тор. Стоит отметить, что приложение займет не больше места, чем любой другой браузер – около 150 Мб;
3. После этого начнется процесс установки, который займет не более пары минут.

Когда браузер Tor будет установлен на компьютер, его необходимо правильно настроить для работы в анонимной сети. Запустите Тор через ярлык Start Tor Browser.exe из папки, куда он был установлен. Далее необходимо установить первичные параметры. Это можно сделать автоматически, нажав «Соединиться» в открывшемся окне, но работает такой способ не всегда.

Если автоматически подсоединиться к сети Tor не получилось, можно выбрать пункт «Настроить» и самостоятельно установить необходимые параметры. Процесс ручной настройки Тора также довольно простой, нужно будет ответить на 2 вопроса:

• Имеется ли блокировка сети Тор со стороны провайдера;
• Необходим ли компьютеру, где происходит настройка Тора, локальный прокси-сервер для подключения к интернету.

Когда ответы будут выбраны, браузер Тор вновь попробует произвести автоматическую настройку по полученным данным. Это может занять пару минут, после чего Tor запустится.

Обратите внимание: Браузер Тор выполнен на основе Firefox.

Чтобы окончательно убедиться, что компьютер теперь находится в анонимной сети, нужно нажать на кнопку «Проверка интернет-настроек Tor».

Если откроется страница, на которой написано, что браузер использует Tor, значит, все настроено верно, и программой можно пользоваться для анонимного доступа к ресурсам.

Важно: В браузере Tor можно смотреть цепочку, по которой достигается анонимность пользователя. На любой странице нажмите на значок с зеленой луковицей слева от адресной строки. Откроется всплывающее меню, где видно, по какой цепочке проходит запрос от компьютера к конечному серверу.

Для достижения максимальной конфиденциальности, в Tor предусмотрены 4 уровня безопасности. По умолчанию браузер выставляет минимальный, но при желании можно изменить данный параметр. Для этого нужно нажать на зеленую луковицу слева от браузерной строки и выбрать пункт «Настройки конфиденциальности и безопасности».

Откроется новое окно, где можно ползунком отрегулировать уровень безопасности от низкого до высокого. Около каждого из вариантов написано, чем они отличаются, и какие функции они выключают. Чем более высокий уровень безопасности, тем хуже различные плагины и сервисы будут работать в браузер, а контент на сайтах отображаться.

Для базового использования браузера Тор достаточно низкого уровня безопасности.

В чем минусы браузера Tor

Полная анонимность в сети является довольно весомым преимуществом для многих, чтобы полностью перейти на браузер Тор. Несмотря на это, количество людей, которые используют его на постоянной основе, мало. У браузера Tor имеется ряд минусов, которые перекрывают для многих его плюсы:

• Долгая загрузка страниц. Даже если речь идет о загрузке обычных сайтов, через Tor это занимает больше времени, чем через другой браузер. Требуется время, чтобы зашифрованный пакет данных прошел через все узлы, скрывая реальный адрес отправителя, а потом обратно была получена запрашиваемая информация;
• Малое количество русских сайтов в «темном интернете». Если браузер используется только для посещения скрытых сайтов, то важно отметить, что русскоязычных ресурсов из них не так много, особенно интересных для большого количества человек;
• Обилие вирусов. В «темном интернете» разнообразие вирусов значительно большее, чем в обычной сети. В браузере Tor отсутствует встроенная система защиты от вирусов, и наткнуться на вредоносную программу или сайт, который самостоятельно загрузит вирус на компьютер, очень просто. Перед тем как отправляться на изучение скрытой части интернета, нужно обязательно озаботиться установкой хорошего антивируса.

В некоторых странах Tor запрещен на законодательном уровне. Данная проблема пока не коснулась Россию, несмотря на то что подобные обсуждения в правительстве уже проводились. В данный момент использование Тора на территории России разрешено.

okeygeek.ru

Что такое сеть Tor, и как она работает

Сразу же оговорюсь — в статье не будет инструкции о том, как скачать и настроить Tor Browser — только техническое описание и принципы работы самой сети.

История Tor Концепция «луковичной» сети была представлена в 1995 году при поддержке исследовательской лаборатории ВМС США. В 1997 году к разработке присоединился DAPRA — отдел Министерства обороны США, отвечающий за разработку технологий для последующего использования их на благо военных сил США (к слову, этот же отдел изобрел ARPANET — сеть, которая в дальнейшем переросла в известный всем интернет). В 2003 году были опубликованы исходные коды сети в свободном доступе, и сеть стала активно развиваться (как и ARPANET двадцатью годами ранее) — к 2016 году в сети было более 7000 узлов и порядка 2 млн пользователей.

Принципы работы сети Для пользователя сеть работает достаточно просто: его данные сначала попадают на охранный узел, дальше проходят через промежуточный узел на выходной узел, и уже из выходного узла — в пункт назначения:

Отследить охранный узел через два других узла нереально, к тому же все выглядит так, будто данные пользователя появились сразу из выходного узла. С учетом того, что через этот узел может проходить самый разный трафик (в том числе и нелегальный) — в ответе за него будет хозяин этого узла, так что если встретите его в реальной жизни — пожмите ему руку, ибо проблем с законом у него хватает.

Принципы устройства различных узлов Разберемся с узлами поподробнее. 

• Входной (или охранный, или сторожевой) узел — место, где ваши данные входят в сеть Tor. Причем выбирается не самый ближайший узел, а самый надежный, так что не удивляйтесь, если пинг оказывается на уровне пары сотен миллисекунд — это все для вашей безопасности.
• Промежуточный узел — создан специально для того, чтобы с помощью выходного узла нельзя было отследить входной: самый максимум, что получится отследить, это как раз промежуточный узел. Сам узел обычно представляет виртуальный сервер, так что операторы сервера видят лишь зашифрованный трафик и ничего более.
• Выходной узел — точка, откуда ваши данные отправляются уже на нужный адрес. Опять же — выбирается самый надежный сервер (что именно это означает — поговорим ниже), так что пинг может быть очень и очень большим.

Как устроено шифрование, и почему сеть — луковичная Tor расшифровывается как The Onion Router, и тут возникает вопрос — а причем тут лук? Все дело в способе шифрования: он создан по принципу лука, то есть, чтобы добраться до его центра (до ваших данных), нужно последовательно снять все слои (шифрование).

На деле это выглядит так: клиент шифрует данные так, чтобы ключ расшифровки был только у выходного узла. На нем они опять же шифруются, но уже так, чтобы расшифровать их мог только промежуточный узел. На нем данные опять же шифруются так, чтобы расшифровать их мог только сторожевой узел:

В итоге трафик после выходного узла полностью зашифрован, и промежуточный узел ни за что не отвечает — он только передает зашифрованные данные. Но вот до выходного узла трафик может идти уже и по HTTP и FTP, и извлечь конфиденциальную информацию из него особого труда не представляет.

Как можно заблокировать Tor Разумеется, далеко не все правительства «рады» тому, что их граждане спокойно заходят на запрещенные сайты, поэтому разберемся, как в теории можно заблокировать Tor.

Первый вариант — это блокировать выходные узлы Tor. То есть пользователи банально не смогут выйти из сети, и она станет бесполезной для тех, кто хочет использовать ее для анонимизации. Увы — по понятным причинам список всех выходных узлов известен, и в теории при блокировке их всех популярность Tor резко снизится. В теории — потому что даже если заблокировать все выходящие узлы на территории одной страны, никто не мешает пользоваться узлами соседней, которая может и не блокировать такой трафик. С учетом того, что узлов несколько тысяч — блокировка даже сотни не особо повлияет на стабильность сети.

Второй вариант — блокировать всех входящих в Tor пользователей. Вот это уже куда хуже, потому что делает сеть полностью бесполезной, ведь воспользоваться выходными узлами других стран понятное дело не получится (ибо какой там выходной узел, если в сеть попасть нельзя). Опять же — список всех сторожевых узлов есть в открытом доступе, и Tor был бы уже заблокирован, если бы не одна хитрость — мосты.

Что такое мосты Мосты — это не опубликованные в свободном доступе узлы. Но тогда возникает вопрос — раз это не публичный узел, то как о нем пользователь узнает? Все просто — при попытке соединения с сетью пользователю даются адреса лишь нескольких мостов — это имеет смысл, ведь пользователю не нужно сразу много входных узлов. 

При этом полный список всех мостов строго секретен, так что максимум, на что способны правительства — это блокировать по несколько мостов за раз. Однако раз полный список не известен, к тому же постоянно появляются новые мосты — все это выглядит как борьба с ветряными мельницами. Самая серьезная попытка найти мосты была предпринята исследователями с помощью сканера портов ZMap — она позволила найти, по некоторым данным, до 86% всех портов. Но 86 — не 100, к тому же, как я уже писал, новые мосты появляются постоянно.

Принцип консенсуса в сети Tor Разумеется, всю эту сеть из 7000 узлов нужно как-то поддерживать. Для этого создано 10 мощных серверов, поддерживаемых определенным кругом проверенных добровольцев. Каждый час они проверяют работоспособность всех узлов, через какие узлы проходит больше трафика, какие узлы мухлюют (об этом ниже), и так далее. Причем публикация всех данных происходит в открытом виде через HTTP (разумеется, кроме списка всех мостов) и доступна каждому.

Возникает вопрос — раз все решения по сети принимаются вместе, почему серверов 10 — ведь тогда возможна ничья (5 на 5)? Все просто — 9 серверов отвечает за список узлов, а один — за список мостов. Так что к консенсусу прийти всегда можно.

Что такое узлы-снифферы Разумеется, многим, кто держит выходные узлы, приходила в голову мысль — раз через их узлы проходит трафик ровно так, как будто он идет от устройства пользователя, то почему бы не поживиться логинами и паролями (да и другими конфиденциальными данными)? С учетом того, что большая часть трафика проходит по открытым протоколам (HTTP, FTP и SMTP) — данные передаются прямо в открытом виде, бери — не хочу. Причем, увы, эту пассивную прослушку (сниффинг) отследить со стороны пользователя никак нельзя, поэтому единственный способ борьбы — пересылайте свои данные через Tor только в зашифрованном виде.

Разумеется, создателям (да и пользователям) Tor сие никак не нравится, поэтому был придуман флаг в консенсусе, называемый BadExit. Его смысл в том, чтобы отлавливать и ставить специальные метки на выходы, которые прослушивают трафик. Способов определения прослушки много, самый банальный — создать страничку, где можно вводить логины и пароли, и передавать их в сети Tor по HTTP. Если потом с этого узла будет попытка входа на этот сайт с этими логинами и паролями — значит этот узел занимается сниффингом. Разумеется, никто не мешает им пользоваться, но, как я уже писал выше — шифруйте свои данные, и тогда хозяева таких узлов будут бессильны.

Конечно, далеко не все выходные узлы такие (по некоторым данным, их порядка 5%), и большинство владельцев узлов очень серьезно относится к своей роли и принимает все риски на себя, помогая существовать сети Tor везде, кроме Антарктиды (думаю, пингвины не против, как и полярники — все же у них есть дела поважнее), за что им большое человеческое спасибо.

www.iguides.ru

Смотрите также

• 
  Презентации в браузере создать
• 
  Очисти кэш твоего браузера
• 
  Замена страницы в браузере
• 
  Xml отображение в браузере
• 
  Geometry dash в браузере
• 
  App store через браузер
• 
  Расширение lingualeo для браузера
• 
  Распознавание текста в браузере
• 
  Браузер для нокиа 700
• 
  Одноклассники вход через браузер
• 
  Как уменьшить разрешение браузера