VPN: зачем и как скрывать свой IP и шифровать трафик. Шифрованный трафик может быть классифицирован

Национальный антитеррористический комитет собирается контролировать зашифрованный трафик в Сети. Представители отрасли опасаются, что это может привести к утечке персональных данных и войти в противоречие с Конституцией.

Руководитель Роскомнадзора Александр Жаров рассказал о том, что в рамках Национального антитеррористического комитета России (НАК) была создана специальная рабочая группа. Её цель - «внесение ясности в происходящее внутри шифрованного трафика» и создание мер по его регулированию.

В группу вошли представители всех силовых ведомств, Минэкономразвития, Минкомсвязи и отраслевые эксперты из Российской ассоциации электронных коммуникаций (РАЭК). Глава Роскомнадзора отметил, что немецкая корпорация (название её не разглашается в связи с коммерческой тайной) разработала метод сегментации шифрованного трафика и предоставила его на рассмотрение рабочей группе.

Группа была создана по поручению Совета безопасности России. По словам Вадима Ампелонского, представителя Роскомнадзора, она должна предоставить Совбезу отчёт о проделанной работе не позднее 1 июля 2016 года. Специальная группа при НАКе ведёт работу по регулированию сервисов, использующих для передачи данных беспроводные сети, а также тех, которые способны работать без подключения к Интернету (мессенджер FireChat, прославившийся после использования демонстрантами в Гонконге в 2014 году). Глава Роскомнадзора обеспокоен использованием подобных сервисов:

«Злоумышленники могут воспользоваться тем, что вне сети можно обмениваться информацией, и применить это для распространения наркотиков, детской порнографии и т.д.».

В феврале 2015 года Жаров говорил, что доля шифрованного трафика в России составила 15%, а в мае 2016 года она может превысить 20%. Согласно отчету компании Cisco по информационной безопасности за 2015 год, объём шифрованного трафика Рунета составляет до 50%. Карен Казарян, главный аналитик РАЭК, говорит, что большая его часть приходится на протокол HTTPS. По словам экспертов, в мире доля шифрованного трафика в сервисах корпораций превышает 75%, и 81% приходится на территорию России.

Андрей Поляков из «Ростелекома» говорит, что их сети принадлежит около 50% шифрованного трафика (представители «Ростелекома» являются участниками рабочей группе при НАКе).

По словам руководителя Роскомнадзора, речь идет о шифрованном трафике, как легальном (в браузерах и других программах), так и нелегальном (способы обхода блокировок: прокси-серверы, анонимайзеры и т.д). По его словам, обсуждается «введение единой системы шифрования, чтобы понимать, что происходит внутри шифрованного трафика». Участники группы решают вопросы, связанные с применением различных средств шифрования: их сертификацией, лицензированием, ограничением количества схем шифрования.

Мессенджер Павла Дурова Telegram уже несколько лет осуществляет шифрование данных по модели end to end (E2E - система, в рамках которой, зашифрованная информация передается от устройства к устройству напрямую, без посредников. Правила закрытого ключа не позволяют расшифровать информацию никому, кроме её получателя. Таким образом, зашифровка и расшифровка сообщений происходят без участия сервера-посредника).

В начале апреля 2016 года мессенджер WhatsApp (принадлежащий Facebook) ввел полное шифрование всех своих сервисов для всех пользователей (мессенджер шифрует сообщения, телефонные звонки, фото и видео. Теперь даже сотрудники WhatsApp не смогут расшифровать данные, передаваемые пользователями).

19 апреля мессенджер Viber усилил систему безопасности данных с помощью введения end to end шифрования для всех устройств, включая компьютеры PC и Mac, а также смартфоны и планшеты на платформах Android и iOS.

Жаров считает, что данную модель (Е2Е) можно «частично заменить» технологией, аналогичной Deep Packet Inspection (DPI — технология "глубокого анализа" трафика через накопление статистических данных, проверку и фильтрацию сетевых пакетов по их содержимому).

Чиновник упомянул, что сегментация трафика нужна и операторам связи. Так он советует отдать приоритет голосовому трафику: для извлечения денежной прибыли за платные услуги, которые он предоставляет, за счёт других видов трафика.

«Или трафик торрентов, который находится в условно легитимном поле», - говорит он.

Представитель одного из операторов связи прокомментировал это так:

«Шифрование может проводиться программными средствами, свободно распространяемыми в Интернете. Проконтролировать этот процесс представляется возможным, только если поставить на каждое конечное устройство по жучку и дистанционно постоянно мониторить работу».

Он выразил мнение о том, что само рассмотрение вопроса о контроле шифрования в сетях связи относится к области нарушения конституционных прав граждан.

Станислав Шалунов, сооснователь Open Garden (компания-разработчик FireChat) считает, что российские власти не понимают природу вещей, которую собираются контролировать. Он говорит, что смысл шифрования заключается в том, что трафик способны прочесть только отправитель и получатель. Шалунов отметил, что регулировать подобный трафик не предоставляется возможным с технической точки зрения и сравнил это с невозможностью распространения звука в космосе.

«И сей факт не сможет изменить создание рабочей группы по вакуумной акустике», - добавил он.

«Трафик приложений типа FireChat не только зашифрован - он не всегда идёт через традиционных провайдеров, поэтому пытаться его каким-то образом контролировать является абсурдом в квадрате», - заключил сооснователь Open Garden. По его мнению, контроль шифрованного трафика Интернета приведёт лишь к утечке информации и распространению махинаций, связанных с этим.

Казарян также считает, что «регулирование шифрования не требуется, более того, с большой вероятностью оно приведет к увеличению киберугроз и утечкам персональных данных граждан».

Жаров понимает, что запретить шифрованный трафик полностью невозможно, так как он абсолютно необходим, например, для хранения банковской тайны и другой личной информации. Поэтому рабочая группа не ставит перед собой цель ужесточить контроль над интернетом, а «лишь найти пути для решения проблем, связанных с его бесконтрольностью».

По его прогнозам, конкретные технологические и законодательные подходы для регулирования шифрованного трафика появятся приблизительно через два года.

Жаров приводит в пример США и страны Европы, в которых разрабатываются аналогичные подходы к регулированию шифрованного трафика. «Там происходит адаптация массового продукта под запросы конкретного потребителя путем его частичного изменения (доукомплектования товара дополнительными элементами); активно обсуждается вопрос сертификации конечного оборудования», - говорит он.

Для государства контроль шифрованного трафика является одним из способов борьбы с терроризмом, экстремизмом и киберпреступностью.

Для обеспечения надежного шифрования трафика, передаваемого между вашим компьютером и VPN-сервером, к которому вы подключаетесь. Используя приложение ExpressVPN, вы можете легко переключаться между протоколами , хотя мы рекомендуем использовать протокол, установленный по умолчанию (это протокол OpenVPN с открытым исходным кодом), или позволить приложению автоматически выбрать настройки, наиболее оптимальные для вашей скорости подключения и безопасности.

(При подключении через стороннее приложение, например через Tunnelblick для Mac OS X или Network Manager или Terminal на Linux , у вас также есть множество вариантов шифрования с использованием протокола OpenVPN.)

Вот некоторые из особенностей шифрования с использованием протокола OpenVPN:

Аутентификация сервера

Протокол OpenVPN функционирует аналогично протоколу TLS или HTTPS, поэтому его можно назвать TLS VPN. (HTTPS - это защищенная версия базового интернет-протокола HTTP, используемая для защиты подлинности сайта в Интернете. Предварительно установленные сертификаты в вашем браузере позволяют проверить целостность веб-сайта , если он использует протокол HTTPS. Чтобы убедиться, что веб-сайт использует протокол HTTPS правильно, найдите значок в виде зеленого замка ( ) в адресной строке браузера.)

Протокол OpenVPN, также как и HTTPS, использует сертификаты для защиты пользователя от . Сертификаты выдаются специализированными центрами, называемыми центрами сертификации или удостоверяющими центрами. Ваша операционная система или браузер криптографически доверяют определенным центрам сертификации, которые выдают и подписывают сертификаты для веб-сайтов. Это работает в HTTPS, потому что существуют общие стандарты для выдачи и отзыва сертификатов, а также методы привязывания доменных имен в выданных сертификатах к именам конкретных веб-сайтов. Клиенты OpenVPN требуют самостоятельной установки сертификата VPN. Для этого обычно необходимо просто сохранить файл сертификата на своем компьютере и указать клиенту OpenVPN, где он находится.

ExpressVPN использует сертификат RSA с длиной ключа 4096 бит, идентифицированный алгоритмом хеширования SHA-512, входящим в семейство алгоритмов SHA-2.

Код HMAC

HMAC - это код аутентификации (проверки подлинности) сообщений на основе хеширования с использованием секретного ключа. Этот код позволяет гарантировать, что данные не будут изменены в процессе передачи злоумышленниками, у которых есть доступ к данным в режиме реального времени. Для обеспечения надежной аутентификации сообщений в протоколах TLS и OpenVPN используются хеш-функции (отсюда буква H в аббревиатуре HMAC).

Шифрование канала управления

Для защиты канала управления ExpressVPN использует алгоритм AES-256-CBC. AES - это один из наиболее широко используемых стандартов шифрования , который основывается на алгоритме Rijndael, разработанном бельгийскими криптографами Йоаном Дайменом и Винсентом Райменом. Цифра 256 означает длину ключа в битах. Эта длина является самой большой из доступных. CBC (от англ. Cipher Block Chaining) означает режим сцепления блоков шифротекста, при котором каждый блок шифруемой информации зависит от предыдущего блока. Таким образом, даже короткое прерывание в канале может быть быстро обнаружено.

Шифрование канала передачи данных

Шифрование канала передачи данных защищает ваши данные от сторонних лиц, через которых они проходят. ExpressVPN использует симметричную схему шифрования , в которой ключ формируется при помощи протокола Диффи-Хеллмана на эллиптических кривых. Сервер ExpressVPN и ваше VPN-приложение используют сложные математические методы для согласования и проверки секретного ключа, который затем используется для шифрования данных всего сеанса.

Полная безопасность пересылки

Полная безопасность пересылки означает, что даже если злоумышленники каким-то образом смогли скомпрометировать ваш компьютер или VPN-сервер во время одного сеанса, они не смогут расшифровать трафик из прошлых сеансов. Поэтому каждый раз, когда вы подключаетесь к ExpressVPN, согласовывается новый секретный ключ. Даже если вы подключены к VPN в течение длительного периода времени, ExpressVPN автоматически согласовывает новый ключ каждые 60 минут .

Процесс повторного согласования ключа каждые 60 минут гарантирует полную безопасность пересылки данных, поэтому все, что смогут получить злоумышленники, если им удастся скомпрометировать ваши ключи, будет 60 минут данных. Остальное останется секретным .

О конфиденциальности информации говорят все и временами даже требуют ее обеспечения. Но мало кто задумывается о том, куда такие требования нас заводят? С одной стороны - да, приватность, тайна личной жизни, тайна переписки... Все это нам даровано Конституцией и вроде как является правом неотчуждаемым. Отсюда и рост объема зашифрованного трафика в Интернете согласно последним исследованиям Cisco.

Положительным образом на увеличение этого показателя влияет внедрение шифрования в различные стандарты (например, PCI DSS) и лучшие практики, которым начинают следовать многие организации и поставщики услуг. Например:

• поставщики мобильного контента и сервисов, внедривших шифрование у себя по умолчанию,
• видео-хостинги и настройки браузеров, включающих шифрование по умолчанию,
• сервисы хранения и резервного копирования данных в режиме онлайн.

Доходит до того, что компании начинают применять шифрование даже в контролируемых зонах, в которых ранее это шифрование не требовалось, так как было сопряжено с необходимостью обновить инфраструктуру на более производительную, а также с различными законодательными препонами со стороны ФСБ. Но сегодня ситуация меняется - и оборудование становится более мощным и содержащим встроенные функции шифрования, и регулятора уже меньше заботит, что делают компании для защиты информации для собственных нужд. Ниже пример одного исследования компании Lancope, изучившей некоторое количество компаний и обратившей внимание на рост энтропии во внутренних сетях предприятий.

Но у шифрования есть и другая сторона. Во-первых, оно создает иллюзию защищенности, когда все внимание уделяется шифрованию в канале передачи данных, но совершенно забывается про шифрование данных в местах их хранения (тех же центрах обработки данных). Во многих последних случаях утечки информации злоумышленники крали ценные данные именно в процессе их хранения, а не передачи. Но это не единственная проблема шифрования.

Им стали активно пользоваться и злоумышленники, скрывая свою деятельность от мониторинга или просто используя шифрование в недобрых целях (те же шифровальщики TeslaCrypt или CryptoWall). Контролировать такие потоки информации становится очень сложно, но и от шифрования отказа не произойдет ни с точки зрения ИБ, ни с точки зрения злоумышленников. Поэтому так важно использовать дополнительные механизмы анализа сетевого трафика, который позволяет мониторить сопутствующие параметры, не погружаясь в содержимое самих коммуникаций - Netflow, домены и IP-адреса и даты их появления на свет, репутацию взаимодействующих узлов и другие метаданные. Также важно не забывать про интегрированную безопасность, которая должна стоять не "в разрыв", как это часто бывает, а быть встроенной в сетевое оборудование, операционные системы, базы данных, сервера, рабочие станции и т.п. В этом случае работа с зашифрованным трафиком будет более эффективной, чем попытка перенаправить его куда-то для расшифрования.

Есть и третья сторона у применения шифрования. Откуда ни возьмись у нас возникает государство с его требованиями по обеспечению национальной безопасности, защиты от террористов и экстремистов, и т.п. безусловно важными вопросами. Возьмем, к примеру, последнюю инициативу наших властей, о которой я на днях писал . Спецслужбы и иные заинтересованные лица по сути признаются в неспособности повсеместно установленных элементов СОРМ решать стоящие перед ними задачи. СОРМ, традиционно ориентированный на обычную голосовую связь, неплохо справлялся с этой задачей, так как шифрование в обычной телефонной сети не применялось никогда, а в мобильной - спокойно обходится на уровне оператора мобильной связи (голос шифруется только от телефонного аппарата до базовой станции).

С контролем данных и Интернет ситуация гораздо сложнее - там шифрование можно легко сделать сквозным и никакой СОРМ тут не сильно поможет. А тут еще и переломный момент в использовании шифрования - свыше 50% трафика в Интернет стало неприступным для анализа спецслужбами. Поэтому остается только одна - либо запрещать шифрование вообще (что маловероятно), либо заставлять всех депонировать ключи шифрования и делиться сертификатами открытых ключей для "законного" вклинивания в поток данных, как пытались сделать в середине 90-х годов в США в рамках проекта Clipper , либо развивать негласную СОРМ.

Что характерно, "разоблачения" Сноудена, как раз являются демонстрацией третьего пути борьбы с шифрованием, по которому пошли спецслужбы США. Запрещать что-то в самое демократической стране никому и в голову бы не пришло. Требовать от Facebook, Twitter, Microsoft публичного отказа от конфиденциальности депонирования ключей бессмысленно (опять же демократия мешает). Остается только одно - развивать технологии негласного съема информации, а также принуждать Интернет-компании делиться информацией по секретным решениям секретного суда.

Россия сейчас тоже вплотную подошла к этой дилемме, с которой США столкнулись 20 лет назад, начиная проект Clipper, Capstone и Skipjack. Мы пока выбрали второй путь, так как первый является ну очень уж одиозным (а главное, что террористы и экстремисты все равно плевать будут на этот запрет), а третий плохо работающим и не масштабируемым (достаточно вспомнить, как Twitter, Google и Facebook "посылали" Роскомнадзор с его запросами относительно блокировок аккаунтов, публикующих нелицеприятные для российских властей сведений).

Вот такая история у нас получается с шифрованием. И какой будет ее финал пока непонятно...

Широко известному в узких кругах Денису Карагодину попытались« улучшить» домашние интернет-устройства. Как написал сам Карагодин, ему позвонил томский провайдер и заявил, что из квартиры идёт« негативный трафик», после чего попросил принять дома специалиста. После беседы с этим гостем выяснилось, что провайдер хотел бы получить доступ к компьютеру Карагодина и войти в его домашнюю локальную сеть. Ещё до визита Карагодин обратил внимание, что: «несколько недель назад начались проблемы с обычным интернетом. Браузер жаловался на сертификаты, сайты не отображались корректно или не открывались вообще. Но если включаешь VPN, то становилось всё нормально».

Складывалось такое впечатление, что кто-то снифит трафик(причем еще и фильтруя его)(как будто стоит какой-то или буфер, или трестируется некая новая СОРМ-система).

Гость пытался воспользоваться компьютером Карагодина или войти в Wi-Fi, чего хозяин не разрешил, и не захотел подключить провайдерский кабель к собственному оборудованию, чтобы проверить« как идут пинги». В итоге Карагодин порекомендовал специалисту обращаться в управление« К» МВД России или ФСБ, где профессионально расследуют интернет-правонарушения. И объяснил, что с шифрованными пакетами провайдеру придётся смириться. Работать через VPN Карагодину удобнее.

сайт: 21 июля Госдума в третьем чтении закон о запрете обхода блокировок через VPN и анонимайзеры, но готовящийся к введению документ не касается абонентов. По закону анонимайзеры и VPN-сервисы должны так же как операторы связи ограничивать доступ к запрещенным в России сайтам — в этом случае никаких претензий власти к ним не возникнет. Если же сервисы не сотрудничают с РФ — доступ к ним блокируется провайдерами Рунета, а ссылки на соответствующие сайты должны быть удалены из выдачи на поисковиках.

Рассказ Дениса Карагодина полностью:

Новости такие. Позвонил интернет-провайдер. Говорит, что какой-то у вас« негативный трафик» идет. Нужно проверить. А «негативный трафик» — это мой шифрованный канал VPN. В ходе беседы выясняется, что они хотят получить доступ к моему макбуку… Ну, что ж… Посмотрим. Приезжайте говорю в назначенное время, обсудим суть вопроса. Через пару часов приедут.

Итак. Расклад такой. Утром звонок от провайдера. Якобы от вас(из одного из устройств, подключенного к интернету) идет« негативный трафик». Уточняю какое именно устройство. Выясняется, что мой макбук(хотя устройств несколько). Дальше идет попытка убедить меня, что мой компьютер взломан и с него осуществляется атака на оборудование провайдера. Рекомендуют принять сотрудника и он порекомендует какую именно следует поставить антивирусную программу. Я спрашиваю, что т.е. получается вы хотите получить доступ к моему компьютеру? Ответ — нет(откровенно смутившись), просто мы хотим, чтобы ушел негативный трафик и на нас(на наше оборудование) не было атаки. Поступает предложение продиагностировать всё удаленно. Я соглашаюсь. Через секунды 4 звонящий говорит, ой, у вас же макбук, так не получится… Давайте сотрудник приедет. Я соглашаюсь — делаю лаг времени, чтобы собрать немного данных о собственном трафике(он в полной норме, никаких ддосов и пр.). В итоге приезжает сотрудник от провайдера, говорит, что по моей заявке(но я как вы понимаете никакую заявку не оставлял). Начинает с порога просить дать доступ ко всем устройствам и сети домашней. Я переспрашиваю, а в чем собственно дело? Т.е. вы говорю хотите получить доступ ко всем устройствам моего дома, подключенных к интернету? Он говорит — да, так он сможет посмотреть все ли в порядке. Я ему говорю, что у меня всё в полном порядке и я не понимаю в чем проблема. Тут он говорит, что ему сказали, что есть некий ноутбук, и у него много пакетов и что они странные. Я ему отвечаю, что да есть в том числе и мой макбук и там много пакетов, т.к. я много им пользуюсь. И если например вы видите какие-то шифрованные пакеты, то это просто VPN. Он делает попытки получить к нему доступ, а также доступ просто в Wi-Fi сеть… Я всё на корню пресекаю. Говорю ему: если вам нужно проверить интернет(а он хотел проверить« как пинги идут»), то я сейчас просто дам вам кабель ваш который у меня в роутер идет и вы его себе воткнете и посмотрите пинги… Он начинает неврничать. Я ему говорю — вы наверное ifconfig хотите посмотреть? Он краснеет и говорит, что ну он же мой(т.е. его) покажет… В итоге я ему РАЗЪЯСНЯЮ, что если он(провайдер) считает, что с одного из устройств(в частности моего макбука) идет атака на их оборудование(хотя ее нет), то им следует подать официальное заявление в Управление« К» МВД России или ФСБ России и там разберутся(была ли атака и есть ли она). А если вы видите на своей стороне, что идут шифрованные пакеты, так это от того, что у меня стоит VPN и мне крайне это удобно. Далее идет еще минут 5 перепалка(с попыткой давления на меня). В итоге, он разворачивается и уходит. Я был вежлив и неуклонен. Если есть подозрение, что я осуществляю кибер-атаку на оборудование провайдера — пишите заявление в Управления« К» МВД или ФСБ России, а если нет, то мои устройства(компьютеры, мобильные телефоны и чайник с Wi-Fi — это моя личная собственность; включая и развернутую домашнюю сеть) и никого кому я не хочу давать к ним доступ, я его давать не намерен. Это говорю все равно, что сейчас придет человек из водоканала и попросит меня дать ему покупаться в моей ванной, т.к. ему кажется, что вода по трубе как-то не правильно идет. Человек явно не ожидал, что его в управление« К» отправят. Спросил подтвержу ли я все сказанное по телефону, если мне позвонит его начальство, я сказал что конечно и что он сам может в подробностях передать наш разговор.

В общем, держу цифровую оборону! ¡No pasarán!

Термин« негативный трафик» — терминология интернет-провайдера(озвучено при разговоре со мной); звучит красиво, до этого я никогда и нигде его не встречал и о нем не слышал(с учетом того, что в Сети я с 1993 года) {о реферальном спаме конечно же знаю, но это« оказался» не он}; век живи — век учись {ирония}.

Причем, важно отметить, что изначально(теоретически) я допускал возможность наличия некой технической проблемы, т.к. в мою локальную сеть включен и мой внешний веб-сервер [сайты: karagodin.com, stepanivanovichkaragodin.org]. Именно по этой причине я детально и пытался уточнить у провайдера, о каком именно« проблемном» устройстве идет речь? Но, когда выяснилось, что« проблема» именно в моем личном ноутбуке, то тут уже стало всё совсем интересно и интригующе!

Но, у истории есть предистория.

Несколько недель назад я начал отмечать странности с обычным интернетом. Складывалось такое впечатление, что кто-то снифит трафик(причем еще и фильтруя его)(как будто стоит какой-то или буфер, или трестируется некая новая СОРМ-система). Например, некоторые сайты не грузились(причем сегментно, тематически), либо грузились частично(битыми блоками, с потерей части.css-стилей и т. п.), почтовые программы при этом начинали жаловаться на проблемы с подлинностью сертификатов соединения и пр. Но, стоило включить VPN, как все эти непонятные технические сбои мгновенно пропадали. При этом, работа моего веб-сервера(у него свои порты) была всегда в полном порядке. Проблемы были именно на уровне рядового устройства, подключенного к роутеру и пытающегося выйти во внешний интернет.

---
// копия в телегам-канале: t.me/karagodincom/40
// тема ведется в блоге: karagodin.com/?p=4295

День добрый. Сегодня я расскажу вам об одном виде паранойи, связанном с последними тенденциями в сфере защиты государством населения от информации, и методе его лечения.

Мир цензуры

Дело в том, что в последнее время началось активное распространение роскомнадзоров, СОРМов, золотых щитов, корневых сертификатов, черных фургонов ФБР и прочих методов прослушки/ограничения/подмены трафика во всеми любимой сети Интернет.

На фоне этого, у многих началась болезнь, прекрасно описываемая фразой «у стен есть уши». И было бы это без повода - но все ваши данные идут через маршруты, вам неизвестные, через черные коробки, вам не принадлежащие, сервера, вами не контролируемые, а скоро это все будет еще и сохраняться. Ну как тут не занервничать?

Говорят, шифрование всех спасет. Но так ли это? Опуская проблемы классической и современной криптографии, так или иначе, шифрованный трафик всегда можно относительно просто обнаружить и банально прикрыть канал передачи. И тут на помощь приходит стеганография.

Чтобы проникнуться и понять, зачем оно нам, посмотрим на классическую схему передачи трафика от Алисы к Бобу в интернете:

Учтем, что интернет и каналы связи в нем нам неподконтрольны и уязвимы by design. Более того, между Алисой и Бобом есть некто, контролирующие среду передачи и ( /вставьте свое слово) их обмен сообщениями.

На самом деле, передача через данных через интернет все больше напоминает проблему заключенных.

А схема выглядит так:

Где Вилли - не садовник, как кажется на первый взгляд, а охранник, ограничивающий передачу любых сообщений к Бобу. Алиса же - свободный человек (или заключенный в другой камере), с которым Боб хочет общаться в обход охранника.

Соответственно, задача стеганографии в том, чтобы охранник просто не замечал обмена сообщениями. А кто именно является охранником - ркн или фургончик фбр - частные случаи.

А при чем здесь прокси?

• Боб - это ПО на контролируемом устройстве, через которое очень хочется свободного обмена информацией, вне зависимости от его положения в мире.
• Вилли - это злые провайдеры, регулирующие органы, корпоративные прокси-сервера и прочие, желающие этому обмену помешать.
• Алиса - это шлюз, через который мы получаем информацию из внешнего (или другого внутреннего) мира.

В зависимости от ситуации, между Алисой и Бобом может быть как контролируемый Вилли канал связи, так его (канала) может и не быть в принципе. Правды ради, стоит отметить, что мало кто полностью обрезает каналы связи, и даже за великим файероволом можно при желании посидеть в фейсбуке. Так что этот случай будет первый и простой вариант.

Стеганографический канал тогда будет создаваться просто поверх заранее известного канала, подконтрольного Вилли. Рассмотрим в качестве примера реализацию с использованием обычных сокетов.

Стегоканал создается подключением Боба к Алисе через сокет на установленном заранее порту.

Получившаяся схема отличается простотой и надежностью. Но, это не совсем стеганография. Для Вилли вполне очевидно, что обмен картинками на нестандартных портах - неспроста. Частично можно снизить уровень подозрительности, используя стандартные порты и протоколы. Например, обмен файлами через FTP. В целом, один из самых быстрых и удобных вариантов. Можно пользоваться, пока градус неадеквата и подозрительности со стороны Вилли не очень высок.

А теперь представим, что Вилли запретил обмениваться Бобу сообщениями с Алисой. Вообще.

Тогда для создания стеганографического туннеля (канала без прямой связи) необходим ресурс с общим доступом. Классическим примером являются социальные сети - доступные из большинства точек мира, публичные. Идеальный вариант для обмена стеганограммами, не совсем подходит для прокси ввиду необходимости большого потока информации. Однако, секъюрность требует жертв. В данном случае, жертвой падет скорость, но об этом чуть позже. Рассмотрим реализацию с использованием ВК в качестве общедоступной среды обмена:

Эта схема полагается на сторонний сервис, а значит, полностью зависит от него. С другой стороны, обмен картинками между пользователями не вызывает никаких подозрений, даже с высокой частотой (боты, по большей части, легальны). Из минусов получаем пониженную пропускную способность и возможность оказаться без линии связи в нужный момент - если обычно запасной канал является опциональным, то тут это обязательное условие работы.

А теперь о самой реализации и том, что вышло

Боб реализован в виде обычного прокси-ретранслятора типа , слушающего определенный порт. Все данные, поступающие на него, он прячет в стегоконтейнеры с использованием заранее обговоренного алгоритма и посылает по стегоканалу Алисе. Все операции записи и извлечения проводятся с установленным заранее секретом (в стеганографии, в принципе, можно и без него, ограничений на реализацию нет).

Алиса типа принимает весь трафик от Боба по стегоканалу, извлекает его из стегоконтейнеров и перенаправляет на настоящий прокси сервер, который вы хотите использовать, выделяя для каждого экземпляра стегоканала отдельное подключение к прокси (чтобы не было путаницы). Ведь кто знает заранее, что за трафик и зачем понадобится пересылать, верно?

И как оно работает?

Для тестирования, в качестве прокси-сервера я арендовал дешевый ARM-сервер во франции, развернул на нем Ubuntu 16.10 и на ней Squid вместе с ретранслятором. Все замеры проводились из дома с интернетом на 5 Мбит/с через ADSL национальнейшего русского провайдера. Если кто-то хочет проверить на нормальной скорости - в конце оставлю ссылки на GitHub.

В качестве proof of concept я реализовал стегоканал поверх сокетов. Если будет интерес - аналогичное тестирование проведу и для реализации с VK в качестве среды обмена. В качестве алгоритма - свой собственный вариант метода LSB с максимальной емкостью примерно в четверть байт от общего числа пикселей, работающий с изображениями без сжатия, о котором, возможно, напишу позже. В качестве контейнера сначала использовалось одно единственное изображение Че Гевары в png разрешением 518х587.

Результаты тестирования в качестве прокси в firefox без каких-либо плагинов и доп. настроек:

• wikipedia.org - 1:13;
• en.wikipedia.org - 2:01, после этого общение с сервером продолжается, но контент весь уже загружен;
• google.com (.fr) - ~2м, подсказки не работают, поисковая выдача грузится по минуте;
• duckduckgo.com - так и не загрузился в течение 10 минут;
• txti.es - ~3с на страницу. И правда, fast web pages;
• garfield.vexer.ru - 1:35. Реклама при этом не загрузилась (и адблок не нужен);
• reddit.com - грузится очень долго (больше 10 минут), что-то загружает, но терпения у вас вряд ли хватит;
• bing.com - 1:45 на полную загрузку. ~50 секунд на страницу поисковой выдачи;
• jcgonzalez.com - не загрузился;
• minergate.com - 4м;
• vk.com - ~1м, изображения догружаются дольше, диалоги работают шустро;
• linkedin.com - ~50c, но громадное изображение-фон будет грузиться еще долго;
• weather.com - не загрузился;

Стоит заметить, что подобные скорости (очень скромные, особенно, если посмотреть на календарь) объясняются не только тем, что стеганография передает избыточное количество информации, но и накладными расходами на сам стеганографический алгоритм. А ожидать от ARM-сервера за 3 зеленых президента чего-то необычного в плане производительности было бы странно. Аренда болеее быстрого сервера дает сильное ускорение (раза в 2 на старом слабом х86 сервере).

Отключив изображения и медиа-элементы, включив адблок, скорость можно повысить. Переместившись таки методом на лет 10 (15?) назад, получаем соответствующую тому же времени скорость загрузки страниц. Но в целом, вывод остается тем же - такое стеганографическое прокси годится только для экстренных случаев.

Впечатления от такого интернета далеко не положительные. Возможно, с другими методами стеганографии, или просто оптимизируя мой, можно добиться больших результатов. Однако, пока что, получившийся Proof of Concept говорит лишь о том, что такое прокси годится только для экстренных случаев. Что, на самом деле, не особо удивительно. Или неожиданно. Большая часть проблем с задержками - тайминги при рукопожатии в ssl. Вот вам и повсеместное насаждение https.

Подумав, было решено заменить бедного статичного Че Гевару на случайные изображения с минимальной избыточностью. Ведь если передавать не в 16 раз больше информации, а в 4, то теоретически, получим приятный бонус к скорости. Благо, генераторов случайных изображений заданного размера в интернете полно.

Результаты при повторном тестировании:

• wikipedia.org - 21с;
• en.wikipedia.org - 21с;
• google.com (.fr) - 23с до работоспособности, 45с до полной загрузки, 3с на выдачу;
• duckduckgo.com - 45с до работоспособности, 55с до полной загрузки;
• txti.es - мгновенно;
• garfield.vexer.ru - 1:10 вместе с рекламой, последующие стрипы грузятся секунд по 10, так как все самое тяжелое уже в кеше;
• reddit.com - 44с без контента, 1:20 с его превью;
• jcgonzalez.com - упал, но 404 выдает быстро;
• minergate.com - 1м;
• vk.com - 23c, страницы с сообщениями по секунд 10 и больше, в зависимости от содержимого;
• linkedin.com - 40c;
• weather.com - не загрузился;

С таким интернетом жить уже можно, особенно, если мало альтернатив. Стеганографическая стойкость падает с повышением отношения шум/полезная информация, жертвовать или нет - решать не мне.
На этом считаю эксперимент завершенным. Исходники, бинарники, инструкции по применению и помощи находятся на гитхабе ниже. Если будут дополнительные вопросы - буду ждать в комментариях.

Last updated by at Январь 12, 2017 .