TOR (The Onion Router)

Tor (The Onion Router) — свободное программное обеспечение для реализации второго поколения так называемой «луковой маршрутизации». Это система, позволяющая устанавливать анонимное сетевое соединение, защищённое от прослушивания. Рассматривается как анонимная сеть, предоставляющая передачу данных в зашифрованном виде. С помощью Tor пользователи могут сохранять анонимность при посещении веб-сайтов, публикации материалов, отправке сообщений и при работе с другими приложениями, использующими протокол TCP.

Безопасность трафика в Tor обеспечивается за счёт использования распределённой сети серверов (нод — «узлов»), называемых «многослойными маршрутизаторами» (onion routers). Технология также обеспечивает защиту от механизмов анализа трафика, которые ставят под угрозу не только анонимность пользователя, но также конфиденциальность бизнес-данных, деловых контактов и др... Tor оперирует сетевыми уровнями onion-маршрутизаторов, позволяя обеспечивать анонимные исходящие соединения и анонимные скрытые службы.

Система Tor была создана в исследовательской лаборатории Военно-морских сил США по федеральному заказу. В 2002 году эту разработку решили рассекретить, а исходные коды были переданы независимым разработчикам, которые создали клиентское программное обеспечение и опубликовали исходный код под свободной лицензией, чтобы все желающие могли проверить его на отсутствие багов и бэкдоров. О поддержке проекта объявила известная организация по защите гражданских свобод Electronic Frontier Foundation, которая начала активно пропагандировать новую систему и прилагать значительные усилия для максимального расширения сети нод. Множественные хосты проекта, разбросанные по всем континентам Земли (кроме Антарктиды) существуют при поддержке данной организации.

Частные лица используют Tor для защиты неприкосновенности частной жизни и получения доступа к информации, заблокированной интернет-цензурой. Скрытые сервисы Tor предоставляют своим пользователям возможность создавать собственные веб-сайты и электронные СМИ, не раскрывая при этом информацию о реальном местоположении сайта. Социальные работники пользуются Tor при общении с учётом тонкой социальной специфики: в чатах и веб-форумах для жертв насилия, конфликтов, беженцев, а также для людей с физическими или психическими отклонениями. Журналисты используют Tor для безопасного общения с информаторами и диссидентами, неправительственные организации используют Tor для подключения своих сотрудников к нужным сайтам в заграничных командировках, когда есть смысл не афишировать их работу.

Общественные организации, например Indymedia, рекомендуют Tor для обеспечения безопасности своих членов. Гражданские активисты (например EFF) поддерживают разработку Tor, поскольку видят в нём механизм для защиты базовых гражданских прав и свобод в Интернет. Корпорации используют Tor как безопасный способ проведения анализа на конкурентном рынке, а также в качестве дополнения к виртуальным частным сетям, которые всё равно позволяют получить доступ к точной информации о продолжительности и количестве соединений. Правоохранительные органы используют Tor для скрытого посещения веб-сайтов, чтобы не оставлять при этом IP-адреса своих учреждений в логах соответствующих веб-серверов, а также для обеспечения безопасности сотрудников при проведении спецопераций. Военные используют Tor для сбора сведений из открытых источников, в частности, эта сеть активно используется при проведении военных операций на Ближнем Востоке.

Принцип работы сети Tor заключается в том что пользователи сети запускают «луковый» прокси-сервер на своей машине, данное программное обеспечение подключается к серверам Tor, периодически образуя цепочку сквозь сеть Tor, которая использует криптографию многоуровневым способом. Каждый пакет, попадающий в систему, проходит через три различных прокси-сервера (нода), которые выбираются случайным образом. Перед отправлением пакет последовательно шифруется тремя ключами: сначала для третьего узла, потом для второго, и, в конце концов, для первого. Когда первый узел получает пакет, он расшифровывает «верхний» слой шифра (аналогия с тем, как чистят луковицу) и узнает, куда отправить пакет дальше. Второй и третий сервер поступают аналогичным образом.

В то же время, программное обеспечение «лукового» прокси предоставляет SOCKS-интерфейс. Приложения работающие по SOCKS (сетевой протокол, который позволяет клиент-серверным приложениям прозрачно использовать сервисы за межсетевыми экранами-фаерволами) могут быть настроены на работу через сеть Tor, который, мультиплексируя трафик, направляет его через виртуальную цепочку Tor, что в конечном итоге позволяет обеспечивать анонимный серфинг в сети. Внутри сети Tor трафик перенаправляется от одного маршрутизатора к другому и окончательно достигает точки выхода, из которой чистый (нешифрованный) пакет уже доходит до изначального адреса получателя (сервера). Трафик от получателя (сервера) обратно направляется в точку выхода сети Tor.

Обеспечивая анонимность клиентов, как самую популярную функцию, Tor также может обеспечивать анонимность для серверов. Используя сеть Tor, возможно использовать сервер таким образом, что его местонахождение в сети будет неизвестно. Конечно, для доступа к скрытым службам Tor должен также использоваться и на стороне клиента. Скрытые службы доступны через специальные псевдо-домены верхнего уровня .onion. Сеть Tor понимает эти домены и направляет информацию анонимно к скрытым службам. Скрытая служба затем обрабатывает её посредством стандартного программного обеспечения, которое настраивается на прослушивание только непубличных (закрытых для внешнего доступа) интерфейсов. Службы, таким образом, доступны через скрытые службы Tor, но всё же публичный Интернет чувствителен для атак соотношений, что, следовательно, приводит к тому, что службы не являются истинно скрытыми. Доменные имена в зоне .onion генерируются на основе открытого ключа сервера и состоят из 16 цифр или букв латинского алфавита. Создание произвольного домена невозможно. В дополнение можно отметить возможность скрытых служб Tor размещаться за фаерволом, NAT-соединениями и прокси-серверами, не требуя обязательного наличия публичного IP-адреса.

С мая 2005 года анонимная сеть JAP (Java Anon Proxy) умеет использовать узлы сети Tor в качестве каскада для анонимизации HTTP-трафика. Это происходит автоматически в том случае, если в настройках браузера выбран SOCKS, а не HTTP-прокси. При использовании Tor в связке с Privoxy можно добавить один HTTP-прокси после цепочки узлов Tor. Чтобы сделать это, нужно открыть файл конфигурации Privoxy Main Configuration и в строке forward-socks4a / 127.0.0.1:9050. заменить точку в конце на адрес нужного прокси-сервера. Также Privoxy можно настроить для обеспечения доступа к ресурсам Tor и I2P одновременно, добавив в файл настроек сразу после строки Tor forward .i2p localhost:4444. Кроме того, возможно совместить Tor и Privoxy с Hamachi, получив двойное шифрование и дополнительное скрытое туннелирование. Существует способ настроить для работы со скрытыми сервисами Tor файлообменную сеть WASTE (P2P-обмен файлами небольшими рабочими группами, до 50 пользователей).

Хотя Tor предназначен для сокрытия факта связи между клиентом и сервером, однако он принципиально не может обеспечить полное закрытие передаваемых данных, поскольку шифрование является лишь средством достижения анонимности. Кроме того, Tor работает только по протоколу SOCKS, поддерживаемый не всеми приложениями, через которые может понадобиться вести анонимную деятельность. Как и все анонимные сети с низким временем ожидания, Tor уязвим к анализу трафика со стороны атакующих, которым доступны для прослушивания оба конца соединения пользователя. Если требуется высокая анонимность, а время ожидания не важно, следует использовать анонимную сеть с высоким временем ожидания, например Mixminion (стандарт реализации третьего типа протокола анонимной пересылки электронной почты).

Стоит учитывать что против Tor могут быть использованы атаки пересечения, тайминг-атаки, а также «метод грубой силы». Использование Tor как шлюза на пути к Всемирной сети позволяет защитить права пользователей из стран с интернет-цензурой лишь на некоторое время, ведь такой стране достаточно заблокировать доступ даже не ко всем серверам сети Tor, а только к трём центральным серверам каталогов. В этом случае энтузиастам рекомендуется настроить у себя сетевой мост Tor, которые позволят заблокированным пользователям получить к нему доступ. На официальном сайте проекта любой пользователь всегда может найти актуальный список сетевых мостов для своей сети. В случае, если он также заблокирован, можно подписаться на официальную рассылку Tor (отправив письмо с темой «get bridges» на E-Mail bridges@torproject.org).

Сетевой безопасности пользователей Tor угрожает практическая возможность корреляции анонимного и не анонимного трафика, так как все TCP-соединения мультиплексируются в один канал. В качестве контрмеры здесь целесообразно поддерживать несколько параллельно работающих экземпляров процесса Tor, например можно запустить два экземпляра Tor Browser, или вместе с Tor Browser использовать фоново работающий Tor (как демон).

Как показали исследования, не полностью глобальный наблюдатель (GPA) может осуществлять наблюдение из любого участка сети с использованием технологии изучения трафика LinkWidth, который позволяет измерять пропускную способность участков сети без кооперации с точками обмена трафиком, недосягаемыми напрямую маршрутизаторами и без сотрудничества с интернет-провайдерами. При помощи модулирования пропускной способности анонимного соединения с сервером или маршрутизатором, находящимся вне прямого контроля, исследователям удалось наблюдать получающиеся флуктуации трафика, распространяющиеся по всей сети Tor до конечного пользователя.

Эта техника использует один из главных критериев сети Tor — обмен GPA-устойчивости на высокую пропускную способность и малые задержки сети. Техника не требует никакой компрометации Tor-узлов или принуждения к сотрудничеству конечного сервера. Даже наблюдатель с малыми ресурсами, имеющий доступ всего к двум точкам перехвата трафика в сети может вычислить реальный IP-адрес пользователя в большинстве случаев. Более того, высокооснащённый пассивный наблюдатель, используя топологическую карту сети Tor может вычислить обратный путь до любого пользователя за час, также исследователи утверждают, что можно вычислить IP-адрес скрытого Tor-сервиса за 120 минут. Однако, подобная атака возможна лишь в лабораторных условиях, так как может быть эффективно проведена только против участников сети, скачивающих большие файлы на высокой скорости через близкие друг к другу узлы при условии компрометации выходящего, что весьма далеко от реальной работы Tor. Для защиты от потенциальных атак подобного рода рекомендуется не перегружать сеть, например, участием в онлайн-играх или файлообменом с пиринговыми сетями.

В Tor неоднократно обнаруживались баги, способные разрушить анонимность пользователя, но благодаря открытости проекта они достаточно оперативно устраняются. Следует помнить, что один из узлов цепочки Tor вполне может оказаться уязвимым, также по той или иной причине враждебные к клиенту действия может совершать сайт — от попыток выяснить настоящий адрес клиента до «отбивания» его сообщения. На последнем узле цепочки Tor исходное сообщение от клиента окончательно расшифровывается для передачи его серверу в первоначальном виде. Соответственно первый узел цепочки знает настоящий адрес клиента, последний узел цепочки видит исходное сообщение от клиента, хотя и не знает истинного отправителя; сервер-адресат видит исходное сообщение от клиента, хотя и не знает истинного отправителя, все интернет-шлюзы на пути от последнего узла сети Tor до сервера-адресата видят исходное сообщение от клиента, хотя и не знают адреса истинного отправителя.

При работе с сетью Tor к сообщениям пользователя может добавляться техническая информация, полностью либо частично раскрывающая отправителя. Техническая информация о прохождении пакетов, их адресатах и получателях может оставляться некорректно настроенными, либо злоумышленными узлами сети Tor. Техническая информация об адресе сервера-получателя может выдаваться клиентом путем DNS-запросов к своему DNS-серверу, легко перехватываемых провайдером. Решением этой проблемы будет настройка разрешения имен через сеть Tor, либо блокирование файрволом доступа Tor к DNS путем запрета исходящих соединений на удаленный порт, или использование сторонних DNS-серверов, таких как TorDNS или OpenDNS (интернет-сервис, предоставляющий общедоступные DNS-серверы).

Сервером может запрашиваться, а клиентом выдаваться техническая информация об адресе клиента и конфигурации его операционной системы и браузера. Запрос может идти как через исполнение в браузере сценариев языка JavaScript и Java, так и другими способами. Эта проблема может быть решена отключением в браузере соответствующих сценариев и языков, а также использованием фильтрующих прокси-серверов, таких как Polipo, Privoxy и Proxomitron. На пути от последнего узла сети Tor до сервера назначения, сообщение (идущее в открытом виде) может быть модифицировано, поэтому существует возможность кражи пользовательских реквизитов доступа к серверу, например, логина и пароля, cookie, либо сеанса связи. Сервер может отклонить сообщение с адресом отправителя узла сети Tor, так поступают многие серверы для защиты от спама, анонимного вандализма и по другим причинам. В частности, так поступает Википедия, Google, Linux.org.ru и некоторые корпорации...

Наиболее часто звучащими обвинениями в адрес сети Tor является возможность ее широкого использования в преступных целях. Но в реальности компьютерные преступники гораздо чаще используют для этого средства собственного изготовления (взломанные прокси-серверы, ботнеты, spyware или троянские программы). В настоящее время Wikipedia блокирует создание учетных записей пользователей, а также редактирование статей при использовании Tor. Большинство узлов Tor, работающих как ретрансляторы, занесены в черный список IP-адресов с формулировкой «открытый прокси». Сделано это с целью воспрепятствования вандализму. Однако в то же время создает сложности для анонимного создания статей на темы, освещение которых в отдельных странах может повлечь преследование со стороны государственных структур или других организаций.

Страница проекта