面向技术人员的 Tor

Tor 如何工作？

Tor 的目标是实现匿名网络流量。Tor 这个词最初代表 The Onion Router（尽管 Tor 不应该像缩略词一样大写）。洋葱路由是 Tor 用于隐藏客户端 IP 地址的方法。这也有额外的好处，即让任何中间人难以看到谁在互联网上请求什么信息。实际上，这意味着如果有人拦截你计算机附近的流量，Tor 会隐藏你正在与哪些服务器通信。如果有人拦截服务器附近的流量，他们将无法看到谁正在访问该服务器。

Tor 的工作原理是让数千名志愿者托管被称为 Tor 中继的东西。从根本上说，这些是专门用于转发流量的服务器。因此，当你想要访问某个服务时，运行在你计算机上的 Tor 客户端程序会选择三个不同的中继。然后，它会将信息数据包用公钥密码术进行加密。它会对数据包进行三次加密，分别对应于为本次通信会话选择的三个中继的公钥。然后，它会将三次加密后的数据包发送到列表中的第一个中继。该中继会解开专为自己设计的加密 - 剩下的数据包有两个加密层。第一个中继会将数据包发送到第二个中继，第二个中继会解开另一层加密。它将数据包发送到最终的中继，最终的中继会解开最后一层加密。由于没有剩余的加密，最终的中继知道数据包的真实目的地 - 因此它会联系请求的原始服务。然后，它会接收答案并将信息发送回来，使用相同的过程反向进行。

最终的中继通常被称为出口中继。第一个中继通常被称为入口中继。这种工作方式只让入口中继知道你机器的真实 IP 地址 - 只有出口中继知道你实际上想要联系哪个服务。而服务只看到出口中继的 IP 地址。所有这些因素共同很好地保护了客户端的匿名性。

一个重要的点是，你不必信任所有 Tor 中继才能信任 Tor 网络。由于任何人都可以设置自己的中继，因此没有任何东西可以阻止恶意行为者设置中继。因此，Tor 的设计即使在这种情况下也不会被破坏。

Tor 的设计明确是为了成为一个 低延迟网络 - 这意味着在良好情况下，可以使用它进行即时消息、音频会议甚至视频会议。

匿名性很难 - Tor 不能防御什么？

Tor 是一种工具，就像任何工具一样，它有它擅长的方面，也有它不擅长的方面。重要的是要知道，Tor 无法防御所有威胁。即使你正确地使用 Tor，也有一些事情需要牢记。

在匿名性和安全性方面，Tor 最大的日常问题是，如果您发送到服务器的流量未加密，那么 Tor 无法提供帮助。具体来说，您与前两个中继之间的流量将被加密，难以攻击。但是，出口中继将能够看到通过它的所有流量。防止这种情况的方法是使用一种协议，该协议将您的信息一直加密到端点（例如使用 HTTPS 或带有 STARTTLS 的 SMTP）。另一种方法是使用公开隐藏服务的服务，这可以确保您获得所有流量的端到端加密。

Tor 通常被归类为低延迟网络。这对匿名性有影响。基本上，Tor 的设计方式是，如果攻击者能够观察到中继之间大部分网络流量，他们就可以对大部分流量进行去匿名化。原因是，由于 Tor 流量应该实时发出并返回，因此可以对数据包时间进行关联。这可能会导致隐私泄露。但是，这是 Tor 的设计方式。目前的研究似乎表明，如果您想要接近实时流量，那么基本上不可能获得完全匿名性。如果您不介意每个数据包等待几个小时才能到达，那么可以使用 其他类型的技术，但 Tor 不是为这些用例设计的。

如果您犯了错误并以任何方式暴露了您的 IP 地址，Tor 也无法保护您。一个典型的例子是使用 Tor 进行点对点文件共享，这不仅会破坏 Tor 网络，而且也无法隐藏您的地址，因为大多数文件共享协议都会暴露您的真实 IP 地址。如果您想确保不暴露您的 IP 地址，您还需要避免运行可能暴露它的插件。这是 Tor 浏览器捆绑包不附带 Flash 插件的原因之一，因为它从隐私的角度来看太危险了。

如果您将服务器公开为隐藏服务，也会出现同样的问题。如果您真的想隐藏它，您需要确保您的服务器组件不会以任何方式暴露您的 IP 地址。这说起来容易做起来难，下一节将对此进行讨论。

Tor 被破解了吗？

当我与技术人员谈论 Tor 时，我经常会遇到的一个问题是，我是否认为 Tor 存在问题，或者我们是否真的可以信任它，政府是否在其中设置了后门等等。关于 Tor 有很多谣言和理论，总的来说，它们只是谣言和理论。也就是说，正如我上面提到的，Tor 无法防止所有事情。但是，如果 Tor 包含后门，我会非常惊讶。代码是开源的，多年来，许多专家都研究过它。该协议也是开放的，并且已经在其他开源项目中多次实现。当然，不可能存在没有人注意到的后门，但我个人不会押注它。我建议任何担心这种可能性发生的技术人员花几个小时浏览一下源代码。该项目始终欢迎更多人参与。

Tor 的日常使用

现在您已经对 Tor 有了更好的了解，现在让我们快速谈谈如何在日常工作中使用 Tor。正如您从上面的信息中可以猜到的，Tor 可以用于许多不同的目的。但是对于开发人员所做的工作，使用 Tor 最简单、最容易的第一件事就是以不同的方式测试您的系统。在许多情况下，很难在没有 cookie 和个性化的前提下看到系统的模样。Tor 使这变得非常容易。

您可以进行的另一种测试是，可以非常轻松地以来自许多不同国家的方式尝试系统。您可以控制 Tor 将使用的中继，从而控制您的流量将从哪个国家发出。

正如我之前提到的，将 SSH 置于 Tor 隐藏服务之后，是一种非常有用的方法，可以从地球上的任何地方访问您的系统，并且至少在您的连接上添加两层加密。但是，即使对于这样的设置，拥有良好的密码（或者只对 SSH 使用公钥登录）并使远程登录 root 帐户变得不可能也很重要。

Tails

如果您碰巧处于 Tor 对您绝对必要并且您预计会受到强大对手攻击的情况，那么您将处于一个棘手的位置。仅仅在您的普通机器上安装 Tor 不一定足够。因此，有一个名为 Tails 的项目，它是一个从 CD/DVD 或 USB 驱动器运行的 Linux 发行版。它预先配置为仅通过 Tor 发送网络流量，并且还具有许多其他隐私和匿名功能。它捆绑了几个不同的工具，可以让您轻松地私密通信、发送加密电子邮件以及安全地处理文档。

Tails 的有趣之处在于它完全是失忆的，它在您运行它之后不会在您的计算机上留下任何痕迹。它可以保存少量数据，但默认情况下不会留下任何痕迹。

Tails 不是您日常工作中需要的工具，但在某些情况下，像 Tails 这样的工具可能非常强大。每个记者都应该知道如何使用它，律师也应该知道如何使用它。它是一个强大的工具，最好在它变得必要之前做好使用它的准备。

结论

Tor 是一款出色的工具，可以做很多令人惊叹的事情。它是目前我们拥有的最强大的安全部署有用密码学的例子之一。但正如我们所见，没有工具是完美的。为了正确使用 Tor，最好了解它的工作原理。下一步，我建议您下载 Tor 并试用一下。匿名性的一个有趣之处在于它喜欢陪伴，即使您不需要匿名性，您也可以通过使用 Tor 来保护需要匿名性的人。有一天，您可能会继续运行自己的 Tor 中继，这将为每个人改善 Tor 网络。