VPN Gate, или — неубиваемая Великим Китайским Файрволом распределённая сеть VPN

Сегодня речь пойдёт о технологии распределённой сети VPN Gate, своего рода недруга Поднебесной в области интернет цензуры. На Хабре много статей на тему SoftEther VPN (нижележащий слой VPN Gate), но нет ни одной технически всесторонней статьи про саму распределённую сеть и такое чувство, что в рунете про неё вообще забыли.

VPN Gate — академический эксперимент Дайу Нобори с 2013-го года. Проект представляет собой интернет-сервис научных исследований в Высшей Школе Университета Цукуба, Япония. Цель данного исследования заключается в расширении знаний «Глобальных распределенных открытых ретрансляторов VPN».

Отличительной особенностью данной сети является её функционирование в виде роя. То есть каждый желающий пользователь может поделиться своей пропускной способностью другими. Я знаю, что вы подумали, очередной неудачный dVPN пиар на основе блокчейна.

Однако это не так, данный проект уже насчитывает 8634 узлов и 534 петабайта трафика за всё время существования. К примеру даже у TOR-а узлов — 7 тысяч.

Основными пользователями являются китайцы, в связи с успешной архитектурой борьбы против активных пробов Великого Китайского Файрвола.

Установка GUI клиента, сервера со встроенным плагином осуществляется через собственный сайт VPN Gate. Каждый сгенерированный zip билд программы отличается размером, чтобы осложнить DPI анализ данных внутри. Также в него записываются рандомные адреса VPN серверов, если изначальные сервера VPN Gate для получения списков будут заблокированы.

Но как по мне самым большим успехом команды проекта было прикручивание NAT Hole Punching, где каждый пользователь, даже без белого IP, мог бы поделиться своей пропускной способностью. Никакой регистрации.

Спросите вы, почему Китайский Файрвол (GFW — Great Firewall of China) ещё его не заблокировал, здесь же начинается хронология борьбы между силами добра и зла:

Сразу после начала проекта, первые 4 дня наплыв большинства пользователей был именно из Китая, 5к пользователей разом нахлынули на сервис.

На пятый день GFW заблокировал основной сайт VPN Gate. Пользователи начали делиться установщиками на порталах как Weibo.

Тогда GFW начал блокировать сервера получая их с главной страницы проекта, только они сделали ошибку, они не проверяли IP адреса на легимитность, и тогда команда проекта кидает на стол вот такую штуку:

Они начинают смешивать рандомные IP адреса со списком, в течение трёх дней у них полный контроль над тем, что блокирует GFW, они ломают внутренние сайты Китая.

Через некоторое время GFW начинает проверять каждый IP адрес путём мощной технологии DPI, которая называется active probing. Это когда на каждый запрошенный пользователем удалённый IP адрес сначала отправляется рандомный GFW бот (с рандомного IP) с тест запросом, и если в полученном ответе содержатся запрещённые фильтром слова, удалённый IP адрес блокируется.

Но так как количество серверов VPN Gate большое, то у сети преимущество, что если клиенты будут отправлять на проверку каждый кратковременный запрос от узлов, которые хотели к ним подключиться?

Ребята автоматически начали обрабатывать такие запросы у себя на сервере. Так как у провайдеров поднебесной большой пул адресов, одиночным серверам не всегда удаётся узнать айпишник бота который их просканил и выдал на казнь GFW. Вдобавок даже с обфускацией VPN протокола к ним подключаются много людей, что эвристически обнаруживается.

Но если учитывать статистику со всех узлов, к которым одновременно в коротком интервале подключаются и отключаются айпишники, то их можно отсеять и заблокировать. Таким образом сеть отражает попытки GFW ботов их найти. К тому же она выдаёт лишь ограниченный список серверов пользователям, таким образом, даже если одновременно с 16 миллионов (по некоторым данным, есть даже иностранные пулы) IP адресов GFW попытается просканировать сеть, у него это не получится. Итог — чем больше участников, тем больше обороны.

Динамичные IP адреса участников за NAT также сыиграли положительную роль в доступности сети.

VPN сервера оперируют на четырёх протоколах: SSL-VPN, OpenVPN, L2TP/IPsec, MS-SSTP.

Любым желающим помочь, которым не жалко поделиться интернет каналом, могут скачать пакет сервера, настраивается за 5-6 кликов. Также можно указать свое сообщение пользователям при подключении, оставить адрес почты для связи — есть некоторая подстраховка от silovikov, клиент хранит пакеты подключений две недели (можете обрадовать Яровую и поставить на 30 дней, шучу), скорость также можно настроить, есть встроенноый файрвол с настройками безопасности, т.е. ваши локальные адреса в безопасности, установка без прав администратора.

Тем кто хочет подключиться можно скачать пакет клиента. Есть возможность выбирать страны с лучшим пингом и пропускной способностью.