De Canadese software Psiphon kan internetcensuur omzeilen en gebruikt daar een wereldwijde community van vrijwilligers voor. Keith McManamen, een van de ontwikkelaars, vertelt meer over de techniek en hoe die bijvoorbeeld mensen in Iran kan helpen.
Psiphon als alternatief voor traditionele VPN’s
Als het Iraanse regime het internet niet volledig afsluit, censureert het de toegang nog steeds zwaar door traditionele VPN-providers en hun gatewayservers te blokkeren. In sommige gevallen staan hele IP-reeksen van populaire hosters op de blokkadelijsten.
Zogenaamde filterbrekers zijn daarom populair in Iran. Een populaire toepassing is Psiphon (zie de link bij dit artikel) van het gelijknamige Canadese bedrijf. Die software voor het omzeilen van internetcensuur (en het bedrijf) is voortgekomen uit een project dat in 2006 is gestart door Mike Hull en anderen van het Citizen Lab aan de Universiteit van Toronto. Gebruikers installeren de Psiphon-app op hun internetapparaten om met tunnels de internetblokkades in hun land te omzeilen.
Psiphon als peer-to-peer proxy
Psiphon heeft in de loop der jaren verschillende technische veranderingen ondergaan. Het begon aanvankelijk als een peer-to-peer proxy die mensen in ongecensureerde landen konden gebruiken voor vrienden en familie die last hadden van internetcensuur. Omdat die P2P-aanpak niet goed schaalbaar was, maakte Psiphon 2 gebruik van een netwerk van webproxy’s en uiteindelijk werden bij Psiphon 3client-apps voor Windows, Android en iOS toegevoegd.
Psiphon integreert momenteel lokale gebruikers met onbeperkte toegang tot het internet in de infrastructuur voor het omzeilen van de blokkades.
Psiphon heeft Conduit ontwikkeld om een beslissende voorsprong te hebben in de race tussen nieuwe blokkades en nieuwe mazen in de wet. Dat is een app of programma dat behulpzame gebruikers in landen zonder internetcensuur kunnen installeren. Hun eindapparaten dienen voor Psiphon-gebruikers als relais, zogeheten Conduit-stations, die de inkomende verbindingen uit autoritaire landen zoals Iran of Rusland via een tunnel doorsturen naar de eigenlijke Psiphon-gateways.
Het achterliggende idee: ontelbare IP-adressen van privégebruikers kunnen niet zo makkelijk geblokkeerd worden als die van een handvol gatewayservers. In plaats van persoonlijke relaties, zoals bij Psiphon 1.0, gebruikt Conduit speciale serverdiensten, zogeheten brokers, om bij de verbindingen tussen vreemden te bemiddelen.
De manier waarop Conduit werkt is vergelijkbaar met het bekendere Snowflake, software om bruggen te bieden naar het Tor-netwerk.
Conduit verwijst ook naar de infrastructuur en protocollen die door de Conduit-app worden gebruikt. Die is ten eerste ontworpen om het moeilijker te maken voor internetcensors om te detecteren, ten tweede om het dataverkeer en de privacy van Psiphon-gebruikers te beschermen en ten derde om de Conduit-helpers niet verantwoordelijk te stellen voor welke sites of diensten worden bezocht.
Kort voor het uitbreken van de oorlog in Iran spraken we met Keith McManamen van Psiphon over de achtergrond van Conduit.
Welk probleem lost Conduit op?
Conduit is een verzameling P2P WebRTC-protocollen die fungeren als een 2-hop proxy naar het Psiphon-netwerk. Psiphon-clients die op zoek zijn naar een verbinding kunnen verbinding maken met een beschikbaar Conduit-station, dat het verkeer doorstuurt naar ons netwerk en uiteindelijk naar een Psiphon-server.
Conduit voegt een zeer cruciale laag van censuurbestendigheid toe aan ons netwerk wanneer er zwaar gefilterd wordt. Vrijwilligers kunnen hun IP-adressen bijdragen om gebruikers te helpen op alternatieve manieren verbinding te maken met Psiphon.
Vanuit het perspectief van een hulpmiddel om censuur te omzeilen, is een van de meest voorkomende manieren waarop censors het verkeer van Psiphon proberen te verstoren, door systematisch servers op te sommen en die IP-adressen tegelijkertijd te blokkeren. Bij een zeer agressieve censuur kan een tegenstander proberen om hele hostingproviders of zelfs hele CDN’s (Content Delivery Network) te blokkeren. Hoewel dergelijke aanvallen niet bijzonder geavanceerd zijn, kunnen ze gebruikers tijdelijk frustreren omdat ze misschien veel servers moeten proberen totdat er één werkt.
De impact van Conduit, gemeten in termen van vergroot netwerkoppervlak, is gelijk aan tienduizenden servers vermenigvuldigd met meer dan een half miljoen Conduit-stations die op elk moment actief zijn – dat alles om ervoor te zorgen dat ons netwerk beschikbaar blijft voor gebruikers in nood, zelfs op momenten van extreme afsluiting.
Wat was je motivatie om Conduit te beginnen?
Het oorspronkelijke idee voor Conduit ontstond tijdens de grote internetshutdown in Iran in november 2019, wat een mijlpaal was in de ontwikkeling van het National Information Network (NIN) [noot van de redactie: NIN is het nationale Iraanse ‘internet’ of intranet]. Ondanks de vermeende ‘volledige’ black-out, ontdekten we dat de met Iran verbonden Psiphon-gebruikers tijdens die shutdown gemiddeld 25.000 unieke gebruikers per dag bleven bereiken omdat secundaire gateways met internationale doorvoer operationeel bleven en verschillende bedrijfs- en datacenternetwerken connectiviteit bleven houden.
We merkten dat sommige Iraniërs knooppunten hadden opgezet in de datacenters die als proxy fungeerden voor mobiele apparaten om toegang te krijgen tot het internationale internet.
Dat dreef ons ertoe om een techniek te ontwikkelen die gebruik zou maken van de natuurlijke ontwerpkenmerken van het NIN (dichte netwerken, weinig interne censuur) om een netwerk te bouwen dat in staat zou zijn om enige veerkracht te behouden in scenario’s van beperkte connectiviteit of gedeeltelijke uitschakelingen.
Hoe kan een Psiphon-client verbinding maken in een gecensureerde regio en een peer-to-peer verbinding aanvragen?
Er zijn verschillende Conduit-brokers beschikbaar op strategische locaties wereldwijd. Ze draaien op een zeer veerkrachtige infrastructuur en zijn toegankelijk via zeer veerkrachtige protocollen. Actieve Conduit-stations communiceren continu met de brokers zodat elke keer dat een Psiphon-client een Conduit-verbinding aanvraagt, de broker die koppelt aan de best beschikbare match en onderhandelt over de P2P verbinding.
Wat maakt Conduit en Psiphon anders dan Tor, Tor Bridges en Snowflake?
We hebben natuurlijk gekeken naar het ontwerp van Snowflake en ons daardoor laten inspireren. Vanuit ons oogpunt is Snowflake een Tor-specifiek pluggable transport. Conduit is ontworpen met een sterkere focus op moderne censuurtechnieken en echte netwerkomstandigheden.
Een belangrijke verbetering in het ontwerp betreft NAT-traversal. Snowflake vertrouwt alleen op WebRTC ICE (Interactive Connectivity Establishment) voor NAT-traversal, maar dat mislukt in veel voorkomende scenario’s – vooral wanneer clients zich achter mobiele CGNAT bevinden en proxy’s zich achter beperkende thuisrouters bevinden.
Conduit verbetert dat door actief portmapping uit te voeren op routerniveau (met UPnP-IGD, NAT-PMP en PCP [noot van de redactie: protocollen om passthrough ondanks NAT mogelijk te maken]) als aanvulling op WebRTC ICE. Als portmapping beschikbaar is, adverteert Conduit direct publiek toegankelijke kandidaten, wat de kans op succesvolle verbindingen aanzienlijk vergroot.
Dat ontwerp maakt ook toekomstige scenario’s mogelijk waarbij ICE volledig kan worden omzeild ten gunste van versluierde niet-WebRTC transporten.
Een ander sterk punt van Conduit is de weerstand tegen detectie. Censors kunnen tools om censuur te omzeilen identificeren door opzettelijk een klein aantal netwerkpakketten te laten vallen en te observeren hoe de verbinding reageert. Die framedropping-aanvallen maken gebruik van verschillen in hoe applicaties reageren op gedeeltelijk pakketverlies.
Conduit helpt die aanval te beperken door verkeer te routeren via WebRTC-mediakanalen die blijven functioneren in het geval van pakketverlies, zodat verbindingen geleidelijk worden beperkt in plaats van volledig uit te vallen. Dat maakt het veel moeilijker voor censors om Conduit-verkeer te identificeren door middel van probing op basis van pakketverlies.
Het gebruik van zowel WebRTC-mediakanalen als gegevenskanalen zorgt ervoor dat verkeer zich meer gedraagt als een echt video- of audiogesprek. Mediakanalen zijn ontworpen om pakketverlies, jitter en herschikking te tolereren. Dat vermindert de detecteerbaarheid aanzienlijk en maakt het moeilijker om te detecteren met methoden die deep packet inspection gebruiken.
Wat zijn je plannen voor de toekomst met Conduit en Psiphon?
De gebeurtenissen in Iran eerder dit jaar benadrukten het belang om het Conduit-netwerk wereldwijd uit te breiden en het was bemoedigend om een golf van steun uit alle delen van de wereld te zien. Terwijl de situatie zich ontwikkelde, zagen we ook verschillende ontwikkelaars samenwerken om code bij te dragen en verbeteringen aan te brengen aan ons opensourceproject voor Conduit, met als hoogtepunt de release van de CLI/Linux-versie van Conduit die op krachtige servers kan draaien.
Het is een indrukwekkend bewijs van de kracht van de Iraanse techgemeenschap om die opensourcebijdragen werkelijkheid te zien worden.
Keywan Tonekaboni en Marco den Teuling
Praat mee