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介绍一下GFW的工作原理和封锁技术

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GFW 是Great Fire Wall的缩写,即“长城防火墙”。这个工程由若干个部分组成,实现不同功能。长城防火墙主要指TG监控和过滤互联网内容的软硬件系统,由服务器和路由器等设备,加上相关的应用程序所构成。

首先,需要强调的是,由于中国网络审查广泛,中国国内含有“不合适”内容的的网站,会受到政府直接的行政干预,被要求自我审查、自我监管,乃至关闭,所以 GFW 的主要作用在于分析和过滤中国境内外网络的资讯互相访问。

GFW 对网络内容的过滤和分析是双向的, GFW 不仅针对国内读者访问中国境外的网站进行干扰,也干扰国外读者访问主机在中国大陆的网站。

一 关键字过滤阻断

关键字过滤系统。此系统能够从出口网关收集分析信息,过滤、嗅探指定的关键字。主要针对HTTP的默认端口:80端口,因为HTTP传播的内容是明文的内容,没有经过加密,而 GFW 是一个IDS(Intrusion detection system)。普通的关键词如果出现在HTTP请求报文的头部(如“Host: www.youtube.com”)时,则会马上伪装成对方向连接两端的计算机发送RST包(reset)干扰两者正常的TCP连接,进而使请求的内容无法继续查看。如果GFW在数据流中发现了特殊的内文关键词(如轮子,达赖等)时,其也会试图打断当前的连接,从而有时会出现网页开启一部分后突然停止的情况。在任何阻断发生后,一般在随后的90秒内同一IP地址均无法浏览对应IP地址相同端口上的内容。

二 IP地址 封锁

IP地址 封锁 是GFW通过路由器来控制的,在通往国外的最后一个网关上加上一条伪造的路由规则,导致通往某些被屏蔽的网站的所有IP数据包无法到达。路由器的正常 工作 方式是学习别的路由器广播的路由规则,遇到符合已知的IP转发规则的数据包,则按已经规则发送,遇到未知规则IP的数据,则转发到上一级网关。

而GFW对于境外(中国大陆以外)的XX网站会采取独立IP 封锁 技术 。然而部分XX网站使用的是由虚拟主机服务提供商提供的多域名、单(同)IP的主机托管服务,这就会造成了封禁某个IP地址,就会造成所有使用该服务提供商服务的其它使用相同IP地址服务器的网站用户一同遭殃,就算是正常的网站,也不能幸免。其中的内容可能并无不当之处,但也不能在中国大陆正常访问。现在GFW通常会将包含XX信息的网站或网页的URL加入关键字过滤系统,并可以防止民众透过普通海外HTTP代理服务器进行访问。

三 特定端口 封锁

GFW会丢弃特定IP地址上特定端口的所有数据包,使该IP地址上服务器的部分功能(如SSH的22、VPN的1723或SSL的443端口等)无法在中国大陆境内正常使用。

在中国移动、中国联通等部分ISP(手机IP段),所有的PPTP类型的VPN都被 封锁

2011年3月起,GFW开始对Google部分服务器的IP地址实施自动 封锁 (按时间段)某些端口,按时段对www.google.com(用户登录所有Google服务时需此域名加密验证)和mail.google.com的几十个IP地址的443端口实施自动 封锁 ,具体是每10或15分钟可以连通,接着断开,10或15分钟后再连通,再断开,如此循环,令中国大陆用户和Google主机之间的连接出现间歇性中断,使其各项服务出现问题。GFW这样的封锁手法很高明,因为Gmail并非被完全阻断,这令问题看上去好像出自Google本身。 这就是你们认为Google抽风的原因。

四 SSL连接阻断

GFW会阻断特定网站的SSL加密连接,方法是通过伪装成对方向连接两端的计算机发送RST包(RESET)干扰两者间正常的TCP连接,进而打断与特定IP地址之间的SSL(HTTPS,443端口)握手(如Gmail、Google文件、Google网上论坛等的SSL加密连接),从而导致SSL连接失败。

当然由于SSL本身的特点,这并不意味着与网站传输的内容可被破译。

五 DNS劫持和污染

GFW主要采用DNS劫持和污染 技术 ,使用Cisco提供的IDS系统来进行域名劫持,防止访问被过滤的网站,2002年Google被封锁期间其域名就被劫持到百度。中国部分ISP也会通过此 技术 插入广告。

对于含有多个IP地址或经常变更IP地址逃避封锁的域名,GFW通常会使用此方法进行封锁。具体方法是当用户向DNS服务器提交域名请求时,DNS返回虚假(或不解析)的IP地址。

全球一共有13组根域名服务器(Root Server),目前中国大陆有F、I这2个根域DNS镜像,但现在均已因为多次DNS污染外国网络,而被断开与国际互联网的连接。

DNS劫持和污染是针对某些网站的最严重的干扰。

干扰的方式有两种:

一种是通过网络服务提供商(Internet Service Provider)提供的DNS服务器进行DNS欺骗,当人们访问某个网站时,需要要把域名转换为一个IP地址,DNS服务器负责将域名转换为IP地址,中国大陆的ISP接受通信管理局的屏蔽网站的指令后在DNS服务器里加入某些特定域名的虚假记录,当使用此DNS服务器的网络用户访问此特定网站时,DNS服务便给出虚假的IP地址,导致访问网站失败,甚至返回ISP运营商提供的出错页面和广告页面。

另一种是GFW在DNS查询使用的UDP的53端口上根据blacklist进行过滤,遇到通往国外的使用UDP53端口进行查询的DNS请求,就返回一个虚假的IP地址。

作者:邵珠庆の博客
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原文地址:介绍一下GFW的工作原理和封锁技术, 感谢原作者分享。

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