从安全的角度理解——为什么要使用 Google 的服务?

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我很喜欢 Google 的一些服务 Gmail, Reader, Documents等等,而且我也一直大力倡导周围的人使用 Google 的服务。在我看到一些人仍在使用 163, sina 的信箱,抓虾的在线订阅器的时候,我不禁为他们通信的安全性担心。为什么使用 Google 的服务?一个很重要的原因是:因为它更安全。

目录:

1. 得到抓虾用户名密码的例子
2. 嗅探和可嗅探网络
3. 为什么 Google 更安全?
4. 为什么 163, sina, 抓虾 不安全?
5. 如何使用 Google 提供的安全服务?
6. 使用 Google 提供的安全服务的额外好处

1. 得到抓虾用户名密码的例子

首先,来看一个截图,看看国内某著名在线订阅器网站抓虾网对用户密码的保护有多脆弱:

Wireshark_Zhuaxia

请大家注意截图的最下方,能否看到这一行字:
email=solrex%40gmail.com&password=testtest&persistentCookie=true
solrex@gmail.com 是我在抓虾的注册帐号,而后面的 password 大家应该知道是什么东西吧!(不用试我的帐户,我的密码已经改了。)

有人会好奇这张截图怎么得到的,其实这是我在自己的电脑上用 Wireshark(一款著名的网络数据包分析软件,其前身是 Ethereal) 对通过我网卡的到抓虾网数据包进行监控的截图。Wireshark 实际上就是一款嗅探器,它能记录经过指定网络接口的所有数据包并进行分析。

2. 嗅探和可嗅探网络

为了解释如何才能得到上面的数据包,首先要介绍一下网络嗅探的原理:

嗅探,是一种黑客的窃听手段,一般是指使用嗅探器对数据流的数据截获。由以太网的知识我们知道,在以太网的冲突域中,每台主机的网卡都能接触到所有的数据包,如果数据包的目的地址是自己,网卡就接收数据包,并将包的内容向上层传递;如果数据包的目的地址不是自己,就将该包丢弃。那么如果网卡接收所有的数据包并对其进行分析呢?这就是所谓的“混杂模式”,将网卡设置为混杂模式后,就可以接收所有包,进而对同一网络中的其它主机的通信内容进行监听,这就是 Wireshark 进行嗅探的原理。

需要说明的一点是,在当前的网络下,直接进行嗅探并没有那么容易。上面所说的情况,只在以太网的冲突域中才能实现,而当前交换机的广泛使用,将冲突域限制到交换机和主机两点之间,除了自己没有其它主机,当然也无法直接对其它主机的通信内容进行监听。如果在交换网络下达到嗅探的目的,必须通过其它办法,比如 ARP 欺骗,这超出了本文的讨论范围,就不予介绍了。

虽然在交换网络下无法对其它主机进行直接嗅探,但是我们无法保证在我们的数据包经过的防火墙或者网关时候不会被监听。就比如在实验室的网络环境下,实验室的管理员在网络出口的防火墙处对数据包进行分析是易如反掌的事情。

所以我们总结一下,用户通信的数据包被监听可能发生在几种情形下:一、共享网络,网络用户通过集线器连接到网络;二、交换网络的结点不可信任,比如公司网络的出口防火墙管理员不可信;三、缺乏安全机制的无线网络,比如学校为学生提供的无线网络连接(用 WEP 加密传输的网络可以认为是缺乏安全机制);四、有ARP欺骗的交换网络。

由于很多网站的登录 session 是使用的 http 协议,在此协议下,用户名和密码都是通过明文传输的(抓虾和 sina 就是一个例子),所以当用户处在上述的网络环境下时,很有可能数据包被别人监听到。而数据包一旦被监听和分析,得到用户的信息易如反掌,南京大学小百合 BBS 最近的一篇文章:你还敢在教室中享受无线吗? ,就是一个很生动的例子。

3. 为什么 Google 更安全?

首先,因为 Google 采用了 https 协议来处理用户登录请求。https(Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer) 协议是指加强安全的 http 协议,正如它名字所示,它采用 SSL 来保证数据的加密传输。举个很有证明力的事实,如果你有任何一个银行的网上银行帐号,请打开你的网银登录窗口,查看上面的地址栏内容开头是不是:https://xxx.xxx.com/xxxx 。没有任何一家银行采用 http 协议处理网银登录请求,这说明了什么?http 协议不安全。

其次,因为 Google 使用可选的 https 协议来提供内容传输服务。虽然 Google 在其任何服务的登录请求处理中都是使用 https 协议,但是在认证完用户之后,和 Google 服务器的连接就转回到了 http 协议。这样虽然 Google 的用户名和密码不能被窃听到了,可服务的内容,比如 Gmail 邮件的邮件内容就会被恶意用户窃听到。那么如何使整个通信的内容都受到保护呢,就需要使用 Google 提供的可选 https 服务,只需要在你的浏览器地址栏内容的最前面 http:// 换成 https:// 即可。

4. 为什么 163, sina, 抓虾 不安全?

sina 和 抓虾 没有提供任何的帐户信息和内容的安全传输功能,所以在课堂上演示嗅探器工作方式的时候,演示者一般都会首先拿 sina 开刀,原因很简单,它是个大网站。

163 呢,比前面两个好一点儿,它提供了可选的帐户信息的加密传输功能,就是在登录 163 信箱的时候,在登录框下面有一个“增强安全性”的选项,如果勾选了增强安全性选项,163 就会用 https 来处理用户的登录请求。但是 163 仍然没有提供对用户内容的加密传输功能,即 163 的所有邮件在网络上都是明文传输

5. 如何使用 Google 提供的安全服务?

如果用户希望自己的帐户信息和传输内容都受到保护的话,那么就应该使用 Google 提供的 https 连接登录 Google 服务。比如Gmail 的 https 入口是:https://mail.google.com/ ,Google Reader 的 https 入口是:https://www.google.com/reader/ 。在 Google 其它的服务中,用户也可以简单地通过将地址栏的 http:// 换成 https:// 来选择使用安全传输。

6. 使用 Google 提供的安全服务的额外好处

使用安全的加密传输能保证自己传输的信息不被别人获取,这是显而易见的好处,但是使用 Google 的安全服务还有一点额外好处:避免自己的网络访问被关键词过滤。

有过访问敏感站点经验的同志可能都知道,如果网页中包含某些关键词,连接往往会被重置。就比如用户使用 Google Reader 订阅了某个激进的博客的RSS FEED,如果使用传统的 http 连接,当文章中包含敏感关键词时,Google Reader 就会与服务器断开连接。如果使用加密传输的话,传输内容就避免了被关键词过滤,就不会发生类似连接被重置的情况。

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17 条评论

  • 杏林小草
    2008-04-29

    学习了!
    明白了抓包的道理,也知道了如何浏览特种内容。

  • yen3
    2008-04-30

    原來大部分還是用明碼傳輸啊...Orz

  • 湘湘麦
    2008-04-30

    。。。。。。吓到了。。。。
    不过也学到了些东西,谢谢
    GOOGLE的东西我使用很多。。。。。。
    不过他没有音乐搜索。。。。

  • ZhEN
    2008-04-30

    我爱死gmail的https了

  • 草根网
    2008-04-30

    好文,收藏至20ju.com

  • shenxianbeibei
    2008-04-30

    嘿嘿,师兄,其实httpS也是可以被劫持的,在https前期的key协商的时候可以做点手脚,至少原来是可以的,不知道现在行不行。 :)

    原来一直在看你写的东西,觉得你太牛了! 偶像啊,哈哈。

  • Solrex Yang
    2008-04-30

    @ shenxianbeibei:
    多谢这位兄台提供信息,本人对 https 的学习也是大致浮光掠影,受到指导实在很感激。

  • yuanjin
    2008-04-30

    hoho~~~

  • Beserenity
    2008-04-30

    挺好!
    赞一个!

  • smakye
    2008-04-30

    嗯~如果Gmail在http连接时候出现连接失败,而简单的变成https后就好使了。原理和文中说的是一样的吗?

  • Chen Yufei
    2008-04-30

    网络抓包原来还可以做这事,这篇文章可能会有不好的副作用哦~~

    前段时间在 reddit 上看到过好几次 Gmail 使用 https 也会被劫持的报道,不过对网络安全不熟悉,所以也不知道原理。

  • kid
    2008-05-01

    163为什么不直接提供加密传输功能?那样降低效率,增加服务器压力吗?

  • Wireshark
    2008-05-03

    Wireshark有汉化版吗?最近对这些有浓厚的兴趣!

  • cyz
    2008-05-04

    买菜路过...

  • Solrex Yang
    2008-05-05

    @smakye:
    我也注意到了这一点,但是没有对这个问题深入研究,所以我也不知道为什么。
    @kid:
    加密传输会增加很多计算量和数据量,所以就算 Google 也只是提供了选择。163 之所以不提供,也可能是由于对效率的考虑,而且毕竟中国的网络环境还不够好,大的数据量对网速慢的用户来说也是一种负担。更重要的是,给别人造成 163 速度慢的印象要比其不安全更要命,因为很多用户是不考虑安全性的。
    @Wireshark:
    我不知道 Wireshark 有没有中文版,你可以搜索一下。

  • Rain
    2008-05-05

    计算机网络的实验课就用的Ethereal
    很多网站都是直接post明文的
    加密又签名的网站大部分是和钱相关的,而且安全措施越多,用户体验越差。
    要找一个平衡点。

  • yi
    2008-05-11

    我用的鲜果哎。。。是不是跟抓虾一样不安全阿。。。

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