Как работают мессенджеры?
Существует несколько сетевых архитектур, используемых для передачи сообщений между пользователями. Нельзя выделить самую лучшую архитектуру из всех, поэтому делайте выбор, исходя из ваших нужд.
Централизованные сети
При использовании централизованного мессенджера, данные всех пользователей хранятся на одном сервере, либо на нескольких серверах, принадлежащих одной компании. По сути большинство сервисов, которые использует средне-статистический человек, являются централизованными.
Преимущества:
Легко находить ваших друзей и других пользователей.
Новые функции внедряются быстрее.
Проблемы с конфиденциальностью могут быть уменьшены, если выбрать мессенджер, которому вы доверяете.
Недостатки:
У вас может не получиться войти в ваш аккаунт в мессенджере, с помощью другого приложения, котроое может предлагать более широкий функционал (Во Вконтакте можно зайти из неофициальных приложений, но это могут легко ограничить).
Документации для сторонних разработчиков может не быть, либо она может быть неполной.
Условия хранения, обработки, политики конфиденциальности можно легко изменить и не уведомить об этом пользователей.
Безопасность хранения ваших данных зависит от законодательства страны, в которой компания расположена.
Федеративные сети
Федеративные мессенджеры используют несколько независимых серверов, которые могут передавать информацию друг другу (электронная почта — пример федеративной службы). Федеративная сеть позволя независимым друг от друга администраторам контролировать свой собственный сервер и все они являются частью большой сети связи.
Пользователи одного федеративного сервера могут обнаруживать пользователей другого сервера. В некоторых сценариях администраторы могут сделать свой сервер, который не будет связан с остальными (например сервер небольшой команды разработчиков).
Преимущества:
Даёт больший контроль над своими собственными данными при запуске собственного сервера.
Позволяет вам выбирать, какому серверу доверять ваши данные.
Часто можно использовать сторонние клиенты.
Если у вас есть доступ к программному обеспечению сервера (если сервер запустил ваш друг или член семьи), вы можете проверить, соответствует ли его код общедоступному исходному коду.
Недостатки:
Добавление новых функций происходит медленнее, т.к. они должны быть стандартизированы и проверены. Это нужно, чтобы они могли работать со всеми серверами в сети.
Из первого пункта вытекает, что могут отсуствовать некоторые привычные нам функции: пересылка сообщений, офлайн доступ к сообщениям, удаление сообщений.
Метаданные могут быть доступны владельцам серверов.
Вы должны знать, кто является администратором сервера. Этим человеком может оказаться любитель, который не способен обеспечить защиту ваших данных по стандартам безопасности.
Администраторы сервера могут заблокировать другие сервера, которые нарушают общие правила сообщества. Вы не сможете общаться с пользователями на этих серверах.
Peer-to-Peer (P2P) | Одноранговые сети
P2P мессенджеры подключаются к распределенной сети узлов для передачи сообщений от отправителя к получателю.
Клиенты находят друг друга благодаря использованию распределенной вычислительной сети. Примером данной сети может служить торент. Другим подходом являются сети без доступа к интернету, где соединение устанавливается через локальный WiFi или Bluetooth.
Преимущества:
Третьим лицам доступно минимум информации.
Современные платформы P2P реализуют концептуальное шифрование по умолчанию. Нет серверов, которые могут потенциально перехватить и расшифровать ваши сообщения, в отличие от централизованных и федеративных платформ.
Недостатки:
Сообщения могут быть отправлены только когда ваш собеседник находится онлайн. Однако ваше приложение может хранить сообщения локально, чтобы дождаться, когда ваш собеседник будет онлайн.
Увеличенный расход заряда аккумулятора, т.к. приложение должно всё время оставаться в сети, чтобы получать сообщения.
Некоторые распространенные функции месенджеров могут быть не реализованы или реализованы не полностью, например удаление сообщений.
Ваш IP-адрес и контакты, с которыми вы общаетесь, могут быть раскрыты, если вы не используете VPN или Tor или I2P. Многие страны в разной степени осуществляют массовое наблюдение.
Анонимная маршрутизация
Мессенджер, использующий анонимную маршрутизацию, может скрыть:
Доказательства того, что они общаются.
В идеале мессенджер должен скрывать все три пункта.
Существует много разных способов реализации анонимных маршрутизации. Один из самых известных — маршрутизация по принципу луковицы (Tor). Отправитель и получатель никогда не взаимодействуют напрямую, и встречаются только через секретный узел, так что нет утечки IP-адресов, ни физического местоположения. Узлы не могут расшифровать ни сообщения, ни конечный пункт назначения.
Преимущества:
Раскрывается минимум информации.
Очень сложно заблокировать.
Недостатки:
Очень медленная скорость передачи сообщений.
Из-за медленной скорости в мессенджерах может отсутствовать функция отправки фото или видео.
Часто можно отправлять в сообщениях только текст, поскольку скорость медленная.
Некоторые распространенные функции месенджеров могут быть не реализованы или реализованы не полностью, например удаление сообщений.
Хранение данных
Централизованные и федеративные сети хранят ваши данные. При выборе таких мессенджеров стоит учитывать этот фактор. Ваши сообщения должны храниться на серверах в зашифрованном виде. В таком случае, даже если силовые структуры попросят мессенджер передать им данные о вас, он не сможет это сделать.
Наши рекомендации
Мы рекомендуем только те мессенджеры, которые поддерживают сильное шифрование из конца в конец (end-to-end encryption, E2EE) и были независимо проверены. Приложения, перечисленные здесь — это бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом (FOSS). Это значит, что эти приложения в любое время могут быть проверены независимыми экспертами.
Избегайте: Facebook Messenger, Google Hangouts, LINE, Telegram, Snapchat, Viber, WeChat, WhatsApp, Одноклассники.
Telegram не шифрует свои чаты по умолчанию, чтобы создать зашифрованный чат, ножно использовать функцию секретного чата.
Signal — лучшая альтернатива привычным мессенджерам.
Signal это централизованный мессенджер. Поддерживает сообщения, видеозвонки, отправку фото и видео. Все коммуникации зашифрованы. Список контактов зашифрован. Сервера не имеют доступа к вашим данным.
Требуется номер телефона для регистрации
Протокол был независимо проверен в 2016 году.
Доступен на Windows, MacOS, Linux, IOS, Android.
Session — кросплатформенная анонимность.
Мессенджер, использующий шифрование и анонимную маршрутизацию по трем рандомным узлам в сети OXEN.
Для регистрации НЕ требуется номер телефона или почтовый адрес.
Был независимо проверен в 2020 году. Протокол описан тут.
Доступен на Windows, MacOS, Linux, IOS, Android.
Briar — общение в локальных сетях.
Общение онлайн происходит через сеть TOR. Возможно использование офлайн, в таком случае сообщения будут передаваться через Bluetooth или Wi-Fi.
Пиринговые мессенджеры — враг государства?
В случае полного отключения интернета одна из главных проблем — общение с товарищами и родственниками. Опыт Гонконга показывает, что для этого хорошо подходят децентрализованные P2P-мессенджеры, которые работают без интернета, используя mesh-сеть по протоколам Wi-Fi Direct, Bluetooth, Apple Multipeer Connectivity Framework, ANT+, LoRa и др.
Для эффективной коммуникации приложение нужно скачать максимальному количеству человек до начала блокады интернета. Иначе придётся искать файлы после блокады. Человек с нужными файлами станет настоящим авторитетом в офисе или в классе (как это было в Беларуси в августе 2020 года — за файлами Psiphon люди реально приезжали из других микрорайонов города).
Вообще, вся история сетей wireless mesh намекает на то, что эта технология крайне не нравится правоохранительным органам.
Mesh-сети
Приложения типа FireChat создают mesh-сеть, используя Bluetooth и прямые подключения через Wi-Fi. Они обеспечивают обмен сообщениями и фотографиями в офлайне между устройствами, находящимися друг от друга на расстоянии примерно до 60 метров.
Все пользователи образуют единую сеть, которая расширяется с ростом количества устройств. На пути к получателю (получателям) сообщения передаются от одного устройства к другому.
Другими словами, вам достаточно приблизиться на 60 метров к ближайшему пользователю — и вы можете отправить сообщение кому угодно. Каждый юзер — нода в сети. Без интернета.
Поэтому чем больше людей пользуются приложением, тем больше сеть, и тем лучше она работает. Кстати, в этом фундаментальное отличие mesh-систем от большинства других компьютерных сетей и сетевых технологий, в том числе сетей сотовой связи.
Если какой-нибудь узел mesh-сети вдруг выйдет в интернет, то сообщения пакетом от всех пользователей уйдут получателям по всему миру.
Особенно удобно, если каналы или комнаты в мессенджере создаются автоматически и объединяют людей, которые находятся рядом с друг другом (многоквартирный дом, стадион, концертный зал).
Для передачи текстовых сообщений можно приспособить практически любую mesh-сеть, даже сеть из геометок Apple AirTag, которые вообще-то предназначены не для общения людей, а для поиска утерянных вещей. В мае 2021 года хакерам удалось расшифровать трафик AirTag и передать по сети Apple Find My произвольный текст под видом оригинальных зашифрованных сообщений с GPS-координатами. Скорость передачи составила 3 байта в секунду. Задержка в сети — от 1 до 60 минут.
Подобные mesh-сети есть также у Samsung (Smart Things) и Amazon (Sidewalk) на протоколе LoRa. В принципе, можно использовать эту инфраструктуру для пирингового обмена сообщениями, а также для съёма данных с устройств вне зоны доступа в интернет.
Трагедия FireСhat
FireChat — проприетарное приложение от американской компании Open Garden. Эта фирма прекратила дальнейшую разработку, не открыв исходники.
Последняя версия приложения: 9.0.14 (копия на 4pda) вышла полтора года назад (примечание: доступ к сайту 4pda затруднён с территории РФ).
FireChat
Первая версия FireChat появилась в марте 2014 года под iOS, в апреле — под Android. Среди сооснователей Open Garden и разработчиков программы — Станислав Шалунов и Грег Хазел из компании BitTorrent, где они делали торрент-клиент uTorrent (200 млн пользователей). Там и познакомились.
Вероятно, предприниматели рассчитывали, что FireСhat станет настолько же успешным, как файлоообменные P2P-приложения. Если представить себе эту картину, то весь мир может объединиться в mesh-сеть, а интернет становится практически не нужен! Даже хостинг сайтов теоретически можно размазать в распределённой сети. Такая фантазия.
Очень быстро FireСhat приобрёл популярность в Ираке после того, как местное правительство ввело ограничения на использование интернета, а затем то же самое произошло в Гонконге, во время массовых протестов 2014 года.
Главной проблемой FireСhat во время массовых протестов в Гонконге стала безопасность. Сама архитектура открытой mesh-сети предполагает, что все пользователи приложения «светятся» как радиомаячки на расстоянии 60 метров, а то и больше. Так что полиции отловить их было очень просто. Наличие программы на телефоне однозначно доказывало вину. Можно предположить, что сотни или тысячи пользователей были арестованы благодаря FireСhat. К тому же, в приложении не использовалось шифрование, так что никакие сообщения не были действительно приватными.
Возможно, критика от специалистов по ИБ повлияла на решение американской компании Open Garden прекратить разработку и не публиковать исходники. Ну или ребята увидели, что всемирная популярность торрентов им не светит, а развитие программы пошло совсем не по тому пути.
Когда появился FireСhat, это была единственная программа такого рода, которая позволяла пользователям создавать mеsh-сети в офлайновом режиме (без интернета) и обмениваться сообщениями 1 .
Инструмент, который задумывался для общения людей, де-факто превратился в наводку для репрессий и физического насилия. Пожалуй, в этом есть какая-то трагедия.
Фото из статьи «FireChat — мессенджер, на котором работают протесты в Гонконге», The Guardian
Тем более обидно, если FireСhat создавали специально для Гонконга, как разработку аналогичного приложения Commotion Wireless в 2011 году профинансировал госдепартамент США в преддверии Арабской весны. Хотели как лучше, а получилось как всегда…
После FireСhat фирма Open Garden торговала электронными сим-картами (eSIM), продвигала свою криптовалюту, но в последние годы про неё ничего не слышно.
Вообще, приложение FireСhat было не очень качественным. Во-первых, закрытый код. Во-вторых, для регистрации обязательно (!) был нужен доступ в интернет, хотя потом оно работало в офлайне. Короче, странная программа. Может и хорошо, что разработчики её похоронили.
Рация Zello
Близкой по логике функционирования является интернет-рация Zello, которая заблокирована в Российской Федерации в апреле 2017 года.
Радио работает по принципу уоки-токи или push-to-talk. Основное преимущество — возможность слушать голосовые сообщения по громкой связи в реал-тайме, вообще не притрагиваясь к смартфону и в то же время быть на связи с большим количеством пользователей.
Хотя здесь передаётся не текст/картинки, а звук, но принцип работы такой же — через mesh-сеть, без интернета. Близкие друг к другу пользователи соединяются друг с другом напрямую и передают сообщения дальше, по цепочке. Что важно, здесь используется сквозное шифрование (E2E).
В России приложение получило особую популярность среди дальнобойщиков и других автомобилистов, поскольку очень удобно (и приятно) беседовать с попутчиками, которые едут по той же трассе. Они подскажут о радаре в кустах, о ДТП на дороге и т. д. Репрессии со стороны государства начались после массовых протестов дальнобойщиков в связи с введением обязательной платы миллиардеру Игорю Ротенбергу за проезд тяжёлых грузовиков по дорогам России (система «Платон»). Координация протестов осуществлялась через Zello, поэтому программу решили заблокировать.
Это был первый прецедент, когда власти попытались сломать мессенджер, работающий по VPN. Понадобился целый год, чтобы заблокировать свыше 4 тыс. IP-адресов из облака AWS, что не принесло успеха. Тогда РКН пошёл на шантаж компании Amazon, угрожая заблокировать 26 подсетей AWS, в сумме 13,5 млн адресов.
Компания Amazon оказалась не готова к войне — и отказалась предоставлять услуги Zello. Лишившийся облачной инфраструктуры сервис было легко заблокировать.
После успеха с блокировкой облачной VPN-инфраструктуры Zello, в 2018 году власти решили, что смогут успешно заблокировать такую же облачную инфраструктуру мессенджера Telegram. Но здесь нашла коса на камень: Павел Дуров инвестировал миллионы долларов в покупку всё новых и новых инстансов AWS, его брат Николай с коллегами запрограммировал систему обхода блокировок через прокси, а компании Amazon и Google выдержали блокировку своих подсетей в РФ. В итоге властям пришлось заблокировать 18 миллионов IP-адресов AWS и Google Cloud, что нарушило работу крупных ритейл-компаний, банков из топ-20, частных клиник и тысяч бизнесов в России. После двух лет выматывающей борьбы государство сдалось: руководителя Роскомнадзора уволили, Telegram разблокировали, а IP-адреса облачных сервисов удалили из чёрного списка.
Криптомессенджер Briar
Четыре года назад, в июле 2017 года, вышла первая публичная бета-версия мессенджера Briar, который работает через Tor или в офлайне, через пиринг. Его разработка продолжалась аж три года. Но продукт вышел на редкость качественный.
Это уже честный опенсорс. Приложение можно собрать из исходников (пошаговая инструкция для Android Studio). Оно доступно в каталогах приложений (например, Google Play) и отлично поддерживается: последняя версия 1.2.20 от 2 апреля 2021 года. Реализована стойкая криптография, сквозное шифрование.
По умолчанию мессенджер работает через интернет по протоколу Tor (луковичная маршрутизация). В этом случае программа создаёт на устройстве пользователя скрытый сервис Tor и соединяется со скрытыми сервисами Tor других людей из списка контактов. В случае отсутствия интернета она переходит на peer-to-peer коммуникации через Wi-Fi Direct, локальную сеть или Bluetooth.
Разумеется, при регистрации в криптомессенджере не требуется указывать номер телефона.
Поддерживает передачу сообщений (но не файлов), приватные группы, блоги/статусы и импорт RSS. Есть несколько полезных функций, таких как блокировка приложения (по PIN-коду).
Система относительно защищена от посторонних: добавление новых контактов производится по QR-коду с другого телефона (подразумевается физическое присутствие лица) или через обмен контактами, или по уникальной ссылке. Таким образом, в контакты не должен попасть человек, с которым никто не знаком.
Briar Project — некоммерческий проект, который сейчас ведут шесть добровольцев. Код на 97,7% написан на Java (+немного Kotlin, Python и Ruby) и поставляется под GPLv3. Вскоре после первого релиза код прошёл независимый аудит безопасности от компании Cure53. Она известна своим аудитом проектов SecureDrop, Cryptocat и Dovecot. Так что Briar — действительно надёжный вариант для пиринговых коммуникаций.
Единственный минус, что приложение выпущено только в версии под Android. Официальной версии для iOS нет и не будет, потому что «эта платформа накладывает жёсткие ограничения на разработчиков, не позволяющие реализовать некоторые идеи P2P, и является закрытым проприетарным продуктом».
Но исходный код открыт, так что теоретически кто угодно может попробовать сделать стороннюю реализацию Briar под iOS, например.
- Руководство пользователя Briar (на русском языке)
Matrix, Riot, Element
Официальный клиент Element (бывший Riot) для относительно децентрализованной сети Matrix не поддерживает пиринговые коммуникации в офлайн-режиме и формирование mesh-сети.
В последнее время этот клиент получил некоторую известность. Сейчас количество пользователей Matrix/Element сравнимо с Briar или больше. У него есть сквозное шифрование, мосты в IRC, Slack, Telegram, Jitsi Meet и др. Но именно пиринга в офлайне нет.
См. также:
P. S. Кроме FireСhat, протестующие в Гонконге использовали малоизвестное мексиканское приложение Bridgefy, которое тоже умеет формировать mesh-сеть и передавать сообщения в офлайне. В октябре 2020 года приложение перешло на криптографический протокол Signal.
1 На самом деле ещё раньше были другие приложения, такие как Serval Mesh от проекта Serval Project или древний Commotion Wireless от Open Technology Initiative (с финансированием госдепа), но все эти разработки давно прекращены [вернуться]
На правах рекламы
Мощные виртуальные серверы на базе процессоров AMD EPYC для любых целей, в том числе для установки VPN.
Как работает p2p мессенджер
What is a Peer to Peer (P2P) Messenger?
Peer to Peer (P2P) messengers rely on a different kind of network protocol than other mobile messaging apps. Instead of traveling through regular network infrastructure (routers, servers, etc), each message gets delivered via a series of “hops” between mobile phones, which create a network of their own.
Each of these phones is simultaneously a network endpoint (where the user may send or receive messages) and a network router (sending messages and file transfers on the way to the final destination). Each phone is a peer in the Peer to Peer network.
How are the messages physically transmitted?
There are several ways to send messages using Peer to Peer technology.
Method #1: Find the WiFi.
In this scenario, your message to a friend will go from your mobile, through your WiFi access point, to the telco hub, to your friend’s WiFi, and finally to your friend’s phone.
While messages are sent partly through the regular network infrastructure in this model, they bypass servers and rely on peers to store and forward messages.
If your friend isn’t available (i.e. he’s offline, or his access to the network has been limited), the messenger will choose another peer which is closer to your friend and will send the message there.
This process is then repeated (or combined with Method #2) until the message reaches its destination.
Method #2: Get close to other phones.
Mobile phones in physical proximity can communicate with each other directly using “local radio” technologies such as Bluetooth and WiFi Direct. This works up to a distance of about 100 meters.
By chaining together such short-hop direct communications, P2P messengers can form large-scale P2P networks which are independent of regular network infrastructure.
Method #3: All of the above.
The third approach lies in combining the first two.
A P2P messenger can check whether or not network infrastructure is present. If it is, it will transport the message that way (Method #1). If not, the messenger will revert to local radio (Method #2).
If one phone in a shutdown situation manages to access regular network infrastructure for a few seconds, it can receive everyone’s messages (Method #1) and pass them along to other, physically close devices (Method #2) — significantly increasing the odds that more messages will get through.
How can I test a P2P messenger?
To try out the NewNode secure Peer to Peer messenger, click here to download and take full control of your messaging experience!
If you understand coding and want a peek under the hood, you are welcome to explore the NewNode protocol. It is a completely open source project, so feel free to study our code and use it for your own projects! The source code is on GitHub.
What is Peer to Peer (P2P) Messenger
Communication between two or more computers with using internet or without internet is called P2P messaging. Output Messenger is a one of the best P2P messenger it’s working with LAN without internet connection.
Benefits of P2P messenger
P2P chat messenger create ECO friendly environment in you, you can share all kind of document to one computer to another computer. also it’s used for voice chat video chat, group chat, remote desktop and screen sharing etc.