TOR的原理（3）——deepweb的秘密

       话说咱们英勇的Tor团队设计Tor出来可不单单是为了帮PC用户们保持匿名的：听说过deepweb吗？只有使用Tor来到这里的人才能看到deepweb的真面目，这里面有军火商，有毒品交易，有盗版书籍和游戏，还有其他在国际互联网上找不到的惊喜等着你！所有的普通网站，访问者都知道网站的真实IP地址，但deepweb却不是这样！
      为什么只有通过Tor才能来到deepweb？为什么deepweb的服务器真实IP无法被访问者得知呢？
咱们还是先从用户访问网站的一般流程看起吧：首先，用户在浏览器地址栏中输入URL，然后回车；紧接着域名解析就开始了，浏览器通过查询从DNS服务器得知目标网站的真实IP地址，然后开始发起连接……
打住！既然deepweb的服务器的真实IP地址是被隐藏的，那么有一点马上就可以被确认了：这个世界上所有的DNS服务器都不知道deepweb服务器（又名hiddenservice）对应域名的真实IP！因为只要有一台DNS服务器存储了真实IP，那么hiddenservice就暴露啦！（小声：所以诸位也就不要想着从国际互联网直接访问hiddenservice啦）"如果是这样，那么用户又该怎样和hiddenservice建立连接呢？对了，说起来deepweb中网站的域名都蛮奇怪的，例如说这个http://allyour4nert7pkh.onion/wiki/index.php？title=Main_Page；我知道。onion是顶级域名，代表着这网站在deepweb中，无法从明网中直接访问；但前面那一大堆又是什么？"这要从hiddenservice的建立开始说了。在deepweb里有一个类似于DNS服务器的存在：数据库。客户端要想访问deepweb中的网站，首先要与数据库建立连接从而取得相关信息，那么又是什么样的信息呢？
      要想在deepweb里建立自己的网站，首先要随机选择几个"介绍点"（introductionpoint），与之建立电路（也就是说在hiddenservice和介绍点之间有三个中继节点作为跳板），介绍点不知道hiddenservice的真实IP；然后hiddenservice组合起一个描述符，里面包括了公钥和各个介绍点的摘要，然后用私钥签名，最后把描述符上传到前面提到的数据库里（准确叫法是分布式散列表）。这样网站就建立好了！对了，这个网站的域名就是：一个从公钥派生出的16位字符。onion（所以deepweb里的网站的网址看起来才那么奇怪）。网址和描述符是一一对应的。
      接下来，我们好奇的客户端就上场了：客户端从某个渠道得知了某个hiddenservice的网址，想要去看一下。那么他该怎么做呢？
      首先，他得开启Tor，还要设置好浏览器代理，接着输入网址，回车。
然后，他通过Tor电路与数据库建立连接（这里要注意一下，因为始终都不会访问明网，所以第三个跳板节点在这里就是数据库了，接下来建立连接时第三个跳板节点会变成相应的节点），开始查询（对比是否存在和目标网站网址对应的描述符），同时随机选择一个节点作为"会合点"（rendezvouspoint）。
OK，查到了！那么，接下来就产生一个随机的一次性rendezvouscookie作为一次性的secret吧！然后用刚刚得知的公钥加密cookie和会合点IP，再把密文发送给介绍点！"喂喂，那个会合点是干嘛用的？""不要急吗，等会儿就讲到了！"
      介绍点接到数据之后，就传回给hiddenservice（当然始终是通过Tor电路间接传递的）。hiddenservice用私钥解密一看：哎，有用户来了啊，赶快招待！然后就急忙与会合点建立连接（当然也是经过三次跳板中转的完整Tor电路），同时把之前的cookie（也就是一次性secret）发送回去。
      客户端接到数据，解密一看：哈哈，就是之前的那个cookie，这就意味着我和hiddenservice之间已经成功建立连接了！那么，现在正式开始通信！最终在客户端和hiddenservice之间有六个中继节点：客户端入口节点，客户端中间节点，会合点（原先出口节点的位置），hiddenservice出口节点，hiddenservice中间节点，hiddenservice入口节点。从头到尾客户端和hiddenservice的通信都是被TLS强加密的（尽管浏览器不这么认为，在访问deepweb网站的时候浏览器显示客户端和网站之间的连接是未加密的，但实际上刚好相反），Tor电路本身的证书认证机制也防止了中间人攻击。这样说来，hiddenservice本身再去搞一个证书支持TLS连接（让浏览器认为建立了加密连接）其实没有意义了。
      "那么就此为止了吗？""当然没有，要知道NSA和FBI还有GCHQ们看Tor不爽早就不是一天两天了，下次一起看看英勇的Tor团队们是怎样对付各种攻击的吧！