Starpniekserveris (proxy) — definīcija, darbība, kešatmiņa un drošība

Uzzini, kas ir starpniekserveris (proxy): definīcija, darbības princips, kešatmiņas priekšrocības un drošības risinājumi (SSL, privātums, konfigurācija).

Datortīklos starpniekserveris ir serveris (dators), kuru klienti (cilvēki vai datori) izmanto, lai piekļūtu citiem datoriem vai tīmekļa resursiem. Starpniekserveris darbojas klienta vārdā: klients pieprasa pakalpojumu (piemēram, tīmekļa lapu, failu vai savienojumu), starpniekserveris saņem šo pieprasījumu un tālāk komunicē ar galveno serveri, lai iegūtu klientam nepieciešamo informāciju un atgrieztu to klientam.

Galvenās funkcijas un uzdevumi

• Kešatmiņa: starpniekserveris var saglabāt bieži pieprasītos resursus lokāli, lai nākamreiz pieprasījums tiktu apkalpots ātrāk un ar mazāku tīkla trafiku.
• Satura filtrēšana un kontrole: uzņēmumi un pakalpojumu sniedzēji izmanto proxy, lai bloķētu nevēlamu saturu vai ierobežotu piekļuvi noteiktiem resursiem.
• Autentifikācija un piekļuves pārvaldība: starpniekserveris var prasīt lietotāja autentifikāciju un reģistrēt piekļuves žurnālus.
• Load balancing: sadala pieprasījumus starp vairākiem serveriem, lai uzlabotu veiktspēju un pieejamību.
• Satura optimizācija: kompresija, attēlu optimizācija vai saturs tiek modificēts, lai samazinātu datu apjomu un paātrinātu piegādi.
• Drošība: var filtrēt kaitīgu trafiku, izolēt iekšējos tīklus un kontrolēt izejošos savienojumus.

Kešatmiņa (caching) — kā tā darbojas

Kešatmiņa ir vieta, kur starpniekserveris saglabā jau iegūtu informāciju nākotnes pieprasījumiem. Ja klientam nepieciešamais resurss jau atrodas kešā, starpniekserverim nav jāveic jauns pieprasījums uz attālo serveri, kas samazina latentumu un tīkla slodzi. Kešatmiņas darbība balstās uz:

• resursa derīguma noteikšanu (HTTP galvenes Cache-Control, Expires),
• kešas derīguma pārbaudi (ETag, Last-Modified),
• kešatmiņas noteikumiem (piem., kurus resursus kešēt un cik ilgi),
• kešatmiņas invalidāciju — kad saturs tiek atjaunināts, kešs jātīra vai jāpārceļ uz jaunu versiju.

Protokoli un veidi

Proxy var strādāt ar dažādiem protokoliem un tikt realizēti dažādos veidos:

• HTTP/HTTPS proxy: paredzēti tīmekļa trafika apstrādei; HTTPS savienojumos bieži izmanto šifrēšanu (skat. zemāk).
• SOCKS proxy: universālāks, darbojas zemākā līmenī un atbalsta dažādus protokolus, piemēram, e-pastu, P2P un citus.
• Forward proxy: darbojas klienta pusē un parasti reprezentē klientu ārējai pasaulei.
• Reverse proxy: darbojas servera pusē — klients pieprasa resursu no galvenā servera adreses, bet pieprasījumu apkalpo reverse proxy; bieži izmanto slodzes balansēšanai, kešēšanai un drošībai.
• Transparent (caurspīdīgs) proxy: klientam nav nepieciešama konfigurācija — trafiks tiek pārvērsts starpniekserverī tīkla līmenī; lietotājs parasti to nepamana.
• Anonimitātes līmeņi: pastāv transparent, anonīmi, un augstas anonimitātes (elite) proxy, kas atšķiras pēc tā, cik daudz informācijas tie atklāj galapublikai (piem., IP adreses, X-Forwarded-For galvenes).

Drošība un šifrēšana

Daži starpniekserveri izmanto Secure Sockets Layer (SSL) vai modernāko TLS, lai aizsargātu savienojumu starp klientu un attālo serveri. Šis drošības slānis palīdz nodrošināt, ka tīklā neviens cits nevar viegli izlasīt vai modificēt datu plūsmu. Tomēr ir svarīgi saprast vairākus drošības aspektus:

• ja starpniekserveris veic SSL/TLS termināciju (piem., reverse proxy, kas atšifrē trafiku), tas var nolasīt un modificēt šifrēto saturu — tas var būt gan drošības risks, gan nepieciešama funkcionalitāte (skat. saturu filtrēšanu).
• neuzticams proxy var reģistrēt sensitīvus datus (loginus, pārlūkojuma vēsturi), tādēļ privātai lietošanai izvēlieties uzticamus servisu sniedzējus vai lietojiet šifrētus kanālus (VPN, HTTPS).
• starpposma uzbrukumi (MitM) var tikt īstenoti, ja tīkls nav drošs vai ja starpniekserveris nav pareizi konfigurēts.
• TLS sertifikātu validācija klienta pusē ir svarīga: jāuzticas tikai derīgiem un pārbaudītiem sertifikātiem.

Privātums, ierobežojumi un drošības riski

Proxy var uzlabot privātumu, slēpjot klienta IP adresi no galamērķa servera, tomēr pilnīgu anonimitāti tie neaizsargā automātiski. Iespējamie riski:

• kešēšanā var palikt sensitīva informācija, ja nav pareizas konfigurācijas;
• proxy var saglabāt žurnālus, kas ļauj atjaunot lietotāja aktivitātes;
• ja proxy ir kompromitēts, uzbrucējs var manipulēt ar trafiku vai izspiegot datus;
• konfigurācijas kļūdas (piem., DNS noplūdes) var atklāt klienta identitāti vai lokāciju.

Novietojums un konfigurācija tīklā

Starpniekserveri var novietot dažādās tīkla vietās: tie var darboties kā programmatūra tieši uz klienta mašīnas, uz lokālā tīkla servera, kā mākoņpakalpojums vai aiz ugunsmūra. Atkarībā no pozīcijas tie pilda atšķirīgas lomas (piem., lokāla kešatmiņa biroja tīklā, reverse proxy publiskam tīmekļa serverim).

Praktiski pielietojumi

• uzņēmumu interneta piekļuves kontrole un drošība;
• saturs kešēšana un CDN veidotāju darbība;
• pieejas ierobežošana pēc ģeogrāfijas (geo-blocking) vai uzņēmuma politikas;
• trafika optimizācija mobilajās tīklos (kompresija, attēlu optimizācija);
• testēšana un izstrāde — izmaiņu ieviešana atbildes saturā priekš testiem vai satura prototipēšanai.

Galvenie HTTP galvenes un identifikācija

Proxy bieži pievieno vai pārraksta HTTP galvenes, piemēram, X-Forwarded-For, X-Real-IP vai Via, kas ļauj galamērķim uzzināt par pieprasījuma ceļu un sākotnējo IP adresi. Tie var arī noņemt vai maskēt šīs galvenes, atkarībā no anonimitātes līmeņa.

Labas prakses ieteikumi

• izmantojiet TLS/SSL, lai aizsargātu jutīgo trafiku;
• īstenojiet žurnālu pārvaldību un glabāšanas politiku, lai aizsargātu privātumu;
• pareizi konfigurējiet kešatmiņu, ņemot vērā saturu, kuru nedrīkst kešēt (piem., personiski dati);
• regulāri atjauniniet un pārbaudiet starpniekserveri, lai novērstu drošības ievainojamības;
• izmantojiet autentifikāciju un piekļuves kontroli, ja proxy nodrošina piekļuvi iekšējiem resursiem.

Starpniekserveri ir daudzfunkcionāls rīks tīklu pārvaldībā — pareizi konfigurēti tie uzlabo drošību, veiktspēju un pārvaldību, bet nepareizi vai neuzticami izmantoti var radīt privātuma un drošības riska punktus.

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir starpniekserveris?

J: Kas ir vārtejas vai tuneļveida starpniekserveris?

J: Kā darbojas proxy serveris?

J: Ko proxy var darīt ar informāciju?

J: Kur var izvietot starpniekservisus attiecībā pret klientiem un serveriem?

J: Kādus drošības pasākumus izmanto daži starpniekserveri?

Meklēt pēc burta