引言

iyouport于2020年7月30日报告称，中国封锁了带有ESNI扩展的TLS连接，初次封锁见于2020年7月29日。我们确认中国的防火长城（GFW）已经开始封锁ESNI这一TLS1.3和HTTPS的基础特性。本文展示了如何触发审查，并探讨了“残余审查”的延续时长。我们还展示了7种基于Geneva发现的绕过审查策略。

什么是加密服务器名称指示（ESNI）？

TLS是网络通讯的安全基础（HTTPS）。TLS提供的认证加密使得用户可以确定他们在与谁通讯，并确保通讯信息不被中间人看到或篡改。虽然TLS可以隐藏用户通讯的内容，但并不能总是隐藏与用户通讯的对象。TLS握手可以携带一个叫做加密服务器名称指示（SNI）的扩展，帮助客户端告诉服务器其想要访问的网站的域名。审查者利用这一扩展来检查并阻止用户访问特定的网站。TLS1.3引入了加密SNI（ESNI），用加密的SNI阻止中间人查看客户端要访问的特定网站。

主要结论

  • GFW通过丢弃从客户端到服务器的数据包来阻止ESNI连接。
  • 封锁可以从GFW内外双向触发。
  • 0xffce扩展标识是触发封堵的必要条件。
  • 封锁可以发生在1到65535的所有端口上。
  • 一旦GFW阻断了一个连接，残留的审查会继续阻断与（原IP，目标IP，目标端口）三元组相关的所有TCP流量，持续120或180秒。
  • 我们发现了6种可以部署于客户端和4种可以部署于服务端的规避策略。

我们是怎么知道的？

我们写了一个简单的Python程序，完成与指定服务器的TCP握手，然后发送带有ESNI扩展名的TLS ClientHello消息。我们通过采集客户端和服务端两边的流量进行分析，确保发送ClientHello的服务器会完成TCP握手，但不会向客户端发送任何数据包，也不会首先关闭连接。所有实验均在2020年7月30日到8月6日之间进行。

关于封锁的细节

我们发现，GFW通过丢弃数据包来阻挡，而不是注入RST。通过比较两端捕获的流量，我们发现GFW通过丢弃客户端到服务器的数据包来阻止ESNI连接。

封堵可以双向触发

从防火墙外向防火墙内发送一个ESNI握手，以及从防火墙内向外发送，都可以触发审查。

GFW对ESNI进行审查，但不封锁没有SNI扩展的ClientHello

我们确认没有ESNI和SNI扩展的TLS ClientHello不会触发封锁。换句话说，encrypted_server_name扩展的0xffce是触发封堵的必要条件。

审查残留

被阻断ESNI握手后，GFW会继续阻断与（源IP，目标IP，目标端口)的三元组相关的任何连接，持续时间约为120或180秒。

转自：Geneva研究