Πώς Λειτουργεί Πραγματικά ο Γεωεντοπισμός IP

Πώς λειτουργεί η γεωεντοπισμός IP;

Μια διεύθυνση IP δεν περιέχει καθόλου συντεταγμένες. Δεν υπάρχει τσιπ GPS στο πρωτόκολλο, ούτε πεδίο γεωγραφικού πλάτους στην κεφαλίδα του πακέτου, ούτε φάρος που να αναφέρει πού βρίσκεται ένα μηχάνημα. Μια διεύθυνση IPv4 είναι 32 bit πληροφορίας δρομολόγησης· μια διεύθυνση IPv6 είναι 128. Οτιδήποτε σας λέει μια υπηρεσία γεωεντοπισμού για τον τόπο συνάγεται από ενδείξεις που περιβάλλουν τη διεύθυνση, δεν διαβάζεται από αυτήν. Το να κατανοήσετε πώς λειτουργεί αυτή η συναγωγή — και πού καταρρέει — είναι η διαφορά ανάμεσα στο να χρησιμοποιείτε σωστά ένα εργαλείο όπως τον ιχνηλάτη και στο να παρερμηνεύετε τα αποτελέσματά του.

Η σύντομη απάντηση στην ερώτηση «πώς λειτουργεί η γεωεντοπισμός IP» είναι η εξής: οι βάσεις δεδομένων συσχετίζουν αρκετά ανεξάρτητα δημόσια σήματα σχετικά με ένα μπλοκ διευθύνσεων, τα σταθμίζουν το ένα έναντι του άλλου και δημοσιεύουν μια βέλτιστη εκτίμηση με ένα επίπεδο εμπιστοσύνης. Η εκτενής απάντηση αξίζει να αναλυθεί επίπεδο προς επίπεδο.

Επίπεδο πρώτο: εγγραφές μητρώου

Κάθε δημόσια διεύθυνση IP εκχωρείται από ένα από τα πέντε Περιφερειακά Μητρώα Διαδικτύου: ARIN (Βόρεια Αμερική), RIPE NCC (Ευρώπη, Μέση Ανατολή και Κεντρική Ασία), APNIC (Ασία-Ειρηνικός), LACNIC (Λατινική Αμερική και Καραϊβική) και AFRINIC (Αφρική). Κάθε μητρώο δημοσιεύει ποιος κατέχει ποιο μπλοκ, καθώς και τη χώρα εγγραφής του κατόχου. Αυτό είναι το θεμελιώδες σήμα: είναι έγκυρο, δημόσιο και σπάνια λανθασμένο σε επίπεδο χώρας για διευθύνσεις που παραμένουν εκεί όπου εκχωρήθηκαν. Δεν λέει τίποτα για πόλεις, και δεν λέει τίποτα για το πού βρίσκονται οι μεμονωμένοι πελάτες του κατόχου — ολόκληρη η εκχώρηση ενός εθνικού ISP φέρει μία και μόνη διεύθυνση κατόχου. Το μητρώο συνδέει επίσης κάθε μπλοκ με ένα Αυτόνομο Σύστημα, γι' αυτό και μια αναζήτηση ASN είναι συχνά το πιο αξιόπιστο μέρος οποιασδήποτε ιχνηλάτησης.

Επίπεδο δεύτερο: δεδομένα δημοσιευμένα από τον ISP

Ορισμένοι φορείς εκμετάλλευσης δικτύου δημοσιεύουν οικειοθελώς τα δικά τους δεδομένα γεωεντοπισμού. Η τυποποιημένη μορφή είναι ένα geofeed — ένα αρχείο CSV, που περιγράφεται στο RFC 8805 και αντιστοιχίζει εύρη διευθύνσεων σε μια χώρα, περιοχή και πόλη. Όταν ένας ISP διατηρεί ένα ακριβές geofeed, οι προμηθευτές βάσεων δεδομένων το αντιμετωπίζουν ως δεδομένο υψηλής εμπιστοσύνης, επειδή ο φορέας εκμετάλλευσης γνωρίζει καλύτερα από τον καθένα ποιο πρόθεμα εξυπηρετεί ποια μητροπολιτική περιοχή. Η κάλυψη είναι ανομοιόμορφη: μεγάλα δίκτυα περιεχομένου και προνοητικοί ISP δημοσιεύουν feed· πολλοί φορείς εκμετάλλευσης δεν δημοσιεύουν τίποτα, και μερικοί δημοσιεύουν παρωχημένα.

Επίπεδο τρίτο: μέτρηση λανθάνοντος χρόνου

Το φως στην οπτική ίνα οριοθετείται από τη φυσική. Αν ένας διακομιστής ανίχνευσης στη Φρανκφούρτη φτάνει σε μια διεύθυνση σε 4 χιλιοστά του δευτερολέπτου, τότε αυτή η διεύθυνση δεν μπορεί να βρίσκεται στο Σάο Πάολο. Οι προμηθευτές λειτουργούν δίκτυα μέτρησης που κάνουν ping σε εύρη διευθύνσεων από δεκάδες σημεία παρατήρησης και τριγωνοποιούν: κάθε χρόνος μετ' επιστροφής χαράσσει έναν κύκλο μέγιστης απόστασης, και η τομή πολλών κύκλων περιορίζει την πιθανή περιοχή. Η τριγωνοποίηση λανθάνοντος χρόνου είναι καλή στο να αποκλείει περιοχές και μέτρια στο να εντοπίζει πόλεις με ακρίβεια, επειδή οι παρακάμψεις δρομολόγησης, η καθυστέρηση αναμονής στην ουρά και η τεχνολογία του τελευταίου μιλίου διογκώνουν όλα απρόβλεπτα τους χρόνους μετ' επιστροφής.

Επίπεδο τέταρτο: συσχέτιση GPS από πληθοπορισμό

Το πιο λεπτομερές σήμα προέρχεται από συσκευές που αναφέρουν και τα δύο πράγματα ταυτόχρονα. Οι εφαρμογές για κινητά και οι ιστότοποι που ζητούν άδεια τοποθεσίας παρατηρούν ένα στίγμα GPS και τη δημόσια IP από την οποία έφτασε· συγκεντρωμένα σε εκατομμύρια συνεδρίες συναινούντων χρηστών, αυτό δημιουργεί έναν στατιστικό χάρτη του ποια εύρη διευθύνσεων εμφανίζονται σε ποιες γειτονιές. Είναι ισχυρό και εφήμερο: οι ISP επανεκχωρούν δεξαμενές διευθύνσεων, και ένα μπλοκ που συγκεντρωνόταν σε ένα προάστιο το προηγούμενο τρίμηνο μπορεί σήμερα να εξυπηρετεί ένα διαφορετικό. Είναι επίσης, και αυτό είναι σημαντικό, συγκεντρωτικά δεδομένα σχετικά με εύρη — δεν ταυτοποιεί, ούτε μπορεί να ταυτοποιήσει, το άτομο πίσω από μια μεμονωμένη διεύθυνση, ένα σημείο που καλύπτεται πιο αναλυτικά στο αν μια IP αποκαλύπτει τη διεύθυνσή σας.

Επίπεδο πέμπτο: υποδείξεις από ονόματα κεντρικών υπολογιστών

Οι μηχανικοί δικτύου ονομάζουν τους δρομολογητές με βάση τοποθεσίες. Μια αντίστροφη αναζήτηση DNS σε ένα άλμα του βασικού δικτύου (backbone) συχνά επιστρέφει κάτι σαν lon-edge-02.example.net ή ae1.cr2.ord7.example.net — κωδικοί αεροδρομίων και πόλεων ενσωματωμένοι κατά σύμβαση (LON για το Λονδίνο, ORD για το Σικάγο). Η ανάλυση αυτών των ονομάτων εντοπίζει την υποδομή, και μια διεύθυνση τελικού χρήστη που δρομολογείται μέσω ενός ονομασμένου σημείου παρουσίας πιθανότατα εξυπηρετείται από κοντινή τοποθεσία. Το σήμα είναι συμπτωματικό: οι συμβάσεις ονοματοδοσίας διαφέρουν ανά φορέα εκμετάλλευσης, τα ονόματα επιβιώνουν των μετεγκαταστάσεων, και ο πελάτης μπορεί να βρίσκεται εκατοντάδες χιλιόμετρα μακριά από τον ακραίο δρομολογητή που τον εξυπηρετεί.

Γιατί η απάντηση είναι εκτίμηση, όχι ακριβής προσδιορισμός

Κανένα μεμονωμένο επίπεδο δεν είναι καθοριστικό, γι' αυτό και οι προμηθευτές τα συνδυάζουν. Εκεί όπου τα επίπεδα συμφωνούν — η χώρα του μητρώου ταιριάζει με τους περιορισμούς λανθάνοντος χρόνου, ένα geofeed ονομάζει την ίδια πόλη που υποδεικνύουν οι συστάδες GPS — η εμπιστοσύνη είναι υψηλή. Εκεί όπου συγκρούονται, η εκτίμηση διευρύνεται. Γι' αυτό ένα ειλικρινές αποτέλεσμα φέρει πάντα μια ακτίνα εμπιστοσύνης αντί για μια καρφίτσα: το αποτέλεσμα σημαίνει «αυτό το εύρος πιθανότατα εξυπηρετεί αυτήν την περιοχή», ποτέ «αυτή η συσκευή βρίσκεται σε αυτές τις συντεταγμένες». Η μετρημένη ακρίβεια αντικατοπτρίζει αυτή τη δομή: οι απαντήσεις σε επίπεδο χώρας είναι σωστές περίπου στο 95 έως 99 τοις εκατό των περιπτώσεων, οι απαντήσεις σε επίπεδο περιοχής στο 55 έως 80 τοις εκατό, και οι απαντήσεις σε επίπεδο πόλης στο 50 έως 75 τοις εκατό σε σταθερή ευρυζωνική σύνδεση — ενώ με τους φορείς κινητής τηλεφωνίας, τις εξόδους VPN και τις δορυφορικές ζεύξεις είναι συχνά λανθασμένες σε κάθε επίπεδο. Οι πλήρεις αριθμοί βρίσκονται στο πόσο ακριβής είναι η γεωεντοπισμός IP.

Πώς συντάσσονται οι βάσεις δεδομένων

Προϊόντα όπως το DB-IP (που τροφοδοτεί το επίπεδο τοποθεσίας του Uplink Trace) και το GeoLite2 της MaxMind ενσωματώνουν διαρκώς και τα πέντε επίπεδα, επιλύουν αλγοριθμικά τις συγκρούσεις και δημοσιεύουν στιγμιότυπα — συνήθως μηνιαία για τις δωρεάν εκδόσεις, συχνότερα για τις εμπορικές. Ο κύκλος ενημέρωσης έχει σημασία επειδή ο χάρτης διευθύνσεων του διαδικτύου μετακινείται από κάτω του. Όταν ένα μπλοκ πωλείται, εκμισθώνεται ή αναγγέλλεται εκ νέου από μια νέα χώρα, κάθε βάση δεδομένων που δεν το έχει ακόμη παρατηρήσει ξανά συνεχίζει να αναφέρει την παλιά τοποθεσία. Οι παρωχημένες εκχωρήσεις είναι η πιο κοινή αιτία ενός αποτελέσματος με λανθασμένη χώρα: ένα εύρος διευθύνσεων που μεταφέρθηκε από έναν Ευρωπαίο μεσίτη σε έναν Ασιάτη φορέα εκμετάλλευσης νέφους μπορεί να γεωεντοπίζεται σε λάθος ήπειρο για μήνες. Ο έλεγχος του δικτύου που κάνει την αναγγελία — δείτε τι είναι ένα ASN — συχνά αποκαλύπτει την αναντιστοιχία, επειδή οι αναγγελίες BGP ενημερώνονται μέσα σε λεπτά ενώ τα στιγμιότυπα γεωεντοπισμού ενημερώνονται μέσα σε εβδομάδες.

Για να δείτε τα επίπεδα να συναρμολογούνται σε έναν ζωντανό φάκελο, εκτελέστε την παραδειγματική ιχνηλάτηση του 8.8.8.8: τα δεδομένα μητρώου, ο φορέας εκμετάλλευσης AS, το αντίστροφο DNS και η εκτίμηση γεωεντοπισμού εμφανίζονται δίπλα-δίπλα, το καθένα με ετικέτα για το τι μπορεί και τι δεν μπορεί να ισχυριστεί. Αυτή η διαφάνεια είναι το ζητούμενο. Η γεωεντοπισμός IP είναι ένα καλά βαθμονομημένο στατιστικό εργαλείο για την τοποθέτηση δικτύων σε κατά προσέγγιση περιοχές — και ένα κατηγορηματικά λανθασμένο εργαλείο για τον εντοπισμό ανθρώπων, κάτι που δεν μπορεί να κάνει.