Định vị địa lý IP: cách các trang web xác định vị trí của bạn bằng địa chỉ IP

Phương pháp xác định vị trí địa lý bằng địa chỉ IP

Có những cơ sở dữ liệu chuyên biệt và API dành cho vị trí địa lý IP—MaxMind GeoIP, SypexGeo, IP2Location và những dịch vụ khác. Chúng thu thập thông tin từ nhiều nguồn khác nhau và đối chiếu địa chỉ IP với các địa điểm tương ứng.

Ảnh chụp màn hình cho thấy vị trí địa lý ước lượng như thế nào: vị trí được chỉ định bởi trung tâm hành chính gắn liền với địa chỉ IP, trong khi thực tế có thể người dùng nằm cách xa hàng trăm kilômét từ đó

Các cơ sở dữ liệu như vậy được xây dựng theo nhiều cách khác nhau:

• dữ liệu công khai từ các đăng ký RIR/WHOIS (nêu rõ quốc gia hoặc khu vực mà mạng được đăng ký);

• dữ liệu được cung cấp tự nguyện bởi người dùng cuối (crowdsourcing, ứng dụng với quyền định vị);

• đo lường mạng chủ động.

Những dữ liệu này làm cho việc giả định rằng một IP cụ thể đang được sử dụng tại một nơi cụ thể trở nên khả thi.

Nếu địa chỉ IP đã được gán cho một người dùng lâu dài (những địa chỉ IP như vậy được gọi là tĩnh), vị trí địa lý dễ dàng được liên kết với một khu vực cụ thể hoặc thậm chí là một thành phố

Địa chỉ IP tĩnh. Một địa chỉ được gán cho một người dùng hoặc thiết bị khách trong một khoảng thời gian dài.

Khi địa chỉ IP thay đổi định kỳ (địa chỉ IP động), độ chính xác sẽ thấp hơn. Nhà cung cấp thường phân phối địa chỉ từ một phạm vi nhất định, và lỗi thực tế có thể đạt kích thước của toàn bộ khu vực dịch vụ của khối đó.

Địa chỉ IP động. Được cấp phát bởi nhà cung cấp khi cần thiết và có thể thay đổi thường xuyên. Nếu IP này đã được quan sát tại một địa điểm khác trước đó, việc xác định vị trí địa lý sẽ bị lệch: nó sẽ thể hiện mối liên kết cũ hoặc liên kết hiện tại, điều này khó đoán trước. Sự lệch tối đa được xác định bởi khu vực phủ sóng (rìa xa nhất của phạm vi địa lý mà IP có thể chỉ ra).

Khi sử dụng mạng di động, vị trí địa lý thực tế sẽ thay đổi

Cũng quan trọng để phân biệt giữa IPv4 và IPv6. Vì phần lớn Internet vẫn hoạt động trên IPv4, phần lớn cơ sở dữ liệu vị trí địa lý tập trung đặc biệt vào địa chỉ IPv4.

Thông tin về ASN hoặc khu vực của nhà cung cấp cũng đóng vai trò xác định vị trí. Dữ liệu về khu vực mà một nhà điều hành cụ thể hoạt động giúp tinh chỉnh kết quả.

Tuy nhiên, vị trí địa lý không chỉ đơn thuần là phân tích cơ sở dữ liệu. Có những phương pháp gọi là phương pháp chủ động. Các trang web có thể tự đo độ trễ mạng và thực hiện truy vết để đoán khoảng cách đến điểm kết nối thông qua so sánh thời gian phản hồi với các nút mạng đã biết.

Chúng ta cũng không nên quên về Wi-Fi và GPS: trên điện thoại thông minh, trình duyệt có thể cung cấp tọa độ chính xác thông qua HTML5 Geolocation API. Nhưng đây không còn là vị trí địa lý IP theo nghĩa cổ điển; nó là vị trí dựa trên Wi-Fi hoặc GPS. Vị trí địa lý IP cổ điển hoạt động mà không cần GPS và dựa hoàn toàn vào dữ liệu mạng.

Độ chính xác của vị trí địa lý

Độ chính xác của vị trí địa lý IP được đánh giá qua các cấp độ (quốc gia/khu vực, thành phố, đường phố). Về mặt lý thuyết, có thể đi sâu hơn, nhưng các cấp độ sau rất hiếm khi đạt được.

Xác định chính xác nhất tại cấp độ quốc gia (độ chính xác đạt khoảng 95%). Tại cấp độ khu vực (tiểu bang), độ chính xác thấp hơn nhưng vẫn khá cao. Sai số bắt đầu tăng tại cấp độ thành phố (50–80%).

Ít dịch vụ đi sâu hơn, đến cấp độ đường phố, và độ chính xác tại đó rất đáng tiếc. Phần lớn các nguồn tài nguyên tự giới hạn mình tại cấp độ thành phố như mức độ chính xác tối đa, đặt điểm tại trung tâm thành phố. Đối với địa chỉ nông thôn, biên độ sai lệch thậm chí còn lớn hơn.

Mạng di động

Trong mạng di động, tình hình càng phức tạp hơn. Một nhà điều hành di động có thể cấu hình mạng sao cho địa chỉ IP vẫn được gán cho một thiết bị khi nó di chuyển hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm kilômét. Địa chỉ IP thường được chia sẻ. Một nhà điều hành có thể chỉ có vài phạm vi phục vụ một khu vực phủ sóng lớn, nghĩa là nhiều thuê bao có thể sử dụng cùng một địa chỉ IP công cộng. Do đó, ngay cả những dịch vụ lý tưởng cũng không thể xác định với độ tin cậy cao nơi một thuê bao cụ thể đang ở, vì có quá nhiều biến số bổ sung.

Khi đi lang thang ở nước ngoài, một thiết bị di động vẫn được nhìn thấy bởi nhà điều hành quê nhà (luồng dữ liệu thường trở về mạng quê trước khi ra khỏi Internet). Điều này tương tự như một đường hầm VPN: trang web nghĩ rằng người dùng vẫn ở quốc gia quê nhà của họ, dù họ thực sự đang ở nước ngoài. Do đó, địa chỉ IP của một người dùng di động cung cấp một vị trí rất đại khái (thường là trong quốc gia, và không phải gần nhất thành phố).

Máy chủ và VPN

Địa chỉ IP của các trung tâm dữ liệu, các nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ và dịch vụ VPN (và dịch vụ proxy) hầu như không bao giờ chỉ ra vị trí của người dùng cuối thực tế. Những địa chỉ như vậy thường gắn liền với vị trí của văn phòng hoặc trung tâm dữ liệu của nhà cung cấp. Nói cách khác, nếu bạn sử dụng VPN, các trang web chỉ thấy vị trí địa lý của cổng VPN, không phải thiết bị của bạn. Vì lý do này, những địa chỉ như vậy thường bị bỏ qua khi cố gắng xác định vị trí chính xác.

Cách các trang web xác định vị trí người dùng

Khi một trang web cố gắng xác định vị trí địa lý chính xác của người dùng hoặc kiểm tra xem họ có đang ẩn sau một trình giấu danh tính hay không, nó có thể sử dụng nhiều kỹ thuật, bao gồm:

• Cơ sở dữ liệu địa lý và các dịch vụ chuyên biệt. Trang web truy vấn các cơ sở dữ liệu địa lý tương tự (MaxMind, SypexGeo, v.v.) và danh sách ASN đã đề cập trên. Nó nhận dữ liệu qua các API chuyên biệt báo cáo liệu một địa chỉ IP có phải là VPN, proxy, nút thoát Tor, hoặc trung tâm dữ liệu hay không.

• HTTP headers và DNS. Một số máy chủ proxy thêm header X-Forwarded-For, chứa địa chỉ IP gốc của khách hàng. Nếu một proxy được cấu hình sai, một trang web có thể kiểm tra các header đó và lấy địa chỉ thực của bạn. Các yêu cầu DNS của người dùng cũng được phân tích: nếu máy chủ DNS được thiết lập với một địa chỉ 'nước ngoài' (người dùng gửi yêu cầu đến DNS ở nước ngoài), điều này có thể cho thấy rằng luồng dữ liệu không xuất phát từ quốc gia của địa chỉ IP.

• WebRTC và định vị trình duyệt. Trình duyệt hiện đại cho phép một trang web yêu cầu Geolocation API và lấy tọa độ thiết bị chính xác. Điều này gần như luôn chính xác hơn một địa chỉ IP, và nếu định vị trình duyệt mâu thuẫn với địa chỉ IP, rõ ràng rằng một VPN hoặc proxy đang được sử dụng. Sự hiện diện của WebRTC lỗ hổng cũng có thể tiết lộ địa chỉ IP thực địa phương của thiết bị ngay cả khi một VPN hoạt động. Các trang web kiểm tra quyền định vị và sử dụng JavaScript để phát hiện các sự đối lập như vậy.

• Vân tay và tín hiệu bổ sung. Mặc dù các trang web không có quyền truy cập trực tiếp vào ngôn ngữ giao diện trình duyệt hoặc danh sách tiện ích mở rộng, chúng có thể phân tích các tín hiệu gián tiếp: các header ngôn ngữ, múi giờ, đặc điểm của môi trường JavaScript, và hành vi mạng. Những mâu thuẫn giữa các thông số này và khu vực địa chỉ IP có thể được coi là tín hiệu nghi ngờ bởi các hệ thống chống gian lận.

Các phương pháp vượt qua giới hạn địa lý và trình phát hiện

Có một số phương pháp nổi tiếng và ít nổi tiếng để vượt qua định vị địa lý và che giấu cơ chế phát hiện. Hãy xem xét những phương pháp chính:

• Dịch vụ VPN. Sử dụng một VPN chất lượng cao là phương pháp phổ biến nhất. Các nhà cung cấp VPN đáng tin cậy, thường trả phí, cung cấp các subnet sạch (lưu lượng ít phổ biến, giảm khả năng nằm trong danh sách đen), địa chỉ IP riêng và hỗ trợ cho VPN kép để che giấu bổ sung.

• Proxy cư trú và quay vòng. Proxy từ mạng cư trú hoặc di động trông tự nhiên hơn vì địa chỉ IP của chúng thuộc về các nhà cung cấp Internet thông thường. Các địa chỉ IP như vậy không thuộc về trung tâm dữ liệu và rất khó để các hệ thống khóa. Quay vòng proxy được cấu hình đúng cung cấp mức độ che giấu vững chắc trong một thiết bị đơn lẻ và giúp tránh khóa IP qua danh sách đen.

• Tor. Mạng Tor cung cấp mức độ ẩn danh cao, khi các gói dữ liệu đến và đi từ người dùng đi qua một số nút ngẫu nhiên. Tự nhiên, tốc độ với định tuyến như vậy giảm đáng kể.

• Tiêm độ trễ và 'nhảy' nhân tạo. Tiêm độ trễ được sử dụng trong các kịch bản ngách, ví dụ, khi nghiên cứu các thuật toán chống gian lận, trong các chuỗi chống phát hiện phức tạp, hoặc như một hiệu ứng phụ của mạng doanh nghiệp và ẩn danh.

• Mạng di động. Kết nối qua Internet di động thường dẫn đến việc nhận một địa chỉ IP mới với mỗi kết nối, làm cho việc liên kết thiết bị với vị trí cụ thể trở nên khó khăn hơn. Đồng thời, các dịch vụ định vị thấy các IP của nhà điều hành di động, mà độ chính xác vị trí thấp hơn do CGNAT và các khối địa chỉ lớn. Tuy nhiên, chính vì CGNAT, một địa chỉ IP đơn có thể được dùng bởi nhiều thuê bao, nên một địa chỉ IP di động giảm độ chính xác định vị nhưng không tự nó đảm bảo sự ẩn danh hoàn toàn.

CGNAT (Carrier-Grade NAT) là cơ chế trong đó nhiều thuê bao truy cập Internet qua một địa chỉ IP công cộng chia sẻ duy nhất. Trong những mạng như vậy, một IP không phải là định danh đáng tin cậy của một người dùng hoặc vị trí của họ, điều này đáng kể giảm độ chính xác của định vị địa lý IP.

Kết luận

Định vị địa lý dựa trên IP được sử dụng để liên kết sơ bộ người dùng với một khu vực hoặc thành phố. Nó được áp dụng trong bản địa hóa nội dung, nhắm mục tiêu, và bảo vệ dịch vụ cơ bản. Trong hầu hết các trường hợp, nó chỉ cung cấp một chỉ dẫn sơ bộ của khu vực mà một địa chỉ IP thuộc. Sự ẩn danh đầy đủ và sự che giấu chính xác vị trí thực sự đòi hỏi một cách tiếp cận toàn diện: luôn sử dụng các kênh được mã hóa đồng thời tránh các phương pháp nhận dạng khác. Vì các trang web không chỉ dựa vào địa chỉ IP mà còn vào ngôn ngữ, múi giờ, DNS, và hành vi trình duyệt, tất cả các yếu tố này phải được xem xét. Bạn cần ngăn chặn rò rỉ, cấu hình hệ thống đúng cho khu vực mục tiêu, và, nơi có thể, kết hợp các giải pháp giả mạo khác nhau.