Возможно ли технически (не программно) отличить входящий трафик от исходящего?

Question

[Max8k]

Когда машина едет из точки А в точку Б - направление движения легко проследить (нестрого - по носу машины, строго матеметически - по ∆х при t≠0). Если машина в точке Б - её точно нет в точке А и наоборот.

Но когда идёт интернет сигнал, то в силу предельно высокой скорости и относительно небольших расстояний, он одновременно находится и в точке А и в точке Б. Он не движется по проводу (и прочим средам) как машина на отрезке. Поправьте, если не прав.

Тогда возникает вопрос, имея доступ к оборудованию в точке Б, возможно ли определить (непрограммно, т.е. без анализа tcp/ip) является сигнал на проводе входящим или исходящим трафиком? Технически это возможно?

Comments

[Somewhere Intech]

Сигнал отправляется в точку б и возвращается в точку а или же безконтрольно отправляется из а и б друг другу, правда да - это не камаз на трассе...

[rionnagel]

У меня вывалились глаза...

Answer 1

[Karpion]

АртемЪ, Wexter, CityCat4 - вы все зря придираетесь к вопросу. Он не слишком хорошо сформулирован, но полностью осмысленный. Разумеется, вопрос не о трафике, а о направлении распространения сигнала - но смысл понятен, и первые комментаторы его полностью раскрыли.

Max8k - Ваша главная ошибка в том, что Вы неверно оцениваете скорость света. По нынешним временам - она не такая уж большая, задержки при распространении сигнала актуальны даже на мат.платах и даже внутри микросхем. А уж в сетях - они были актуальны изначально, в Ethernet предельный размер коллизионного домена (четыреста метров кабеля, соединённых хабами) соответствует 32-м байтам (половина минимально допустимого размера пакета).

Comments

[Max8k]

Спасибо за понимание! Действительно, не вижу (или не видел) разницы между трафиком и сигналом, и об особенностях скоростей работы в современных системах тоже не знал))

Вопрос вообще подразумевал теоретическую возможность подмены входящего трафика на исходящий (например, организация яко бы скачивает обновление, а на самом деле, хакер подменяет трафик и сливает данные) и судя по ответам - сделать так полностью незаметно технически невозможно.

[Karpion]

Max8k, Возможность подмены трафика называется "MitM" ("Man in the Middle"). Её возможность зависит от местоположения взломщика и от возможности хакнуть промежуточные устройства (свичи, роутеры, DNS-серверы, много чего ещё). Впрочем, против этого используют ЭЦП, так что подмена обычно заметна.

Никто не анализирует направление сигнала. Так что Ваш начальный вопрос не имеет отношения к подмене трафика.

[Yan]

Max8k, вот, возможно будет интересно почитать
https://community.fs.com/ru/blog/simplex-vs-duplex...

Answer 2

[Рональд Макдональд]

он одновременно находится и в точке А и в точке Б.

Дальше не читал.
Откройте учебник по физике за 8 класс.

Comments

[Сергей Соколов]

Тут был бы хорош ответ как для пятилетнего.

[Max8k]

Интервал времени, когда это не так, слишком мал

[Karpion]

Max8k, Скорость света = 0.3e9 метров в секунду. При частоте в один гигагерц (эта частота - уже на мат.плате) - за одно колебание свет проходит 0.3 метра (как раз примерно размер мат.платы). А в кабеле сигнал идёт существенно медленнее.

Так что по нынешним скоростям - интервал времени на распространение сигнала в сетях весьма велик.

[Max8k]

Karpion, спасибо за детали! Получается, если замониторить провод в двух местах (напр.30-40 см) - технически можно уловить разницу в появлении сигнала (и следовательно - направление). Но при такой частоте получается, что данные идут порциями между которыми расстояние? Простите, если я слишком заморачиваюсь)), но не получится ли в таком случае как с иллюзией обратно вращающихся колёс?

[Karpion]

Колесо - абсолютно равномерное устройство, расстояние между спицами одинаковое. Но даже если не так (например, одну спицу покрасили или убрали) - то колесо является циклическим, т.е. после полного оборота всё начинается заново.

Но сигнал не является циклическим - там идут данные; а строго циклический сигнал не может передавать данные больше, чем умещается в одном цикле. Я не знаю, можно ли это анализировать в реальном времени - но при вдумчивом анализе ошибиться в направлении распространения сигнала невозможно.

Кроме того, допустим, кино идёт со скоростью 24 кадра в секунду, а в колесе 6 спиц. Тогда при четырёх оборотах в секунду - колесо на экране "остановится", а вращаться назад будет раньше (от двух до четырёх оборотов в секунду; когда оно станет видно - неясно).
Чтобы получить "иллюзию обратно вращающихся колёс" - надо иметь низкую разрешающую способность анализатора. Ethernet на 100 Mbps - работает в частоте от 50 до 100 MHz (низкочастотной части там нет - поэтому можно юзать гальваническую развязку и юзать PoE). Если анализатор способен работать с частотами более 200 MHz (двойная частота) - то ему "иллюзия обратно вращающихся колёс" не страшна.

Если пакеты передаются с интервалами - то их направление можно будет "увидеть" намного проще.

Answer 3

[pfg21]

в "проводе интернет" две пары проводов по которым идут сигналы, по одной паре в одну сторону, по другой в другую.
в большинстве случаев направление передачи можно определить элементарно измерив напряжение в каждой паре. возле передатчика сигнал будет иметь гораздо большую амплитуду (разница зависит от длины кабеля и мощностей передатчиков обоих сторон) это будет исходящий сигнал.
но возможны ошибки при опредленных условиях. для 100% точности надо будет врезаться в пару.
как-то так

Comments

[Max8k]

Убедительно! Но неужели можно измерить не врезаясь в провод?

[pfg21]

Max8k, можно, но возможны ошибки.
тут исходится из условия что передатчики выдают одинаковый сигнал и меньший по амплитуде сигнал пришле издалека.

Но вот, к примеру, один драйвер выдает в пару сигнал амплитудой 3,3в, а другой 5в. это сколь помню не противоречит требованиям ethernet.
берем условия короткий кабель и малое затухание.
измеряем амплитуду около драйвера 3,3в.
получаешь на одной паре амплитуду 3,3в, а на другой 4в.
не зная исходные амплитуды передачи, предполагаешь что большая амплитуда пришла от ближнего передатчика, а с меньшей амплитудой пришла от удаленного передатчика.
что неверно.

[Karpion]

Max8k, Да, но надо находиться на расстоянии порядка размера провода (расстояния между жилами) или хотя бы шага скрутки.

pfg21, Мне кажется, затухание сигнала не очень велико, и погрешность удаления от проводов испортит всю малину. Я бы смотрел на форму сигнала - он серьёзно размывается, ограничивая этим эффектом допустимую длину кабеля между репитерами (хаб = многопортовый репитер; свич - вообще говоря, иное устройство, но в данном контексте он то же самое).

[pfg21]

Karpion, дальность сегмента ethernet регламентируется около 100 метров. на практике на 130 метров уже пришлось подбирать железяки.
форма сигнала еще более вариативная величина. в зависимости от отношения погонных индуктивности/емкости кабеля будут обрезаться ВЧ или НЧ составляющие. и форма может стать как "округлой" так и наоборот...

[Karpion]

pfg21, А можете рассказать, как это в кабеле будут резаться НЧ?

[pfg21]

Karpion, к примеру вот картинка из интернета.

[Karpion]

Картинка ничего не значит без описания - откуда её взяли.

Я говорил про "резаться (частоты)". Надо было две картинки - одна сразу после источника сигнала, вторая через тридцать метров.

[pfg21]

Karpion, даже с искажениями вполне ясно что в начале было слово был прямоугольный сигнал.
или не ясно ??

про "резаться частоты", извиняюсь коль не понятно мое образное выражение.
я подразумевал что вносимые кабелем искажения будут неравномерны по частоте.
НЧ гармоники прямоугольного сигнала будут поглощаться сильнее, чем ВЧ гармоники. с соответсующим искажением формы.
на картинке выше близкий к указанному искажению вид сигнала.

[Karpion]

Нет, мне это совершенно не ясно. Жду картинку с прямоугольным сигналом и рассказом о том, как он был снят.

А что такое "в начале"? Вопрос нетривиальный, ибо сигнал рождается на сетевом интерфейсе в несколько этапов. Я как бы намекаю, что сигнал рождается в TTL-формате, потом превращается в знакопеременное напряжение.

Но главное тут - не в разном затухании разных гармоник, а в дисперсии, т.е. в разной скорости разных гармоник.

[pfg21]

Karpion, сетевая карточка не мудрит со многоэтапным формированием сложного сигнала, там элементарный прямоугольный импульс.
рождается он в КМОП-логике :) в знакопеременный его преобразует трансформатор гальванической развязки на выходе.
потому и написал близкий к указанному искажению.

Answer 4

[CityCat4]

Окей, гугл.
Что представляет собой физический уровень ISO/OSI?

... и все глупые вопросы отпадают сами собой...

Comments

[Max8k]

Спасибо, постараюсь разобраться.

Answer 5

[Сергей Соколов]

Про Ethernet вот прямо для вас статья

Comments

[Max8k]

Спасибо! Постараюсь осилить)

Answer 6

[Stalker_RED]

С ethernet все еще проще, там разные пары проводов на вход и на выход.
В DOCSIS (по коаксиалу) - разные частоты.
В любом случае, скорость света в среде не бесконечна, и можно физически померять в какую сторону проходит фронт волны.

Comments

[Max8k]

Спасибо за информацию! В случае со светом - измерение возможно, наверно, только на дорогущем оборудовании и/или в лабораторных условиях?

[Stalker_RED]

Max8k, зачем спецоборудование? бытовой медиаконвертер (типа модем для оптики) стоит около $30-100 в зависимости от навороченности. Добавьте еще сплиттер за 100 рублей и услуги монтажника.

Если это умеют устройство на стороне провайдера и на стороне вашей квартиры что помешает поставить что-то похожее между вами, и посмтореть трафик?

[АртемЪ]

Max8k, Обычный сотовый телефон самый дешевый делает это ежесекундно.

Answer 7

[АртемЪ]

Конечно.
Входящий это тот трафик, который пришел на внешний интерфейс!

возможно ли определить (непрограммно, т.е. без анализа tcp/ip) является сигнал на проводе входящим или исходящим трафиком?

Конечно.
Сигнал трафиком не является.

Но когда идёт интернет сигнал, то в силу предельно высокой скорости и относительно небольших расстояний, он одновременно находится и в точке А и в точке Б.

Офигеть можно. В школе физику прогуливали? Или в школу не ходили еще?

Answer 8

[Владимир Коротенко]

технически там лампочки мигают. стойте с секундомером и замеряйте.

Comments

[Max8k]

И так определится вектор движения?))