Comment les applications de messagerie gèrent le trafic et le routage

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Envoyer un message sur WhatsApp semble instantané. Appuyez, whoosh, terminé. Mais entre le moment où votre pouce quitte l'écran et le message qui apparaît sur le téléphone de quelqu'un d'autre, vos données passent par un serveur relais, sont cryptées, rebondissent à travers une table de routage et atterrissent sur un deuxième serveur plus proche du destinataire. Le tout en environ 200 millisecondes.

Cette chaîne entière compte plus que ce que les gens lui attribuent.

Vos messages prennent des détours

Aucune des grandes applications de messagerie n'envoie de données directement d'un appareil à un autre. Elles utilisent toutes des serveurs relais, mais la façon dont elles organisent ces serveurs est très différente.

Telegram gère cinq clusters de centres de données dans différentes parties du monde. Lorsque vous vous inscrivez pour la première fois, vous êtes assigné à l'un d'eux en fonction de votre emplacement. Un utilisateur à Singapour et un utilisateur à Francfort parlent à des groupes de serveurs entièrement différents, même s'ils discutent entre eux. Les serveurs gèrent le transfert au milieu.

WhatsApp pousse presque tout à travers l'infrastructure de Meta, qui est plus centralisée. Signal adopte l'approche opposée, fonctionnant avec une empreinte serveur plus petite et évitant délibérément la collecte de métadonnées. Chaque conception a des conséquences sur la vitesse, la fiabilité et qui peut espionner quoi.

Que se passe-t-il lorsque les gouvernements coupent le courant

L'Iran a bloqué Telegram en 2018. La Russie a essayé et a principalement échoué. La Chine bloque presque tout ce qui n'est pas WeChat. Cette partie est pratique, pas théorique.

Le manuel standard est simple : déterminer à quelles adresses IP une application de messagerie se connecte, puis bloquer ces IP au niveau de l'ISP. Cela fonctionne, du moins au début. Mais les développeurs d'applications ont fait preuve de créativité.

Telegram a construit quelque chose appelé le protocole proxy MTProto. Il enveloppe le trafic de messagerie pour qu'il ressemble à une navigation web HTTPS ordinaire. Pour les utilisateurs dans des pays restreints, configurer un proxy telegram crée une connexion intermédiaire qui passe à travers les filtres gouvernementaux.

Signal a pris une autre voie avec le front de domaine. L'idée était de faire en sorte que le trafic de Signal ressemble à celui de Google. Ingénieux, mais Google a finalement tué la technique sur son infrastructure, et Amazon a suivi. Donc, Signal a dû s'adapter à nouveau.

Le problème de la surcharge de cryptage

Les gens parlent du cryptage de bout en bout comme s'il était gratuit. Ce n'est pas le cas.

Les paquets cryptés sont plus gros que les non cryptés. Chaque conversation nécessite également une poignée de main cryptographique avant que quoi que ce soit puisse bouger. Le protocole de Signal, que WhatsApp utilise également depuis 2016, ajoute environ 15 à 20 % de données supplémentaires par message. Des recherches publiées par IEEE ont documenté comment cette charge de cryptage oblige les opérateurs mobiles à repenser la façon dont ils priorisent le trafic des applications.

Et les discussions de groupe sont un tout autre casse-tête. Si vous envoyez un message à un groupe de 200 membres, l'application doit générer 200 copies cryptées séparées. C'est coûteux en termes de traitement et de bande passante. La solution de contournement de Telegram est d'utiliser uniquement le cryptage de bout en bout pour les "Discussions secrètes" et de gérer les conversations normales avec un cryptage côté serveur à la place. C'est un compromis : moins de confidentialité, mais une livraison de groupe beaucoup plus rapide.

Une échelle qui casse votre cerveau

WhatsApp traite plus de 100 milliards de messages par jour. Laissez ce chiffre s'installer un instant. Si 1 % de ceux-ci échouaient, un milliard de messages disparaîtraient.

Les applications utilisent un équilibrage de charge géographique (vous dirigeant vers le serveur le plus proche avec capacité) et un multiplexage de connexion (compressant plusieurs flux de discussion dans une seule connexion au lieu d'en ouvrir de nouvelles). Rien d'exotique, mais bien faire cela à cette échelle est un véritable défi d'ingénierie.

Le protocole MTProto de Telegram mérite également d'être mentionné ici. Il a été conçu pour réduire les allers-retours nécessaires pour établir une connexion. Le HTTPS standard nécessite plusieurs allers-retours juste pour la poignée de main. MTProto raccourcit cela, ce qui est en partie pourquoi Telegram semble plus rapide dans les régions avec un internet instable. L'infrastructure technique de la plateforme distribue cette charge de travail à travers ces cinq clusters mondiaux mentionnés précédemment.

Alors, qu'est-ce qui devrait vraiment vous préoccuper

Chaque serveur que votre message touche est un endroit où des métadonnées peuvent fuir. Qui vous messagez, quand, à quelle fréquence. Le cryptage protège le contenu, mais le chemin de routage lui-même raconte une histoire.

Si cela vous dérange, vérifiez si votre application prend en charge le routage par proxy ou des chemins de connexion alternatifs. Toutes ne le font pas. Les applications donnant aux utilisateurs le contrôle sur leur chemin de trafic vont mieux résister à mesure que les outils de censure deviennent plus intelligents et que la surveillance des réseaux devient moins chère.

La couche de routage devient tout aussi importante que la couche de cryptage. La plupart des gens ne s'en sont pas encore rendu compte.