原文地址：https://nixintel.info/osint/geolocating-mobile-phones-with-an-ip/
文章原名：Geolocating Mobile Phones With An IP
作者： Nixintel
原文发布时间：2020-07-05
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本文与 *Matthias Wilson (@MWOSINT)*共同撰写，其个人网站也进行了发布。
IP地址在数字取证方面占据着重要地位，但对地理定位有多大用处？事实上，尽管IP地址在侦查方面有许多用处，但在作为定位手段上来说是不可靠的。
IP地址技术本身限制了其成为定位工具。当前的IPv4协议仅允许存在43亿个不同的IP地址，这在设计它的1980年代并不算得上问题，但如今所需的IP地址远超协议所能提供的。
为了解决IP地址短缺问题，ISP在过去的几十年里开发了多种方案。例如，反向代理服务器可以让上千台服务器使用相同的静态IP地址。
网站和服务使用的IP地址通常是固定的。但如果你从家用网络访问这篇文章，你很有可能被你的ISP分配了动态IP。这一IP地址可能在几小时或几天内不变，但ISP商们会经常根据需要调整并重分配IP地址。今天你所拥有的IP地址可能明天就属于这个国家其他地方的人。
在移动互联网方面来说，IP地址短缺问题甚至更加严重。无论你何时连接到3G或4G网络，就可能与几千名其他用户在同一时间分享IP地址。在蜂窝网络中，IP地址也改变的极其迅速，有时甚至几秒一次。
在地理位置与蜂窝网络IP地址之间并不存在真正的相关性。其组织方式并不像老式固定电话一样，而是更取决于ISP的分组方式与服务类型。
有关这一方面的更多细节推荐阅读这两篇论文：
Where’s that Phone?: Geolocating IP Addresses on 3G Networks
Geolocating IP Addresses in Cellular Data Networks | SpringerLink
那对于像 Maxmind 这样的IP地址定位服务如何评价？稍微研究一下它们所提供的数据准确性报告可知，对于其提供的地理信息要谨慎对待。
以德国为例，Maxmind声称其百分之八十三的IP地址与真实地址真正相关，但这是在五十公里半径内，并仅指固定宽带线路。
而对于蜂窝网络IP，其准确性骤降，在五十公里半径中仅有百分之三十八
位置越具体，置信度越低。在德国，IP地址与特定城市关联的置信度仅为百分之十六。而在美国，这一数据为百分之十二，有百分之七十三的IP地址被认为解析不正确。如果说即使是世界领先的IP地址定位公司对于50公里半径定位的精确度也只有如此低的信心，更别说对于具体的城市，那么您还相信蜂窝网络IP定位的准确性吗？
这并不是IP地址定位商的过错，它仅仅是反映了ISP商们按照网络需求而不是地理位置分配IP的现实。
然而，众所周知，可以对手机进行定位。当手机连接到信号塔时，实际上也同时连接到周围所有的信号塔（至少可以监控信号强度）。每个信号塔都存在唯一ID，这一ID可以通过很多方式获取，例如拦截手机与信号塔之间的无线连接，或通过网络反向链接获取连接信息。如果知晓了信号塔的地理位置，就可以通过这些ID粗略定位手机位置。然而，这仅能由强力部门和情报机构在合法情况下实现。那么能用除蜂窝ID以外的信息定位手机吗？
现在大多数手机都一直连接在互联网上。通过智能手机，我们用类似于Signal或Whatsapp的服务访问网站，发送信息，检查并回复邮件。任何这样的连接将依赖于一个关联在我们手机上的IP地址进行传输。在我日用的计算机上，我能通过像 IPLocation的网站查找我的IP地址，它将显示我最有可能所在的地理位置。当然，这仅在我没有使用代理和虚拟专用网络的情况下有用。不同的数据库在地理位置上可能存在细微差别，但正如在下例中所示，根据我的IP地址，我位于慕尼黑附近的某个地方。
为了使这些位置更加直观，我将它们绘制在地图上。在写这篇文章时，我就处于这张图的某个位置上，看起来并不是那么精准，对吧？
这是我使用固定线路的结果，那如果通过IP地址定位手机会怎样？获取手机当前的IP地址并不是听上去那么简单的。就算我收到了从目标手机发送而来的电子邮件，那也有很高的概率其并不包含原始IP地址，尤其是从Gmail或Hotmail这种邮件服务商发来的邮件。那么我们如何获取目标手机的实际IP地址？
在继续阅读之前，请注意：下一步在某些国家可能是非法的，并且非常具有侵略性。我绝不是推荐你必须这样积极的达成目标，我只是使用该技术来证明我的观点。
我向目标发送了一个带有追踪像素（Tacking Pixel）的邮件。别担心，所谓的目标是我的一次性手机。在连接到4G（LTE）的情况下，我打开了这封自己发给自己的邮件。追踪像素，也就是所谓的网页臭虫（Web Beacon）,被用于分析一名用户是否访问了位于网页或邮件等内容。这些跟踪器将提供访问时间以及访问内容的 IP 地址等信息。我通过 GetNotify网站来获取追踪像素，然后在手机上打开邮件，结果如下：
由此可见，追踪像素返回了邮件打开的时间，来自我手机浏览器的User Agent字段以及一个IP地址。此IP地址已经注册到Telefonica Germany，该一次性电话的生产商。让我们在IP地址网站上再确认一下：
很好，我们再次看到了慕尼黑，但是还有两个候选城市在地图上。
我就在这附近，但是从地图上来看，另外两个城市距离慕尼黑很远。由此可见，由提供商分配给我手机的IP地址似乎提供了一个相当不准确的位置。4G网络的结构能解释一部分原因。
手机获取到的动态 IP 地址是由所谓的分组数据网关 （P-GW） 分配的。这基本上是互联网的出口节点，IP地址是随机选择的，其来自于地址池。每次重新连接网络时，即使再次连接到同一小区（用于 LTE eNodeB），您也会从此池中获取一个新的随机地址。IP 地址与网络的任何其他元素（例如手机信号塔 （eNodeB））之间没有直接联系。通常，来自 P-GW 的传出流量会为多个已注册的手机分配相同的 IP 地址。虽然来自手机的连接可能会由区域P-GW处理，但在我的情况下，实际位于慕尼黑的P-GW也可以注册到数百公里外的P-GW。我花了一个小时试图找到一个也使用Telefonica/O2的朋友，并请他们协助我。我给她发了一封带有跟踪像素的邮件。以下是返回的内容：
这个IP地址据说也来自于慕尼黑，但我的朋友住在附帕绍近，足足170公里远！请记住，这还是在没有代理和虚拟专用网络的情况下。这是我在LTE上通过比利时IP访问互联网的一次性电话：
总之，通过IP地址对手机进行定位可能会提供一个大致位置（足够幸运的话），但就像其他常规IP地址一样，并不能进行精确定位。我认为，在大多数情况下，固话线路的IP地址所提供的定位比手机IP更加精确。请记住这一点，以便在今后的侦查。
Matthias Wilson & Nixintel 2020年7月5日