Wie funktioniert ein Mobile Proxy? 4G/5G, CGNAT und IP-Rotation

Produktwahl, Sticky-Dauer und Testmethode hängen von drei Fragen ab: An welcher Stelle im Betreibernetz wird die IP vergeben, mit wie vielen Teilnehmern teilt CGNAT dieselbe Adresse, und welches Ereignis ändert die IP?

Was ist ein Mobile Proxy und welchen Weg nimmt der Traffic?

Eine Anfrage über einen Mobile Proxy durchläuft fünf Stationen:

1. Der Client (Browser, Skript oder App) verbindet sich mit Benutzername und Passwort mit dem Proxy-Gateway.
2. Das Gateway leitet die Anfrage an ein Modem oder Smartphone mit SIM-Karte weiter. Dieses Gerät ist wie ein gewöhnlicher Teilnehmer im Netz des Betreibers eingebucht.
3. Das Gerät erreicht über die Funkverbindung die Basisstation: bei 4G den eNodeB, bei 5G den gNodeB.
4. Die Basisstation transportiert den Traffic ins Kernnetz des Betreibers. Das Paket-Gateway heißt bei 4G P-GW, bei 5G UPF; hier wird die IP-Adresse des Geräts verwaltet.
5. CGNAT am Ausgang des Kernnetzes übersetzt die interne Adresse des Geräts in eine der öffentlichen IPv4-Adressen des Betreibers, und die Anfrage erreicht die Zielseite mit dieser Adresse.

Die Zielseite sieht nur den letzten Schritt: eine öffentliche IP des Betreibers. Der Inhaber dieser IP ist in IP-Datenbanken als Mobilfunkbetreiber eingetragen, und der Verbindungstyp erscheint als „cellular“ oder „mobile“. In welchem Netz ein Ausgang landet, zeigt das IP-Lookup-Tool mit ASN und Anbietername.

Das Gerät kann eines von vielen Modems in einem Rack im Rechenzentrum sein oder ein Smartphone im Feld. In beiden Fällen sieht der Betreiber dasselbe: einen Teilnehmer mit SIM-Karte, der im Mobilfunknetz eingebucht ist.

Woher kommt die IP-Adresse im Mobilfunknetz?

Schaltet ein Smartphone die mobilen Daten ein, baut es eine Datensitzung mit dem Betreiber auf. Bei 4G heißt sie PDN-Verbindung, bei 5G PDU-Session. Die Sitzung wird über einen APN (Access Point Name) geöffnet, und der Betreiber weist dem Gerät für diese Sitzung eine Adresse zu. Die Adresse bleibt während der Sitzung gleich; wird die Sitzung geschlossen und neu geöffnet, kann eine neue Adresse kommen.

Die Adresse des Geräts ist in der Regel keine im Internet routbare Adresse. Bei IPv4 vergeben Betreiber meist Adressen aus dem Block 100.64.0.0/10, den RFC 6598 für den internen Gebrauch von Betreibern reserviert, oder aus privaten Adressbereichen. Das Gerät sieht diese interne Adresse auf seiner eigenen Schnittstelle. Im Traffic, der den Proxy verlässt, sieht die Zielseite dagegen die öffentliche IP, die CGNAT zugewiesen hat.

Bei IPv6 sieht es anders aus. Viele Betreiber geben dem Gerät ein eigenes IPv6-Präfix, und IPv6-Traffic verlässt das Netz ohne NAT. Manche Netze geben dem Teilnehmer nur IPv6; der Zugriff auf IPv4-Seiten läuft dann über Übersetzungsverfahren wie 464XLAT, definiert in RFC 6877. Deshalb kann dieselbe SIM gegenüber einer Seite mit IPv6-Unterstützung mit einer IPv6-Adresse erscheinen und gegenüber einer reinen IPv4-Seite mit der IPv4-Adresse von CGNAT. Was die Unterschiede zwischen beiden Protokollen für Proxys bedeuten, erklärt der Artikel IPv4 vs. IPv6.

Warum macht CGNAT die Mobilfunk-IP zu einer geteilten Adresse?

IPv4-Adressen sind knapp, und ein Betreiber kann nicht jedem seiner Millionen Teilnehmer eine eigene öffentliche IPv4 geben. CGNAT löst das Problem durch Port-Sharing. Die Verbindungen vieler Teilnehmer verlassen das Netz gleichzeitig über eine einzige öffentliche IP; das NAT-Gerät unterscheidet anhand der Quellportnummer, welche Verbindung zu welchem Teilnehmer gehört. RFC 6888 legt gemeinsame Regeln fest, die solche Betreiber-NATs einhalten sollen, etwa einem Teilnehmer über seine Verbindungen hinweg möglichst dieselbe externe IP zu geben und zu begrenzen, dass ein Teilnehmer alle Ports verbraucht.

Für die Zielseite hat die gemeinsame Nutzung zwei Folgen.

Erstens steht eine IP-Adresse allein nicht für eine Person. Speichert ein Server nur die IP, kann er die Hunderte Teilnehmer, die gleichzeitig von dieser IP kommen, nicht auseinanderhalten. RFC 6302 empfiehlt öffentlich erreichbaren Servern deshalb, neben der IP auch den Quellport und einen genauen Zeitstempel zu protokollieren. Sperrt eine Plattform eine IP hinter CGNAT vollständig, sperrt sie auch die echten Nutzer, die dieselbe Adresse gerade verwenden. Dauerhafte IP-Sperren gegen Mobilfunk-IPs sind daher selten; Plattformen gewichten Account-, Geräte- und Verhaltenssignale stärker.

Zweitens kann das Verhalten eines anderen Teilnehmers mit derselben IP Ihre Anfrage beeinflussen. Starker, verdächtiger Traffic von derselben Adresse in derselben Minute kann für alle, die von dieser Adresse kommen, zusätzliche Prüfungen oder CAPTCHAs auslösen.

Eine Mobilfunk-IP macht einen Account oder eine Anfrage nicht von selbst „sicher“. Viele Anfragen mit Desktop-Browser-Signatur wirken auch von einer Mobilfunk-IP aus inkonsistent. Die Account- und Verhaltensprüfungen der Plattformen gelten unabhängig vom IP-Typ; bei WeProxy ist dieser Rahmen in den Regeln zur zulässigen Nutzung festgehalten.

Was ändert sich zwischen 4G und 5G für einen Mobile Proxy?

Das IP-Verhalten, das die Zielseite sieht, ist bei 4G und 5G weitgehend gleich. In beiden Technologien vergibt der Betreiber die Adresse im Kernnetz, und IPv4-Traffic verlässt das Netz meist über CGNAT. Der Unterschied liegt in der Funkschicht und im Aufbau des Kernnetzes.

Viele 5G-Netze arbeiten heute im NSA-Modus (Non-Standalone): Die Funkverbindung nutzt 5G, das Kernnetz ist aber das 4G-Kernnetz. In diesem Modus läuft die IP-Vergabe auf demselben Weg wie bei 4G. Bei SA-5G (Standalone) ist auch das Kernnetz 5G, und das Paket-Gateway ist die UPF; für den Teilnehmer wird die Adresse weiterhin pro Sitzung vergeben.

In der Praxis bringt 5G dem Proxy-Nutzer vor allem mehr Bandbreite. Die Latenz schwankt weiterhin je nach Signalqualität, Auslastung der Basisstation und Wechseln zwischen 4G und 5G. Die Geschwindigkeit lässt sich nicht am Namen der Technologie ablesen; messen Sie sie an Ihrem eigenen Ziel.

Wie funktioniert die IP-Rotation bei einem Mobile Proxy?

Die IP eines Mobilgeräts ändert sich, wenn die Datensitzung geschlossen und neu geöffnet wird. Alle Rotationsmethoden lösen dieses Ereignis auf unterschiedlichen Wegen aus.

Bei den ersten vier Methoden kommt die neue IP aus dem Adresspool desselben Betreibers. ASN, Land und meist auch die Region bleiben gleich; nur die Adresse ändert sich. Da der Pool eines Betreibers begrenzt ist, ist es normal, dass nach einigen Erneuerungen eine bereits gesehene IP wiederkommt. Erneuert der Betreiber die Sitzung im Rahmen eigener Wartung, kann sich die IP auch ohne Ihr Zutun ändern. Legen Sie bei langen Sitzungen deshalb vorab fest, wie es nach einem IP-Wechsel weitergeht, statt alles an eine einzige Mobilfunk-IP zu binden.

Der Reset-Link ist meist eine Adresse aus dem Panel und wird mit einer einfachen HTTP-Anfrage aufgerufen. Im folgenden Beispiel ist RESET_LINK der Platzhalter für die im Panel angezeigte Adresse:

# IP erneuern, auf die Neuverbindung mit dem Netz warten, neue Ausgangs-IP ausgeben
curl -s "RESET_LINK"
sleep 15
curl -s -x "http://USER:[email protected]:8989" https://api.ipify.org

Die Wartezeit gibt dem Gerät Zeit, sich neu mit dem Netz zu verbinden. Während der Erneuerung antwortet der Proxy kurz eventuell nicht; Ihr Skript sollte Fehler in diesem Zeitraum mit Wiederholungsversuchen abfangen.

Pool-Rotation ist ein anderes Modell. Hinter dem Gateway stehen viele Mobilgeräte; im Rotating-Modus geht jede Anfrage an ein anderes Gerät, im Sticky-Modus für eine festgelegte Zeit an dasselbe. Die Details zur Wahl zwischen Sticky und Rotating erklärt der Leitfaden Sticky vs. Rotating.

Was ist der Unterschied zwischen einem Mobile Proxy mit echter SIM und einem Rotating-Mobile-Pool?

WeProxy hat zwei Mobile-Produkte, und sie entsprechen den beiden oben beschriebenen Modellen.

Mobiler 5G-Proxy (echte SIM) stellt Ihnen eine eigene 5G-Verbindung bereit. Die IP wechselt per Auto-Rotate im von Ihnen gewählten Intervall oder per Reset-Link zu jedem gewünschten Zeitpunkt; solange Sie keinen Wechsel auslösen, bleibt der Ausgang auf derselben Verbindung. Der Lite-Plan umfasst Israel, Vereinigtes Königreich, Österreich und Italien, der Premium-Plan zusätzlich die USA mit Texas, Florida und New York. Der Standort wird im Panel gewählt, ohne das Paket zu wechseln. Die Pakete laufen wöchentlich oder monatlich und haben kein Bandbreitenlimit. Das Protokoll ist nur HTTP, die Verbindung läuft nur über Benutzername und Passwort.

Rotating Mobile IPv4 Proxys sind dagegen ein Pool aus 4G/5G-Betreiber-IPs. Es gibt mehr als 180 Standorte; Sie können die IP mit jeder Anfrage wechseln oder kurze Sticky-Sessions öffnen. Unterstützt werden HTTP und SOCKS5, abgerechnet wird pro GB, und gekaufte GB bleiben ohne Zeitlimit im Guthaben.

Die Wahl hängt davon ab, wer den IP-Wechsel steuern soll. Wollen Sie einen App-Ablauf stundenlang auf derselben Betreiber-IP halten und den Wechsel selbst auslösen, passt das Produkt mit echter SIM. Für viele unabhängige Prüfungen aus verschiedenen Ländern ist der Pool effizienter. Die allgemeine Entscheidung zwischen Mobile und Residential behandelt der Artikel Mobile vs. Residential, den Vergleich aller Proxy-Typen der Leitfaden zu Residential-, Mobile-, Datacenter- und ISP-Proxys.

Wie prüfen Sie eine Mobile-Proxy-IP?

Ob ein gekaufter oder getesteter Ausgang wirklich von einem Mobilfunkbetreiber kommt und ob die Rotation wie erwartet funktioniert, können Sie in wenigen Minuten prüfen. Das folgende Python-Skript sendet aufeinanderfolgende Anfragen über denselben Proxy und gibt bei jeder Anfrage die Ausgangs-IP und die Dauer aus:

import time
import requests

proxy = "http://USER:[email protected]:8989"
proxies = {"http": proxy, "https": proxy}

seen = []
for i in range(10):
    start = time.perf_counter()
    try:
        ip = requests.get("https://api.ipify.org", proxies=proxies, timeout=(10, 30)).text
    except requests.RequestException as exc:
        print(f"{i + 1}. Anfrage  Fehler: {exc.__class__.__name__}")
        time.sleep(5)
        continue
    elapsed_ms = (time.perf_counter() - start) * 1000
    seen.append(ip)
    print(f"{i + 1}. Anfrage  IP: {ip}  Dauer: {elapsed_ms:.0f} ms")
    time.sleep(3)

print("Anzahl verschiedener IPs:", len(set(seen)))

Ersetzen Sie USER, PASSWORD, Host und Port durch die Werte aus dem Panel. Weitere Einstellungen auf der Python-Seite erklärt der Leitfaden zur Proxy-Nutzung in Python.

Prüfreihenfolge:

1. Notieren Sie Ihre IP-Adresse ohne Proxy mit dem My-IP-Tool. Keine der IPs im Skript darf diese Adresse sein.
2. Prüfen Sie die zurückgegebenen IPs im IP-Lookup-Tool. Die ASN sollte einem Mobilfunkbetreiber gehören, das Land dem gewählten Standort entsprechen.
3. Prüfen Sie die Rotation. Im Rotating-Modus des Pools sollte sich die IP mit jeder Anfrage ändern, im Sticky-Modus gleich bleiben. Beim Produkt mit echter SIM sollte die IP gleich bleiben, bis der Reset-Link aufgerufen wird oder das Auto-Rotate-Intervall erreicht ist.
4. Werten Sie die Dauer aus. Auf einer Mobilfunkverbindung schwanken die Werte; betrachten Sie den Median und die langsamsten Anfragen statt einer einzelnen Messung.
5. Kommt keine Verbindung zustande, prüfen Sie zuerst mit dem Proxy Checker, ob der Proxy antwortet. 407 deutet auf ein Problem mit den Zugangsdaten hin, 502 und Timeouts auf Probleme auf der Ausgangsseite; Details im Leitfaden zu Proxy-Fehlercodes.

Da das Produkt mit echter SIM nur HTTP unterstützt, testen Sie es nicht mit einem Tool, das SOCKS5 verlangt; das Tool kann sich nicht verbinden, und Sie suchen den Fehler fälschlich beim Proxy.

Für welche Aufgaben brauchen Sie einen Mobile Proxy und für welche nicht?

Eine Mobilfunk-IP macht einen Unterschied bei Aufgaben, bei denen die Zielplattform Traffic aus dem Mobilfunknetz erwartet oder sich im Betreibernetz anders verhält:

• Testen, wie eine mobile App in den Betreibernetzen verschiedener Länder funktioniert, welche regionalen Inhalte und Weiterleitungen sie zeigt.
• Prüfen, wie mobile Werbekampagnen im Zielland von einer Mobilfunk-IP aus erscheinen; den Workflow beschreibt die Seite zur Ad Verification.
• Social-Media-Accounts, die über eine mobile App verwaltet werden, von einer Betreiber-IP desselben Landes aus nutzen. Die plattformseitigen Abläufe stehen auf der Seite Social-Media-Proxy, die Wahl speziell für Instagram im Leitfaden zu Proxys für Instagram.

Bei diesen Aufgaben rechnen sich die Mehrkosten einer Mobilfunk-IP meist nicht:

• Daten in großem Umfang von öffentlichen Webseiten sammeln. Rotating-Residential- oder Datacenter-Pools sind dafür effizienter.
• Suchergebnisse auf Stadtebene verfolgen. Das Stadt-Targeting eines Residential-Pools ist hier praktischer.
• Web-Panels, die tagelang dieselbe IP brauchen. Da sich eine Mobilfunk-IP auch betreiberseitig ändern kann, liefern Static Residential oder ISP-Proxys berechenbarere Ergebnisse.

Unabhängig vom IP-Typ gelten bei Aufgaben mit personenbezogenen Daten die Pflichten aus DSGVO und KVKK sowie die Nutzungsbedingungen und robots.txt-Regeln der Zielseite.