Mae’r rhan fwyaf o bobl yn cwrdd â’r gair nonce mewn proffil VPN ac yn tybio mai cyfrinach a rennir arall yw e i’w chopïo rhwng cymheiriaid. Nid yw. Gwerth yw nonce na ddylai byth ailadrodd o dan yr un allwedd, ac yn y rhan fwyaf o amgryptio sy’n seiliedig ar nonce mae’n teithio’n agored. Mae’r dryswch yn parhau’n ddiniwed nes i rywun ei olygu â llaw, a dyna lle mae’r torri gwirioneddol yn dechrau.

O ble mae’r nonce yn dod mewn gwirionedd

Mae amgryptio dilysedig angen nonce gwahanol ar gyfer pob neges a amgryptir o dan allwedd. Mae protocolau yn bodloni’r gofyniad hwn mewn ffyrdd gwahanol: cyfrifydd sy’n cynyddu’n fonotonig, halen wedi’i gyfuno â dynodydd pecyn, neu werth ar hap digon hir. Mae IKEv2 yn cyfnewid nonces yn ystod y cyfnewid cychwynnol, ac maent yn fewnbynnau cyhoeddus ar gyfer deillio allweddol yn hytrach na chyfrinachau.

Gall unigrywiaeth fod yn strwythurol neu’n debygol. Ni all cyfrifydd ailadrodd nes iddo lapio, a dyna pam mae’r protocol yn diffinio pwynt ail-allweddu ymhell cyn hynny. Mae gwerth ar hap yn dibynnu ar ddigon o ddarnau fel bod gwrthdrawiad yn annhebygol o fewn y terfyn negeseuon, sef dadl wahanol â modd methu gwahanol. Mae dogfennaeth y protocol yn enwi pa ddull sy’n berthnasol, ac mae’r ddau’n ddiogel yn unig tra percher y terfyn a nodir.

DesignWhere uniqueness comes fromExhaustion is handled by
AES-GCM recordsAn IV, typically a counterRekey before the counter wraps
ChaCha20-Poly1305A 96-bit nonce from a counter or generatorA message limit per key
WireGuardA per-key 64-bit counterRekey at a message cap
OpenVPN AEADPacket identifier plus implicit key materialRekey on the packet-id limit
IKEv2Fresh nonces per exchangeA new security association

Beth mae ailddefnyddio yn ei gostio mewn gwirionedd

Nid cwestiwn effeithlonrwydd mân yw ailddefnyddio nonce o dan un allwedd. Gyda GCM, mae dwy neges yn rhannu IV yn caniatáu i arsylwr adennill yr allwedd ddilysu a chyfrifo’r OR digyfnewid o’r ddau destun clir. Mae adeiladwaith sy’n seiliedig ar ffrwd yn ailddefnyddio’r ffrwd allwedd yn yr un modd, sy’n troi’r destun sifr yn bos yn hytrach na chyfrinach.

Dyna pam mae gweithrediadau yn ail-allweddu cyn i gyfrifydd lapio, a pham maent yn stopio yn hytrach na pharhau pan fo eu cyflwr yn ansicr. Mae ailgychwyn sy’n ailosod cyfrifydd tra bo’r cymhar yn dal yr hen allwedd, neu beiriant rhithwir a adferwyd o snapshô a gymerwyd yng nghanol sesiwn, yn union y sefyllfa y mae’r terfynau’n bodoli i’w hatal. Nid oes angen ymosodwr; mae gweithrediadau cyffredin yn ddigon.

Pam mai golygu â llaw yw’r atgyweiriad anghywir

Mae cyfrifwyr, halenau a dynodyddion pecynnau yn beiriannau cyflwr a rennir gan y ddau ben. Mae newid un ochr yn dad-gydamseru’r llall, ac mae’r twnnel yn methu mewn ffyrdd sy’n edrych fel problem llwybro. Y lifer a gefnogir yw cyfnewid allwedd newydd, sy’n ailosod y cyflwr ar y ddau ben ar unwaith.

Mae cyfrineiriau a nonces hefyd yn chwarae rolau gwahanol. Mae cyfrinair yn fewnbwn cyfrinachol ar gyfer deillio allweddol; mae nonce yn fewnbwn cyhoeddus fesul neges. Mae maes proffil wedi’i labelu nonce sy’n gofyn am gyfrinach hir fel arfer yn allwedd statig neu’n gyfrinach a rannwyd ymlaen llaw o dan enw gwahanol, felly darllenwch y ddogfennaeth ar gyfer y maes hwnnw yn hytrach na thybio.

Pan fo hysbysiad yn ymwneud â thrin nonce, yr atgyweiriad yw fersiwn gywiredig y cynhaliwr, nid sifr wahanol nac allwedd fyrrach. Mae newid y sifr i osgoi’r gair nonce yn symud y broblem yn hytrach na’i datrys.

Darllen rhybudd heb ddyfalu

Mae llinell log am gyfrifwyr neu nonces fel arfer yn disgrifio cyflwr coll yn hytrach nag ymosodiad. Gwiriwch a yw un cymhar wedi ailgychwyn, a yw peiriant rhithwir wedi’i glonio wedi ailddefnyddio’r un hunaniaeth, ac a yw’r ddau ben yn cytuno ar osodiadau ail-allweddu. Yna sefydlwch sesiwn newydd a gwyliwch a yw’r neges yn dychwelyd.

Cadwch y diagnosis ar wahân i fethiannau di-gysylltiad. Nid yw tudalen nad yw’n llwytho, na blwch cyfrinair sy’n cylchu, yn dystiolaeth o ailddefnyddio nonce, ac mae ei thrin felly yn eich anfon i’r haen gryptograffig pan fo’r broblem uwch ei phen.

Ar gyfer defnydd cyffredin, mae’r rheol ddiogel yn fyr: gadewch i’r gweithrediad reoli’r nonce, cadwch y ddau ben ar fersiynau â chymorth, a thriniwch unrhyw ailosod cyflwr fel rheswm i ail-allweddu yn hytrach nag i olygu gwerth. Os nad yw maes proffil yn nogfennaeth y gwerthwr, peidiwch â dyfeisio gwerth ar ei gyfer. Mae trwsio’r twnnel yn dechrau trwy wybod pa haen rydych chi’n edrych arni.

Erthyglau cysylltiedig