AES-GCM nó ChaCha20-Poly1305: cioradh sonraí VPN a roghnú

Is struchtúir AEAD iad an dá ainm, tá an dá cheann caighdeánaithe, agus ar fhreastalaí x86 reatha sásóidh ceachtar acu nasc gigabit gan iarracht infheicthe. Stopann an rogha de bheith treallach nuair a fhágann tú an freastalaí sin: is minic nach mbíonn luasghéarú AES ag rótairí saora, ag fóin níos sine ná ag fearais fhíorúla, agus ansin tá an difríocht mór. Mar sin ní hé an comparáid ná cén cioradh is tapúla, ach cén cioradh a oibríonn go maith ar an tacar críochphointe seo agus an dtairgeann an prótacal rogha ar chor ar bith.

An obair chéanna, eithne eile

Tugann an dá struchtúr rúndacht agus sláine in aon phas amháin agus fíoraíonn siad sonraí gaolmhara, agus is ar an ábhar sin a úsáideann prótacail VPN iad don chainéal sonraí. Tá an difríocht istigh: is é AES-GCM an bloc-chioradh AES i mód comhairimh le fíordheimhneoir polainéimeach thar GF(2^128), agus is sruth-chioradh é ChaCha20-Poly1305 le heochair 256 giotán agus fíordheimhneoir aonuaire ar leith.

Tá an rud atá tábhachtach go hoibríochtúil coitianta: teipeann go tubaisteach ar an dá cheann nuair a athúsáidtear nonce, teastaíonn bainistíocht spáis nonce in aghaidh na heochrach ón dá cheann, agus ní dheisíonn ceachtar acu piaraí a fhíoraíonn an rud mícheart. Níl próifíl a deir AES-256-GCM níos sábháilte ná ceann a deir CHACHA20-POLY1305; tá an dá cheann láidir nuair atá an cur i bhfeidhm ceart.

Áit a mbíonn an bua ag AES-GCM

Tá treoracha tiomnaithe ag AES ar fhormhór na LAPanna nua-aimseartha: AES-NI ar x86, na síntí cripte ar ARMv8 agus a gcomhionann ar dhearaí POWER agus RISC-V le déanaí. Nuair a bhíonn siad ann ritheann GCM roinnt bloc go comhthreomhar in aghaidh an aicme timthrialla agus bíonn an cur i bhfeidhm bogearraí neamhábhartha. Is é sin an gnáthchás do fhreastalaithe, deascanna agus fóin reatha, agus is ar an ábhar sin gur comhairle réasúnta réamhshocraithe é AES a úsáid i lárionad sonraí.

Is é an fhadhb an cás dara hord. Gan treoracha tiomnaithe tá AES i mbogearraí mall, agus is iad na cur i bhfeidhm bogearraí a stiúrtar le táblaí na cinn a bhfuil stair fhada acu de fhadhbanna ama taisce. Is é comhchruinnitheoir VPN i meaisín fíorúil nach nochtann a óstach bratacha AES don aoi go díreach an cás seo, agus is furasta é a chailleadh mar go bhfuil an ghné ag LAP an óstaigh.

Seiceáil a bhfeiceann an próiseas i ndáiríre, ní a dtacaíonn an LAP leis: grep -o aes /proc/cpuinfo | head -1 ar Linux, nó an bratach gné choibhéiseach i múnla LAP an hipearvíseora.

Áit a mbíonn an bua ag ChaCha20-Poly1305

Tá ChaCha20 tapa i mbogearraí iniompartha mar ní úsáideann sé ach suimiú, rothlú agus XOR, agus seachnaíonn a chur i bhfeidhm, de réir dearaidh, cuardaigh táblaí atá ag brath ar rún. Ar fhearas gan luasghéarú AES is buntáiste ábhartha é sin, agus is é an fáth gur roghnaigh WireGuard é: liostaíonn tuairisc phrótacal WireGuard ChaCha20-Poly1305 mar a chioradh sonraí gan rogha eile.

Deir an aon rogha sin rud úsáideach: ar chrua-earraí ina bhfuil AES luasghéaraithe géilleann WireGuard beagán tréchurais i gcomparáid le AES-GCM, agus ghlac a údair leis sin mar mhalairt ar iompar intuartha ar fhóin, ar rótairí baile agus ar óstaigh choimeádán. Má tá do chabhlach den chuid is mó ina mboscaí beaga ARM, tá an mhalairt sin i do fhabhar.

Is é an cás contrártha comhchruinnitheoir x86 gnóthach, áit a bhfuil AES-GCM le AES-NI ar an mbealach is tapúla agus is fearr a fhaigheann tacaíocht, agus áit a gcáineann ChaCha20 LAP intomhaiste in aghaidh an ghigighiotáin. Ní laige ceachtar den dá struchtúr; is í an cheist cé acu a fhorghníomhaíonn do chrua-earraí go saor.

Cad a ligeann do phrótacal duit a roghnú i ndáiríre

Tabhair faoi deara an deighilt in OpenVPN: déantar an chainéal rialaithe agus an chainéal sonraí a chaibidil ar leith, mar sin ní deir an tsraith a fheiceann tú do TLS aon rud faoin gcioradh a chosnaíonn do pháilead. Tuairiscíonn achoimre an tseisiúin an dá rud, agus is foinse choitianta mearbhaill é gan ach ceann amháin den dá rud a léamh.

In OpenVPN tagann cioradh an chainéil sonraí ón liosta data-ciphers ag an dá cheann. Mura dtrasnaíonn liosta an fhreastalaí agus liosta an chliaint a chéile, téann an nasc ar ais chuig an rud a cheadaíonn data-ciphers-fallback nó teipeann sé go hiomlán, agus cuirtear an teip sin i leith an tsraith mhícheart de ghnáth. Cuir an liosta céanna ar an dá thaobh, ansin dearbhaigh an toradh caibidlithe sa logar in ionad glacadh leis gur urramaíodh ord an liosta.

Cinneadh ó thrí fhíoras faoin imscaradh

Ar dtús, an bhfuil luasghéarú AES ag na críochphointí? Má tá sé ag gach piaraí, is é AES-GCM an rogha is saoire agus an réamhshocrú i bhformhór na gcumraíochtaí a chothaítear. Má tá sciar suntasach ina rótairí beaga nó ina bhfóin níos sine, coinníonn ChaCha20-Poly1305 eireaball an chabhlaigh ó bheith ina theorainn acmhainne.

Ar an dara dul síos, an dtairgeann an prótacal rogha ar chor ar bith? Le WireGuard tá an cinneadh déanta ar do shon, agus is é an obair úsáideach a fhíorú nach bhfuil na huirlisí timpeall air ag cur rud éigin eile ina ionad go ciúin. Le OpenVPN agus IPsec is é an freagra líne chumraíochta agus toradh caibidlithe atá le taifeadadh.

Ar an tríú dul síos, an féidir leis an dá cheann teacht ar chomhaontú? Ní cinneadh feidhmíochta é cioradh nach gcuireann piaraí amháin i bhfeidhm, is briseadh é. Is ar an ábhar sin go bhfuil an liosta piaraí níos tábhachtaí ná aon mheán-tomhais: teastaíonn an trasnú cumais ó chabhlach measctha, ní rogha an mheaisín is tapúla.

Má dhéanann tú tomhas, coinnigh an gléas, an críochphointe agus an t-ualach mar an gcéanna agus athraigh rud amháin. Tomhaiseann tástáil a chuirfidh dhá fhreastalaí i réigiúin éagsúla i gcomparáid an bealach, ní an cioradh, agus ní deir meán-tomhas ar ríomhaire glúine aon rud faoi óstach coimeádán a bhfuil a bhratacha LAP faoi cheilt. Déan comparáid, agus ansin scríobh síos cén cioradh a caibidlíodh i ndáiríre: is fiú níos mó an taifead sin ná an meán-tomhas.