Kriptaġġ simmetriku vs. b'ċavetta pubblika f'VPN: x'jagħmel kull wieħed

In-nies jiddeskrivu VPN bħala „dak li juża l-kriptaġġ b'ċavetta pubblika“ u mbagħad jimmaġinaw li kull pakkett huwa msakkar biċ-ċertifikat tas-server. Dan ix-xbieha huwa ħażin b'mod li jgħodd meta taqra fajl ta' konfigurazzjoni jew qabda tal-pakketti. In-nofs tal-kriptaġġ b'ċavetta pubblika tal-VPN huwa dwar li tipprova min hu l-pari u taqbel dwar materjal sigriet; in-nofs simmetriku huwa dak li tassew jipproteġi t-traffiku, pakkett wara pakkett, tul il-ħajja kollha tas-sessjoni.

Iż-żewġ nofsijiet għandhom ħajja, modi ta' falliment u affarijiet li jistgħu jiġu ppubblikati b'mod sikur differenti. Ladarba tifridhom, mistoqsijiet bħal „RSA 2048 hija aktar dgħajfa minn AES-128“ jieqfu jħawdu, għax qatt ma kienu komparabbli.

Tliet operazzjonijiet li jitħalltu flimkien

Il-kriptografija b'ċavetta pubblika hija umbrella fuq mill-inqas tliet operazzjonijiet distinti. Firma tipprova li d-detentur ta' ċavetta privata approva messaġġ partikolari. Il-qbil dwar iċ-ċavetta jippermetti li żewġ pari jiddeduċu sigriet komuni minn valuri skambjati pubblikament. Il-kriptaġġ b'ċavetta pubblika jaħbi d-data taħt iċ-ċavetta pubblika ta' xi ħadd sabiex biss iċ-ċavetta privata tkun tista' tiftaħha.

Il-handshakes tal-VPN jużaw l-ewwel tnejn fil-biċċa l-kbira. Iċ-ċertifikat mhuwiex ċavetta tal-kriptaġġ; huwa stqarrija ffirmata li torbot isem ma' ċavetta pubblika u tippermetti lin-naħa l-oħra tiddeċiedi jekk tafdax iċ-ċavetta li għadha kif irċeviet. Pereżempju, it-twaqqif taċ-ċwievet ta' TLS 1.3 huwa bbażat fuq il-qbil dwar iċ-ċavetta (EC)DHE flimkien ma' firem taċ-ċertifikat, mhux fuq kriptaġġ tas-sessjoni biċ-ċavetta pubblika tas-server.

X'jipproduċi tassew il-handshake

F'handshake modern, kull naħa tiġġenera par ċwievet effimeru, tibdel in-nofsijiet pubbliċi u tikkalkula sigriet komuni li qatt ma jaqsam il-wajer. Dak is-sigriet imbagħad jgħaddi minn funzjoni tat-tnedija taċ-ċwievet biex jipproduċi ċwievet separati għal kull direzzjoni, flimkien man-nonce u l-materjal IV li teħtieġ is-saff tar-rekords. WireGuard jagħmel dan bil-kostruzzjoni tiegħu bbażata fuq Noise; TLS 1.3 jagħmilha b'HKDF fuq it-traskritt tal-handshake.

Il-kredenzjali fit-tul — ċertifikat u ċavetta privata, jew ċavetta WireGuard statika — tawtentika dak l-iskambju. Tiffirma jew titħallat fit-traskritt sabiex barrani ma jistax itemm il-handshake minflok il-pari. Wara dan il-kredenzjali ma tagħmel xogħol għal kull pakkett. Kieku tagħmel, kull pakkett ikollu bżonn operazzjoni b'ċavetta privata, u tunnel impenjat ikun limitat mill-aktar operazzjoni bil-mod fil-munzell.

Jsegwu żewġ effetti sekondarji. L-ewwel, iċ-ċwievet tas-sessjoni huma friski kull darba, għalhekk attakkant li aktar tard jisraq iċ-ċavetta fit-tul ma jistax jiddekripta sessjonijiet irrikordjati qabel, sakemm il-qbil kien effimeru. It-tieni, ċavetta tas-sessjoni li tnixxi tikkomprometti sessjoni waħda, mhux l-identità.

Għaliex volumi kbar ta' data jużaw ċwievet simmetriċi

Is-sifri simmetriċi jimmaniġġjaw il-volum tajjeb: AES-GCM jew ChaCha20-Poly1305 jipproċessaw kull pakkett b'ċavetta li diġà tinsab fil-memorja, jawtentikaw l-intestatura u jżidu l-kontatur. In-naħa li tirċievi tiċċekkja n-nonce u t-tikketta tal-awtentikazzjoni u tarmi kull ma jonqos jew jiġi ripetut. Dan huwa irħis biżżejjed biex jaħdem b'veloċità tal-linja fuq ħardwer ordinarju, u l-istess kostruzzjoni tagħti kunfidenzjalità u integrità f'pass wieħed.

Il-kostruzzjoni hija wkoll il-post fejn jgħixu ħafna mill-bugs tal-implimentazzjoni. Nonce ripetut f'GCM ikisser il-kunfidenzjalità u l-awtentiċità f'daqqa, għalhekk il-protokolli jiddeduċu ċwievet għal kull direzzjoni u jżommu kontatur jew epoka espliċiti. Jekk taqra qabda tal-pakketti u t-tul tat-test ikkriptat jaqbel mat-test ċar flimkien ma' overhead fiss, is-saff simmetriku qed jaħdem, mhux operazzjoni b'ċavetta pubblika għal kull pakkett.

Ħajja, tiġdid taċ-ċwievet u segretezza 'l quddiem

Iċ-ċwievet tas-sessjoni huma maħsuba biex jiskadu. TLS 1.3 tippermetti messaġġ KeyUpdate jdawwar iċ-ċwievet tat-traffiku; WireGuard iġedded sessjoni wara ħin jew għadd ta' messaġġi konfigurat u żżomm il-qadima għal ftit għall-pakketti fit-triq. OpenVPN terġa' tinnegozja ċ-ċwievet tal-kanal tad-data tagħha skont skeda, b'reneg-sec tikkontrolla l-intervall.

L-ebda waħda minn dawn id-dawriet mhija l-istess bħat-tiġdid ta' ċertifikat. Ċertifikat jista' jkun validu sena waqt li ċ-ċwievet tas-sessjoni jinbidlu kull ftit minuti, u ċertifikat jista' jiġi sostitwit mingħajr ma jintmessu ċ-ċwievet tat-tunnel li qed jaħdem. Meta tippjana skadenza, staqsi liema oġġett qed iddawwar; it-tweġiba tiddetermina jekk il-klijenti jerġgħux jikkonnettjaw jew biss iġeddu ċ-ċwievet.

Aqra konfigurazzjonijiet u dijanjostika mingħajr ma tħallat l-oġġetti

Fil-prattika inti tagħżel protokoll sħiħ u l-primittivi appoġġjati tiegħu, mhux tarma waħda tiegħek. Iċ-ċavetta --tls-crypt ta' OpenVPN tipproteġi l-kanal tal-kontroll; il-kanal tad-data juża sifri simmetriċi nnegozjati. L-entrati PrivateKey u PublicKey ta' WireGuard huma materjal tal-identità, filwaqt li ċ-ċwievet tat-trasport tiegħu huma derivati internament. Li taqra dawk l-oqsma bħala l-istess tip ta' sigriet iwassal għal żbalji bħal li twaħħal ċavetta pubblika fejn għandha tkun waħda privata.

Żomm il-materjal pubbliku separat minn dak privat. Ċertifikat, ċavetta pubblika WireGuard u marka tas-swaba' huma sikuri biex jinqasmu fi ticket. Ċavetta privata, ċavetta kondiviża minn qabel u ċavetta tas-sessjoni esportata mhumiex. Meta tqabbel is-saħħiet, qabbel fi ħdan tip wieħed: identifikatur tal-kurva ellittika, daqs tal-modulus RSA u daqs taċ-ċavetta AES ikejlu affarijiet differenti taħt suppożizzjonijiet differenti. L-ispeċifikazzjoni TLS 1.3 hija referenza utli dwar kif iż-żewġ saffi jaqblu, anke meta t-tunnel tiegħek mhuwiex TLS.