|
Протокол SignalПротокол Signal (англ. Signal Protocol, ранее известный как TextSecure Protocol) — криптографический протокол, созданный компанией Open Whisper Systems для обеспечения сквозного шифрования голосовых вызовов, видеозвонков[1] и мгновенных сообщений[2]. Протокол был разработан Open Whisper Systems в 2013 году[2] и впервые был представлен в приложении TextSecure с открытым исходным кодом, которое позже было объединено в приложение Signal. Несколько приложений с закрытым исходным кодом, например, такие как WhatsApp, утверждают, что реализовали этот протокол, который, по их словам, шифрует разговоры «более миллиарда человек во всем мире»[3]. Facebook Messenger также утверждают, что они предлагают этот протокол для дополнительных «секретных сеансов связи», как и Google Allo для своего «режима инкогнито». Протокол сочетает в себе Double Ratchet Algorithm, prekeys[англ.] и расширенный протокол тройного обмена ключами Диффи-Хеллмана (3-DH)[4] и использует Curve25519, AES-256 и HMAC-SHA256 в качестве примитивов[5]. История созданияРазработка протокола Signal была начата в 2013 году Тревором Перрином (англ. Trevor Perrin) и Мокси Марлинспайком (англ. Moxie Marlinspike[англ.]), основателем Open Whisper Systems. Целью этой организации является развитие простого в использовании набора мобильных приложений для безопасного общения. Организация основана в 2013 году и состоит из небольшой группы разработчиков, финансируемой за счёт пожертвований и грантов, а также большого сообщества разработчиков-добровольцев. Первая версия протокола, TextSecure v1, была основана на протоколе Off-the-Record Messaging (OTR) для систем мгновенного обмена сообщениями[6][7]. 24 февраля 2014 года Open Whisper Systems представила протокол TextSecure v2[8], который был перенесен в алгоритм Axolotl Ratchet[6][9]. Идея Axolotl Ratchet основана на эфемерном обмене ключами, который был представлен OTR, и сочетает его с храповым механизмом симметричного ключа, по образцу протокола мгновенного обмена сообщениями Silent Circle Instant Messaging Protocol[англ.] (SCIMP)[10]. Это смогло осуществить поддержку асинхронной связи («оффлайновые сообщения») в качестве его главной новой особенности, а также позволило повысить устойчивость при искаженном порядке сообщений и упростить поддержку разговоров с несколькими участниками[4]. Axolotl Ratchet был назван в честь вымирающих земноводных — аксолотлей[англ.], которые имеют экстраординарные способности к регенерации утраченных конечностей. Разработчики называют этот алгоритм самовосстанавливающимся, так как он автоматически отключает злоумышленнику доступ к открытым текстам последующих сообщений после взлома ключа сеанса[10]. Третья версия протокола, TextSecure v3, внесла некоторые изменения в криптографические примитивы и проводной протокол[6]. В октябре 2014 года исследователи из Рурского университета в Бохуме опубликовали анализ TextSecure v3[5][6]. Среди прочих результатов, они представили неизвестную атаку обмена ключами на протокол, но в целом они обнаружили, что он был защищен[11]. В марте 2016 года разработчики переименовали протокол как протокол Signal. Они также переименовали алгоритм Axolotl Ratchet в Double Ratchet Algorithm, чтобы лучше различать алгоритм и полный протокол[12], потому что некоторые использовали имя Аксолотль при обращении к полному протоколу[12]. По состоянию на октябрь 2016 года Протокол Сигнала был основан на протоколе TextSecure v3, но с дополнительными криптографическими изменениями[6]. В октябре 2016 года исследователи из Оксфордского университета в Великобритании, австралийского Технологического Университета Квинсленда и канадского Университета Макмастера опубликовали официальный анализ протокола[6][13]. Они пришли к выводу, что данный протокол криптографически надежен[6][13]. СвойстваПротокол обеспечивает конфиденциальность, целостность, аутентификацию, согласованность участников, проверку назначения, прямую секретность, пост-скомпрометированную безопасность (англ. Post-Compromise Security, известная как Future Secrecy), сохранение причинно-следственной связи, несвязанность сообщений, отказ от сообщений, отказ от участия и асинхронность. Он не обеспечивает сохранение анонимности и требует наличие серверов для ретрансляции сообщений и хранения информации об открытом ключе[4]. Протокол Signal также поддерживает возможность сквозных зашифрованных групповых чатов. Протокол группового чата представляет собой комбинацию парного двойного храпового механизма и многоадресного шифрования. В дополнение к свойствам, предоставляемых one-to-one протоколом, протокол группового чата обеспечивает согласованность участников, устойчивость к неупорядоченности, отказоустойчивость сообщений, вычислительное равноправие, равноправие доверия, обмен сообщениями в подгруппах, а также сужаемое и расширяемое количество участников[4]. АутентификацияДля аутентификации пользователи могут вручную сравнивать отпечатки открытого ключа через внешний канал. Это позволяет пользователям проверять личности друг друга и избегать man-in-the-middle атаки. Реализация также может использовать механизм доверия при первом использовании, чтобы уведомлять пользователей об изменении ключа корреспондента[14]. МетаданныеПротокол Signal не мешает компаниям сохранять информацию о том, когда и с кем общаются пользователи[14][15]. Следовательно могут быть различия в том, как поставщики услуг обмена сообщениями выбирают обработку этой информации. Политика конфиденциальности Сигнала гласит, что идентификаторы получателей хранятся только на серверах Signal столько времени, сколько необходимо для передачи каждого сообщения. В июне 2016 года Мокси Марлинспайк рассказал The Intercept[англ.]: «Ближайшая часть информации к метаданным, которую хранит сервер Signal, это последний раз, когда каждый пользователь подключается к серверу, и точность этой информации снижается до дня, а не до часа, минуты и секунды»[15]. ИспользованиеOpen Whisper Systems впервые представила протокол в своем приложении TextSecure. Позже они объединили приложение TextSecure с зашифрованным голосовым вызовом под названием RedPhone и переименовали его в Signal. RedPhone использовал ZRTP для шифрования своих вызовов. В марте 2017 года Signal перешел на новую систему вызовов на основе WebRTC[1], в которой также появилась возможность совершать видеозвонки[16]. Новая система вызова Signal использует протокол Signal для сквозного шифрования[1]. В ноябре 2014 года Open Whisper Systems объявила о партнерстве с WhatsApp для обеспечения сквозного шифрования путем включения протокола Signal в каждую клиентскую платформу WhatsApp[17]. Open Whisper Systems заявили, что они уже включили протокол в последний клиент WhatsApp для Android и что вскоре будут поддерживаться другие клиенты, групповые сообщения / мультимедиа и проверка ключей[18]. 5 апреля 2016 года WhatsApp и Open Whisper Systems объявили, что они закончили добавление сквозного шифрования к «каждому виду связи» в WhatsApp и что теперь пользователи могут проверять ключи друг друга[19][20]. В феврале 2017 года WhatsApp объявил о новой функции WhatsApp Status, которая использует протокол Signal для защиты своего содержимого[21]. В сентябре 2015 года G Data Software запустила новое приложение для обмена сообщениями под названием Secure Chat, которое использует протокол Signal[22][23]. В сентябре 2016 года Google запустил новое приложение для обмена сообщениями под названием Allo, которое имеет опциональный режим инкогнито, использующий протокол Signal для сквозного шифрования[24][25]. В октябре 2016 года Facebook развернул дополнительный режим под названием Secret Conversations в Facebook Messenger, который обеспечивает сквозное шифрование с использованием протокола Signal[26][27][28][29]. В январе 2018 года Open Whisper Systems и Microsoft объявили о добавлении поддержки протокола Signal в опциональный режим Skype, который называется Private Conversations[30][31]. В феврале 2020 года вышел новый мессенджер Session (бывший Loki Messenger), который основан на протоколе Signal и поддерживает сквозное шифрование. Заявлена децентрализация на блокчейне и работа через луковую маршрутизацию. ВлияниеПротокол Signal оказал влияние на другие криптографические протоколы. 3 мая 2016 года Viber заявил, что их протокол шифрования является пользовательской реализацией, которая использует те же подходы, что и Протокол Сигнала[32][33]. 9 мая 2016 года разработчики Wire[англ.] заявили, что их протокол шифрования Proteus основан на протоколе Signal[34][35]. Алгоритм Double Ratchet Algorithm, который был введен как часть протокола Signal, также был адаптирован другими протоколами. OMEMO — это расширение для открытого протокола XMPP, который был представлен в приложении обмена сообщениями Conversations и одобрен Фондом стандартов XMPP (XSF) в декабре 2016 года как XEP-0384[36]. Matrix — это открытый протокол связи, который включает в себя Olm, библиотеку, которая обеспечивает необязательное сквозное шифрование по комнатам с помощью реализации алгоритма Double Ratchet Algorithm[2]. РеализацииOpen Whisper Systems поддерживает следующие библиотеки протокола Signal на GitHub:
См. такжеПримечания
|
