Eine Gruppe deutscher Forscher, Entwickler und Kryptografen hat die erste Ausgabe des Projekts Rosenpass veröffentlicht, das ein VPN und einen Schlüsselwechselmechanismus entwickelt, der gegen Angriffe durch Quantencomputer resistent ist. Als Transportprotokoll wird VPN WireGuard mit standardmäßigen Verschlüsselungsalgorithmen und Schlüsseln verwendet, während Rosenpass es um Schlüsseltauschmittel ergänzt, die gegen Angriffe durch Quantencomputer geschützt sind (d.h. Rosenpass schützt zusätzlich den Schlüsselwechsel, ohne die Arbeitsalgorithmen und Verschlüsselungsmethoden von WireGuard zu ändern). Rosenpass kann auch unabhängig von WireGuard als universelles Werkzeug für den Schlüsselwechsel verwendet werden, das sich zum Schutz anderer Protokolle gegen Angriffe von Quantencomputern eignet.
Der Code des Werkzeugs ist in Rust geschrieben und steht unter den MIT- und Apache-2.0-Lizenzen. Die kryptografischen Algorithmen und Primitiven werden aus den Bibliotheken liboqs und libsodium entnommen, die in C geschrieben sind. Der veröffentlichte Code wird als Referenzimplementierung positioniert – basierend auf den bereitgestellten Spezifikationen können alternative Varianten des Werkzeugs unter Verwendung anderer Programmiersprachen entwickelt werden. Derzeit wird an der formalen Verifikation des Protokolls, der Kryptoalgorithmen und der Implementierung gearbeitet, um einen mathematischen Beweis der Zuverlässigkeit zu erbringen. Mit ProVerif wurde bereits eine symbolische Analyse des Protokolls und seiner Basisimplementierung in Rust durchgeführt.
Das Protokoll Rosenpass basiert auf dem postquanten Mechanismus des authentifizierten Schlüsseltauschs PQWG (Post-quantum WireGuard), das unter Verwendung des McEliece-Kryptosystems aufgebaut ist, das gegen Brute-Force-Angriffe durch Quantencomputer resistent ist. Der in Rosenpass generierte Schlüssel wird in Form eines gemeinsamen symmetrischen Schlüssels (PSK, pre-shared key) für WireGuard verwendet und implementiert eine zusätzliche Schicht für hybriden Schutz VPN-Verbindungen.
Rosenpass bietet einen eigenständigen Hintergrundprozess, der zur Generierung von vordefinierten WireGuard-Schlüsseln und zum Schutz des Schlüsselaustauschs während des Handshakes unter Verwendung post-quantenkryptografischer Methoden eingesetzt wird. Wie bei WireGuard werden die symmetrischen Schlüssel in Rosenpass alle zwei Minuten aktualisiert. Zum Schutz der Verbindung werden gemeinsame Schlüssel verwendet (auf jeder Seite wird ein Paar aus öffentlichem und privatem Schlüssel generiert, nach dem die Teilnehmer ihre öffentlichen Schlüssel austauschen).
Quelle: opennet.ru
