Une nouvelle implémentation de VPN WireGuard a été ajoutée à la base de code FreeBSD

Dans l'arbre des textes sources de FreeBSD, des modifications ont été apportées avec la nouvelle implémentation VPN WireGuard, basée sur le code du module noyau, préparé conjointement par les principales équipes de développeurs de FreeBSD et de WireGuard, avec la participation de Jason Donenfeld, auteur de VPN WireGuard, et de John Baldwin, développeur reconnu de GDB et FreeBSD, qui a réalisé le support SMP et NUMA dans le noyau FreeBSD au début des années 2000. Après l'adoption du pilote au sein de FreeBSD (sys/dev/wg), son développement et sa maintenance se poursuivront désormais dans le dépôt FreeBSD.

Avant l'adoption du code avec le soutien de l'organisation FreeBSD Foundation, une révision complète des modifications a été réalisée, au cours de laquelle l'interaction du pilote avec les autres sous-systèmes du noyau a également été analysée et la possibilité d'utiliser les primitives cryptographiques fournies par le noyau a été évaluée.

Pour utiliser les algorithmes cryptographiques nécessaires au pilote, une extension de l'API de la sous-système cryptographique du noyau FreeBSD a été réalisée, dans laquelle un wrapper a été ajouté, permettant d'utiliser via l'API cryptographique standard des algorithmes non supportés dans FreeBSD, en utilisant l'implémentation des algorithmes nécessaires de la bibliothèque libsodium. Parmi les algorithmes intégrés au pilote, seul le code pour le calcul des hachages Blake2 a été conservé, car l'implémentation fournie dans FreeBSD de cet algorithme est liée à une taille de hachage fixe.

De plus, au cours de la révision, une optimisation du code a été réalisée, permettant d'améliorer l'efficacité de la répartition de la charge sur les CPU multicœurs (un équilibrage uniforme de l'attribution des tâches de chiffrement et de déchiffrement des paquets aux cœurs CPU a été assuré). En conséquence, les frais généraux lors du traitement des paquets ont été rapprochés de l'implémentation du pilote pour Linux. Le code a également permis d'utiliser le pilote ossl pour accélérer les opérations de chiffrement.

Contrairement à la précédente tentative d'intégration de WireGuard dans FreeBSD, la nouvelle implémentation utilise l'outil standard wg, et non une version modifiée de ifconfig, ce qui a permis d'unifier la configuration dans Linux et FreeBSD. L'outil wg, tout comme le pilote, est inclus dans les sources de FreeBSD, ce qui a été rendu possible grâce à un changement de licence du code wg (le code est désormais disponible sous les licences MIT et GPL). La dernière tentative d'inclure WireGuard dans FreeBSD a été effectuée en 2020, mais a abouti à un scandale, au cours duquel le code déjà ajouté a été supprimé en raison de sa mauvaise qualité, de la gestion négligente des tampons, de l'utilisation de bouchons au lieu de vérifications, de la mise en œuvre incomplète du protocole et de violations de la licence GPL.

Rappelons que VPN WireGuard est basé sur des méthodes de chiffrement modernes, offre des performances très élevées, est facile à utiliser, dépouillé de complications et a fait ses preuves dans un certain nombre de déploiements importants traitant de gros volumes de trafic. Le projet évolue depuis 2015, a été audité et a subi une vérification formelle des méthodes de chiffrement utilisées. WireGuard applique le concept de routage par clés de chiffrement, impliquant l'attribution d'une clé privée à chaque interface réseau et l'utilisation de clés publiques pour les liaisons.

L'échange de clés publiques pour établir une connexion se fait par analogie avec SSH. Pour la négociation des clés et la connexion sans lancer un démon distinct dans l'espace utilisateur, le mécanisme Noise_IK du Noise Protocol Framework est utilisé, similaire au maintien des authorized_keys dans SSH. Le transfert de données est effectué via encapsulation dans des paquets UDP. Le changement est pris en charge. adresses IP Serveurs VPN (itinérance) sans rupture de connexion avec réajustement automatique du client.

Le chiffrement utilise le chiffrement par flux ChaCha20 et l'algorithme de vérification de message (MAC) Poly1305, développés par Daniel Bernstein, Tanja Lange et Peter Schwabe. ChaCha20 et Poly1305 sont présentés comme des alternatives plus rapides et plus sûres à AES-256-CTR et HMAC, dont l'implémentation logicielle permet d'atteindre un temps d'exécution fixe sans nécessiter de support matériel spécial. Le protocole de Diffie-Hellman sur des courbes elliptiques en implémentation Curve25519, également proposé par Daniel Bernstein, est utilisé pour générer une clé secrète partagée. Pour le hachage, l'algorithme BLAKE2s (RFC7693) est utilisé.

Source : opennet.ru