Prvo izdanje implementacije protokola TLS 1.3 na Javi s GOST algoritmima u skladu s RFC 9367

Modul crypto-gost-tls13 sadrži implementaciju TLS 1.3 (RFC 8446 + RFC 9367) s GOST kriptografijom. Ova verzija je početna verzija biblioteke i spremna je za internu upotrebu.

Posebnost biblioteke je realizacija u čistom Javi. Sve kriptografske operacije se izvršavaju ugrađenim sredstvima biblioteke — bez vanjskih zavisnosti.

Ovo je jedna od prvih otvorenih implementacija TLS 1.3 s GOST na Javi, zbog čega je interop testiranje obavljeno u minimalnom opsegu.

U nastavku su navedene mogućnosti biblioteke.

1. Protokoli:

• Handshake: pun (client/server), skraćen (PSK), uzajaman (mTLS).
• ALPN (RFC 7301) — dogovor protokola aplikacijskog sloja (HTTP/2, HTTP/1.1).
• SNI (RFC 6066) — označavanje imena poslužitelja za multi-tenant implementacije.
• KeyUpdate (RFC 8446 §4.6.3) — ažuriranje ključeva šifriranja prometa.
• Cipher suites: TLS_KUZNYECHIK_MGM_STREEBOG_256_L/S.
• ECDHE: CryptoPro-A (256-bit), CryptoPro-B (512-bit)
• Per-record TLSTREE re-keying — promjena ključa šifriranja za svaku TLS-poruku.
• Fragmentacija i sastavljanje rukovanja i poruka (RFC 8446 §5.1).
• Obnavljanje sesije: PSK preko NewSessionTicket (PskStore u memoriji, jednokratno).
• OCSP stapling: server prikazuje OCSP-odgovor uz certifikat.
• Post-handshake poruke: NewSessionTicket (pohrana za PSK).

2. Kriptografija:

• Key schedule: HKDF-Streebog (RFC 5869) prema shemi TLS 1.3 (RFC 8446 §7.1).
• Zaštita poruka: MGM-AEAD (Kuznyechik) s nonce po RFC 8446 §5.3.
• Efemerna ključevi se brišu nakon korištenja.

3. Certifikati:

• Parsiranje X.509v3 (GOST R 34.10-2012) — ugrađeni DER-parser.
• Validacija lanca: potpisi, DN (issuer → subject), Osnovna Ograničenja, Upotreba Ključa, Proširena Upotreba Ključa (serverAuth / clientAuth), pathLen.
• Provjera hostname: dNSName + iPAddress (RFC 6125).
• Verifikacija OCSP-odgovora (RFC 6960).

4.Transport:

• TlsTransport — interfejs.
• InMemoryTlsTransport — za testove i jednoprosvjetne scenarije (in-memory red).
• SocketTlsTransport — blocking I/O preko java.net.Socket.
• ChannelTlsTransport — NIO SocketChannel-baziran transport (bloker način, prekinut).

5. Korak po korak handshake:

• TlsHandshakeEngine — state machine za handshake (odvojen od I/O). Koristi TlsSession kao orkestrator; pogodna za integraciju s JSSE (SSLEngine).

6. ByteBuffer API:

• TlsRecord.protect/unprotect — ByteBuffer-override za zero-copy integraciju s NIO. Učitavanje ključeva:
• Pkcs12Loader — čitanje PFX (PKCS#12) s PBKDF2-HMAC-SHA256 + AES-256-CBC.

7. Završavanje sesije:

• close_notify — pravilno zatvaranje prema protokolu.
• Brisanje ključnog materijala prilikom zatvaranja ili greške.
• Obrada alert: fatal — trenutno zatvaranje + brisanje.

8. Sigurnost implementacije:

• Constant-time usporedbe za verify_data i PSK binders (zaštita od timing napada)
• Brisanje ključnog materijala: destroy() na svim objektima s ključevima (TlsKeySchedule, TlsTrafficKeys, TlsRecord, HandshakeContext), prilikom close, fatal alert, exception u handshake.
• Zaštita od DoS: ograničenja na dužinu lanca certifikata (10), post-handshake poruke, veličina zapisa.
• MGM nonce: MSB prvog bajta se briše za ICN (RFC 9058 §3, RFC 9367 §3.3).
• ECDHE privatni ključ i transkript handshake se uništavaju nakon završetka handshake-a.
• HMAC ključni materijal se briše nakon korištenja (HkdfStreebog, KdfGostR3411_2012_256).

9. Ograničenja:

• Samo resumption PSK (0-RTT i external PSK nisu podržani).
• Samo psk_dhe_ke (čisti PSK bez ECDHE nije podržan).
• HelloRetryRequest (RFC 8446 §4.1.4) nije podržan — koristi se samo jedna named group (GC256A prema zadanim postavkama).
• Samo GOST (non-GOST kriptografski nizovi nisu podržani).

10. Testiranje:

• Biblioteka sadrži Known Answer Tests iz RFC 9367 Appendix A.1 (L i S varijante) — potpuni key schedule, TLSTREE, AEAD, ECDHE. I prolazi kroz potpuni spektar KAT testova.
• 4 integracijska testa (self-interop) putem pravih TCP soketa.
• Fuzzing testovi za parsere: TlsMessageParser (8 metoda), TlsDerParser (3 metode), TlsOcspVerifier (1 metoda), za osiguranje sigurnosti i smanjenje vektora napada na parsere.

11. Arhitektonska rješenja:

• TlsHandshakeEngine — state machine, odvojena od I/O (za budući JSSE modul).
• ByteBuffer preopterećenja TlsRecord.protect/unprotect za NIO/JSSE.
• TLSTREE cache (TlsTreeCache) — ponovno izračunavanje samo promijenjenih razina (RFC 9367).
• InMemoryTlsTransport.Pair — dvosmjerna par za testove i jednoprocese interakcije.

Biblioteka se distribuira pod slobodnom licencom.

Izvor: linux.org.ru