FreeBSD 코드베이스에 새로운 VPN 구현이 추가되었습니다. WireGuard

FreeBSD 소스 트리에 새로운 VPN 구현이 추가되었습니다. WireGuardFreeBSD 코어 개발팀이 공동으로 준비한 커널 모듈 코드를 기반으로 합니다. WireGuard VPN의 저자인 제이슨 A. 도넨펠드가 출연합니다. WireGuard그리고 존 H. 볼드윈은 2000년대 초 FreeBSD 커널에 SMP 및 NUMA 지원을 구현한 저명한 GDB 및 FreeBSD 개발자입니다. 드라이버가 FreeBSD(sys/dev/wg)에 승인되면 개발 및 유지 관리는 FreeBSD 저장소에서 이루어질 것입니다.

코드가 승인되기 전에 FreeBSD 재단의 지원을 받아 변경 사항에 대한 전체 검토가 수행되었으며, 이 검토 과정에서 드라이버와 다른 커널 하위 시스템의 상호 작용을 분석하고 커널이 제공하는 암호화 기본 요소를 사용할 가능성을 평가했습니다.

드라이버에 필요한 암호화 알고리즘을 사용하기 위해 FreeBSD 커널 암호화 하위 시스템 API가 확장되었으며, 여기에 libsodium 라이브러리의 필수 알고리즘 구현을 통해 FreeBSD에서 표준 암호화 API를 통해 지원되지 않는 알고리즘을 사용할 수 있도록 하는 바인딩이 추가되었습니다. 드라이버에 내장된 알고리즘 중 Blake2 해시 계산 코드만 남았습니다. FreeBSD에서 제공하는 이 알고리즘의 구현은 고정된 해시 크기에 종속되어 있기 때문입니다.

또한 검토 과정에서 멀티코어 CPU의 부하 분산 효율성을 개선하기 위해 코드 최적화가 수행되었습니다(CPU 코어 전체에 걸쳐 패킷 암호화 및 복호화 작업의 균등한 균형 유지). 그 결과, 패킷 처리 오버헤드가 드라이버 구현의 오버헤드에 더욱 가까워졌습니다. Linux이 코드는 ossl 드라이버를 사용하여 암호화 작업 속도를 향상시키는 기능도 제공합니다.

이전의 통합 시도와는 달리 WireGuard FreeBSD에서는 새로운 구현 방식이 수정된 ifconfig 버전 대신 표준 wg 유틸리티를 사용하므로 설정을 통합할 수 있게 되었습니다. Linux 그리고 FreeBSD에서도 사용할 수 있습니다. wg 유틸리티는 드라이버와 마찬가지로 FreeBSD 소스 코드에 포함되어 있는데, 이는 wg 코드 라이선스를 변경함으로써 가능해졌습니다(현재 코드는 MIT 및 GPL 라이선스 하에 제공됩니다). 이전에는 소스 코드에 wg 유틸리티를 포함시키려는 시도가 있었지만 실패했습니다. WireGuard 2020년에 FreeBSD로의 병합 시도가 있었지만, 품질 저하, 버퍼 처리 미흡, 검사 대신 스텁 사용, 불완전한 프로토콜 구현, GPL 라이선스 위반 등의 이유로 이미 추가된 코드가 제거되면서 논란으로 끝났습니다.

그런 기억 VPN WireGuard 최신 암호화 기법을 사용하여 구현된 이 시스템은 매우 높은 성능을 제공하며, 사용이 간편하고 복잡하지 않으며, 대용량 트래픽을 처리하는 여러 대규모 배포 환경에서 성능이 입증되었습니다. 이 프로젝트는 2015년부터 개발되어 왔으며, 암호화 기법에 대한 감사 및 형식 검증을 거쳤습니다. WireGuard 키 기반 라우팅 개념이 사용되는데, 이는 각 네트워크 인터페이스에 개인 키를 연결하고 바인딩에 공개 키를 사용하는 방식입니다.

연결을 설정하기 위한 공개 키 교환은 SSH와 유사합니다. 사용자 공간에서 별도의 데몬을 실행하지 않고 키를 협상하고 연결하기 위해, SSH의 authorized_keys 관리 방식과 유사하게 Noise 프로토콜 프레임워크의 Noise_IK 메커니즘이 사용됩니다. 데이터 전송은 UDP 패킷으로 캡슐화되어 이루어집니다. 변경도 지원됩니다. IP 주소 VPN 서버(로밍)는 연결 끊김 없이 자동 클라이언트 재구성 기능을 제공합니다.

암호화에서는 Daniel J. Bernstein, Tanja Lange 및 Peter Schwabe가 개발한 ChaCha20 스트림 암호와 Poly1305 메시지 인증 알고리즘(MAC)을 사용합니다. ChaCha20 및 Poly1305는 AES-256-CTR 및 HMAC의 더 빠르고 안전한 아날로그로 자리 잡았으며, 소프트웨어 구현을 통해 특별한 하드웨어 지원을 사용하지 않고도 고정된 실행 시간을 달성할 수 있습니다. 공유 비밀 키를 생성하기 위해 Daniel Bernstein이 제안한 Curve25519 구현에 타원 곡선 Diffie-Hellman 프로토콜이 사용됩니다. 해싱에는 BLAKE2s 알고리즘(RFC7693)이 사용됩니다.

출처 : opennet.ru