C-toxcore: 암호화 및 p2p 네트워킹과 관련된 문서 질문 및 답변

당신은 착각하고 있습니다. DHT 부트스트랩 노드는 DHT 가입을 용이하게 하기 위해 존재합니다. 추가 설명이 필요하면 https://en.wikipedia.org/wiki/Distributed_hash_table 문서를 참조하세요. 또는 Freenode의 #tox 채널에서 IRC에 참여할 수 있습니다. 가능한 한 최선을 다해 설명하겠습니다.

tox는 친구 연결에 TCP를 사용하는 동안 트래픽은 TCP 릴레이 역할을 하는 부트스트랩 노드를 통과할 수 있습니다. TURN 과 비슷합니다. 트래픽은 여전히 ​​종단 간 암호화되어 있으므로 메시지의 기밀성과 신뢰성이 절대 손상되지 않습니다. 이 TCP 릴레이는 아마도 트래픽 분석에서 본 것입니다. tox 프로토콜 사양 에 자세히 설명되어 있습니다.

음성 트래픽입니다. 암호화되어 있으며 이제 제3자가 이를 해독할 수 없지만 미래에 불가능하다는 의미는 아닙니다.

직접 IPv4/IPv6 주소가 있습니다. 데이터를 노드로 보내야 하는 이유는 무엇입니까?
'DHT 부트스트랩 노드는 DHT 가입을 용이하게 하기 위해 존재합니다.'라고 말하지만 사실이 아닙니다. 첨부된 스크린샷에서 트래픽은 나에게 직접 전달되지 않고 노드를 통과합니다.

'Tox는 다른 사람이 듣지 않아도 친구 및 가족과 연결해 주는 사용하기 쉬운 소프트웨어입니다. ' - 거짓말입니까? 트래픽이 암호화되었습니다. 하지만 배달을 위해 노드를 사용하고 있습니까? 누가 이 노드를 유지했는지 모르겠습니다. 하나 이상의 노드가 거짓이면 어떻게 됩니까?

나는 이 점이 어떻게 잘못 느껴질 수 있는지 이해하고 있으며, 이에 대한 프레젠테이션을 개선하기 위해 문서 문제를 제출했습니다. 생각을 설명해 주셔서 감사합니다.

귀하의 구체적인 우려 사항을 신속하게 설명하기 위해 다른 말로 설명하겠습니다. 내가 잘못 이해했다면 알려주세요.

Q: _내 컴퓨터에서 들어오는 데이터 패킷이 친구의 컴퓨터로 직접 전달되지 않고 가끔(또는 네트워크 상태에 따라 항상) 타사 컴퓨터를 통해 중계된다는 사실이 걱정됩니다._

A: 먼저 로컬 Wi-Fi에 연결되어 있다고 가정하고 귀하의 컴퓨터에서 친구의 컴퓨터로 직접 패킷을 보내는 것을 고려하십시오.

• 컴퓨터는 암호화된 Tox 패킷( 암호화 세부 정보 참조 )을 생성합니다. 이 패킷은 원본/대상 포트(random/33445)가 포함된 UDP 패킷으로 래핑된 다음 원본/대상 IP 주소(귀하와 친구)가 포함된 IP 패킷으로 래핑됩니다. , 소스/대상 MAC 주소(귀하 및 액세스 포인트)를 포함하는 무선 프레임.
• 이 무선 프레임은 AES 암호화 채널(WPA2로 가정)을 통해 전송됩니다.
• 무선 액세스 포인트와 네트워크의 다른 모든 사용자가 이를 수신합니다. 다른 사용자는 일반적으로 패킷을 무시하지만 그럴 필요는 없습니다. 자신에게 적합하지 않은 패킷을 읽는 것을 스니핑이라고 합니다. 이것은 다른 사람들이 패킷을 읽을 수 있는 첫 번째 지점입니다.
• 무선 액세스 포인트는 어떤 수단(음향 결합, ISDN, ADSL, 케이블, 위성, 광섬유 등)을 통해 인터넷 서비스 공급자의 라우터에 연결하는 WAN(인터넷) 라우터에 연결됩니다. 이 연결은 암호화될 수 있지만(일부 위성) 일반적으로 그렇지 않습니다. 이 시점에서 패킷을 보낸 WAN 라우터는 자신의 MAC 주소와 연결하는 다음 라우터인 ISP 라우터의 MAC 주소를 포함하는 이더넷 프레임을 생성합니다. 전송 중에 IP 및 MAC 주소는 암호화되지 않을 수 있으며 사용자와 ISP 사이의 광섬유를 스니핑하는 사람이 읽을 수 있습니다. 이것은 다른 사람들이 패킷을 읽을 수 있는 두 번째 지점입니다.
• 패킷이 ISP에 도착하면 데이터 센터의 다양한 내부 시스템을 통과하며 다양한 시점에서 암호화되거나 암호화되지 않을 수 있습니다. 그런 다음 ISP 라우터는 IP 주소에 의해 결정된 패킷을 보낼 다음 라우터를 결정합니다. 이를 위해 수신한 이더넷 프레임의 래핑을 풀고 새 프레임으로 래핑하여 다음 라우터로 보냅니다. ISP에서 처리하는 동안 언제든지 해당 ISP의 데이터 센터 또는 시스템 관리 직원이 패킷에 액세스할 수 있습니다. 세 번째 접근 지점.
• 이제 패킷이 라우터에서 라우터로 이동합니다(어디로 가는지 확인하려면 traceroute $your_friend_ip 시도). 각 라우터는 이더넷 프레임, IP 패킷, UDP 패킷 및 그 내용에 무료로 액세스할 수 있습니다. 접근할 수 있는 많은 지점을 4차라고 합시다.
• 그러면 친구가 비슷한 상황에 있을 수 있습니다. 다른 장소의 로컬 Wi-Fi에 있습니다. 다시 라우터와 무선 네트워크 구성원이 패킷을 읽을 수 있습니다. 다섯 번째 접근 지점.
• 이제서야 마침내 당신의 패킷이 친구의 컴퓨터에 도착했습니다. 무선 프레임을 수신하고 IP 패킷을 찾기 위해 포장을 풀고 UDP 패킷을 찾기 위해 포장을 풀고 Tox 패킷을 찾기 위해 포장을 풀고 Tox 프로토콜 구현에 의해 처리됩니다. 이 처리에는 패킷의 암호를 해독 및 디코딩하고 패킷에 대한 작업이 포함되며 일반적으로 친구의 클라이언트가 메시지를 표시하거나 오디오 또는 비디오를 재생하거나 다른 애플리케이션 수준 활동을 수행하게 됩니다.

보시다시피, 패킷을 임의의 사람들이 검사할 수 있는 "직접" 전송 중에 친구에게 패킷을 보낼 수 있는 많은 지점이 있습니다. 종단 간 암호화는 귀하와 귀하의 친구 사이의 어떤 지점에서도 귀하가 전달하려는 실제 내용을 누구도 읽을 수 없음을 의미합니다. 그들은 항상 암호화된 데이터만 볼 수 있습니다.

이제 중간에 TCP 릴레이를 추가하면 단순히 경로가 길어집니다(이론적으로는 단축할 수 있지만 그럴 가능성은 없음). 릴레이를 실행하는 모든 사람은 귀하와 귀하의 친구 사이의 다른 사람과 마찬가지로 패킷을 읽을 수 있습니다. Tox 암호화 프로토콜은 통신의 보안을 보장합니다.

이제 두 번째 우려 사항도 표시됩니다.

Q: _내 데이터를 중계하는 노드 중 하나가 악의적이면 어떻게 됩니까?_
A: Tox는 직접 UDP 연결이 불가능한 경우(예: NAT 또는 방화벽으로 인해) 통신에 사용할 수 있는 여러 TCP 릴레이를 선택합니다. 사악한 릴레이는 악을 행하기 위해 할 수 있는 일은 거의 없습니다.

• 그들은 패킷을 보내지 않도록 선택할 수 있습니다. 이 경우 Tox는 다른 릴레이를 통해 재시도합니다. 모든 부트스트랩 노드가 악한 경우에만 전송이 실패합니다.
• 그들은 수정된 패킷을 보낼 수 있습니다. 메시지 인증 코드 덕분에 데이터 변조가 감지될 가능성이 높습니다. 발신자가 소프트웨어에서 감지할 수 없는 방식으로 변조하는 경우 해독된 패킷은 쓰레기가 되고 응용 프로그램 계층(Tox 프로토콜 디코더)은 이를 폐기합니다. 따라서 이것은 패킷을 전혀 릴레이하지 않는 것과 같은 효과가 있습니다.

기본적으로 그렇습니다. 어떤 경우에도 사악한 릴레이가 데이터를 읽을 수 없습니다. 릴레이하지 않는 것만 선택할 수 있으며 모든 부트스트랩 노드가 악한 경우에만 통신할 수 없습니다. 이것은 꽤 성가신 일이며 우리는 그것에 대해 만족하지 못할 것이지만 어느 시점에서도 아무도 정보가 손상되지 않습니다.

나는 이것이 몇 가지를 명확히하기를 바랍니다. 이 답변을 교정하지 않았지만 나중에 참조할 수 있도록 웹사이트에 제대로 표시되는지 확인하겠습니다. 다른 문제가 있으면 알려주세요. 다시 한 번 알려주셔서 감사합니다.

방금 귀하의 메시지를 다시 읽었으며 다음과 같은 우려 사항이 하나 더 있음을 발견했습니다.

Q: 지금은 데이터가 암호화되어 있지만 앞으로 해독되지 않도록 하는 방법은 무엇입니까?
A: Tox 프로토콜은 임시 키를 사용하여 완전한 순방향 비밀성을 구현합니다. 즉, 이러한 키 중 하나가 손상되면 몇 가지 메시지를 해독할 수 있지만 전체 통신 기록은 해독할 수 없습니다. 이 문장의 "몇 개의 메시지" 부분은 앞으로 "하나의 메시지"로 축소될 것입니다. 장기 비밀 키가 손상되면 과거 통신을 해독할 수 없습니다.

우리가 사용하는 암호화 프리미티브가 깨지면 잃게 됩니다. 손상되는 방식에 따라 다르며 가능한 최악의 시나리오는 다음과 같습니다.

• 암호( salsa20 )는 키 없이 쉽게 되돌릴 수 있습니다. 이 경우 과거의 모든 통신이 손상됩니다.
• 키 교환 프리미티브( curve25519 )는 공개 키가 주어지면 비밀 키를 쉽게 복구할 수 있는 방식으로 깨집니다. 이 경우 과거의 모든 통신도 손상됩니다.

이러한 시나리오는 가까운 장래에 또는 영원히 현실이 될 가능성이 매우 낮습니다. 암호화 커뮤니티의 현재 이해에 따르면 양자 컴퓨팅만이 두 번째 시나리오를 실현할 수 있습니다. 첫 번째 시나리오는 불가능하다고 여겨집니다.

이 모든 것은 귀하가 직접 IPv4 주소를 가지고 있다고 말한 것으로 나타났습니다. 이것은 무엇을 의미 하는가? 컴퓨터에 공용 IPv4 주소가 할당되어 있고 포트 33445가 열려 있는 경우 Tox는 매우 빠르게 직접 연결을 설정해야 합니다. 그렇지 않다면 그것은 버그이며 우리는 왜 TCP를 대신 사용하기로 선택했는지 알아내기 위해 함께 노력해야 합니다.

이 설명에 감사드립니다. 이제 조금 더 이해했습니다.
직접 IPv4 주소에 대해 잘 모르겠습니다... 저는 WireGuard VPN을 사용하고 있습니다. 가상 서버에 설치된 WireGuard는 IPv4 및 IPv6 주소를 직접 사용합니다. 모든 트래픽은 네임스페이스에 래핑됩니다.
노트북 네트워크 정보: https://gist.github.com/DebugReport/1268e15c3bd1c99b56929d645d99392b
내가 틀렸다면 미안 해요.
IPv4가 직접적이지 않을 수도 있지만 IPv6은 어떻습니까? 다른 클라이언트에도 IPv6이 있는 경우 직접 연결을 사용할 수 있습니까?

예, 두 당사자 모두 IPv6을 사용하고 방화벽 구성이 포트 33445(또는 그 근처에 있는 다른 포트, 33445와 33545 사이)를 차단하지 않으면 작동해야 합니다. 친구가 같은 VPN에 있습니까?

아니요.
흠...질문. 항상 노드를 사용해야 합니까? 아니면 우리 중 한 명이 직접 IP가 없는 경우에만(IPv4만?)?
IPv6(me) <-> IPv6(friend)의 경우 노드가 필요한가요? 그렇다면 - 왜?

(문서에서 이러한 모든 질문에 대한 답변을 받을 때까지 이 문제를 계속 공개)

둘 중 하나가 공용 IP를 가지고 있으면 다른 하나는 다른 하나의 IP와 포트를 사용하여 부트스트랩할 수 있습니다. 이를 위해서는 클라이언트 지원이 필요합니다. 현재 클라이언트가 가지고 있지 않다고 생각합니다.

• 공개 IP와 열린 포트( tox_self_get_dht_id ) 및 해당 포트( tox_self_get_udp_port )가 있는 클라이언트에서 DHT 공개 키를 가져옵니다.
• 이 키를 다른 사람에게 어떻게든 보내십시오(전화나 Skype 등의 메시지를 통해 지시).
• 다른 하나는 이제 (key, ip, port) 튜플을 사용하여 부트스트랩해야 합니다.

그 후에 개인 2인 Tox 네트워크가 생깁니다. 따라서 이론상 다른 노드는 필요하지 않습니다. 하지만 그들은 일을 더 쉽게 만듭니다.

여러분 중 한 명이 공개 IP와 열린 포트를 가지고 있다면 부트스트랩 노드에 연결하면 직접 연결을 설정할 수도 있습니다. DHT 부트스트랩 노드는 연결할 수 있는지 여부와 거의 관련이 없습니다. 공용 IP와 열린 포트가 하나만 있어도 직접 연결이 가능해야 합니다. 다른 하나는 로컬 라우터에 경로를 만들고 클라이언트에 임시 임의 공용 포트를 제공하는 연결에 연결합니다.

참고 사항: C-Toxcore에서 동일한 동작을 발견했습니다. 당사자 중 하나는 공개 IP 주소가 있고 방화벽이 없는 VPS에 있고 다른 하나는 NAT 뒤에 있지만 Tox 포트가 전달되어 있으므로 서로 연결할 수 있어야 합니다. 트래픽은 여전히 ​​TCP를 통해 라우팅되었습니다.

나는 이것을 보안 문제로 보지 않지만 P2P 네트워크가 릴레이를 통해 모든 트래픽을 릴레이하는 경우 확실히 확장성 문제입니다.