StageVPN App's Secure VPN Protocol 8 Fragen und 8 Antworten

F. Was ist das VPN-Protokoll für die StageVPN-App?

Es handelt sich um ein Open-Source-VPN-Protokoll und seine Implementierung wurde 2017 veröffentlicht. Ziel war es, die Anzahl der Konfigurationselemente zu reduzieren, die Verschlüsselungsmethode auf eins zu beschränken und es auf eine Größe zu bringen, bei der Experten den gesamten Code lesen und überprüfen können.

Das VPN-Protokoll besteht aus einer Reihe von Regeln für Geräte und Server, um sich gegenseitig zu identifizieren, Verschlüsselungsschlüssel auszutauschen sowie Daten zu verpacken und auszutauschen. Bestehende Protokolle verfügen über viele Optionen und Verhandlungsschritte zur Anpassung an verschiedene Umgebungen. Mehr Optionen führen zu größerem Code. Auch die Möglichkeit, aufgrund von Konfigurationsfehlern eine schwache Konfiguration zu erstellen, steigt. Dieses Protokoll ging in die entgegengesetzte Richtung. Wir haben die Auswahlmöglichkeiten reduziert und den Code kürzer gemacht.

Die Codegröße hängt von der Implementierung und dem Timing ab. „ca. 4.000 Leitungen“ sollte also nicht als exakter aktueller Wert gelesen werden, sondern als „eine Größenordnung kleiner als bei anderen VPN-Implementierungen“. Die StageVPN-App nutzt die offizielle Implementierung dieses Protokolls auf iPhone·iPad und Android. Die Chrome-Erweiterung StageVPN für Chrome ist ein HTTPS-Proxy und nicht dieses Protokoll. Der Unterschied zwischen den beiden Methoden ist Browser-VPN vs. App-VPNEs ist bedeckt

F. In welcher Reihenfolge werden VPN-Verbindungen erstellt?

Eine Verbindung wird mit einem Handshake zweier Nachrichten, einem Roundtrip, hergestellt. Wenn der Initiator eine Startnachricht sendet und der Antwortende eine Antwortnachricht zurücksendet, berechnen beide Seiten denselben Sitzungsschlüssel und tauschen sofort Daten aus.

Ein Handshake ist ein Prozess, bei dem sich zwei Parteien gegenseitig identifizieren und vor Beginn der Kommunikation einen Verschlüsselungsschlüssel vereinbaren. Der Handshake in diesem Protokoll folgt dem IK-Muster des Noise-Frameworks. Das IK-Muster erfordert, dass der Initiator den öffentlichen Schlüssel des Antwortenden im Voraus kennt. Die StageVPN-App erfüllt diese Bedingung, da sie in der VPN-Konfiguration den öffentlichen Schlüssel des Servers erhält, zu dem eine Verbindung hergestellt werden soll.

Der Zeitstempel in der Startnachricht verhindert Replay-Angriffe. Ein Replay-Angriff ist ein Angriff, bei dem ein Angreifer eine normale Nachricht aufzeichnet und sie später erneut sendet. Der Server verwirft eine Nachricht, wenn der Zeitstempel älter ist als ein vorheriger Versand vom selben Gerät.

Der erste MAC kann durch Kenntnis des öffentlichen Schlüssels des Servers erstellt werden. Daher antwortet der Server nicht auf Pakete, die von Scannern gesendet werden, die den öffentlichen Schlüssel des Servers nicht kennen. Von außen ist es schwer zu erkennen, ob sich an diesem Port ein VPN-Server befindet. Wenn der Server überlastet ist, wird zunächst eine Cookie-Antwort gesendet, bevor umfangreiche Berechnungen durchgeführt werden. Dabei handelt es sich um ein Gerät, das nur Anfragen verarbeitet, deren Quelladresse als echt bestätigt wurde, und so Angriffe verhindert, die den Server mit gefälschten Adressen beschäftigen.

F. Welche Verschlüsselungstechnik verwenden Sie?

Legen Sie für jede Rolle nur eine Kryptografiemethode fest und verwenden Sie diese ohne Verhandlung. Wenn bei einer Technik ein Problem festgestellt wird, ändern wir die Protokollversion, anstatt Optionen hinzuzufügen, sodass alle Implementierungen zusammen verschoben werden.

Der vollständige Name des Handshakes lautet laut offizieller Dokumentation Noise_IKpsk2_25519_ChaChaPoly_BLAKE2s. Der Name ist Programm. IK steht für Handshake-Muster, psk2 steht für optionalen Pre-Shared Key, 25519 steht für Schlüsselaustauschkurve, ChaChaPoly steht für Datenverschlüsselung und BLAKE2s steht für Hash.

Es ist wichtig zu beachten, dass es keine Verhandlungsphase gibt. Bei Protokollen, die Verschlüsselungslisten austauschen, wie etwa TLS oder IKEv2, wurden Downgrade-Angriffe untersucht, um Angreifer dazu zu verleiten, schwache Verschlüsselungen zu wählen. Für dieses Protokoll gibt es keine eigene Liste zur Auswahl. Daher ist die Feststellung eines solchen Angriffs sinnlos.

psk2 oder Pre-Shared Key ist eine optionale Funktion. Durch das Hinzufügen einer Schicht symmetrischer Schlüssel zusätzlich zur Public-Key-Kryptografie ist dies ein zusätzlicher Schutz zum Schutz von Kommunikationsinhalten, selbst wenn ein zukünftiger Quantencomputer Curve25519 durchbricht. Dies ist eine optionale Funktion, daher variiert die Verfügbarkeit je nach Dienst. StageVPN bietet keine quantenresistente Verschlüsselung als angebotene Funktion an.

Die Sicherheit des Designs wurde mehrfach wissenschaftlich überprüft. Formale Verifizierungsforschung ist öffentlich zugänglich, einschließlich der symbolischen Verifizierung mit dem Tamarin-Prover und dem rechnerischen Beweis mit CryptoVerif. Allerdings ist die formale Verifizierung ein Beweis für den Protokollentwurf. Wir übernehmen keine Garantie für die Implementierungsqualität oder den Serverbetrieb jeder App. Daher ist es weiterhin notwendig, die App auf dem neuesten Stand zu halten und die Protokollierungsrichtlinien des Betreibers zu überprüfen.

F. Wie oft ändern sich Sitzungsschlüssel?

Sitzungsschlüssel werden etwa alle zwei Minuten durch einen neuen Handshake ersetzt. Der Austausch erfolgt während der Kommunikation mit dem vorhandenen Schlüssel, sodass der Benutzer keine Störung bemerkt.

Der Grund, warum Sie den Schlüssel häufig ändern, liegt in der Vorwärtssicherheit. Bei der Vorwärtssicherheit handelt es sich um eine Eigenschaft, die verhindert, dass die Kommunikationsinhalte einer bereits beendeten Sitzung freigegeben werden, selbst wenn der langfristige private Schlüssel des Geräts später offengelegt wird. Dieses Protokoll erstellt für jeden Handshake einen neuen temporären Schlüssel und löscht alle verwendeten Schlüssel aus dem Speicher. Selbst wenn ein einzelner Sitzungsschlüssel durchsickern würde, wären die Auswirkungen auf die wenigen Minuten beschränkt, in denen der Schlüssel verwendet wurde.

Es gibt auch Regeln für Handshake-Versuche. Erfolgt keine Antwort, versucht es alle 5 Sekunden erneut (REKEY_TIMEOUT). Wenn 90 Sekunden lang (REKEY_ATTEMPT_TIME) keine Antwort erfolgt, wird der Versuch abgebrochen. Wenn innerhalb von 10 Sekunden (KEEPALIVE_TIMEOUT) nach dem Empfang der Daten keine Daten zum Senden vorhanden sind, wird ein leeres Keepalive-Paket gesendet, damit die andere Partei die Antwort bestätigen kann.

Dieses Protokoll ist so konzipiert, dass kein Handshake durchgeführt wird, wenn keine Daten zu senden sind. Geräte hinter Routern oder Trägergeräten (NAT) verwenden jedoch häufig eine Einstellung (PersistentKeepalive), die in regelmäßigen Abständen leere Pakete sendet, um zu verhindern, dass Verbindungsinformationen gelöscht werden. Offizielle Richtlinien empfehlen ein Intervall von 25 Sekunden. Auch die VPN-Konfiguration der StageVPN-App dauert standardmäßig 25 Sekunden (Stand September 2026).

F. Was ist der Unterschied zwischen OpenVPN und IKEv2/IPsec?

Das Protokoll der StageVPN-App reduziert die Optionen und macht den Code kleiner. OpenVPN und IKEv2/IPsec sind Protokolle mit vielen Verhandlungen und Optionen für verschiedene Umgebungen.

Die obige Abbildung zeigt die Unterschiede in der Codegröße, der Übertragungsmethode und der Methode zur Passwortverhandlung. Die folgende Tabelle fasst die verbleibenden Unterschiede zusammen, die in der Abbildung nicht dargestellt sind. Alle drei sind derzeit weit verbreitet, aber ihre Designphilosophien sind unterschiedlich und nicht eine davon ist bedingungslos überlegen.

Die Geschwindigkeit wird nicht allein durch das Protokoll bestimmt. Dabei spielen die Entfernung zum Server, die Qualität der lokalen Leitung, die Serverüberlastung und die Geräteleistung eine Rolle. Dieses Protokoll verfügt über einfache Verfahren und leichte kryptografische Operationen, sodass es unter den gleichen Bedingungen oft schnell ist. Das heißt nicht, dass es immer schnell ist. Wenn die wahrgenommene Geschwindigkeit niedrig ist, sollten Sie zunächst auf einen Server in der Nähe wechseln und vergleichen.

F. Was ist „Verschlüsselungsschlüssel-Routing“, bei dem der öffentliche Schlüssel zur Adresse wird?

Das Routing des Verschlüsselungsschlüssels ist eine Methode, die den öffentlichen Schlüssel der anderen Partei und den IP-Adressbereich (AllowedIPs), den die andere Partei verwenden kann, bündelt und dieses Bündel verwendet, um sowohl beim Senden als auch beim Empfangen von Paketen zu bestimmen. Bestimmen Sie beim Senden, welcher öffentliche Schlüssel mit der Zieladresse verschlüsselt werden soll, und prüfen Sie beim Empfang, ob der öffentliche Schlüssel, der erfolgreich entschlüsselt wurde, für die Verwendung der Quelladresse geeignet ist.

Diese Struktur hat zwei Vorteile: Erstens erkennt der Server Pakete von einer Tunnel-IP nur dann als echt, wenn sie mit dem an diese IP gebundenen öffentlichen Schlüssel entschlüsselt werden. Selbst wenn ein anderes Gerät die Tunnel-IP imitiert, kann diese nicht entschlüsselt werden und das Paket wird verworfen. Zweitens werden Firewall- und Passwortregeln zu einem zusammengefasst. Administratoren müssen nur eine Zeile pflegen: „Dieser öffentliche Schlüssel ist dieser Adressbereich.“

Wenn Sie AllowedIPs auf dem Benutzergerät auf 0.0.0.0/0 und ::/0 setzen, wird die gesamte IPv4- und IPv6-Kommunikation zu einem vollständigen Tunnel zu einem Server. Die App StageVPN verwendet diese Methode. Die wichtigsten Elemente der VPN-Konfiguration, die die App vom Server erhält, sind unten aufgeführt.

MTU ist die maximale Größe von Paketen, die gleichzeitig gesendet werden können. Dieses Protokoll verschlüsselt das Originalpaket und fügt es wieder in ein UDP-Paket ein, wodurch die Größe um den Header erhöht wird. Daher muss die MTU im Tunnel kleiner eingestellt werden als die MTU in der Leitung, um zu verhindern, dass Pakete fragmentiert oder verworfen werden. Welche und wie viele Zugriffsaufzeichnungen werden aufbewahrt? Hinweis zur Speicherung von ZugriffsdatensätzenEs ist für die Öffentlichkeit zugänglich.

F. Ist die gesamte Internetnutzung sicher, wenn das Protokoll stark ist?

NEIN. Der durch das VPN-Protokoll geschützte Abschnitt reicht von Ihrem Gerät bis zum VPN-Server. Die weitere Sicherheit hängt vom HTTPS der Site und den Aufzeichnungsrichtlinien des Betreibers ab.

In den beiden linken Bildabschnitten ist es für andere Nutzer öffentlicher WLANs, den WLAN-Betreiber und den Netzbetreiber schwierig, den Inhalt und das Ziel der Kommunikation zu erkennen. Nachdem Sie den VPN-Server verlassen haben, ist es wie beim normalen Internet. Daher ist es erneut wichtig, ob es sich bei der Adresse um eine Site handelt, die mit https://로 beginnt. Risiken außerhalb des Protokolls müssen separat vorbereitet werden.

• Abschnitt nach VPN-Server: Sites, die kein HTTPS verwenden, werden vom VPN-Server zur Site nicht verschlüsselt.
• Vertrauen Sie den Betreibern: Aufgrund seiner Struktur kennt der VPN-Server den öffentlichen Schlüssel, die Tunnel-IP und die letzte Zugriffsadresse jedes Geräts. Hier können Sie auch die Ziel-IP Ihrer Verbindung sehen. Gemäß dem Communications Secrets Protection Act speichert StageVPN Zugriffsdatensätze 93 Tage lang und löscht sie dann automatisch. Kommunikationsinhalte werden nicht aufgezeichnet. Der Grund ist Warum legen wir unsere Richtlinie zur Aufbewahrung von Zugriffsdaten offen?erklärt.
• Bedrohungen in Ihrem Gerät: Schädliche Apps oder Phishing-Seiten sind Probleme, die innerhalb des Tunnels, also auf Ihrem Gerät, auftreten. Das Protokoll hält es nicht auf. Die Aufteilung ist Was VPNs verhindern und was nicht verhindern könnenBitte beachten Sie .
• Der Moment, in dem die Verbindung verloren geht: Während die Tunnelverbindung getrennt ist, kann die Kommunikation über den normalen Weg erfolgen. Überprüfen Sie den Verbindungsstatus der App, bevor Sie vertrauliche Vorgänge ausführen. Gewohnheiten in öffentlichen Netzwerken Sicherheitsregeln für öffentliches WLANIch habe es organisiert.
• DNS und IPv6: Wenn eine andere VPN-App oder die separaten DNS-Einstellungen Ihres Geräts die Route ändern, verlassen Abfragen möglicherweise den Tunnel. So überprüfen Sie Leitfaden zu DNS-Lecks und WebRTC-LecksEs ist drin

Wenn Sie zum ersten Mal eine Verbindung herstellen, werden Sie vom iPhone aufgefordert, eine VPN-Konfiguration hinzuzufügen, und Android fordert Sie auf, die VPN-Verbindungsanfrage zuzulassen. Sie müssen dies zulassen, damit die App einen VPN-Tunnel erstellen kann. Nach Gerät sortieren Erste Schritte auf dem iPhone/iPadUnd Erste Schritte mit Androidund der Umfang der Bereitstellung ist Merkmale und Umfang des AngebotsSie können es hier überprüfen.

F. Warum bleibt die Verbindung auch beim Wechsel von WLAN zu LTE bestehen?

Dies liegt daran, dass dieses Protokoll Geräte anhand ihrer öffentlichen Schlüssel und nicht anhand ihrer IP-Adressen identifiziert. Selbst wenn sich das Netzwerk und die IP ändern, merkt sich der Server die Adresse, an der das entschlüsselte Paket zuletzt angekommen ist, und antwortet mit dieser Adresse.

Dieses Verhalten wird Roaming genannt. Smartphones wechseln unterwegs mehrmals täglich zwischen Heim-WLAN, Café-WLAN und LTE/5G. Wenn die VPN-Verbindung jedes Mal wieder von vorne hergestellt wird, wird es einen Moment geben, in dem die Nachrichtenübermittlung und das Streaming eingestellt werden. Das Protokoll behandelt diesen Übergang als Standardverhalten. Es sind keine gesonderten Einstellungen erforderlich.

Dieses Protokoll verwendet nur UDP. UDP ist ein leichtes Übertragungsverfahren, das keinen Verbindungsaufbauvorgang erfordert. Es überschneidet sich nicht mit der Neuübertragungssteuerung der TCP-Kommunikation, die innerhalb des Tunnels hin und her geht. Es gibt ein bekanntes Problem, dass, wenn TCP über TCP geschichtet ist, bei einem Verlust beide Schichten gleichzeitig erneut übertragen und die Geschwindigkeit erheblich abnimmt. Dieses Protokoll vermeidet dieses Problem strukturell.

In der Zwischenzeit zeichnet StageVPN die IP-Adresse, von der aus das Gerät auf den VPN-Server zugegriffen hat, bei einer Änderung als einen der gesetzlich vorgeschriebenen Verbindungsdatensätze auf. Die Tatsache, dass Roaming stattfindet, bedeutet, dass es auf dem Server verbleibt.