Протокол безопасного VPN приложения StageVPN. 8 вопросов и 8 ответов.

Вопрос. Какой протокол VPN для приложения StageVPN?

Это протокол VPN с открытым исходным кодом, и его реализация была выпущена в 2017 году. Цель заключалась в том, чтобы уменьшить количество элементов конфигурации, зафиксировать метод шифрования до одного и сделать его таким размером, чтобы эксперты могли читать и просматривать весь код.

Протокол VPN — это набор правил, позволяющих устройствам и серверам идентифицировать друг друга, совместно использовать ключи шифрования, а также упаковывать и обмениваться данными. Существующие протоколы имеют множество вариантов и этапов согласования для адаптации к различным средам. Больше опций приводит к увеличению размера кода. Также увеличивается вероятность создания слабой конфигурации из-за ошибок конфигурации. Этот протокол принял противоположное направление. Мы сократили количество вариантов и сделали код короче.

Размер кода зависит от реализации и времени. Таким образом, «приблизительно 4000 строк» ​​следует понимать не как точное текущее значение, а как «на порядок меньше, чем в других реализациях VPN». Приложение StageVPN использует официальную реализацию этого протокола на iPhone·iPad и Android. Расширение Chrome StageVPN для Chrome представляет собой прокси-сервер HTTPS, а не этот протокол. Разница между этими двумя методами заключается в Браузерный VPN против App VPNОн покрыт

Вопрос. В каком порядке создаются VPN-соединения?

Соединение создается посредством рукопожатия двух сообщений, одного туда и обратно. Когда инициатор отправляет стартовое сообщение, а ответчик возвращает ответное сообщение, обе стороны вычисляют один и тот же сеансовый ключ и немедленно обмениваются данными.

Рукопожатие — это процесс, при котором две стороны идентифицируют друг друга и согласовывают ключ шифрования перед началом связи. Рукопожатие в этом протоколе соответствует шаблону IK платформы Noise. Шаблон IK требует, чтобы инициатор заранее знал открытый ключ ответчика. Приложение StageVPN удовлетворяет этому условию, поскольку оно получает открытый ключ сервера для подключения в конфигурации VPN.

Временная метка в стартовом сообщении предотвращает атаки повторного воспроизведения. Атака повторного воспроизведения — это атака, при которой злоумышленник записывает обычное сообщение и позже повторно отправляет его. Сервер отбрасывает сообщение, если временная метка старше предыдущей отправки с того же устройства.

Первый MAC-адрес можно создать, зная открытый ключ сервера. Поэтому сервер не отвечает на пакеты, отправленные сканерами, которым неизвестен открытый ключ сервера. Со стороны даже сложно определить, есть ли на этом порту VPN-сервер. Когда сервер перегружен, сначала отправляется ответ cookie, а затем выполняются тяжелые вычисления. Это устройство, которое обрабатывает только запросы, подлинность исходного адреса которых подтверждена, предотвращая атаки, которые заставляют сервер перегружаться поддельными адресами.

Вопрос. Какой метод шифрования вы используете?

Установите только один метод шифрования для каждой роли и используйте его без согласования. Если в методике обнаруживается проблема, вместо добавления опций мы меняем версию протокола, чтобы все реализации работали вместе.

Полное имя рукопожатия, как написано в официальной документации, — Noise_IKpsk2_25519_ChaChaPoly_BLAKE2s. Название - это схема. IK означает шаблон рукопожатия, psk2 означает дополнительный предварительный ключ, 25519 означает кривую обмена ключами, ChaChaPoly означает шифр данных, а BLAKE2s означает хэш.

Важно отметить, что фазы переговоров нет. В протоколах, которые обмениваются списками шифров, таких как TLS или IKEv2, были изучены атаки на понижение версии, чтобы обманом заставить злоумышленников выбрать слабые шифры. У этого протокола нет собственного списка на выбор. Следовательно, нет никакого смысла в установлении такого нападения.

psk2, или общий ключ, является дополнительной функцией. Добавление слоя симметричных ключей поверх криптографии с открытым ключом является дополнительной защитой для защиты контента связи, даже если будущий квантовый компьютер сломает Curve25519. Это дополнительная функция, поэтому ее доступность зависит от услуги. StageVPN не предлагает квантово-устойчивое шифрование в качестве предлагаемой функции.

Безопасность конструкции несколько раз подвергалась академической проверке. Официальные исследования по проверке общедоступны, включая символическую проверку с использованием прувера Тамарина и вычислительное доказательство с использованием CryptoVerif. Однако формальная проверка является доказательством конструкции протокола. Мы не гарантируем качество реализации и работу сервера каждого приложения. Поэтому по-прежнему необходимо поддерживать приложение в актуальном состоянии и проверять политику ведения журналов оператора.

Вопрос. Как часто меняются сеансовые ключи?

Ключи сеанса заменяются новым подтверждением связи примерно каждые две минуты. Замена происходит во время обмена данными с существующим ключом, поэтому пользователи не замечают никаких сбоев.

Причина, по которой вы часто меняете ключ, заключается в прямой безопасности. Прямая безопасность — это свойство, которое предотвращает выпуск содержимого связи уже завершившегося сеанса, даже если позже будет раскрыт долгосрочный закрытый ключ устройства. Этот протокол создает новый временный ключ для каждого рукопожатия и удаляет из памяти все использованные ключи. Даже если произойдет утечка одного сеансового ключа, масштаб воздействия будет ограничен несколькими минутами использования ключа.

Существуют также правила попыток рукопожатия. Если ответа нет, он повторяет попытку каждые 5 секунд (REKEY_TIMEOUT). Если ответа не будет в течение 90 секунд (REKEY_ATTEMPT_TIME), попытка прекратится. Если в течение 10 секунд (KEEPALIVE_TIMEOUT) с момента получения данных нет данных для отправки, отправляется пустой пакет проверки активности, чтобы другая сторона могла подтвердить ответ.

Этот протокол предназначен для того, чтобы не выполнять рукопожатие, если нет данных для отправки. Однако устройства за маршрутизаторами или операторским оборудованием (NAT) часто используют настройку (PersistentKeepalive), которая отправляет пустые пакеты через регулярные промежутки времени, чтобы предотвратить удаление информации о соединении. Официальное руководство рекомендует интервал в 25 секунд. Настройка VPN в приложении StageVPN по умолчанию также занимает 25 секунд (по состоянию на сентябрь 2026 г.).

Вопрос. В чем разница между OpenVPN и IKEv2/IPsec?

Протокол приложения StageVPN сокращает возможности и уменьшает размер кода. OpenVPN и IKEv2/IPsec — это протоколы со множеством согласований и опций, подходящие для различных сред.

На рисунке выше показаны различия в размере кода, методе передачи и методе согласования пароля. В таблице ниже суммированы остальные различия, не показанные на рисунке. Все три в настоящее время широко используются, но их принципы проектирования различны, а не одно, безоговорочно превосходящее друг друга.

Скорость определяется не только протоколом. Расстояние до сервера, качество местной линии, перегрузка сервера и производительность устройства — все это играет роль. Этот протокол имеет простые процедуры и легкие криптографические операции, поэтому в одних и тех же условиях он часто работает быстро. Это не значит, что это всегда быстро. Если воспринимаемая скорость низкая, первое, что нужно сделать, — переключиться на ближайший сервер и сравнить.

Вопрос. Что такое «маршрутизация ключей шифрования», когда открытый ключ становится адресом?

Маршрутизация ключа шифрования — это метод, который объединяет открытый ключ другой стороны и диапазон IP-адресов (AllowedIPs), которые другая сторона может использовать, и использует этот пакет для определения как при отправке, так и при получении пакетов. При отправке определите, какой открытый ключ следует зашифровать с помощью адреса назначения, а при получении проверьте, подходит ли успешно расшифрованный открытый ключ для использования адреса источника.

Эта структура имеет два преимущества: во-первых, сервер распознает пакеты с IP-адреса туннеля как подлинные, только если они расшифрованы с помощью открытого ключа, привязанного к этому IP-адресу. Даже если другое устройство имитирует IP-адрес туннеля, его невозможно расшифровать и пакет отбрасывается. Во-вторых, правила брандмауэра и правила паролей объединены в одно. Администраторам необходимо поддерживать только одну строку: «Этот открытый ключ находится в этом диапазоне адресов».

Если вы установите для AllowedIPs значения 0.0.0.0/0 и ::/0 на пользовательском устройстве, все соединения IPv4 и IPv6 станут полным туннелем к одному серверу. Приложение StageVPN использует этот метод. Ниже перечислены основные элементы конфигурации VPN, которые приложение получает от сервера.

MTU — это максимальный размер пакетов, которые можно отправить за один раз. Этот протокол шифрует исходный пакет и помещает его обратно в пакет UDP, увеличивая размер на заголовок. Следовательно, MTU в туннеле должен быть меньше, чем MTU в линии, чтобы предотвратить фрагментацию или отбрасывание пакетов. Какие и в каком объеме хранятся записи доступа? Уведомление о доступе к хранилищу записейОн открыт для публики.

Вопрос. Если протокол надежный, безопасно ли любое использование Интернета?

нет. Защищенный протоколом VPN раздел идет от вашего устройства к VPN-серверу, а последующая безопасность зависит от HTTPS сайта и политики записи оператора.

В двух левых частях изображения другим пользователям общедоступного Wi-Fi, оператору Wi-Fi и оператору связи сложно увидеть содержание и назначение сообщения. После того, как вы покинете VPN-сервер, это будет как обычный Интернет. Итак, снова становится важным, является ли адрес сайтом, который начинается с https://로. Риски вне протокола должны быть подготовлены отдельно.

• Раздел после VPN-сервера: Сайты, не использующие HTTPS, не шифруются при передаче VPN-сервера на сайт.
• Доверяйте операторам: Благодаря своей структуре VPN-сервер знает открытый ключ, IP-адрес туннеля и адрес последнего доступа каждого устройства. Здесь вы также можете увидеть IP-адрес назначения вашего соединения. В соответствии с Законом о защите тайны связи, StageVPN хранит записи доступа в течение 93 дней, а затем автоматически удаляет их и не записывает содержание сообщений. Причина в том Почему мы раскрываем нашу политику хранения записей доступа?объяснил.
• Угрозы внутри вашего устройства: Вредоносные приложения или фишинговые страницы — это проблемы, возникающие внутри туннеля, то есть на вашем устройстве. Протокол это не останавливает. Подразделение Что VPN предотвращают и не могут предотвратитьПожалуйста, обратитесь к .
• В тот момент, когда связь потеряна: Пока туннель отключен, связь может выходить по обычному маршруту. Проверьте состояние подключения приложения, прежде чем выполнять какие-либо конфиденциальные операции. Привычки в публичных сетях Правила безопасности общественного Wi-FiЯ организовал это в формате .
• DNS и IPv6: если другое VPN-приложение или отдельные настройки DNS вашего устройства изменят маршрут, запросы могут выходить за пределы туннеля. Как проверить Руководство по утечкам DNS и WebRTCЭто в

При первом подключении iPhone попросит вас добавить конфигурацию VPN, а Android попросит разрешить запрос на VPN-подключение. Вы должны разрешить это, чтобы приложение могло создать VPN-туннель. Заказ по устройству Начало работы на iPhone/iPadи Начало работы на Androidи объем предоставления составляет Особенности и объем предложенияВы можете проверить это здесь.

Вопрос. Почему соединение сохраняется даже при переходе с Wi-Fi на LTE?

Это связано с тем, что этот протокол идентифицирует устройства по их открытым ключам, а не по IP-адресам. Даже если сеть изменится и изменится IP-адрес, сервер запоминает адрес, по которому в последний раз прибыл расшифрованный пакет, и отправляет ответ с этим адресом.

Такое поведение называется роумингом. Смартфоны переключаются между домашним Wi-Fi, Wi-Fi в кафе и LTE/5G, находясь в пути несколько раз в день. Если VPN каждый раз переподключается с самого начала, наступит момент, когда обмен сообщениями и потоковая передача прекратятся. Протокол обрабатывает этот переход как поведение по умолчанию. Никаких отдельных настроек не требуется.

Этот протокол использует только UDP. UDP — это облегченный метод передачи, не требующий процедуры установления соединения. Он не пересекается с управлением повторной передачей TCP-сообщений, идущих туда и обратно внутри туннеля. Существует известная проблема: когда TCP накладывается поверх TCP, при возникновении потери оба уровня повторно передают данные одновременно, и скорость значительно падает. Этот протокол структурно позволяет избежать этой проблемы.

При этом StageVPN записывает IP-адрес, с которого устройство обращалось к VPN-серверу при его изменении, как одну из записей подключения согласно закону. Сам факт возникновения роуминга означает, что он остается на сервере.