WireGuard คืออะไร? โปรโตคอล VPN ที่ใช้โดยแอป StageVPN 8 คำถามและ 8 คำตอบ

ถาม WireGuard คืออะไร ใครเป็นผู้สร้าง และเพราะเหตุใด

WireGuard เป็นโปรโตคอล VPN และการนำไปใช้งานที่ออกแบบโดย Jason A. Donenfeld และเปิดตัวในปี 2017 เป้าหมายคือการลดจำนวนรายการการกำหนดค่า แก้ไขวิธีการเข้ารหัสเหลือเพียงวิธีเดียว และทำให้เป็นขนาดที่ผู้เชี่ยวชาญสามารถอ่านและตรวจสอบโค้ดทั้งหมดได้

โปรโตคอล VPN คือชุดกฎสำหรับอุปกรณ์และเซิร์ฟเวอร์ในการระบุซึ่งกันและกัน แบ่งปันคีย์การเข้ารหัส และจัดทำแพ็คเกจและแลกเปลี่ยนข้อมูล โปรโตคอลที่มีอยู่มีตัวเลือกและขั้นตอนการเจรจามากมายเพื่อปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมต่างๆ ตัวเลือกเพิ่มเติมส่งผลให้โค้ดมีขนาดใหญ่ขึ้น ความเป็นไปได้ในการสร้างการกำหนดค่าที่อ่อนแอเนื่องจากข้อผิดพลาดในการกำหนดค่าก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน WireGuard ใช้แนวทางตรงกันข้าม เราลดจำนวนตัวเลือกและทำให้โค้ดสั้นลง

ขนาดโค้ดขึ้นอยู่กับการใช้งานและระยะเวลา ดังนั้นไม่ควรอ่าน 'ประมาณ 4,000 บรรทัด' เป็นค่าปัจจุบันที่แน่นอน แต่เป็น 'ลำดับความสำคัญที่เล็กกว่าการใช้งาน VPN อื่น ๆ ' แอป StageVPN ใช้การใช้งาน WireGuard นี้บน iPhone·iPad และ Android StageVPN สำหรับ Chrome ซึ่งเป็นส่วนขยายของ Chrome เป็นพร็อกซี HTTPS แทนที่จะเป็น WireGuard ข้อแตกต่างระหว่างทั้งสองวิธีก็คือ เบราว์เซอร์ VPN กับ App VPNมันถูกปกคลุมอยู่ใน

ถาม: การเชื่อมต่อ WireGuard ทำตามลำดับใด

การเชื่อมต่อถูกสร้างขึ้นด้วยการจับมือกันของสองข้อความ หนึ่งรอบการเดินทาง เมื่อผู้ริเริ่มส่งข้อความเริ่มต้นและผู้ตอบกลับส่งคืนข้อความตอบกลับ ทั้งสองฝ่ายจะคำนวณคีย์เซสชันเดียวกันและแลกเปลี่ยนข้อมูลทันที

การจับมือกันเป็นกระบวนการที่ทั้งสองฝ่ายระบุกันและกันและตกลงเกี่ยวกับคีย์เข้ารหัสก่อนที่จะเริ่มการสื่อสาร การจับมือของ WireGuard เป็นไปตามรูปแบบ IK ของกรอบเสียงรบกวน รูปแบบ IK กำหนดให้ผู้ริเริ่มทราบรหัสสาธารณะของผู้ตอบกลับล่วงหน้า แอป StageVPN เป็นไปตามเงื่อนไขนี้เนื่องจากได้รับรหัสสาธารณะของเซิร์ฟเวอร์เพื่อเชื่อมต่อในการกำหนดค่า VPN

การประทับเวลาในข้อความเริ่มต้นจะป้องกันการโจมตีซ้ำ การโจมตีแบบเล่นซ้ำคือการโจมตีที่ผู้โจมตีบันทึกข้อความปกติและส่งอีกครั้งในภายหลัง เซิร์ฟเวอร์จะละทิ้งข้อความหากการประทับเวลาเก่ากว่าการส่งครั้งก่อนจากอุปกรณ์เดียวกัน

MAC แรกสามารถสร้างขึ้นได้โดยการรู้รหัสสาธารณะของเซิร์ฟเวอร์ ดังนั้นเซิร์ฟเวอร์จึงไม่ตอบสนองต่อแพ็กเก็ตที่ส่งโดยเครื่องสแกนที่ไม่ทราบรหัสสาธารณะของเซิร์ฟเวอร์ จากภายนอก เป็นการยากที่จะบอกได้ว่ามีเซิร์ฟเวอร์ VPN บนพอร์ตนั้นหรือไม่ เมื่อเซิร์ฟเวอร์โอเวอร์โหลด การตอบสนองของคุกกี้จะถูกส่งก่อนทำการคำนวณจำนวนมาก เป็นอุปกรณ์ที่ประมวลผลเฉพาะคำขอที่มีที่อยู่ต้นทางที่ได้รับการยืนยันว่าเป็นของแท้ ป้องกันการโจมตีที่ทำให้เซิร์ฟเวอร์ยุ่งอยู่กับที่อยู่ปลอม

ถาม WireGuard ใช้เทคนิคการเข้ารหัสแบบใด

ตั้งค่าวิธีการเข้ารหัสเพียงวิธีเดียวสำหรับแต่ละบทบาท และใช้โดยไม่ต้องเจรจา หากพบปัญหาเกี่ยวกับเทคนิค แทนที่จะเพิ่มตัวเลือก เราจะเปลี่ยนเวอร์ชันของโปรโตคอลเพื่อให้การใช้งานทั้งหมดเคลื่อนไปพร้อมกัน

ชื่อเต็มของการจับมือตามที่เขียนไว้ในเอกสารอย่างเป็นทางการคือ Noise_IKpsk2_25519_ChaChaPoly_BLAKE2s ชื่อคือโครงร่าง IK ย่อมาจาก Handshake Pattern, psk2 ย่อมาจาก Pre-shared Key, 25519 ย่อมาจาก Key Exchange Curve, ChaChaPoly ย่อมาจาก Data Cipher และ BLAKE2s ย่อมาจาก Hash

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าไม่มีขั้นตอนการเจรจา ในโปรโตคอลที่แลกเปลี่ยนรายการการเข้ารหัส เช่น TLS หรือ IKEv2 มีการศึกษาการโจมตีแบบดาวน์เกรดเพื่อหลอกให้ผู้โจมตีเลือกการเข้ารหัสที่อ่อนแอ WireGuard ไม่มีรายการของตัวเองให้เลือก ดังนั้นจึงไม่มีประเด็นใดที่การโจมตีดังกล่าวจะเกิดขึ้น

psk2 หรือคีย์ที่แบ่งใช้ล่วงหน้าเป็นคุณลักษณะทางเลือก ด้วยการเพิ่มเลเยอร์ของคีย์สมมาตรที่ด้านบนของการเข้ารหัสคีย์สาธารณะ จะเป็นการป้องกันเพิ่มเติมในการปกป้องเนื้อหาการสื่อสาร แม้ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคตจะทำลาย Curve25519 ก็ตาม นี่เป็นคุณสมบัติเสริม ดังนั้นความพร้อมใช้งานจึงแตกต่างกันไปตามบริการ StageVPN ไม่มีการเข้ารหัสแบบต้านทานควอนตัมเป็นคุณสมบัติที่นำเสนอ

ความปลอดภัยของการออกแบบได้รับการตรวจสอบทางวิชาการหลายครั้ง โครงการ WireGuard รวบรวมการวิจัยการตรวจสอบอย่างเป็นทางการบนเว็บไซต์อย่างเป็นทางการ รวมถึงการตรวจสอบเชิงสัญลักษณ์โดยใช้เครื่องพิสูจน์ Tamarin และการพิสูจน์การคำนวณโดยใช้ CryptoVerif อย่างไรก็ตาม การตรวจสอบอย่างเป็นทางการถือเป็นข้อพิสูจน์ของการออกแบบโปรโตคอล เราไม่รับประกันคุณภาพการใช้งานหรือการทำงานของเซิร์ฟเวอร์ของแต่ละแอป ดังนั้นจึงจำเป็นต้องอัปเดตแอปให้ทันสมัยอยู่เสมอและตรวจสอบนโยบายการบันทึกของผู้ให้บริการ

ถาม คีย์เซสชันเปลี่ยนแปลงบ่อยแค่ไหน?

คีย์เซสชันจะถูกแทนที่ด้วยการจับมือกันใหม่ทุกๆ สองนาทีโดยประมาณ การเปลี่ยนทดแทนจะเกิดขึ้นในขณะที่สื่อสารกับคีย์ที่มีอยู่ ดังนั้นผู้ใช้จึงไม่สังเกตเห็นการหยุดชะงักใดๆ

เหตุผลที่คุณเปลี่ยนคีย์บ่อยครั้งก็เนื่องมาจากการรักษาความปลอดภัยล่วงหน้า การรักษาความปลอดภัยล่วงหน้าเป็นคุณสมบัติที่ป้องกันไม่ให้เนื้อหาการสื่อสารของเซสชันที่สิ้นสุดแล้วถูกเผยแพร่ แม้ว่าคีย์ส่วนตัวระยะยาวของอุปกรณ์จะถูกเปิดเผยในภายหลังก็ตาม WireGuard สร้างคีย์ชั่วคราวใหม่สำหรับการจับมือแต่ละครั้ง และล้างคีย์ที่ใช้ออกจากหน่วยความจำ แม้ว่าคีย์เซสชันเดียวจะรั่วไหล ขอบเขตของผลกระทบจะถูกจำกัดอยู่เพียงไม่กี่นาทีที่ใช้คีย์

นอกจากนี้ยังมีกฎสำหรับการพยายามจับมือกัน หากไม่มีการตอบสนอง จะพยายามอีกครั้งทุกๆ 5 วินาที (REKEY_TIMEOUT) หากไม่มีการตอบสนองเป็นเวลา 90 วินาที (REKEY_ATTEMPT_TIME) ความพยายามจะหยุดลง หากไม่มีข้อมูลที่จะส่งภายใน 10 วินาที (KEEPALIVE_TIMEOUT) หลังจากได้รับข้อมูล จะมีการส่งแพ็กเก็ต Keepalive ที่ว่างเปล่าเพื่อให้อีกฝ่ายสามารถยืนยันการตอบสนองได้

WireGuard ได้รับการออกแบบมาเพื่อไม่ทำการจับมือหากไม่มีข้อมูลที่จะส่ง อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ที่อยู่หลังเราเตอร์หรืออุปกรณ์ของผู้ให้บริการ (NAT) มักใช้การตั้งค่า (PersistentKeepalive) ที่จะส่งแพ็กเก็ตว่างเป็นระยะๆ เพื่อป้องกันไม่ให้ข้อมูลการเชื่อมต่อถูกลบ คำแนะนำอย่างเป็นทางการแนะนำช่วงเวลา 25 วินาที การกำหนดค่า VPN ของแอป StageVPN จะใช้เวลา 25 วินาทีตามค่าเริ่มต้นด้วย (ณ เดือนกันยายน 2569)

ถาม WireGuard แตกต่างจาก OpenVPN และ IKEv2/IPsec อย่างไร

WireGuard เป็นโปรโตคอลที่ลดตัวเลือกและลดรหัส OpenVPN และ IKEv2/IPsec เป็นโปรโตคอลที่มีการเจรจาและตัวเลือกมากมายเพื่อให้เหมาะกับสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย

รูปด้านบนแสดงความแตกต่างในขนาดโค้ด วิธีการส่ง และวิธีการเจรจารหัสผ่าน ตารางด้านล่างสรุปความแตกต่างที่เหลือซึ่งไม่แสดงในรูป ปัจจุบันทั้งสามอย่างนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ปรัชญาการออกแบบของพวกเขานั้นแตกต่างออกไป มากกว่าที่จะมีความเหนือกว่าอย่างไม่มีเงื่อนไข

ความเร็วไม่ได้ถูกกำหนดโดยโปรโตคอลเพียงอย่างเดียว ระยะทางไปยังเซิร์ฟเวอร์ คุณภาพของสายในพื้นที่ ความแออัดของเซิร์ฟเวอร์ และประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ล้วนมีบทบาทสำคัญ WireGuard มีขั้นตอนง่ายๆ และการดำเนินการเข้ารหัสเล็กน้อย ดังนั้นจึงมักจะรวดเร็วภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน ไม่ได้หมายความว่ามันจะเร็วเสมอไป หากความเร็วที่รับรู้ต่ำ สิ่งแรกที่ต้องทำคือเปลี่ยนไปใช้เซิร์ฟเวอร์ใกล้เคียงแล้วเปรียบเทียบ

ถาม: 'การกำหนดเส้นทางคีย์การเข้ารหัส' คืออะไร โดยที่คีย์สาธารณะกลายเป็นที่อยู่

การกำหนดเส้นทางคีย์การเข้ารหัสเป็นวิธีการที่รวมคีย์สาธารณะของอีกฝ่ายและช่วงที่อยู่ IP (AllowedIP) ที่อีกฝ่ายสามารถใช้ได้ และใช้ชุดรวมนี้เพื่อกำหนดทั้งเมื่อส่งและรับแพ็กเก็ต เมื่อส่ง ให้พิจารณาว่ากุญแจสาธารณะใดที่จะเข้ารหัสด้วยที่อยู่ปลายทาง และเมื่อได้รับ ให้ตรวจสอบว่ากุญแจสาธารณะที่ถอดรหัสสำเร็จนั้นมีคุณสมบัติที่จะใช้ที่อยู่ต้นทางหรือไม่

โครงสร้างนี้มีข้อดีสองประการ: ประการแรก เซิร์ฟเวอร์จะรับรู้แพ็กเก็ตจาก IP ทันเนลที่เป็นของแท้ก็ต่อเมื่อมีการถอดรหัสด้วยคีย์สาธารณะที่เชื่อมโยงกับ IP นั้น แม้ว่าอุปกรณ์อื่นจะเลียนแบบ IP ของช่องสัญญาณ แต่ก็ไม่สามารถถอดรหัสได้และแพ็กเก็ตจะถูกละทิ้ง ประการที่สอง กฎไฟร์วอลล์และกฎรหัสผ่านจะรวมกันเป็นหนึ่งเดียว ผู้ดูแลระบบจะต้องคงไว้เพียงบรรทัดเดียว: 'รหัสสาธารณะนี้คือช่วงที่อยู่นี้'

หากคุณตั้งค่า AllowedIPs เป็น 0.0.0.0/0 และ ::/0 บนอุปกรณ์ผู้ใช้ การสื่อสาร IPv4 และ IPv6 ทั้งหมดจะกลายเป็นช่องทางแบบเต็มไปยังเซิร์ฟเวอร์เดียว แอป StageVPN ใช้วิธีนี้ รายการหลักของการกำหนดค่า WireGuard ที่แอปได้รับจากเซิร์ฟเวอร์มีดังต่อไปนี้

MTU คือขนาดสูงสุดของแพ็กเก็ตที่สามารถส่งได้ในคราวเดียว WireGuard เข้ารหัสแพ็กเก็ตดั้งเดิมและนำกลับเข้าไปในแพ็กเก็ต UDP โดยเพิ่มขนาดตามส่วนหัว ดังนั้น ต้องตั้งค่า MTU ในทันเนลให้เล็กกว่า MTU ในบรรทัด เพื่อป้องกันไม่ให้แพ็กเก็ตถูกแยกส่วนหรือละทิ้ง บันทึกการเข้าถึงข้อมูลใดบ้างและจำนวนเท่าใดที่จะถูกเก็บไว้? ประกาศการจัดเก็บบันทึกการเข้าถึงมันเปิดให้ประชาชนทั่วไป

ถาม: หาก WireGuard มีความแข็งแกร่ง การใช้งานอินเทอร์เน็ตทั้งหมดของฉันจะปลอดภัยหรือไม่

เลขที่. ส่วนที่ WireGuard ปกป้องนั้นมาจากอุปกรณ์ของคุณไปยังเซิร์ฟเวอร์ VPN และความปลอดภัยนอกเหนือจากนั้นจะถูกกำหนดโดย HTTPS ของไซต์และนโยบายการบันทึกของผู้ให้บริการ

ในสองส่วนด้านซ้ายของรูปภาพ ผู้ใช้ Wi-Fi สาธารณะ ผู้ให้บริการ Wi-Fi และผู้ให้บริการรายอื่นจะดูเนื้อหาและปลายทางของการสื่อสารได้ยาก หลังจากที่คุณออกจากเซิร์ฟเวอร์ VPN มันก็เหมือนกับอินเทอร์เน็ตทั่วไป ขอย้ำอีกครั้งว่าที่อยู่นั้นเป็นไซต์ที่ขึ้นต้นด้วย https:// หรือไม่ ความเสี่ยงนอกระเบียบการจะต้องจัดทำแยกกัน

• ส่วนหลังเซิร์ฟเวอร์ VPN: ไซต์ที่ไม่ใช้ HTTPS จะไม่ถูกเข้ารหัสจากเซิร์ฟเวอร์ VPN ไปยังไซต์
• ไว้วางใจในผู้ประกอบการ: เนื่องจากโครงสร้างของเซิร์ฟเวอร์ WireGuard จึงทราบรหัสสาธารณะ, IP ของช่องสัญญาณ และที่อยู่การเข้าถึงล่าสุดของแต่ละอุปกรณ์ นี่คือที่ที่คุณสามารถดู IP ปลายทางของการเชื่อมต่อของคุณได้ เพื่อให้เป็นไปตามพระราชบัญญัติคุ้มครองความลับในการสื่อสาร StageVPN จะลบบันทึกการเข้าถึงโดยอัตโนมัติหลังจาก 93 วัน และไม่บันทึกเนื้อหาการสื่อสาร เหตุผลก็คือ เหตุใดเราจึงเปิดเผยนโยบายการเก็บรักษาบันทึกการเข้าถึงของเราอธิบาย
• ภัยคุกคามภายในอุปกรณ์ของคุณ: แอพที่เป็นอันตรายหรือหน้าฟิชชิ่งคือปัญหาที่เกิดขึ้นภายในอุโมงค์นั่นคือบนอุปกรณ์ของคุณ โปรโตคอลไม่ได้หยุดมัน การแบ่งคือ VPN ใดที่ป้องกันและไม่สามารถป้องกันได้โปรดดูที่
• ทันทีที่การเชื่อมต่อขาดหายไป: ในขณะที่อุโมงค์ถูกตัดการเชื่อมต่อ การสื่อสารสามารถออกไปตามเส้นทางปกติได้ ตรวจสอบสถานะการเชื่อมต่อของแอปก่อนดำเนินการใดๆ ที่ละเอียดอ่อน นิสัยบนเครือข่ายสาธารณะ กฎความปลอดภัย Wi-Fi สาธารณะฉันจัดมันไว้ใน.
• DNS และ IPv6: หากแอป VPN อื่นหรือการตั้งค่า DNS แยกของอุปกรณ์ของคุณเปลี่ยนเส้นทาง ข้อความค้นหาอาจออกจากอุโมงค์ วิธีการตรวจสอบ คำแนะนำเกี่ยวกับการรั่วไหลของ DNS และการรั่วไหลของ WebRTCมันอยู่ใน

เมื่อคุณเชื่อมต่อครั้งแรก iPhone จะขอให้คุณเพิ่มการกำหนดค่า VPN และ Android จะขอให้คุณอนุญาตคำขอเชื่อมต่อ VPN คุณต้องอนุญาตเพื่อให้แอปสามารถสร้างอุโมงค์ WireGuard ได้ สั่งซื้อตามอุปกรณ์ เริ่มต้นใช้งานบน iPhone/iPadและ เริ่มต้นใช้งานบน Androidและขอบเขตของบทบัญญัติคือ คุณสมบัติและขอบเขตของการเสนอขายคุณสามารถตรวจสอบได้ที่นี่

ถาม: เหตุใดการเชื่อมต่อจึงยังคงอยู่แม้ว่าจะเปลี่ยนจาก Wi-Fi เป็น LTE แล้ว

เนื่องจาก WireGuard ระบุอุปกรณ์ด้วยรหัสสาธารณะ ไม่ใช่ที่อยู่ IP แม้ว่าเครือข่ายจะเปลี่ยนแปลงและ IP เปลี่ยนไป เซิร์ฟเวอร์จะจดจำที่อยู่ที่แพ็กเก็ตที่ถอดรหัสมาถึงครั้งล่าสุดและตอบกลับด้วยที่อยู่นั้น

ลักษณะการทำงานนี้เรียกว่าการโรมมิ่ง สมาร์ทโฟนสลับระหว่าง Wi-Fi ที่บ้าน Wi-Fi ร้านกาแฟ และ LTE/5G ขณะเดินทางหลายครั้งต่อวัน หากเชื่อมต่อ VPN ใหม่ตั้งแต่ต้นทุกครั้ง จะมีช่วงเวลาที่ข้อความและการสตรีมจะหยุดลง WireGuard จัดการการเปลี่ยนแปลงนี้เป็นพฤติกรรมเริ่มต้นของโปรโตคอล ไม่จำเป็นต้องตั้งค่าแยกต่างหาก

WireGuard ใช้ UDP เท่านั้น UDP เป็นวิธีการรับส่งข้อมูลแบบน้ำหนักเบาที่ไม่ต้องมีขั้นตอนการสร้างการเชื่อมต่อ ไม่ทับซ้อนกับการควบคุมการส่งสัญญาณซ้ำของการสื่อสาร TCP ไปมาภายในอุโมงค์ มีปัญหาที่ทราบกันว่าเมื่อ TCP ถูกเลเยอร์บน TCP เมื่อเกิดการสูญเสีย ทั้งสองเลเยอร์จะส่งอีกครั้งพร้อมกันและความเร็วจะลดลงอย่างมาก WireGuard หลีกเลี่ยงปัญหานี้ในทางสถาปัตยกรรม

ในขณะเดียวกัน StageVPN จะบันทึกที่อยู่ IP ที่อุปกรณ์เข้าถึงเซิร์ฟเวอร์ VPN เมื่อมีการเปลี่ยนแปลง เป็นหนึ่งในบันทึกการเชื่อมต่อตามกฎหมาย ความจริงที่ว่าการโรมมิ่งเกิดขึ้นหมายความว่ามันยังคงอยู่บนเซิร์ฟเวอร์