什么是WireGuard？ StageVPN 应用程序使用的 VPN 协议 8 个问题和 8 个答案

问：什么是 WireGuard，它是谁创建的以及为什么？

WireGuard 是 Jason A. Donenfeld 设计的 VPN 协议和实现，于 2017 年发布。目标是减少配置项的数量，将加密方法固定为一种，并使其达到专家可以阅读和审查整个代码的大小。

VPN协议是设备和服务器相互识别、共享加密密钥、打包和交换数据的一组规则。现有协议有很多选项和协商步骤以适应各种环境。更多选项会导致更大的代码。由于配置错误而创建弱配置的可能性也增加了。 WireGuard采取了相反的方法。我们减少了选择的数量并缩短了代码。

代码大小取决于实现和时间安排。因此，“大约 4,000 行”不应被解读为确切的当前值，而应被解读为“比其他 VPN 实现小一个数量级”。 StageVPN 应用程序在 iPhone、iPad 和 Android 上使用此 WireGuard 实现。 StageVPN for Chrome 是 Chrome 扩展程序，是 HTTPS 代理而不是 WireGuard。两种方法的区别在于 浏览器 VPN 与应用程序 VPN它被覆盖在

问：WireGuard 连接的顺序是什么？

连接是通过两条消息的握手（一次往返）创建的。当发起方发送开始消息，响应方返回响应消息时，双方立即计算出相同的会话密钥并交换数据。

握手是两方在开始通信之前相互识别并就加密密钥达成一致的过程。 WireGuard 的握手遵循 Noise 框架的 IK 模式。 IK模式要求发起者提前知道响应者的公钥。 StageVPN 应用程序满足此条件，因为它接收要在 VPN 配置中连接的服务器的公钥。

启动消息中的时间戳可防止重放攻击。重放攻击是攻击者记录正常消息并稍后重新发送的攻击。如果时间戳早于同一设备上一次发送的消息，则服务器会丢弃该消息。

第一个 MAC 可以通过知道服务器的公钥来创建。因此，服务器不会响应不知道服务器公钥的扫描器发送的数据包。从外部看，甚至很难判断该端口上是否有 VPN 服务器。当服务器过载时，会先发送 cookie 响应，然后再执行繁重的计算。它是一种仅处理源地址被确认为真实的请求的设备，可防止因伪造地址而导致服务器繁忙的攻击。

问：WireGuard 使用什么加密技术？

为每个角色仅设置一种加密方法并无需协商即可使用。如果发现某项技术存在问题，我们不会添加选项，而是更改协议版本，以便所有实现一起移动。

官方文档中写的握手的全称是Noise_IKpsk2_25519_ChaChaPoly_BLAKE2s。名称就是方案。 IK 代表握手模式，psk2 代表可选预共享密钥，25519 代表密钥交换曲线，ChaChaPoly 代表数据密码，BLAKE2s 代表哈希。

值得注意的是，没有谈判阶段。在交换密码列表的协议（例如 TLS 或 IKEv2）中，已经研究了降级攻击来诱骗攻击者选择较弱的密码。 WireGuard 没有自己的列表可供选择。因此，建立这样的攻击是没有意义的。

psk2 或预共享密钥是一项可选功能。通过在公钥加密之上添加一层对称密钥，即使未来的量子计算机破解了 Curve25519，也可以提供额外的防御来保护通信内容。这是一项可选功能，因此可用性因服务而异。 StageVPN 不提供抗量子加密作为所提供的功能。

该设计的安全性已多次经过学术审查。 WireGuard 项目在其官方网站上收集了正式的验证研究，包括使用 Tamarin 证明器的符号验证和使用 CryptoVerif 的计算证明。然而，形式验证是协议设计的证明。我们不保证每个应用程序的实施质量或服务器运行。因此，仍然有必要保持应用程序处于最新状态并检查运营商的日志记录政策。

问：会话密钥多久更改一次？

会话密钥大约每两分钟更换一次新的握手。替换是在与现有密钥通信时进行的，因此用户不会注意到任何中断。

频繁更改密钥的原因是出于前向安全性的考虑。前向安全性是一种属性，即使设备的长期私钥后来暴露，也可以防止已结束会话的通信内容被释放。 WireGuard 为每次握手创建一个新的临时密钥，并从内存中清除所有使用过的密钥。即使单个会话密钥被泄露，影响范围也将仅限于该密钥被使用的几分钟内。

握手尝试也有规则。如果没有响应，它会每 5 秒重试一次 (REKEY_TIMEOUT)。如果 90 秒 (REKEY_ATTEMPT_TIME) 没有响应，尝试将停止。如果接收数据后10秒（KEEPALIVE_TIMEOUT）内没有数据发送，则发送一个空的keepalive数据包，以便对方确认响应。

WireGuard 设计为如果没有数据要发送，则不执行握手。然而，路由器或运营商设备 (NAT) 后面的设备通常使用一种设置 (PersistentKeepalive)，定期发送空数据包，以防止连接信息被删除。官方指导建议间隔时间为 25 秒。 StageVPN 应用程序的 VPN 配置默认情况下也使用 25 秒（截至 2026 年 9 月）。

问：WireGuard 与 OpenVPN 和 IKEv2/IPsec 有何不同？

WireGuard 是一种减少选项并减少代码的协议。 OpenVPN 和 IKEv2/IPsec 是具有许多协商和选项的协议，以适应各种环境。

上图展示了代码大小、传输方式、密码协商方式的差异。下表总结了图中未显示的其余差异。这三种目前都被广泛使用，但它们的设计理念不同，而不是一种绝对优越。

速度不仅仅由协议决定。到服务器的距离、本地线路质量、服务器拥塞和设备性能都会产生影响。 WireGuard 程序简单，加密操作轻，因此在相同条件下往往速度很快。这并不是说它总是很快。如果感知到速度较低，首先要做的就是切换到附近的服务器进行比较。

问：什么是公钥成为地址的“加密密钥路由”？

加密密钥路由是一种将对方的公钥与对方可以使用的IP地址范围（AllowedIPs）进行捆绑的方法，并在发送和接收数据包时使用这个捆绑来确定两者。发送时判断用目的地址用哪个公钥加密，接收时检查解密成功的公钥是否有资格使用源地址。

这种结构有两个优点：首先，只有当来自隧道 IP 的数据包使用与该 IP 绑定的公钥解密时，服务器才会将其识别为真实数据包。即使其他设备模仿隧道IP，也无法解密，数据包将被丢弃。其次，防火墙规则和密码规则合二为一。管理员只需要维护一行：“这个公钥就是这个地址范围。”

如果您在用户设备上将AllowedIPs 设置为0.0.0.0/0 和::/0，则所有IPv4 和IPv6 通信将成为到一台服务器的完整隧道。 StageVPN 应用程序使用此方法。下面列出了应用程序从服务器接收的 WireGuard 配置的主要项目。

MTU 是一次可以发送的数据包的最大大小。 WireGuard 加密原始数据包并将其放回到 UDP 数据包中，通过标头增加大小。因此，隧道中的MTU必须设置得小于线路中的MTU，以防止报文分片或丢弃。保留什么以及多少访问记录？ 访问记录存储通知它向公众开放。

问：如果 WireGuard 很强大，我的整个互联网使用是否安全？

不。 WireGuard 保护的部分是从您的设备到 VPN 服务器，除此之外的安全性由站点的 HTTPS 和运营商的日志记录策略决定。

在图中的左侧两部分中，公共Wi-Fi的其他用户、Wi-Fi运营商和运营商很难看到通信的内容和目的地。离开 VPN 服务器后，它就像普通互联网一样。因此，该地址是否是以 https:// 开头的网站变得很重要。协议之外的风险必须单独准备。

• VPN 服务器之后的部分：不使用 HTTPS 的站点不会从 VPN 服务器到站点进行加密。
• 对运营商的信任：由于其结构，WireGuard 服务器知道每个设备的公钥、隧道 IP 和上次访问地址。您还可以在此处查看连接的目标 IP。根据通信秘密保护法规定，StageVPN会在93天后自动删除访问记录，并且不记录通信内容。原因是 我们为什么要披露我们的访问记录保留政策？解释道。
• 您的设备内部的威胁：恶意应用程序或网络钓鱼页面是隧道内部（即您的设备上）发生的问题。协议并没有阻止它。划分是 VPN 能阻止什么和不能阻止什么请参考。
• 连接断开的那一刻：隧道断开时，可以通过正常路由进行通信。在执行任何敏感操作之前，请检查应用程序的连接状态。使用公共网络的习惯 公共Wi-Fi安全规则我把它组织在 .
• DNS 和 IPv6：如果另一个 VPN 应用程序或您设备的单独 DNS 设置更改了路由，查询可能会超出隧道。如何检查 DNS 泄露和 WebRTC 泄露指南它是在

当您首次连接时，iPhone 会要求您添加 VPN 配置，Android 会要求您允许 VPN 连接请求。您必须允许此操作，应用程序才能创建 WireGuard 隧道。按设备订购 iPhone/iPad 使用入门和 Android 入门提供的范围是 产品特点和范围您可以在这里查看。

问：为什么从 Wi-Fi 更改为 LTE 后连接仍然保持？

这是因为 WireGuard 通过公钥而不是 IP 地址来识别设备。即使网络发生变化并且 IP 发生变化，服务器也会记住解密数据包最后到达的地址并使用该地址进行响应。

这种行为称为漫游。智能手机每天在移动过程中多次在家庭 Wi-Fi、咖啡馆 Wi-Fi 和 LTE/5G 之间切换。如果每次都从头重新连接 VPN，那么消息传递和流媒体传输将会有一段时间停止。 WireGuard 将此转换作为协议默认行为来处理。无需单独设置。

WireGuard 仅使用 UDP。 UDP 是一种轻量级传输方法，不需要连接建立过程。它与隧道内来回 TCP 通信的重传控制不重叠。有一个已知的问题，当 TCP 分层在 TCP 之上时，当发生丢失时，两层同时重传，速度会显着下降。 WireGuard 在架构上避免了这个问题。

同时，StageVPN会在设备访问VPN服务器的IP地址发生变化时，依法记录该地址，作为连接记录之一。漫游发生的事实意味着它保留在服务器上。