VPN WireGuard принят в ветку net-next и намечен для включения в ядро Linux 5.6
9 декабря 2019 года
Дэвид Миллер ( David S. Miller), отвечающий за сетевую подсистему ядра Linux, принял в состав ветки net-next патчи с реализацией VPN-интерфейса от проекта WireGuard. В начале следующего года изменения, накапливаемые в ветке net-next, лягут в основу выпуска ядра Linux 5.6.
Попытки продвижения кода WireGuard в основной состав ядра предпринимались последние несколько лет, но оставались без результата из-за привязки к собственным реализациям криптографических функций, которые применялись для повышения производительности. Вначале данные функции были предложены для ядра в качестве дополнительного низкоуровневого API Zinc, который со временем смог бы заменить штатный Crypto API.
После переговоров на конференции Kernel Recipes, создатели WireGuard в сентябре приняли компромиссное решение перевести свои патчи на использование имеющегося в ядре Crypto API, к которому у разработчиков WireGuard имеются претензии в области производительности и общей безопасности. API Zinc было решено продолжать развивать, но как отдельный проект.
В ноябре разработчики ядра пошли на ответный компромисс и согласились перенести в основное ядро часть кода из Zinc. По сути, некоторые компоненты Zinc будут перенесены в ядро, но не как отдельный API, а как часть подсистемы Crypto API. Например, в Crypto API уже включены подготовленные в WireGuard быстрые реализации алгоритмов ChaCha20 и Poly1305.
В связи с предстоящей поставкой WireGuard в основном составе ядра, основатель проекта объявил о реструктуризации репозитория. Для упрощения разработки на смену монолитному репозиторию "WireGuard.git", который был рассчитан на обособленное существование, придут три отдельных репозитория, лучше подходящие для организации работы с кодом в основном ядре:
- wireguard-linux.git - полное дерево ядра с изменениями от проекта Wireguard, патчи из которого будут рецензироваться для включения в ядро и регулярно переноситься в ветки net/net-next.
- wireguard-tools.git - репозиторий для запускаемых в пространстве пользователя утилит и скриптов, таких как wg и wg-quick. Репозиторий можно использовать для создания пакетов в дистрибутивах.
- wireguard-linux-compat.git - репозиторий с вариантом модуля, поставляемым отдельной от ядра и включающим слой compat.h для обеспечения совместимости со старыми ядрами. Основная разработка будет вестись в репозитории wireguard-linux.git, но пока есть возможность и потребность у пользователей обособленный вариант патчей также будет поддерживаться в рабочем виде.
Напомним, что VPN WireGuard реализован на основе современных методов шифрования, обеспечивает очень высокую производительность, прост в использовании, лишён усложнений и хорошо зарекомендовал себя в ряде крупных внедрений, обрабатывающих большие объёмы трафика. Проект развивается с 2015 года, прошёл аудит и формальную верификацию применяемых методов шифрования. Поддержка WireGuard уже интегрирована в NetworkManager и systemd, а патчи для ядра входят в базовый состав дистрибутивов Debian Unstable, Mageia, Alpine, Arch, Gentoo, OpenWrt, NixOS, Subgraph и ALT.
В WireGuard применяется концепция маршрутизации по ключам шифрования, которая подразумевает привязку к каждому сетевому интерфейсу закрытого ключа и применение для связывания открытых ключей. Обмен открытыми ключами для установки соединения производится по аналогии с SSH. Для согласования ключей и соединения без запуска отдельного демона в пространстве пользователя применяется механизм Noise_IK из Noise Protocol Framework, похожий на поддержание authorized_keys в SSH. Передача данных осуществляется через инкапсуляцию в пакеты UDP. Поддерживается смена IP-адреса VPN-сервера (роуминг) без разрыва соединения с автоматической перенастройкой клиента.
Для шифрования используется потоковый шифр ChaCha20 и алгоритм аутентификации сообщений (MAC) Poly1305, разработанные Дэниелом Бернштейном ( Daniel J. Bernstein), Таней Ланге (Tanja Lange) и Питером Швабе (Peter Schwabe). ChaCha20 и Poly1305 позиционируются как более быстрые и безопасные аналоги AES-256-CTR и HMAC, программная реализация которых позволяет добиться фиксированного времени выполнения без задействования специальной аппаратной поддержки. Для генерации совместного секретного ключа применяется протокол Диффи-Хеллмана на эллиптических кривых в реализации Curve25519, также предложенной Дэниелом Бернштейном. Для хеширования используются алгоритм BLAKE2s (RFC7693).
При тестировании производительности WireGuard продемонстрировал в 3.9 раза более высокую пропускную способность и в 3.8 раз более высокую отзывчивость, по сравнению с OpenVPN (256-bit AES c HMAC-SHA2-256). По сравнению с IPsec (256-bit ChaCha20+Poly1305 и AES-256-GCM-128) в WireGuard наблюдается небольшое опережение по производительности (13-18%) и снижение задержек (21-23%). Тесты выполнены при использовании развиваемых проектом быстрых реализаций алгоритмов шифрования - перевод на штатный Crypto API ядра возможно приведёт к ухудшению показателей.
Источники
править
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.