Hva er perfekt fremoverrettet hemmelighold, og hvorfor er det viktig?

Perfekt fremoverrettet hemmelighold (PFS, eller fremoverrettet hemmelighold) er en sikkerhetsfunksjon i krypteringssystemer som sikrer at tidligere kommunikasjon forblir sikker selv om en langsiktig privat nøkkel kompromitteres senere.

Vanligvis bruker krypterte systemer en hemmelig kryptografisk nøkkel som forblir den samme over en lengre tidsperiode. Hvis noen stjeler den nøkkelen etter at kommunikasjonen allerede har funnet sted, kan de potensielt dekryptere tidligere registrerte kommunikasjoner.

Se for deg at du jobber eksternt og logger inn på bedriftens gamle interne nettportal via HTTPS for å sende inn utgiftsrapporter eller personlig lønnsinformasjon. Systemet bruker en eldre TLS-konfigurasjon som ikke støtter perfekt fremoverrettet hemmelighold.

En angriper et eller annet sted langs nettverksbanen (for eksempel på et offentlig Wi-Fi eller en kompromittert ruter) tar opp den krypterte trafikken. De kan ikke lese den på det tidspunktet fordi den er kryptert.

Måneder senere opplever selskapet et brudd, og tjenerens langsiktige private krypteringsnøkkel lekker. Fordi systemet ikke brukte fremoverrettet hemmelighold, kan angriperen bruke den nøkkelen til å dekryptere den tidligere registrerte trafikken, noe som avslører den sensitive informasjonen du sendte inn tidligere.

Hvis systemet hadde brukt fremoverrettet hemmelighold, ville hver økt brukt midlertidige krypteringsnøkler som senere ble forkastet, slik at en lekket tjenernøkkel ikke ville ha tillatt en angriper å dekryptere den tidligere kommunikasjonen.

Perfekt fremoverrettet hemmelighold genererer nye, midlertidige øktsnøkler gjennom efemere asymmetriske nøkkelutvekslinger for hver kommunikasjonsøkt. Dette oppnås vanligvis ved bruk av efemere nøkkelutvekslingsprotokoller som Diffie-Hellman (DH) eller dens mer effektive elliptiske kurve-motpart, Elliptic Curve Diffie-Hellman (ECDH).

Elliptic Curve Diffie-Hellman er foretrukket av mange i dag fordi det gir samme sikkerhet som tradisjonell Diffie-Hellman, samtidig som det bruker mye mindre nøkkelstørrelser, noe som forbedrer ytelsen. Tradisjonell Diffie-Hellman avhenger av store primtall, og svake eller gjenbrukte parametervalg har blitt utnyttet(nytt vindu) tidligere.

Diagrammet nedenfor viser et TLS-håndtrykk med perfekt fremoverrettet hemmelighold. Både klienten og tjeneren genererer efemere nøkkelpar og utveksler sine offentlige nøkler for å utlede en delt øktshemmelighet. Fordi disse nøklene er efemere, forblir tidligere økter sikre selv om tjenerens langsiktige nøkkel kompromitteres senere.

• De fleste sikre nettsteder (HTTPS), inkludert nettbank og nettshopping. HTTPS bruker TLS til å kryptere nettstedstilkoblinger, og TLS 1.3 inkluderer fremoverrettet hemmelighold.
• Meldingsapper med ende-til-ende-kryptering, som Signal og WhatsApp. De roterer vanligvis nøkler hyppig, noen ganger per melding.
• VPN(nytt vindu)-apper som bruker moderne VPN-protokoller som WireGuard®(nytt vindu) og OpenVPN(nytt vindu) (med efemer Diffie-Hellman). Proton VPN støtter fremoverrettet hemmelighold(nytt vindu).
• Verktøy for SSH-fjerntilgang som OpenSSH (bygd inn i macOS og de fleste Linux-systemer) og PuTTY (en Windows-SSH-klient).
• E-posttjenester krypterer vanligvis e-post mens de sendes mellom tjenere, ofte ved bruk av TLS som støtter fremoverrettet hemmelighold, slik at utenforstående ikke enkelt kan avskjære dem. Men selve e-postleverandøren kan fremdeles være i stand til å lese lagrede e-poster med mindre de er beskyttet med kryptering som PGP.