O que é a perfeita confidencialidade de encaminhamento e por que motivo é importante?

A perfeita confidencialidade de encaminhamento (PFS, ou confidencialidade de encaminhamento) é uma funcionalidade de segurança em sistemas de encriptação que garante que as comunicações passadas permaneçam seguras, mesmo que uma chave privada de longo prazo seja posteriormente comprometida.

Normalmente, os sistemas encriptados utilizam uma chave criptográfica secreta que permanece a mesma durante um longo período de tempo. Se alguém roubar essa chave após a comunicação já ter ocorrido, poderá potencialmente desencriptar comunicações registadas anteriormente.

Imagine que está a trabalhar remotamente e a iniciar sessão no antigo portal web interno da sua empresa através de HTTPS para enviar relatórios de despesas ou informações pessoais de folha de pagamento. O sistema utiliza uma configuração de TLS mais antiga que não suporta a perfeita confidencialidade de encaminhamento.

Um atacante algures no caminho da rede (por exemplo, numa rede Wi-Fi pública ou num router comprometido) regista o tráfego encriptado. Não o conseguem ler na altura porque está encriptado.

Meses mais tarde, a empresa sofre um incidente de segurança e a chave de encriptação privada de longo prazo do servidor sofre uma fuga. Como o sistema não utilizava a confidencialidade de encaminhamento, o atacante pode utilizar essa chave para desencriptar o tráfego registado anteriormente, expondo as informações confidenciais que enviou anteriormente.

Se o sistema tivesse utilizado a confidencialidade de encaminhamento, cada sessão teria utilizado chaves de encriptação temporárias que seriam posteriormente descartadas, de modo que uma fuga da chave do servidor não teria permitido a um atacante desencriptar essas comunicações passadas.

A perfeita confidencialidade de encaminhamento gera chaves de sessão novas e temporárias através de trocas de chaves assimétricas efémeras para cada sessão de comunicação. Isto é normalmente alcançado através de protocolos de troca de chaves efémeras, como o Diffie-Hellman (DH) ou a sua contraparte de curva elíptica mais eficiente, o Elliptic Curve Diffie-Hellman (ECDH).

O Elliptic Curve Diffie-Hellman é amplamente preferido hoje em dia porque oferece a mesma segurança que o Diffie-Hellman tradicional, ao mesmo tempo que utiliza tamanhos de chave muito menores, o que melhora o desempenho. O Diffie-Hellman tradicional baseia-se em números primos grandes, e escolhas de parâmetros fracas ou reutilizadas foram exploradas(nova janela) no passado.

O diagrama abaixo mostra um handshake de TLS com perfeita confidencialidade de encaminhamento. Tanto o cliente como o servidor geram pares de chaves efémeras e trocam as suas chaves públicas para obter um segredo de sessão partilhado. Como essas chaves são efémeras, as sessões passadas permanecem seguras mesmo que a chave de longo prazo do servidor seja posteriormente comprometida.

• A maioria dos sítios web seguros (HTTPS), incluindo banca e compras online. O HTTPS utiliza o TLS para encriptar ligações a sítios web, e o TLS 1.3 inclui a confidencialidade de encaminhamento.
• Aplicações de mensagens com encriptação ponto a ponto, como o Signal e o WhatsApp. Geralmente rodam as chaves com frequência, por vezes a cada mensagem.
• Aplicações de VPN(nova janela) que utilizam protocolos de VPN modernos, como o WireGuard®(nova janela) e o OpenVPN(nova janela) (com Diffie-Hellman efémero). O Proton VPN suporta a confidencialidade de encaminhamento(nova janela).
• Ferramentas de acesso remoto SSH, como o OpenSSH (incorporado no macOS e na maioria dos sistemas Linux) e o PuTTY (um cliente SSH para Windows).
• Os serviços de e-mail normalmente encriptam os e-mails enquanto estes são enviados entre servidores, recorrendo frequentemente a TLS que suportam a confidencialidade de encaminhamento, para que terceiros não os consigam intercetar facilmente. Contudo, o próprio fornecedor de e-mail poderá ainda conseguir ler e-mails armazenados, a menos que estes estejam protegidos com encriptação, como o PGP.