在安全和隐私方面,Signal 通常被视为加密消息应用中的黄金标准。但这种声誉到底有几分名副其实?在本文中,我们将调查 Signal 应用的安全程度,包括 Signal 协议——这一为 Signal 及其他类似应用提供安全保障的底层加密协议,例如 WhatsApp、Facebook Messenger、为 RCS 提供端到端加密的 Google Messages,以及为私密对话功能(现已停用)提供加密的 Skype。

什么是 Signal 应用?

Signal 是一款免费的端到端加密 (E2EE) 消息应用。端到端加密意味着消息在发件人的设备上加密,只能由预期的收件人解密,Signal 在传输或存储过程中均无法解密。因此,对于 WhatsApp 和 Facebook Messenger 这类流行但封闭、且不太注重隐私的应用而言,Signal 是一个颇具吸引力的替代选择(我们将在下文详细介绍)。

Signal 的所有者是谁?

Signal 和 Signal 协议均为开放源码项目,这意味着任何人都可以验证、使用和修改其代码。二者由 Signal 基金会开发,这是一家总部位于美国的 501(c)(3) 非营利组织(新窗口),由著名密码学家、隐私活动家 Moxie Marlinspike 和 WhatsApp 联合创始人 Brian Acton 创立。Brian Acton 于 2018 年离开 Facebook 后捐赠了 50,000,000 美元,为该基金会的创立提供了启动资金。

Signal 如何盈利?

Signal 基金会以“打造让人们能够自由沟通、无所畏惧、毫无拘束的隐私工具”为目标,其非营利性质的独立性使其能够拒绝硅谷典型的融资模式,将隐私置于股东利润之上,正如 Proton Foundation 对 Proton 所做的那样。

至关重要的是,Signal 基金会“没有可供出售的数据,没有可以出售数据的广告主,也没有能从这种出售中获利的股东”。为支持 Signal 和 Signal 协议的开发,其资金来源包括:

  • 个人捐赠(主要来源)
  • Signal Sustainer(新窗口) 订阅(一种日益增长的收入来源,可使个人捐赠定期化)
  • 慈善资助
  • Brian Acton 的捐赠基金(至今仍是基金会的财务稳定支柱)

Signal 安全性如何?

Signal 上的所有消息均由 Signal 协议保护,这是一种现代异步端到端加密消息协议,由三大核心组件构成:

1. X3DH (扩展三重 Diffie–Hellman)

在向联系人发送第一条消息之前,您的应用会从 Signal 服务器获取对方的公钥,并利用这些公钥创建一个只有您的设备和联系人的设备才能计算出的共享密钥。

尽管服务器会协助传递消息,但它对密钥一无所知。可以将其想象为把一个上锁的包裹放在某人的门口,只有对方独有的钥匙才能打开。

Signal 现已升级最初的 X3DH 密钥协商协议,使其具备抗后量子攻击能力,公司将其命名为 PQXDH(新窗口),该设计已受到安全专家的广泛赞誉(新窗口)。

了解更多关于非对称密钥加密的信息(新窗口)

2. 双棘轮 (Double Ratchet)

该算法确保您的消息密钥自动且无感地不断更换。会话开始后,每条消息都使用永不重复的新密钥进行加密。这提供了前向保密(新窗口),即使某条消息被泄露,其他所有消息仍将保持安全。

3. Sesame 协议

该算法在异步和多设备环境下管理消息加密会话。由于每条消息都拥有唯一的一次性密钥,Signal 能够应对以下情况:

  • 消息延迟到达
  • 消息乱序到达
  • 连接暂时中断

为此,Sesame 会在您的设备上本地保存少量未使用密钥的“储备”,以便安全地解码延迟到达的消息。它还负责处理多设备支持(消息会被多次加密——每台设备一次)和群组消息传递(每个人都会收到您的消息的一份唯一加密副本)。

由于每条消息都经过唯一加密,即使 Signal 服务器被黑客攻击或您丢失设备,您的会话仍能保持私有。

数据本身使用经过验证的加密原语进行保护,例如 AES‑GCM 或 ChaCha20‑Poly1305,并配合 d25519 数字签名来证明消息确实来自正确的人。

在 Signal 应用中,您可以通过在其他已信任的频道上比对安全号码来验证新联系人的身份。您还可以设置注册锁 PIN(Signal PIN),以防止 SIM 卡劫持攻击——即黑客在其他设备上重新注册您的 Signal 帐户。

Signal 协议的安全性问题

尽管 Signal 协议总体上被认为是安全的,但仍有一些问题您应该了解。

0-click 去匿名化攻击

2025 年初,一名安全研究人员(化名“Daniel”的高中生)发布了一个概念验证性的0-click 去匿名化攻击(新窗口),该攻击滥用内容分发网络 (CDN,主要为 Cloudflare) 缓存图像的方式,可在 250 英里的半径范围内对 Signal 和其他应用(如 Discord)的用户进行地理定位。

Cloudflare 已通过发布补丁作出回应,但“Daniel”声称这并不能从根本上解决问题。Signal 方面则认为这一问题源于 CDN 的工作方式,因此不在其职责范围内。如果在使用 Signal 时需要真正的匿名性,Signal 建议使用开放(新窗口)–源码 VPN(新窗口) 或 Tor(新窗口)。

审计不够一致

Signal 协议已经过众多独立的第三方审计(新窗口)。虽然发现了一些问题,但随后均已修复。该协议本身(而不仅仅是特定实现)仍被广泛认为在密码学上十分强大,且多年来的形式化分析(新窗口)未发现其核心设计存在重大缺陷,例如其前向保密、端到端加密或 Double Ratchet 算法。

然而,目前尚无完全最新的审计涵盖整个应用生态系统,包括所有当前版本和应用平台、服务器和存储代码、用户界面以及更新机制。

Signal 是否私有?

任何使用 Signal 协议的应用都是安全的,这意味着未经授权的用户(包括该公司本身)无法访问您的文字消息以及语音或视频通话的内容。

然而,Signal 协议并不保护您的元数据,因此应用开发者可以看到您与谁通信、何时通信、通信频率以及通信时长。因此,Signal 协议本身并不能提供隐私保护。

Signal(由 Signal 基金会开发的应用)与大多数其他使用 Signal 协议的应用的不同之处在于,它不会收集您的元数据。Signal 仅保存“用户注册 Signal 的日期和时间,以及用户最后一次连接 Signal 服务的日期”。这一说法已在法庭上得到证实(新窗口)。

Signal 的隐私问题

同样,尽管 Signal 因尊重用户隐私而广受赞誉,但仍存在一些(相当轻微的)问题。

电话号码

您必须使用有效的电话号码注册才能匹配联系人。不过,自 2024 年起,Signal 引入了用户名功能,让您可以对他人隐藏自己的电话号码(即使在群组聊天中也是如此),并防止他人通过号码找到您。联系人仅存储在本地,Signal 基金会无法访问。这一设置也使您能相对轻松地找到认识的其他 Signal 用户。

对 SGX 的依赖

Signal 让您可以看到联系人中有哪些人使用该应用,同时不会将您的联系人列表暴露给该公司,也不依赖集中式的电话号码数据库。它通过 Intel Software Guard Extensions(SGX)enclave 实现这一功能,启用了私有联系人发现功能,并防止 Signal 访问或存储用户的通讯录。

然而,SGX (新窗口)容易受到许多威胁(新窗口)的攻击——尤其是侧信道攻击——这些攻击可能揭示联系人发现过程中正在查询哪些电话号码,以及您的联系人列表中还有谁在使用 Signal。这些漏洞不会对您的消息或通话的端到端加密内容构成威胁。

Signal 承认 SGX 并不理想(新窗口),但表示在缺乏硬件加速的情况下,替代的联系人系统目前在全球规模下速度太慢。

对 AWS 的依赖

Signal 主要依靠 Amazon Web Services (AWS) 来托管其基础设施,包括其 SGX enclave,而 AWS 需遵守美国政府及其他美国执法机构的法律要求。这些机构理论上可以利用其特权访问来攻击或绕过 SGX 隔离。

送达回执

2025 年十月的一篇学术论文(新窗口)表明,送达回执(确认消息已送达的消息)可能被滥用,从而在包括 WhatsApp、Threema 和 Signal 在内的多款即时通讯应用上暴露元数据(而非消息内容)。

攻击者可以发送经过精心构造、通常不可见的互动,例如消息编辑或表情回应,这些互动会在不通知收件人的情况下触发静默送达回执。通过观察这些回执的时机和模式,攻击者可以推断用户是在线、活跃、入睡,还是在不同设备之间切换,甚至可能对某人用于访问该消息服务的设备的数量和类型进行指纹识别。

这些“侧信道”攻击可能导致隐蔽跟踪、行为画像以及电量或流量耗尽攻击,而且通常不会给您任何警告迹象。不过,这类攻击也依赖于攻击者知道您的电话号码,因此在 Signal 上,您可以通过隐藏电话号码并改用用户名,至少在一定程度上缓解此类攻击。

为什么改用 Signal?

尽管存在这些小瑕疵,安全专业人士仍普遍认为 Signal 是最安全的即时通讯应用,能够与即时通讯应用领域由商业公司拥有的“巨头”正面竞争,并提供注重隐私的替代选择。

Signal 与其他消息平台对比图表

Signal 与短信对比

短消息服务 (SMS) 的开发远远早于安全和隐私成为现代通信核心设计考量的时代。其结果是,短信形同一本敞开的书,您的移动服务提供商、政府以及犯罪黑客都能轻松读取。

与 Signal 不同,短信不会以任何方式进行加密,因此您的移动服务提供商可以读取您发送和接收的所有内容。一旦发生数据泄露事件,这些信息就可能被公开披露。此外,移动运营商在某些情况下会将这些信息交给第三方。例如在美国,《电子通信隐私法》(新窗口)允许警方自由访问超过 180 天的短信;访问较新的消息则需要法院令状。

短信还极易受到通过 SS7 发起的中间人攻击(新窗口)的影响。SS7 是一大堆可追溯至 1970 年代的过时技术,至今仍支撑着整个短信网络。这些弱点已被国家行为者和犯罪黑客利用,使短信成为进行私密通信最不安全的选择。

了解更多关于为何应停止使用短信的信息

Signal 与 WhatsApp 对比

所有 WhatsApp 消息均由 Signal 协议保护,因此任何人都无法访问其内容。然而,如上所述,Signal 协议并不保护您的元数据。

鉴于 WhatsApp 由 Meta 所有(Meta 同时也拥有 Facebook),而 Meta 的全部商业模式就是尽可能多地了解您,以便向您投放越来越个性化的广告,因此可以理所当然地认为 Meta 会滥用其对 WhatsApp 元数据的访问权限。此外,与 Signal 一样,Meta 总部位于美国,因此需遵守美国执法部门获取用户数据的要求,而且往往无需法院令状或事先通知。

一项 (新窗口)2025 年(新窗口)诉讼由 WhatsApp 前安全主管提起,该诉讼声称,WhatsApp 员工可以访问敏感的用户信息,包括位置、个人头像、群组成员身份和联系人列表。诉讼还指称,Meta 反复忽视可能被黑客和其他恶意实体利用的重大安全和隐私缺陷。

了解更多关于使用 WhatsApp 是否安全的信息

Signal 与 Facebook Messenger 对比

与 WhatsApp 一样,Facebook Messenger 也由 Meta 所有。同样与 WhatsApp 一样,其消息内容使用 Signal 协议进行端到端加密,但元数据可被 Meta 访问。因此,上文针对 WhatsApp 的所有批评同样适用于 Facebook Messenger。

Signal 与电子邮件对比

大多数电子邮件并未进行端到端加密。电子邮件在传输过程中使用 HTTPS 加密,并以加密形式存储在电子邮件提供商的服务器上。一般而言,这使电子邮件免受犯罪黑客的侵害。但由于加密由电子邮件提供商执行且密钥由其保管(如 Gmail),提供商可以访问并处理这些邮件,用于广告投放或响应第三方请求,具体取决于其政策和适用法律。

Proton Mail 比普通电子邮件安全得多。在 Proton Mail 帐户之间发送的电子邮件经过端到端加密,您还可以使用我们的密码保护电子邮件功能或 OpenPGP 向非 Proton 用户发送 E2EE 电子邮件。所有存储在我们服务器上的电子邮件均受到零访问加密的保护,这意味着连我们自己也无法访问。

然而,电子邮件是一个非常古老的系统,(与短信一样)其设计远远早于任何人意识到安全和隐私需求的年代。这意味着无法隐藏您的元数据。此外,由于我们将 Proton Mail 设计为与开放的 OpenPGP 端到端加密标准兼容,我们目前不加密邮件主题。对于存储在第三方服务器上的非密码保护或 OpenPGP 电子邮件,我们也无法确保其安全。

Signal 与 Threema 对比

Threema 代表了一类开放–源码消息应用,在隐私方面可以说与 Signal 不相上下,甚至更胜一筹。

所有 Threema 应用均使用开放源码的 NaCl 加密库(新窗口)对消息进行端到端加密,并且已经过安全专业人士的审计(新窗口)。 与大多数消息应用不同,注册帐户无需电子邮件地址或电话号码,而且可以使用 Bitcoin 匿名购买 Android 版 Threema——Threema 是一款付费应用。该公司表示,这让您能够匿名发短信和打电话,并且不遗余力地确保其只收集最少的元数据(新窗口)。

Threema 最大的缺点是其用户群体非常小。

臭名昭著的美国政府 Signalgate “泄露”事件

2025 年三月(新窗口),几位美国国家安全高层领导人在 Signal 上创建了一个群组聊天,其中讨论了打击也门胡塞武装的高度敏感的行动计划。

在这起令人震惊的危害国家安全事件中,《大西洋月刊》的一名记者被误邀加入该群组聊天,并很快将部分删节的聊天记录公之于众。至关重要的是,整个“Signalgate”丑闻纯粹是人为错误所致,而非 Signal 存在任何技术缺陷。

一起成功的FBI 监视行动(新窗口)似乎也是由类似的问题导致的,该行动的目标是一个移民权利活动人士的 Signal 群组聊天。尽管详细信息尚不清楚,但 FBI 表示信息来自一名“拥有极佳访问权限的敏感消息源”,这强烈暗示有内部人士被邀请加入了该聊天。

关于 Signal 安全性的总结思考

Signal 之所以被广泛视为安全私有消息传递的黄金标准,有充分的理由。Signal 协议极其安全,而且与大多数其他使用 Signal 协议的应用不同,Signal 几乎不从 Signal 应用收集任何元数据。

因此,Signal 的隐私性远超其所有主流竞争对手,加上便捷的联系人发现功能和丰富的高级功能,您实际上有可能说服朋友和家人真正开始使用它。

然而,鉴于 Signal 对 SGX 的依赖,其托管在 AWS 服务器上仍然令人担忧。目前有许多像 Threema 这样的开放源码加密消息应用试图解决这一问题以及 Signal 其他被认为存在的问题——例如依赖集中式服务器以及需要提供真实电话号码——其中一些应用前景可期。

但这些应用都未经过与 Signal 同等严格的外部审查,而且与 Signal 相比,它们的用户群体都很小,这限制了其实际实用性。