普通端到端加密可能并不那么安全
譯文【51CTO.com快譯】消息平臺真的是固若金湯嗎?
普通用戶可能會天真地認為：像WhatsApp和Signal之類流行的社交聊天工具，對于消息的加密一定十分地周全，而對于業務交流以及隱私的管控一定非常的完美。可是事實恰好相反。由于加密通信的復雜性，和即時通訊的實時并發性，各大企業級消息應用平臺可能會讓海量的消息變得更加容易泄露，也更加容易遭到黑客的攻擊。
平心而論，WhatsApp和Signal之類的應用已經啟用了諸如H-256等高級加密技術，并且能夠根據與用戶之間的協定，在保留了一段時間后，銷毀掉平臺上存儲的消息。但是正所謂“道高一尺、魔高一丈”，黑客們的技術也是在逐日遞增，不斷迭代。因此，實時消息被截獲、讀取、甚至是篡改的風險，一直都存在著。
端到端加密(E2EE)為您保駕護航
為了保護消息的機密性和內容的隱私性，平臺往往在消息的傳輸過程中采用端到端的加密技術。它的基本原理是：從服務器發出消息之后，端到端加密方法會將消息、或流媒體轉換為不可追蹤的數據塊，也就是我們通常所說的“密文”。密文消息在通信渠道上沿路被傳輸，直至到達接收對端才被解密。這樣我們就保護了消息中的數據信息，不會遭受到未經授權的訪問或窺探。
為了方便起見，您可以將端到端加密理解為一個“保鏢”。他從您的家中接到您，幫您帶上面具，陪您一起乘坐各種交通工具，最終與您一起步行到達目的地的入口。下圖展示了在一個消息傳輸平臺內部，整個端到端加密是如何流轉和實現的過程。
企業級消息傳輸平臺需要的不只是端到端加密
在聯邦調查局(FBI)最近一次的調查中，他們發現FBI特工能夠輕松地接入聊天進程，并從加密服務器上訪問到由前參議院情報委員會助手James Wolfe在Signal平臺上發送的消息記錄。這些加密消息中的某些內容甚至被披露到了《紐約時報》上。
FBI到底是如何找到破解密碼的后門，又是如何取得加密消息平臺的信任，目前尚不得而知(有分析認為他們利用了Pegasus之類的軟件技術)。但是值得注意的是：當前技術界存在著一些被低估的協議和操作系統，例如OMEMO和RattleSnake OS。它們專為橫跨多種設備的安全消息傳輸場景而設計。在目前的市場上，像MirrorFly之類的公司，就能夠針對消息傳輸應用提供上述加密協議與操作系統。
如下圖所示，OMEMO是一種使用了Double Ratchet(雙棘輪)算法，來為多個客戶端(端點)提供加密服務的協議。
OMEMO協議的基本功能包括：
- 對稱的端到端加密：使用相同的密鑰在發方進行消息加密，并在收方執行消息的解密。對稱算法的最大優勢在于簡化了密鑰交換的復雜性。
- 獨立密鑰更新：在該協議算法中，我們不需要對等或公鑰基礎設施(PKI)來獲取新的密鑰，只要通過密鑰派生函數(key derivation function，KDF)，使用偽隨機函數從密鑰值(如：主密鑰)中導出一個或多個密鑰即可。
- 前向保密性(Forward Secrecy)：由于為每一條消息都分配并使用了唯一的臨時密鑰，因此就算某個特定的消息集被破解，所有使用了不同密鑰的其他消息仍然可以“保守秘密”。
- 合理的隱蔽性(Plausible Deniability)：即使某條消息被成功截獲，窺探者也無法確定是誰發送了該消息。
- 無亂序消息或消息丟失：每條消息都在其頭部被嵌入了會話號。就算某條消息未傳輸成功，也不會擾亂整條密鑰的派生鏈(derivation chain)。
Double Ratchet算法的工作原理
如下圖所示，在我們使用AES-256算法加密消息時，雖然算法本身牢不可破，但是最困難的部分是：如何讓多個接收方在不安全的通道上共享密鑰。
在一對一的通信場景中，Double Ratchet算法的處理過程是由Diffie Hellman(DH)密鑰交換來進行的。Double Ratchet算法是同時執行多個Diffie Hellman密鑰交換的理想方法。因此，整個通信是通過并行地運行兩個Ratchet算法來實現的，即：
- 根鏈
- 發方與收方鏈
而上文提到的RattleSnake OS主要被用于防御性的通信場景之中。它利用跨平臺工具，使用AWS基礎設施來構建自己的操作系統。
RattleSnake OS在消息傳輸平臺上的優勢
- 就像iOS和Android兩種移動端系統那樣，我們可以在RattleSnake OS上構建可自定義的聊天通道。
- RattleSnake OS支持Google Pixel、以及其他品牌的智能手機硬件。
- 它包含許多增強的安全性功能。
- 基于RattleSnake OS構建的消息傳輸平臺，可以充當端到端加密和系統功能的混合安全層。
總結
綜上所述，我們在選用即時通訊工具、特別是企業級消息傳輸平臺時，不可盲目跟風，從而導致用戶面臨未知的風險，以及高級攻擊者的威脅。我們應當通過充分評估，采用類似RattleSnake OS之類更為安全的加密標準，來全面地管控自己的消息應用程序和服務。
原文標題：End-to-End Encryption Isn’t as Safe as You Think!，作者：Parthiba
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