بررسی پروتکل رمزنگاری DTLS

پروتکل DTLS نسخه‌ای اصلاح‌شده از TLS است که برای استفاده بر بستر پروتکل‌های اتصال‌ناپذیر مانند UDP طراحی شده است. این پروتکل بدون نیاز به تغییر اساسی در ساختار TLS همان سطح امنیت را برای داده‌هایی که به صورت دیتاگرام منتقل می‌شوند فراهم می‌کند.

DTLS چیست

DTLS (مخفف: Datagram Transport Layer Security) یک پروتکل رمزنگاری است که نسخه‌ای تطبیق‌یافته از TLS برای محیط‌های مبتنی بر UDP (User Datagram Protocol) به‌شمار می‌رود. این پروتکل به‌ویژه برای کاربردهایی که نیاز به ارتباطات بلادرنگ، سریع و کم‌تاخیر دارند توسعه یافته است؛ مانند VoIP، استریم ویدئو، بازی‌های آنلاین و VPNهای خاص مانند OpenConnect.

ویژگی‌های کلیدی DTLS

• پروتکل رمزنگاری در لایه انتقال (Transport Layer)

• طراحی‌شده برای ارتباطات بدون اتصال (Connectionless) مانند UDP

• بهره‌گیری از مکانیسم‌های TLS شامل: رمزنگاری متقارن، احراز هویت، تبادل کلید و محافظت در برابر حملات MITM

• حفظ ساختار کلی TLS با تغییراتی جهت پشتیبانی از پیام‌های نامرتب، تکراری و از‌دست‌رفته

• مقاوم‌سازی در برابر حملات DoS با استفاده از مکانیزم‌های تایید هویت اولیه (cookie exchange)

مزایای DTLS

• حفظ امنیت مشابه TLS روی ارتباطات بی‌اتصال مانند UDP

• ایده‌آل برای کاربردهای بلادرنگ با نیاز به سرعت بالا

• تطبیق آسان در پروتکل‌های موجود بر پایه TLS

موارد استفاده از DTLS

• VPNها: در پروتکل‌هایی مانند OpenConnect یا Cisco AnyConnect

• VoIP و تماس‌های ویدیویی: مانند استفاده در WebRTC

• پروتکل‌های شبکه بلادرنگ: برای رمزنگاری امن در اپلیکیشن‌های چت، گیمینگ یا استریم زنده

• IoT و دستگاه‌های کم‌مصرف: به‌دلیل استفاده از UDP و نیاز به کاهش سربار

تفاوت DTLS و TLS

• بستر انتقال: TLS فقط بر پایه TCP کار می‌کند اما DTLS برای UDP طراحی شده است.

• مدیریت پیام‌ها: DTLS باید با مشکلات ناشی از پیام‌های گم‌شده یا تکراری مقابله کند، برخلاف TLS که بر TCP تکیه دارد.

• سرعت و تاخیر: DTLS برای اپلیکیشن‌های بلادرنگ و سریع مناسب‌تر است.

• مکانیزم تایید اولیه (HelloVerifyRequest): تنها در DTLS برای مقابله با حملات DoS وجود دارد.

• میزان استفاده: TLS بسیار رایج‌تر است (در HTTPS) در حالی که DTLS بیشتر در کاربردهای خاص دیده می‌شود.

واژگان کلیدی

• DTLS: نسخه تطبیق‌یافته TLS برای پروتکل‌های بدون اتصال مانند UDP  

• TLS: پروتکل رمزنگاری لایه انتقال  

• UDP: پروتکل انتقال بدون اتصال و سریع  

• TCP: پروتکل انتقال اتصال‌گرا، پایه TLS  

• Handshake: فرآیند تبادل کلید و احراز هویت  

• Replay Attack: حمله‌ای که در آن پیام تکراری ارسال می‌شود  

• Cookie Exchange: مکانیسم تایید اولیه در DTLS برای مقابله با حملات DoS  

• MITM: حمله مرد میانی برای شنود یا تغییر داده  

• DoS: حمله محروم‌سازی از سرویس  

• VPN: شبکه خصوصی مجازی برای ارتباط امن  

• WebRTC: فناوری ارتباط بلادرنگ برای VoIP و تماس ویدیویی  

• OpenConnect: پروتکل VPN سازگار با DTLS  

• IoT: اینترنت اشیا و دستگاه‌های کم‌مصرف  

• AEAD: الگوریتم رمزنگاری متقارن با احراز هویت پیام  

• Datagram: بسته داده در شبکه‌های بدون اتصال