DTLS: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 20. April 2024, 09:51 Uhr

DTLS - Datagram Transport Layer Security

Beschreibung

DTLS im TCP/IP-Referenzmodell
Anwendung	SIP			…
Transport	DTLS
	UDP
Internet	IP (IPv4, IPv6)
Netzzugang	Ethernet	Token Ring	FDDI	…

Datagram Transport Layer Security (DTLS) ist ein auf Transport Layer Security (TLS) basierendes Verschlüsselungsprotokoll, das im Gegensatz zu TLS auch über verbindungslose, nicht zuverlässige Transportprotokolle wie das User Datagram Protocol (UDP) übertragen werden kann

Geschichte

2004	Erster Entwurf und Implementierung in OpenSSL
2006	RFC 4347 zur Standardisierung von DTLS 1.0
2012	RFC 6347 ersetzt vorherigen RFC und aktualisiert DTLS auf Version 1.2
2022	DTLS 1.3 wird in RFC 9147 veröffentlicht

Hintergrund

Mit Voice over IP (VoIP) und dem dort verbreiteten Signalisierungsprotokoll SIP, welches aufgrund diverser Vorteile bevorzugt über UDP übertragen wird, kam der Bedarf auf, die durch TLS gegebene Sicherheit bei SIP über TCP auch auf den Transport über UDP zu übertragen

TLS selbst ist dafür nicht geeignet, da keines der nach einem Paketverlust folgenden Pakete mehr authentifiziert werden kann

Obwohl DTLS im April 2006 im RFC 4347 standardisiert wurde, wird es in der Praxis bis jetzt nur beim ReSIProcate SIP Stack Enlightened Data Transport (ICA über UDP) und bei VPN-Protokollen wie Cisco AnyConnect eingesetzt

Im 2014 vorgestellten Netzwerkprotokoll Thread für IoT und Smart Home wird DTLS ebenfalls verwendet

Funktionsweise

Die Funktionsweise von DTLS entspricht weitgehend der von TLS

Um nicht durch zu starke Veränderung des ursprünglichen Protokolls eine Implikation bezüglich der Sicherheit des neuen Protokolls herbeizuführen, wurden nur an den Stellen Änderungen vorgenommen, an denen dies bei Verwendung eines nicht zuverlässigen Transportprotokolls notwendig ist
Diese Änderungen sind:
Wiederherstellen der Zuverlässigkeit des Handshakes zu Beginn der Kommunikation, da in diesem Teil die Ankunft aller Pakete garantiert werden muss, um eine Authentifizierung und den Schlüsseltausch ermöglichen zu können
Dies geschieht dadurch, dass die Pakete nach einer bestimmten Zeit erneut gesendet werden
Explizite Nummerierung der einzelnen Pakete während der Übertragung
Dies geschieht bei TLS nur implizit, wodurch bei einem Paketverlust kein korrekter HMAC mehr berechnet werden kann, was eine Integritätsverletzung darstellt und wiederum zu einem Verbindungsabbruch führt
Eine optionale Replay-Detection für einzelne Pakete

Alternativen

Falls die Anwendung einen zuverlässigen Transport benötigt, kann statt DTLS über UDP entweder TLS über TCP oder TLS über QUIC verwendet werden

QUIC gilt als Nachfolger von TCP, baut seinerseits auf UDP auf, und wird von Anwendungsprotokollen wie HTTP/3 oder DNS over QUIC (DoQ) verwendet

Anhang

Siehe auch

DTLS

Dokumentation

Normen und Standards

RFC	Titel	Datum	Status
4347	Datagram Transport Layer Security	2006-04	veraltet
6347	Datagram Transport Layer Security Version 1.2	2012 (Obsoletes 4347)	veraltet
9147	The Datagram Transport Layer Security (DTLS) Protocol Version 1.3	2022-04

Weblinks

https://de.wikipedia.org/wiki/Datagram_Transport_Layer_Security

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-'''topic''' - Kurzbeschreibung
+'''DTLS''' - Datagram Transport Layer Security
 == Beschreibung ==
-== Installation ==
+{| style="float:right; padding-left:15px; text-align:center;" cellspacing="3"
-== Syntax ==
+|+ DTLS im [[TCP/IP-Referenzmodell]]
-=== Optionen ===
+|-
-=== Parameter ===
+|style="background:#FFEEBB"| ''Anwendung''
-=== Umgebungsvariablen ===
+|colspan="3" style="background:#DDDDFF"| [[Session Initiation Protocol|SIP]]
-=== Exit-Status ===
+|style="background:#DDDDFF"| …
-== Anwendung ==
+|-
-=== Fehlerbehebung ===
+|rowspan="2" style="background:#FFCC99"| '''Transport'''
-== Konfiguration ==
+|colspan="4" style="background:#9999FF"| '''DTLS'''
-=== Dateien ===
+|-
+|colspan="4" style="background:#EEEEFF"| [[User Datagram Protocol|UDP]]
+|-
+|style="background:#FFEEBB"| ''Internet''
+|colspan="4" style="background:#EEEEFF"| [[Internet Protocol|IP]] ([[IPv4]], [[IPv6]])
+|-
+|rowspan="2" style="background:#FFEEBB"| ''Netzzugang''
+|rowspan="2" style="background:#EEEEEE"| [[Ethernet]]
+|rowspan="2" style="background:#EEEEEE"| [[Token Ring|Token<br />Ring]]
+|rowspan="2" style="background:#EEEEEE"| [[Fiber Distributed Data Interface|FDDI]]
+|rowspan="2" style="background:#EEEEEE"| …
+|}
+'''Datagram Transport Layer Security''' ('''DTLS''') ist ein auf [[Transport Layer Security]] (TLS) basierendes [[Verschlüsselungsprotokoll]], das im Gegensatz zu TLS auch über verbindungslose, [[Zuverlässigkeit (Telekommunikation)|nicht zuverlässige]] [[Transportprotokoll]]e wie das [[User Datagram Protocol]] (UDP) übertragen werden kann
+=== Geschichte ===
+{| class="wikitable options"
+|-
+| 2004 || Erster Entwurf und Implementierung in [[OpenSSL]]
+|-
+| 2006 || <nowiki>RFC&nbsp;4347</nowiki> zur Standardisierung von DTLS 1.0
+|-
+| 2012 || <nowiki>RFC&nbsp;6347</nowiki> ersetzt vorherigen RFC und aktualisiert DTLS auf Version 1.2
+|-
+| 2022 || DTLS 1.3 wird in <nowiki>RFC&nbsp;9147</nowiki> veröffentlicht
+|}
+=== Hintergrund ===
+Mit [[IP-Telefonie|Voice over IP]] (VoIP) und dem dort verbreiteten [[Signalisierung]]sprotokoll [[Session Initiation Protocol|SIP]], welches aufgrund diverser Vorteile bevorzugt über UDP übertragen wird, kam der Bedarf auf, die durch TLS gegebene Sicherheit bei SIP über TCP auch auf den Transport über UDP zu übertragen
+* TLS selbst ist dafür nicht geeignet, da keines der nach einem Paketverlust folgenden Pakete mehr authentifiziert werden kann
+Obwohl DTLS im April 2006 im <nowiki>RFC&nbsp;4347</nowiki> standardisiert wurde, wird es in der Praxis bis jetzt nur beim ReSIProcate SIP Stack Enlightened Data Transport (ICA über UDP) und bei VPN-Protokollen wie [[Cisco Systems|Cisco]] AnyConnect eingesetzt
+* Im 2014 vorgestellten Netzwerkprotokoll [[Thread (Netzwerkprotokoll)|Thread]] für IoT und Smart Home wird DTLS ebenfalls verwendet
+== Funktionsweise ==
+[[File:2024-04-19_11-32-18_UTC.jpg|mini|400px|https://www.instagram.com/p/C58QW7sAf2K/]]
+Die Funktionsweise von DTLS entspricht weitgehend der von [[Transport Layer Security|TLS]]
+* Um nicht durch zu starke Veränderung des ursprünglichen Protokolls eine Implikation bezüglich der Sicherheit des neuen Protokolls herbeizuführen, wurden nur an den Stellen Änderungen vorgenommen, an denen dies bei Verwendung eines nicht zuverlässigen Transportprotokolls notwendig ist
+* Diese Änderungen sind:
+* Wiederherstellen der Zuverlässigkeit des [[Handshake]]s zu Beginn der Kommunikation, da in diesem Teil die Ankunft aller Pakete garantiert werden muss, um eine [[Authentifizierung]] und den Schlüsseltausch ermöglichen zu können
+* Dies geschieht dadurch, dass die Pakete nach einer bestimmten Zeit erneut gesendet werden
+* Explizite Nummerierung der einzelnen Pakete während der Übertragung
+* Dies geschieht bei TLS nur implizit, wodurch bei einem Paketverlust kein korrekter [[Keyed-Hash Message Authentication Code|HMAC]] mehr berechnet werden kann, was eine Integritätsverletzung darstellt und wiederum zu einem Verbindungsabbruch führt
+* Eine optionale Replay-Detection für einzelne Pakete
+== Alternativen ==
+Falls die Anwendung einen zuverlässigen Transport benötigt, kann statt DTLS über UDP entweder TLS über [[Transmission Control Protocol|TCP]] oder TLS über [[QUIC]] verwendet werden
+* QUIC gilt als Nachfolger von TCP, baut seinerseits auf UDP auf, und wird von Anwendungsprotokollen wie [[HTTP/3]] oder [[DNS over QUIC]] (DoQ) verwendet
 <noinclude>
 == Anhang ==
 === Siehe auch ===
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 ==== Dokumentation ====
 ===== Normen und Standards =====
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 ===== Weblinks =====
 # https://de.wikipedia.org/wiki/Datagram_Transport_Layer_Security