RakNet学习(21) -- Secure Connections

安全连接

 

确保网络传输安全

       一旦在线游戏达到了一定的流行程度，人们就开始尝试作弊。那么你就需要在游戏层和网络层考虑这个这个作弊或欺骗问题。RakNet通过提供安全连接来处理这些问题，当然你也可以不使用这个机制。

       RakNet提供了使用256位传输层安全的数据安全解决方案。每一个域服务器连接都拥有一个256位的椭圆曲线密钥协议实现前向安全保护。

       Cookies：在握手中使用无状态的cookie，类似于SYN cookies，这使得远端IP地址欺骗这种作弊手段很难实现。

       Efficient：最近两年发布，并且改进过的现代技术用于提供安全，没有任何的效率代价。

       Forward secrecy：使用Tunnel Key Agreement“Tabby”协议。如果服务器在未来的某时间点被攻破，先前交换的数据不会被解密。   

       Protection：每一条消息都进行加密，使用消息授权码(MAC)和唯一标识符进行打戳处理，保护隐私数据，防止重放攻击。

       如果服务器密钥是提前获知的，对于动态攻击(man-in-the-middle)就会免疫。

       使用256位的椭圆曲线加密算法。

       Elliptic Curve：在有限域Fp，p=2^n –c, c 小的曲线形状：

a’ * x ^2 + y ^ 2 = 1 + d’ * x ^ 2 *y ^ 2  , a’ = -1（在Fp平方）d’(在Fp不平方) —> 更早的曲线 = q*cofactor h, 生成点的更早值 = q

曲线满足MOV条件，不是一个类似点，使用Extended Twisted Edwards组规律实现操作。

       安全连接会给每一个数据包增加11字节的数据，需要花费相应的时间计算，因此你可能希望可控地在发布的游戏中使用。

 

使用：

       1. 增加#define LIBCAT_SECURITY 1 到 “NativeFeatureIncludesOverrides.h”。重新编译所有的文件。

       2. 包含“Source/SecureHandshake.h”头文件，不要包含任何Source/cat中的文件。

       3. 提前生成公有密钥和私有密钥。

       cat::EasyHandshake::Initialize()

       cat::EasyHandshake handshake;

       char public_key[cat::EasyHandshake::PUBLIC_KEY_BYTES];

       char private_key[cat::EasyHandshake::PRIVATE_KEY_BYTES];

       handshake.GenerateServerKey(public_key, private_key);

       4. 将公有密钥和私有密钥写入磁盘

       fwrite(private_key, sizeof(private_key), 1, fp);

       fwrite(public_key, sizeof(public_key), 1, fp);

       5. 服务器会加载公有密钥和私有密钥，将它传递给RakPeerInterface::InitializeSecurity()方法，不要发布私有密钥，这个必须要保持保密状态。

       6. 客户端应该加载公有密钥。公有密钥应该使用客户端应用程序分发，或者从安全位置下载。将公有密钥传递给RakPeerInterface::Connect()方法。

       7. 按照普通的方法将客户端连接到服务器即可。

       可能的错误，在packet->data[0]中返回：

       ID_REMOTE_SYSTEM_REQUIRES_PUBLIC_KEY: 你没有将公有密钥传递给RakPeerInterface::Connect()。

       ID_OUR_SYSTEM_REQUIRES_SECURITY: 给RakPeerInterface::Connect()传递了公有密钥，但是在服务器上并没有调用InitializeSecurity()方法

       ID_PUBLIC_KEY_MISMATCH: 客户端的公有密钥与服务器上的公有密钥不匹配。

 

公有密钥传输：

       在试着连接到远端系统时，提前生成一个公有密钥。原因是公有密钥用于表示远端系统，这样你知道回复你的系统是你真正想要连接的系统。攻击者或许知道公有密钥，但是他们不知道私有密钥(这个你是要保密的)，这样他们就不能与你建立连接。

       对于端到端系统，你应该运行一个专用的服务器，这个服务器必须安全。仅仅给那些服务器预先知道的客户端分发公有密钥。连接到服务器，上传对等段的公有密钥到数据库中。然后等待到来的连接。相应地，当对等端想要连接时，连接到服务器，下载这个对等端的公有密钥，使用这个公有密钥进行连接。   

       你可以从dx.net(http://www.dx.net/raknet_dx.php)上租用一个打折的专用服务器。

       可选的解决方案：

       1. 你可以使用PHPDirectoryServer来传递公有密钥。尽管不太安全，但是它仅仅需要一个PHP的webhost(典型的站点一个月仅需要$5 -$10)，并且它相对来说比选择2更加安全。

       2. 在RakPeer::Connect中，给acceptAnyPublicKey传递TRUE值以使用publicKey参数。这个与RakNet 第三版类似，在第三版中你仅仅需要给每一个InitialzeSecurity参数传递0。在这种情况下，不需要提前传递公有密钥。

 

参考在Samples\Encryption中的例子。