安全 P2P

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2023-12-01

Tendermint p2p协议使用基于 Station-to-Station protocol 的经过身份验证的加密方案。

每个节点生成一个 ED25519 密钥对作为持久(长期) id 使用。

当两个节点建立 TCP 连接时,它们首先各自生成用于此会话一个临时的 X25519 密钥对,并相互发送各自的临时公钥。这是显而易见的。

然后他们各自计算共享密钥, 就像迪菲·赫尔曼钥匙交换。 这个共享密钥用作加密算法的对称密钥。

然后,我们运行 hkdf-sha256 去扩展共享密钥以生成发送数据的对称密钥,接受数据的的对称密钥,认证另一方的挑战。 一个节点将使用他们发送密钥发送数据,另外一个节点将使用他们自己的接受密钥解码数据。 我们必须确保双方不要试图使用相同的密钥作为发送密钥,也不要使用相同的密钥作为接收密钥,因为在这种情况下什么都不能解码。 为了确保这一点,具有标准较小的临时公钥的节点使用第一个密钥作为接收密钥,第二个密钥作为发送密钥。 如果节点具有标准较大的临时公钥,则执行相反的操作。

每个节点还保留一个接收的消息计数器和一个发送的消息计数器,两者都初始化为零。 所有将来的通信都使用 chacha20poly1305 加密。 chacha20poly1305 的 nonce 是相关的消息计数器。 每次发送消息和每次接收正确解码的消息时,都要增加消息计数器,这一点非常重要。

现在,每个节点都使用它们的持久私钥签名挑战,并向另一个节点发送一个 AuthSigMsg,其中包含它们的持久公钥和签名。当接收到 AuthSigMsg 时,节点验证签名。

这两个节点是现在已经过身份验证的。

通信保持完美的正向保密,因为持久密钥对不是用来生成秘密的,而是用于身份验证。

警告

如果不预先知道远程节点的持久公钥,则该系统仍然容易受到中间人攻击。缓解这种情况的唯一方法是使用公钥身份验证系统,例如可信 Web 或证书颁发机构。在本例中,我们可以使用区块链本身作为证书颁发机构,以确保至少连接到一个验证者。

配置

默认情况下启用经过身份验证的加密。

规格

完整的p2p规范可以在这里找到。

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