PAKE प्रोटोकॉल और उनके गुण

पासवर्ड-प्रमाणित कुंजी आदान-प्रदान (PAKE) ऐसे प्रोटोकॉलों का परिवार है जो केवल कम-एंट्रॉपी वाले पासवर्ड को साझा करने वाले दो पक्षों को पारस्परिक प्रमाणीकरण के साथ उच्च-एंट्रॉपी वाली सत्र कुंजी स्थापित करने देते हैं। पारंपरिक पासवर्ड प्रमाणीकरण के विपरीत, PAKE पासवर्ड भेजे बिना अग्रेषित गोपनीयता और ऑफ़लाइन शब्दकोश हमलों का प्रतिरोध प्रदान करता है।

संतुलित PAKE (B-PAKE) दोनों पक्षों के साथ सममित व्यवहार करता है: क्लाइंट और सर्वर दोनों के पास एक ही गुप्त मान होता है (पासवर्ड या उसका सममित रूपांतरण)। संवर्धित PAKE (A-PAKE) असममित होता है: सर्वर के पास पासवर्ड से प्राप्त केवल एक सार्वजनिक सत्यापक होता है, जिससे सर्वर में सेंध लगना क्लाइंट की सुरक्षा के लिए विनाशकारी नहीं होता।

सरल पासवर्ड घातीय कुंजी आदान-प्रदान (SPEKE) एक संतुलित PAKE है, जिसमें दोनों पक्ष समूह जनक g = H(password) निर्धारित करने के लिए पासवर्ड का उपयोग करते हैं। इसके बाद का आदान-प्रदान इस पासवर्ड से प्राप्त जनक का उपयोग करने वाला डिफ़ी-हेलमैन कुंजी आदान-प्रदान होता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि केवल पासवर्ड जानने वाले पक्ष ही इसे पूरा कर सकते हैं।

जुगलिंग द्वारा पासवर्ड-प्रमाणित कुंजी आदान-प्रदान (जे-PAKE), आरएफ़सी 8236, साझा पासवर्ड से दो पक्षों को सत्र कुंजी स्थापित करने देने के लिए शून्य-ज्ञान प्रमाणों का उपयोग करता है। जे-PAKE का उपयोग Thread (आईओटी नेटवर्क प्रोटोकॉल) में किया जाता है और इसे OpenSSL में लागू किया गया था। यह पेटेंट-मुक्त है और संतुलित PAKE गुण प्रदान करता है।

OPAQUE (IETF का एक मसौदा, draft-irtf-cfrg-opaque) मज़बूत सुरक्षा गुणों वाला संवर्धित PAKE है। पंजीकरण के दौरान, क्लाइंट पासवर्ड से कुंजी प्राप्त करने के लिए एक ओब्लिवियस PRF (OPRF) का उपयोग करता है, और सर्वर को पासवर्ड का पता नहीं चलता। सर्वर क्लाइंट की निजी कुंजी वाला एक कूटबद्ध आवरण संग्रहीत करता है।

OPAQUE लॉगिन के दौरान, क्लाइंट और सर्वर OPRF प्रोटोकॉल चलाकर क्लाइंट की कुंजी को पुनर्निर्मित करते हैं, और सर्वर को पासवर्ड का पता नहीं चलता। इसके बाद क्लाइंट इस कुंजी का उपयोग आवरण को डिक्रिप्ट करने और कुंजी आदान-प्रदान पूरा करने के लिए आवश्यक प्रमाण-पत्र प्राप्त करने में करता है। किसी भी चरण में सर्वर पासवर्ड नहीं देखता।

OPAQUE पूर्व-गणना प्रतिरोध प्रदान करता है: भले ही कोई हमलावर सर्वर में सेंध लगाकर सभी संग्रहीत डेटा प्राप्त कर ले, फिर भी वह संग्रहीत मानों पर ऑफ़लाइन शब्दकोश हमला नहीं कर सकता, जब तक कि प्रत्येक अनुमान के लिए नए OPRF आदान-प्रदान का अनुकरण न करे। यह SRP द्वारा दिए जाने वाले आश्वासन से अधिक मज़बूत है।

SPAKE2 (आरएफ़सी 9382) पासवर्ड से अस्पष्ट की गई सार्वजनिक कुंजियों वाले डिफ़ी-हेलमैन पर आधारित एक सरल संतुलित PAKE है। SPAKE2+ इसका संवर्धित रूप है, जिसमें सर्वर क्लाइंट और सर्वर की भूमिकाओं के लिए अलग-अलग मान संग्रहीत करता है। ऐपल उपकरणों की पेयरिंग के लिए HomeKit में SPAKE2+ का उपयोग करता है और इसका उपयोग कई आईओटी उपकरण प्रारंभिक-संयोजन प्रोटोकॉलों में भी किया जाता है।

CPace (आरएफ़सी 9380 घटक) हासे और लाब्रिक द्वारा डिज़ाइन किया गया संयोज्य PAKE है, जिसे IETF मानक संतुलित PAKE के रूप में अपनाया गया है। CPace को बाद के कुंजी-पुष्टि चरणों के साथ संयोजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और संतुलित PAKE की आवश्यकता वाले नए प्रोटोकॉलों में इसके उपयोग की अनुशंसा की जाती है। यह A-PAKE के रूप में OPAQUE के साथ CFRG द्वारा चुना गया B-PAKE है।

सभी PAKE प्रमाणीकरण और कुंजी स्थापना प्रदान करते हैं। A-PAKE सर्वर में सेंध लगने के प्रतिरोध की अतिरिक्त सुविधा देते हैं। OPAQUE सर्वर में सेंध लगने के प्रतिरोध से आगे बढ़कर पूर्व-गणना प्रतिरोध भी प्रदान करता है। फ़िडो2 मूल-स्थान बंधन प्रदान करता है, जो फ़िशिंग को रोकता है। चयन इस बात पर निर्भर करता है कि पासवर्ड-आधारित प्रमाणीकरण आवश्यक है या उसकी जगह सार्वजनिक-कुंजी प्रमाण-पत्र लिए जा सकते हैं।

PAKE प्रोटोकॉल को साधारण पासवर्ड हैश-निर्माण की तुलना में सही ढंग से लागू करना अधिक जटिल है, इसलिए इन्हें लेखापरीक्षित पुस्तकालयों से लेना चाहिए। IETF CFRG ने नए प्रोटोकॉलों के लिए CPace (B-PAKE) और OPAQUE (A-PAKE) को अनुशंसित विकल्पों के रूप में मानकीकृत किया है। SRP का उपयोग मौजूदा परिनियोजनों में जारी है, लेकिन नए डिज़ाइनों के लिए OPAQUE को प्राथमिकता दी जाती है।

PAKE प्रोटोकॉल पासवर्ड-आधारित पारस्परिक प्रमाणीकरण और कुंजी स्थापना संभव बनाते हैं। B-PAKE (CPace, SPAKE2, जे-PAKE) सममित होते हैं। A-PAKE (SRP, OPAQUE, SPAKE2+) केवल सर्वर-पक्षीय सत्यापक संग्रहीत करते हैं। OPAQUE पूर्व-गणना प्रतिरोध सहित सबसे मज़बूत आश्वासन प्रदान करता है। IETF ने CPace और OPAQUE को अनुशंसित आधुनिक विकल्पों के रूप में मानकीकृत किया है।