Datagram Transport Layer Security

DTLS im TCP/IP-Protokollstapel

Anwendung	SIP			…
Transport	DTLS
	UDP
Internet	IP
Netzzugang	Ethernet	Token Ring	FDDI	…

Datagram Transport Layer Security (DTLS) ist ein auf TLS basierendes Verschlüsselungsprotokoll, das im Gegensatz zu TLS auch über unzuverlässige Transportprotokolle wie UDP übertragen werden kann.

Geschichte

• Februar 2004: Erster Entwurf und Implementierung in OpenSSL
• Aktuell 2006: RFC 4347 zur Standardisierung von DTLS.

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 keins der nach einem Paketverlust folgenden Pakete mehr authentifiziert werden kann.

Obwohl DTLS April 2006 im RFC 4347 standardisiert wurde, wird es in der Praxis bis jetzt nur beim ReSIProcate SIP Stack eingesetzt. Es ist jedoch mit einem schnellen Einsatz im VoIP-Bereich zu rechnen, da DTLS hier die Sicherheit von TLS mit der Schnelligkeit von UDP verbindet und so diese Lücke der bisherigen Protokolle füllt.

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 für einen unzuverlässigen Transport 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.

Weblinks

• RFC 4347
• Veröffentlichung (PDF-Datei; 194 kB)