O que é o sigilo de encaminhamento perfeito e por que ele é importante?

O sigilo de encaminhamento perfeito (PFS, ou sigilo de encaminhamento) é um recurso de segurança em sistemas de criptografia que garante que as comunicações anteriores permaneçam seguras, mesmo que uma chave privada de longo prazo seja comprometida posteriormente.

Normalmente, os sistemas criptografados usam uma chave criptográfica secreta que permanece a mesma por um longo período de tempo. Se alguém roubar essa chave depois que a comunicação já tiver ocorrido, poderá descriptografar as comunicações gravadas anteriormente.

Imagine que você esteja trabalhando remotamente e fazendo login no antigo portal web interno da sua empresa por meio do HTTPS para enviar relatórios de despesas ou informações pessoais da folha de pagamento. O sistema usa uma configuração de TLS mais antiga que não oferece suporte ao sigilo de encaminhamento perfeito.

Um invasor em algum lugar do caminho da rede (por exemplo, em um Wi-Fi público ou em um roteador comprometido) grava o tráfego criptografado. Ele não consegue ler no momento porque está criptografado.

Meses depois, a empresa sofre uma violação e a chave de criptografia privada de longo prazo do servidor vaza. Como o sistema não usava o sigilo de encaminhamento, o invasor pode usar essa chave para descriptografar o tráfego gravado anteriormente, expondo as informações confidenciais que você enviou antes.

Se o sistema tivesse usado o sigilo de encaminhamento, cada sessão teria usado chaves de criptografia temporárias que seriam descartadas posteriormente, de modo que o vazamento de uma chave do servidor não permitiria que um invasor descriptografasse essas comunicações anteriores.

O sigilo de encaminhamento perfeito gera novas chaves de sessão temporárias por meio de trocas efêmeras de chaves assimétricas para cada sessão de comunicação. Geralmente, isso é alcançado usando protocolos de troca de chaves efêmeras, como Diffie–Hellman (DH) ou sua contraparte de curva elíptica mais eficiente, o Elliptic Curve Diffie–Hellman (ECDH).

O Elliptic Curve Diffie–Hellman é amplamente preferido hoje porque oferece a mesma segurança do Diffie–Hellman tradicional, ao mesmo tempo que usa tamanhos de chave muito menores, o que melhora o desempenho. O Diffie–Hellman tradicional depende de números primos grandes, e escolhas de parâmetros fracas ou reutilizadas foram exploradas(nova janela) no passado.

O diagrama abaixo mostra um handshake TLS com sigilo de encaminhamento perfeito. Tanto o cliente quanto o servidor geram pares de chaves efêmeras e trocam suas chaves públicas para obter um segredo de sessão compartilhado. Como essas chaves são efêmeras, as sessões anteriores permanecem seguras mesmo se a chave de longo prazo do servidor for comprometida posteriormente.

• A maioria dos sites seguros (HTTPS), incluindo serviços bancários e compras on-line. O HTTPS usa TLS para criptografar conexões de sites, e o TLS 1.3 inclui sigilo de encaminhamento.
• Aplicativos de mensagens com criptografia de ponta a ponta, como o Signal e o WhatsApp. Eles geralmente alternam as chaves com frequência, às vezes a cada mensagem.
• Aplicativos de VPN(nova janela) que usam protocolos de VPN modernos, como o WireGuard®(nova janela) e o OpenVPN(nova janela) (com Diffie–Hellman efêmero). O Proton VPN oferece suporte ao sigilo de encaminhamento(nova janela).
• Ferramentas de acesso remoto SSH como o OpenSSH (integrado ao macOS e à maioria dos sistemas Linux) e o PuTTY (um cliente SSH para Windows).
• Os serviços de e-mail geralmente criptografam os e-mails enquanto eles estão sendo enviados entre servidores, muitas vezes usando TLS com suporte ao sigilo de encaminhamento, de modo que pessoas externas não possam interceptá-los facilmente. No entanto, o próprio provedor de e-mail ainda poderá ler os e-mails armazenados, a menos que estejam protegidos com criptografia, como PGP.