OPAQUEを用いたパスワード認証付きTLSとハンドシェイク後の認証

概要

OPAQUEは、IETF（インターネットエンジニアリングタスクフォース）によって標準化されている非対称パスワード認証鍵交換（aPAKE）プロトコルであり、現在の実践で一般的な「パスワードオーバーTLS」メカニズムのよりセキュアな代替手段として位置付けられている。OPAQUEは、PKIおよびTLSのセキュリティに依存することをやめることで、パスワードオーバーTLSのさまざまな脆弱性に対抗し、パスワードがサーバーやパスワードが入力されたクライアントマシン以外の誰にも表示されないようにしている。OPAQUEを実用的に活用するには、TLSとの統合が必要である。このような統合の標準化の主な提案では、TLS 1.3のエクスポートされた認証子（TLS-EA）メカニズムが使用され、ハンドシェイク後の認証をサポートし、OPAQUEとのスムーズな構成を可能にしている。この構成をTLS-OPAQUEと呼び、Universal Composability（UC）フレームワークにおいてその詳細なセキュリティ分析を提示する。 我々の取り扱いは一般的であり、TLS-OPAQUEの分析に必要なコンポーネントの形式化を含むが、これらは実際の多くのプロトコルで使用されるため、より広範な適用性を持つ。特に、ハンドシェイク後の認証およびチャネルバインディングの概念をUCモデルで形式化する。後者のチャネルバインディングは、実際のセキュアな実装が困難で、過去のTLSバージョンに対する重大な攻撃を含む複数のプロトコルの失敗を引き起こしてきた。これは、構成性の保証を持つ計算モデルにおいてこれらの概念を扱った初めての取り組みである。 理論的な作業に加え、TLS-OPAQUEの実際の設定およびアプリケーションでの使用および展開に関する実用的な考慮事項について詳細に議論する。