Was ist DTLS?

Datagram Transport Layer Security (DTLS) ist ein Protokoll, das eine TLS-äquivalente Authentifizierung und Verschlüsselung für Verbindungen bereitstellt, die über UDP statt über TCP übertragen werden. Es bewahrt die Sicherheitseigenschaften von TLS und toleriert gleichzeitig Paketverluste und -umordnungen, wodurch es sich gut für Echtzeit- und getunnelten Datenverkehr eignet – einschließlich Versa SASE Client-Verbindungen zu einem Gateway.

Die wichtigsten Erkenntnisse

• DTLS überträgt die Sicherheitsgarantien von TLS auf den verbindungslosen UDP-Transport.
• Dadurch werden TCP-über-TCP-Probleme vermieden, die bei TLS-in-Tunnel-Implementierungen häufig auftreten.
• DTLS 1.0 bis 1.3 entsprechen den jeweiligen TLS-Protokollversionen.
• Versa empfiehlt DTLS anstelle von TLS für „ SASE “-Client-Tunnel, sofern dies unterstützt wird.
• Der Client „ Versa “ (SASE ) kann DTLS, IPsec oder TLS in einer konfigurierbaren Reihenfolge verwenden.

Auf dieser Seite: Warum das wichtig ist · So funktioniert es · Versionen von DTLS · DTLS & Versa · Häufig gestellte Fragen

Warum ist DTLS wichtig?

Viele sicherheitskritische Anwendungen – VPN-Clients, Sprach- und Videoverkehr, IoT-Telemetrie – laufen über UDP, da sie eine geringe Latenz benötigen und gelegentliche Paketverluste besser verkraften können als Verzögerungen. Einfaches TLS kann diesen Datenverkehr nicht schützen, da TLS einen zuverlässigen, geordneten TCP-Datenstrom als Grundlage voraussetzt. Bevor es DTLS gab, bedeutete die Absicherung von UDP-Datenverkehr entweder, eine schwächere, protokollspezifische Verschlüsselung in Kauf zu nehmen oder UDP in einen TCP-basierten TLS-Tunnel einzubetten, was ein subtiles, aber schwerwiegendes Problem mit sich bringt, das als „TCP-over-TCP-Meltdown“ bekannt ist.

DTLS löst dieses Problem, indem es den TLS-Handshake, die Verschlüsselungsaushandlung und den Datensatzschutz so umsetzt, dass sie direkt über UDP funktionieren, und fügt dabei explizite Sequenznummern sowie eine Toleranz für verlorene oder neu angeordnete Handshake-Nachrichten hinzu. Dadurch ist es möglich, Authentifizierung und Vertraulichkeit auf TLS-Niveau zu erreichen, ohne latenzempfindlichen oder getunnelten Datenverkehr über einen TCP-Transport zu leiten, für den dieser nie ausgelegt war – und genau aus diesem Grund bevorzugen VPN-Clients, darunter auch die von Versa, DTLS als Tunneloption, sofern es verfügbar ist.

Was ist DTLS?

DTLS ist definiert als eine Reihe von Modifikationen an TLS, die es ermöglichen, dass dessen Handshake- und Datenschicht über einen unzuverlässigen, ungeordneten Transport laufen. Die Kernkomponenten sind dieselben wie bei TLS: ein Handshake, der den Server (und optional den Client) über Zertifikate authentifiziert, eine Verschlüsselungssuite aushandelt und Sitzungsschlüssel ableitet; sowie eine Datenschicht, die Anwendungsdaten unter Verwendung dieser Schlüssel verschlüsselt und deren Integrität schützt.

Diese Unterschiede zielen darauf ab, die fehlenden Garantien von UDP auszugleichen. DTLS fügt explizite Sequenznummern und einen Epochenwert hinzu, um wiederholte oder in falscher Reihenfolge übertragene Datensätze zu erkennen und zu verwerfen, einen Wiederholungs-Timer, um Handshake-Nachrichten wiederherzustellen, die von UDP stillschweigend verworfen werden, sowie einen zustandslosen Cookie-Austausch zu Beginn des Handshakes, um Denial-of-Service-Angriffen zu widerstehen, die versuchen, die Serverressourcen durch gefälschte Verbindungsversuche zu erschöpfen. Das Ergebnis ist ein Protokoll, das ein Netzwerkingenieur anhand desselben mentalen Modells wie bei TLS nachvollziehen kann, während eine Implementierung die UDP-spezifischen Zuverlässigkeitslücken im Hintergrund ausgleicht.

Versionen von DTLS

Die DTLS-Versionen orientieren sich an ihren TLS-Entsprechungen und folgen keiner eigenständigen Nummerierung. DTLS 1.0 entspricht TLS 1.1, DTLS 1.2 entspricht TLS 1.2 und ist die heute am weitesten verbreitete Version, und DTLS 1.3 entspricht TLS 1.3 und bietet dieselbe Vereinfachung des Handshakes sowie stärkere Standard-Verschlüsselungssuiten. In der Versionsnummernfolge gibt es kein DTLS 1.1 – diese Version wurde übersprungen, damit DTLS 1.2 mit TLS 1.2 übereinstimmt.

Bei der Bereitstellung werden in der Regel eine minimale und eine maximale zulässige Version festgelegt, anstatt sich auf eine bestimmte Version festzulegen. So können zwei Endpunkte die stärkste Version und Verschlüsselungssuite aushandeln, die beide unterstützen, während alles, was unterhalb einer vom Administrator festgelegten Untergrenze liegt, abgelehnt wird.

DTLS & Versa

DTLS ist neben IPsec und TLS einer von drei Tunneltypen, die ein Versa SASE -Client verwenden kann, um ein Gateway zu erreichen. Versa empfiehlt DTLS ausdrücklich gegenüber TLS, um Leistungseinbußen durch „TCP-over-TCP“ zu vermeiden, wenn der zugrunde liegende Netzwerkpfad des Clients bereits unzuverlässig ist. Administratoren legen die bevorzugte Reihenfolge im Feld „Tunnel Order“ des Secure Access Server- oder Gateway-Profils fest, wobei sie zwischen DTLS, IPsec und TLS wählen können, und der Client probiert diese in dieser Reihenfolge aus.

Wenn DTLS ausgewählt ist, werden auf der Registerkarte „DTLS“ des Profils die minimal und maximal unterstützten Versionen festgelegt – die Auswahlliste enthält „DTLS 1.1“, 1.2 und 1.3, obwohl DTLS 1.1 nie standardisiert wurde (siehe Abschnitt „Versionen“ weiter oben); Die Bezeichnung der Option stammt aus der Produkt-Benutzeroberfläche – ebenso wie die angebotenen Verschlüsselungssuiten, der DTLS-Port (standardmäßig 443) und die DTLS-Profil-ID, die identisch konfiguriert sind, unabhängig davon, ob der Secure Access Service für Secure SD-WANallgemeinen sicheren Zugriff oder für NGFW-Bereitstellungen eingerichtet ist. Diese auswählbaren Bereiche werden in der Konfiguration des Secure Access Service-Gateways angezeigt; in der Dokumentation zum SSL-VPN-Profil werden dessen Tunnel separat als DTLS 1.2 beschrieben.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen TLS und DTLS?

TLS läuft über TCP und stützt sich auf TCP, um eine zuverlässige und geordnete Übertragung zu gewährleisten. DTLS läuft über UDP und kümmert sich selbst um den Verlust von Nachrichten, deren Neuordnung und die erneute Übertragung, da UDP keine dieser Garantien bietet. Beide bieten eine gleichwertige Authentifizierung und Verschlüsselung.

Warum sollte man es vermeiden, TLS-basierte VPN-Tunnel über UDP-unfreundliche Pfade zu betreiben?

Das Einbinden von UDP-unabhängigem TLS-Datenverkehr in einen anderen zuverlässigen Transport oder das Erzwingen eines TCP-Datenstroms eines TLS-VPN über eine bereits verlustbehaftete Verbindung führt zu einem „TCP-over-TCP“-Zusammenbruch: Verschachtelte Wiederholungszeitgeber verstärken die Verzögerungen, und der Durchsatz bricht ein. DTLS vermeidet dies, da es niemals von einem inneren oder äußeren TCP-Datenstrom abhängig ist.

Welche DTLS-Versionen unterstützt Versa für „ SASE “-Client-Tunnel?

Das DTLS-Profil „ Versa “ (Sicherer Zugriff) ermöglicht es Administratoren, eine Mindest- und eine Höchstversion sowie passende Verschlüsselungssuiten, einen DTLS-Port und eine Profil-ID auszuwählen; die Höchstversion muss mindestens der Mindestversion entsprechen oder höher sein. Die Versionsauswahl bietet „DTLS 1.1“, DTLS 1.2 und DTLS 1.3 – beachten Sie, dass „DTLS 1.1“ die Bezeichnung ist, die in der Produkt-Benutzeroberfläche angezeigt wird, obwohl der DTLS-Standard die Version 1.1 übersprungen hat (die Reihenfolge lautet 1.0, 1.2, 1.3); wählen Sie daher bei der Absicherung einer Bereitstellung vorzugsweise DTLS 1.2 oder höher.

Verwendet DTLS dieselben Zertifikate wie TLS?

Ja. DTLS nutzt das zertifikatsbasierte Authentifizierungsmodell von TLS, sodass das vorhandene Serverzertifikat und die Vertrauenskette eines Endpunkts für DTLS-Verbindungen ohne separate Zertifikatsinfrastruktur verwendet werden können. Der Client überprüft das Zertifikat des Gateways während des Handshakes genau so, wie er es auch bei TLS tun würde.

Warum beinhaltet DTLS einen Cookie-Austausch im Handshake?

Da bei UDP keine Verbindung aufgebaut wird, kann ein Angreifer einen Server mit gefälschten Handshake-Anfragen bei minimalem Aufwand überfluten. Durch den zustandslosen Cookie-Austausch überprüft der Server die Adresse des Clients, bevor er Ressourcen für einen vollständigen Handshake bereitstellt, wodurch dieses Denial-of-Service-Muster gemildert wird.

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