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FIXP vs SSL/TLS,谁更安全?

  • 2022 年 8 月 31 日
    广东
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FIXP vs SSL/TLS,谁更安全?

FIXP 和 SSL/TLS 谁更安全?这是一位 LAXCUS 分布式应用软件开发者提出来的问题。其实以前也有人问过,今天写篇文章正式回答一下。我先说结论:SSL/TLS 实现的作业流程和技术原理,FIXP 同样拥有,但是 FIXP 包含的某些技术和作业流程,SSL/TLS 却没有提供。下面就来仔细说说这件事。


咱们先从根源说起。


SSL 是 Secure Socket Layer 的简称,是网景公司在 1994 年开发出来,用于导航者浏览器的安全 HTTP 通信。在这些基础上,它们衍生出 HTTPS 协议,现在已经被各种浏览器和 WEB 服务器采纳为自己的安全通信标准,后来 SSL 又扩展到电子邮件、即时通信、VoIP 领域,再加上 IETF(互联网工程工作组 The Internet Enginerring Task Force)介入,将 SSL 标准化,公布了一系列基于 SSL 的 RFC 协议草案,现在已经基本成为互联网行业的安全通信标准。所以 SSL 的影响力在互联网上影响力非常大。


TLS 则是 Transport Layer Security 的简称,它是在 SSL 上的进一步衍生,是 SSL 转移给 IEEE 之后,IEEE 给出的一个重新命名,同时在部分细节和流程上做了调整,但是整体的工作流程和技术路线没有变化。

简单说一下 SSL 的工作流程。


SSL 的本质就是加密通信。进行 SSL 通信,需要通信的收发双方协商执行一个握手协议。只有当通信双方确认彼此的身份并且成功,建立一个安全连接后,才能再使用密钥发送经过加密的密文。


执行 SSL 通信需要一个数字安全证书,这个证书通常包含服务器的名称、受信任的证书颁发机构(CA),以及非对称密钥。在执行握手协议时,会使用数字安全证书。


再说说 FIXP。


FIXP 是自由信息交换协议(Free Informaion eXchange Protocol)的简称,与 SSL/TLS 一样,它基于 TCP/IP 协议,最早用于 P2P、P2SP 等应用场景。它采用二进制字序和小头编码(Little  Endian),具有平台独立、上下文无关、结构简单、数据尺寸小等特点。后期集成进 LAXCUS 分布式操作系统,因为需要安全通信原因,重新设计的迭代升级过程中,经历了 1.0、2.0、3.0、3.1、3.2、4.0、5.0 总共 7 个版本。现在最新的是 5.0 版本,匹配 LAXCUS 分布式操作系统 6.0 版本。


除开安全通信因素,LAXCUS 分布式操作系统还需要支持超大规模的数据传输,来解决超大规模分布式计算过程中,数据传输的通信瓶颈问题,所以从 2.0 版本开始,FIXP 又进行了大幅度升级改进,把网络通信分为控制信道和数据信道。控制信道传输控制指令,控制数据流量,数据信道传输加密的数据。FIXP 数据信道是采用了类似 5G 网络的 Massive MIMO 的多点并行乱序收发技术,在原有通信基础之上,将数据传输速率提供 5-20 倍。后期升级过程中,又加入了 DFL3 人工智能模型的部分技术,解决了计算机集群环境下,智能化的数据控制和传输,获得更优质更稳定更可靠的网络通信。


所以,FIXP 发展过程是这样,初期是用于 P2P、P2SP 的通信协议,后期因为安全通信的需要,借鉴融入 SSL/TLS 的技术,实现了加密的安全通信,相当于 HTTPS 的效果。然后又因为更多的业务需要,把网络信道分成控制信道和数据信道,当相于引入 FTP,再然后为了实现超大规模数据传输,减少数据延决造成的分布式计算等待问题,又加入 Massive MIMO 技术,同时底层通过人工智能模型,智能化调节网络速率,减少丢包概率,最大化减少计算等待时间。现在的 FIXP 协议,虽然名字没有改变,但是早已经不是一个单一的通信协议,而是融合了 P2P、P2SP、SSL/TLS、FTP、MASSIVE MIMO、AI 等多种技术的整合体,和早期的 FIXP 协议已经相比,已经是天壤之别大相径庭了。


下面这张图是 LAXCUS 分布式操作系统的安全管理模型,它实现了计算机集群网络环境下的全域安全管理控制,简单说,就是一种从用户键盘到服务器硬盘的 360 度无死角管控措施。在这套安全管理模型中,涉及 FIXP 的是前三个部分,分别是非对称加密、数字签名、对称加密三个部分。它们都是可以在运行过程中自行定义和随机设置的。FIXP 的非对称加密主要以 RSA 为主,数字签名现在的主体是 SHA256、SHA512,对称加密有 AES、DES3 等。这些加密算法也是 SSL/TLS 的技术核心。另外,如果用户需要将更多加密算法纳入安全管理模型,也可能通过系统脚本或者 API 接口来设置指定。


LAXCUS分布式操作系统安全管理模型


安全管理上,与 SSL/TLS 有所区别的是,FIXP 安全管理体系使用密钥令牌取代了数字安全证书。原因为很简单,数字安全证书需要第三方机构来颁发,而 LAXCUS 分布式操作系统是自成一体的操作系统,显然不需要其它组织来参与安全管理工作。另外即使将第三方机构加入进来,只能徒然增加计算机集群管理的难度,而不会有其它好处。并且计算机集群的管理工作,本来就是集群管理员的职责范围,现在把这些本职工作交还到他们手上,才能让他们更好掌握控制计算机集群。


FIXP 的密钥令牌可以有多种来源,包括以下几种:

1. 保存在安全脚本文件中

2. 在 LAXCUS 分布式操作系统启动时随机生成

3. 由集群管理员在 LAXCUS 集群运行过程中生成

4. 通过经典密钥机产生获得

5. 接入量子通信网络,获取随机密钥


目前除第一种情况,由于密钥令牌被保存在磁盘文件上,存在安全隐患,已经不建议采用,其它四种被普遍支持。


剩下四种情况中,第 4 种和第 5 种因为成本原因,一般的中小规模的计算机集群不容易采用,它们通常都是大型企业、高安全高可靠环境、国家级计算机集群的选项。第 2 种虽然是 LAXCUS 分布式操作系统的随机生成,但是生成的依据条件是 IP 地址、MAC 地址、内存、CPU、硬盘、时间等运行时参数,虽然会随时变化,但是也具有一定的规律性,利用计算机集群,尤其在 LAXCUS 计算机集群强大算力的加持下,被破解的可能性依然存在。所以目前最经常使用的是第 3 种情况:让集群管理员生成设置密钥令牌。在人工参与的条件下,设置密钥令牌具备任意足够的随机性,而且密钥令牌的生成设置都在加密环境中运行,只在网络、内存、CPU 之间传播和存在,也具有足够的安全性。这项技术措施,是 SSL/TLS 没有的。


在LAXCUS分布式操作系统运行过程中设置公共密钥令牌

 

另外,在第 3 种情况里,集群管理员还可以针对不同的访问者,设置有针对性的密钥令牌。这样就能够让多套密钥令牌分别管理多组用户,实现有区别的控制,同时减少通用一组密钥可能造成的密钥泄漏问题。这项技术措施,也是 SSL/TLS 没有的。


为来自某一段IP地址的用户设置专属的密钥令牌

 

以上就是 FIXP 和 SSL/TLS 的对比,二者孰优孰劣,各位自行评估吧。

 

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