Nhắn tin nhóm dùng khóa người gửi có thể tránh việc mã hóa một bản sao riêng của mỗi tin nhắn thông thường cho từng người nhận. Người gửi phân phối vật liệu khóa qua các kênh an toàn giữa từng cặp, rồi dùng chuỗi người gửi cho tin nhắn nhóm. Điều này có thể giảm công việc tải lên lặp lại của người gửi, nhưng không làm cho tổng chi phí chuyển một tin nhắn trở nên độc lập với quy mô nhóm.
Hãy phân biệt tải lên tin nhắn thông thường, phân phối khóa và chuyển phát qua máy chủ trước khi so sánh các tuyên bố về băng thông.
Ba chi phí ẩn trong một “tin nhắn nhóm”
Xét một nhóm đơn giản hóa có N thành viên. Đây là mô hình giải thích, không phải phép đo hiệu năng Livara:
| Thao tác | Bản sao tin nhắn giữa từng cặp | Thiết kế khóa người gửi |
|---|---|---|
| Người gửi tải lên nội dung thông thường | Có thể cần các bản sao mã hóa riêng cho người nhận | Có thể tải lên một bản mã nhóm sau khi thiết lập |
| Thiết lập hoặc phân phối khóa | Phải có và duy trì các phiên giữa từng cặp | Vật liệu của người gửi phải đến được người nhận được cấp quyền |
| Máy chủ chuyển tiếp phân phối tới nhóm | Người nhận vẫn cần các bản sao của mình | Người nhận vẫn cần các bản sao của mình |
| Thay đổi thành viên | Phải cập nhật phiên và chính sách truy cập | Có thể cần phân phối lại vật liệu mới của người gửi |
“Kích thước tải lên của người gửi không đổi” mô tả một phần của mô hình này. Nó không có nghĩa là tổng lưu lượng mạng không đổi, thay đổi thành viên không tốn chi phí hay mọi thiết bị có hiệu năng giống nhau.
Đặc tả MLS của IETF, RFC 9420, thảo luận về hiệu quả của khóa người gửi và công việc bổ sung cần có để khôi phục bảo mật sau khi bị xâm phạm. MLS sử dụng một cách tiếp cận khác dựa trên cây. Đây là khác biệt về kiến trúc, không phải bảng xếp hạng khiến một thiết kế luôn tốt nhất.
Thiết lập khóa hậu lượng tử làm tăng chi phí ở đâu
ML-KEM đưa vào vật liệu khóa công khai và đóng gói lớn hơn các biểu diễn đường cong elliptic thông dụng. Nhưng giao thức không nhất thiết phải thực hiện trao đổi KEM mới cho mỗi tin nhắn. Thiết lập, đổi khóa định kỳ và mã hóa đối xứng thông thường có thể có chi phí khác nhau. NIST FIPS 203 định nghĩa các bộ tham số ML-KEM, không phải định dạng truyền trên mạng hoàn chỉnh của một ứng dụng nhắn tin.
Vì vậy, chỉ nhân kích thước bản mã KEM với “100 người dùng” không dự đoán được lưu lượng trên mỗi tin nhắn của cuộc trò chuyện có 100 thành viên. Câu trả lời còn phụ thuộc vào việc tái sử dụng phiên, cấu trúc đóng khung tin nhắn, thiết bị người nhận, truyền lại và việc tệp đính kèm được tải lên một lần hay sao chép.
Một so sánh công bằng nêu số lượng nhóm và thiết bị, kích thước tin nhắn và tệp đính kèm, mức biến động thành viên, bản dựng máy khách và điều kiện mạng. Không có những chi tiết này, các con số chính xác về kilobyte hoặc pin có thể gây hiểu lầm.
Livara nói gì về LGS1
Trang bảo mật của Livara mô tả LGS1 là thiết kế chuỗi người gửi dành cho nhóm riêng tư. Vật liệu khóa của mỗi người gửi được phân phối trong các phiên LVR1 giữa từng cặp; tin nhắn nhóm dùng chuỗi hình thành từ đó, và tài liệu mô tả việc dùng khóa người gửi mới khi thành viên tham gia hoặc rời đi.
Đây là kiến trúc được nhà cung cấp ghi lại, không phải kết quả hiệu năng đã được xác minh độc lập. Nó hỗ trợ việc giải thích sự tách biệt dự kiến giữa phân phối khóa và tin nhắn thông thường. Nó không hỗ trợ tuyên bố rằng mỗi lần tải lên nhóm có kích thước chính xác 1,1 KB, rằng toàn bộ hệ thống có chi phí chuyển phát O(1), hay mức tiêu thụ pin đã được đo là không đáng kể.
Đổi khóa là một phần của ngân sách bảo mật
Xóa thành viên khỏi giao diện là chưa đủ nếu thành viên đó vẫn giữ các khóa có thể giải mã lưu lượng trong tương lai. Một chuyển đổi an toàn phải loại các thiết bị đã bị xóa khỏi đợt phân phối khóa mới và bảo đảm các máy khách còn lại chuyển sang trạng thái đúng. Không thể thu hồi bằng mật mã các tin nhắn đã nhận và các tệp đã sao chép.
Tính bí mật chuyển tiếp và khả năng khôi phục sau xâm phạm của khóa người gửi còn phụ thuộc vào cách chuỗi khóa tiến triển, bí mật nào bị xóa và khi nào vật liệu mới được đưa vào. Không nên suy ra các thuộc tính này chỉ từ việc dùng KEM hậu lượng tử trong quá trình thiết lập.
Câu hỏi để đánh giá thực tế trò chuyện nhóm
- Văn bản thông thường được tải lên một lần cho mỗi người gửi hay riêng cho từng thiết bị người nhận?
- Những sự kiện nào làm luân chuyển khóa và điều gì xảy ra khi một thành viên ngoại tuyến?
- Các thiết bị mới thêm và thành viên bị xóa được biểu diễn như thế nào?
- Tệp đính kèm và khóa giải mã của chúng có được bảo vệ theo cùng quy tắc thành viên không?
- Những siêu dữ liệu nào vẫn hiển thị với máy chủ chuyển tiếp?
- Có thể tái lập kết quả hiệu năng trên điện thoại và mạng dự kiến sử dụng không?
Mô hình đe dọa của Livara phân biệt nhóm riêng tư với kênh công khai và ghi rõ thông tin định tuyến có thể nhìn thấy. Không nên gộp xuất bản công khai và phân phối khóa nhóm riêng tư thành một tuyên bố duy nhất về “kênh mã hóa”.
Khóa người gửi có thể tiết kiệm công việc lặp lại. Câu hỏi kỹ thuật hữu ích là công việc đó chuyển đi đâu, sự kiện nào khiến nó lặp lại và nhóm thay đổi thành viên an toàn đến mức nào.
