UDP安全性与识别来往数据
我正在开发一个应用程序，使用UDP来传输和接收信息。现在我遇到的问题是安全性。目前，我是通过IP地址和socketid来判断哪些数据属于谁。
但是，我发现有人可以轻松伪造他们的IP地址，然后以特定的IP发送数据。这看起来是个不安全的方法。那么，我该如何识别哪些数据属于哪些用户呢？比如说，有10个用户连接，每个用户都有特定的数据。服务器需要将用户的数据与我们收到的数据进行匹配。
我能想到的唯一方法就是使用某种客户端/服务器的密钥系统，并对数据进行加密。我很好奇其他应用程序（或者游戏，因为我开发的就是个游戏）是如何确保他们的数据是真实的。此外，加密处理的时间比未加密的要长。我不太确定这会对性能产生多大的影响。
任何信息都将不胜感激。谢谢。
6 个回答
如果你真的需要确认某个用户就是那个用户，那么你就得用一些加密的方法，让用户给他们的信息签名。这个过程其实挺简单的，用户只需要对他们的信息生成一个哈希值，然后对这个哈希值进行签名（加密）就可以了。
不过对于你的游戏应用来说，可能不需要太担心这个问题。大多数网络服务提供商（ISP）不会允许用户伪造IP地址，所以你只需要关注那些在NAT后面的用户，也就是可能有多个用户使用同一个IP地址的情况。在这种情况下，以及一般情况下，你可以比较安全地通过一个包含IP地址和UDP端口的组合来识别独特的用户。
你可以查看一下HMAC
维基百科：
在密码学中，HMAC（基于哈希的消息认证码）是一种特定的构造方法，用于计算消息认证码（MAC）。它结合了一个加密哈希函数和一个秘密密钥。和其他的MAC一样，它可以同时验证数据的完整性和消息的真实性。
每个客户端都需要获取一个唯一的令牌，只有他们自己知道。每次他们发送消息时，都会根据这个令牌和消息内容生成一个哈希值，并将这个哈希值和消息一起发送出去。这样，你就可以验证这条消息是来自特定的客户端。
一种解决方案是使用TCP，因为它能有效防止在开放的互联网中伪造源地址。这是因为TCP有一个叫做三次握手的过程（更多信息说明了为什么TCP的源地址伪造是不可能的）。如果你还是想用UDP，可以模拟一个三次握手来开始连接。然后可以在每个UDP数据包中添加一个会话ID。这样会增加2个数据包和每个数据包几个比特的连接开销，但在会话的其余时间里，你仍然能享受到UDP的速度，相比TCP来说。
不过，无论是使用TCP还是UDP作为传输层，仍然会面临其他攻击，比如嗅探和中间人攻击，这些攻击可能通过ARP伪造或DNS缓存中毒来实现。另一个问题是，如果攻击者和玩家在同一个局域网内，比如无线网络或其他广播网络，那么你可以接收到所有流量，而不管源地址或目标地址是什么，这时伪造三次握手就变得可能了（而且HMAC也无能为力！）。最好的解决方案是使用SSL/TLS作为你的传输层，这样可以解决所有这些问题。
你不需要重新发明轮子，但如果你出于某种原因需要加密UDP，应该使用像RC4-drop1024这样的流密码，或者更好的是使用像AES 256这样的块密码，采用OFB模式。这样可以节省带宽，因为其他加密模式会向上取整到最大的块大小。
编辑： 根据Marts的评论，关于（数据报传输层安全）DTLS，我做了一些调查，发现有一个官方RFC，并且它得到了OpenSSL的支持，应该可以通过pyOpenSSL库来使用。我建议使用RC4-SHA密码套件来减少开销，这个套件在SSL 3.0（最新版本）中得到了支持。不过，DTLS可能会比TCP有更多的开销（延迟！）。