ما هي شبكة WireGuard VPN وكيف تعمل؟

ما هو WireGuard VPN؟

WireGuard هو بروتوكول اتصالات مفتوح المصدر يوفر إجراءات التوجيه المشفرة التي من خلالها تقوم العديد من شبكات VPN الحديثة بحماية بيانات المستخدمين وخصوصيتهم. وهي تستخدم بروتوكولات متطورة في كل مرحلة من مراحل عملية التشفير بالمفتاح العام، مما يجعلها أسرع بروتوكول VPN متاح حتى الآن.

تم إطلاق WireGuard في عام 2015 قبل طرحه لنظام Linux في عام 2020. وهي الآن متوافقة مع جميع أنظمة التشغيل والأجهزة الرئيسية، وقد تزايد اعتمادها من قبل خدمات VPN الجديدة. نظرًا لسرعتها العالية، وقابليتها للتدقيق كمصدر مفتوح، وانخفاض تكلفة نقل البيانات، من المتوقع أن يتفوق WireGuard قريبًا على بروتوكولات الاتصال الأكثر انتشارًا التي تستخدمها شبكات VPN السائدة.

تعرف على المزيد حول كيفية عمل تشفير البيانات من خلال دليل Nym الشامل.

كيف تعمل شبكة VPN WireGuard؟

WireGuard هو برنامج عميل يعمل على جهاز المستخدم وكذلك على خادم VPN أو الخادم الوكيل، مما يسمح بمرور حركة البيانات المشفرة بسرعة وأمان بينهما. لذا، عندما تتصل بخادم VPN باستخدام بروتوكول WireGuard، إليك فكرة عما يحدث في الخلفية:

Handshake

قبل أي تبادل للمفاتيح أو البيانات، يرسل العميل طلبًا إلى الخادم، مما يبدأ ما يُعرف باسم «المصافحة». يستجيب الخادم بإرسال مفتاحه العام إلى العميل. يستخدم WireGuard مصافحة Noise_IK من Noise، والتي تتمتع بعدد من المزايا الأمنية والخصوصية، مثل تجنب انتحال الهوية الناتج عن اختراق المفتاح وهجمات إعادة التشغيل، وإخفاء هويات الأطراف المشاركة في المصافحة، والسرية التامة في إعادة التوجيه.

تبادل المفاتيح واشتقاقها

ثم يتبادل الخادم والعميل المفاتيح العامة للتحقق من هويات بعضهما البعض. لتبادل المفاتيح، يستخدم WireGuard Curve25519، وهو نظام تشفير متطور يعتمد على المنحنى الإهليلجي استنادًا إلى دالة التشفير العامة Diffie-Hellman.

يستخدم الخادم والعميل المفاتيح المتبادلة لإنشاء مفتاح فريد لا يعرفه سواهما. يتم ذلك من خلال وظيفة اشتقاق المفتاح (KDF). في مرحلة اشتقاق المفتاح، يستخدم WireGuard HKDF (أو KDF القائم على HMAC) الذي يُعد مفيدًا في توجيه VPN بفضل عمليته ذات المرحلتين عالية الأمان ومرونته فيما يتعلق بأطوال المفاتيح. يُستخدم المفتاح المشتق للتشفير المتماثل بين العميل وخادم VPN.

التشفير والمصادقة

بالنسبة لمراحل التشفير والمصادقة، يستخدم WireGuard خوارزمية ChaCha20-Poly1305، وهي مزيج من تشفير الدفق ChaCha20 ورمز مصادقة الرسائل Poly1305. هذه الخوارزمية عالية الأداء وتعد عمومًا أسرع من AES-GCM.

التجزئة

يشير التجزئة (Hashing) إلى العملية في التوجيه المشفر التي يتم فيها تحويل البيانات المدخلة، مهما كان حجمها، إلى سلسلة أحرف ذات حجم ثابت. بمجرد التحويل، يمكن استخدام تاريخ الإخراج أو «قيمة التجزئة» لتحديد ما إذا كانت حزمة البيانات قد تم التلاعب بها أو تغييرها أثناء النقل. إذا كان الأمر كذلك، فستكون قيمة التجزئة مختلفة بالنسبة للمستلم عما كانت عليه بالنسبة للمرسل. يستخدم WireGuard خوارزمية Blake2 لوظيفة التجزئة، وهي أسرع وأكثر كفاءة من المعايير السابقة (مثل Sha-1 و-2)، وتُعتبر آمنة بقدر المعايير المتقدمة مثل Sha-3.

Transport

طبقة النقل (Transport Layer) مسؤولة عن تحويل بيانات حركة المرور الخاصة بك إلى حزم مشفرة ليتم إرسالها عبر الويب. يُغلف WireGuard البيانات المشفرة باستخدام بروتوكول مخطط بيانات المستخدم (UDP). يتيح بروتوكول الاتصالات هذا نقل البيانات بسرعة وأمان. لا تستخدم بروتوكول TCP لأنه أقل كفاءة على شبكات VPN، بسبب عبء البيانات الأكبر والمشاكل المعروفة ("انهيارات TCP").

التوجيه

بمجرد أن تمر بياناتك بهذه العملية المعقدة ولكنها عالية الكفاءة لتشفير VPN باستخدام WireGuard على جهازك، مما يضمن صحة هوية المستلم المقصود وأمن حزم البيانات، يتم توجيهها بعد ذلك إلى خادم VPN. هناك يتم استبدال عنوان IP لحركة المرور الخاصة بك بعنوان IP العام الخاص بخادم VPN.

Decryption

نظرًا لأن خادم VPN هو الذي يوفر التشفير لبياناتك حتى وصولها إلى خادمه، فإنه بمجرد وصولها إلى هناك، تتم إزالة طبقة التشفير هذه أو فك تشفيرها باستخدام المفاتيح المذكورة أعلاه. ومع ذلك، بافتراض أن الاتصال الأصلي من جهازك إلى المستلم المقصود على الويب مؤمّن عبر HTTPS، فمن المفترض أن تظل طبقة واحدة من التشفير قائمة، مما يمنع شبكة VPN من رؤية بياناتك النصية العادية. بمجرد إزالة تشفير VPN، ستتمكن الشبكة الافتراضية الخاصة من رؤية الوجهة النهائية التي ستُرسل إليها بياناتك. مع تفعيل تشفير HTTPS بشكل افتراضي، سيتم تشفير حركة المرور الخاصة بك من طرف إلى طرف باستخدام شبكة VPN مدعومة بـ WireGuard.

التوافق مع WireGuard

يُنتقد WireGuard أحيانًا بسبب توافقه المحدود نسبيًا مقارنة ببروتوكولات أخرى مثل OpenVPN. لكن هذا مبالغ فيه إلى حد كبير، حيث يشير إلى توافق أجهزة معينة (مثل أجهزة التوجيه) وليس أنظمة التشغيل.

• أنظمة التشغيل: يتوافق WireGuard مع معظم أنظمة التشغيل والأجهزة الرئيسية: Windows، وMac OS، وLinux، وAndroid، وiOS، والإصدارات الحديثة من BSD.

• أجهزة التوجيه: تتمثل إحدى المشكلات المتعلقة بالأجهزة في أن WireGuard ليس متوافقًا على نطاق واسع مع العديد من أجهزة توجيه الشبكات الافتراضية الخاصة (VPN) كما هو الحال مع OpenVPN حاليًا. وهذا ليس أمراً غير متوقع، حيث إن WireGuard لم يمر على طرحه في السوق سوى أربع سنوات. مع طرح أجهزة راوتر أحدث في السنوات القادمة، تتوقع Nym أن يتم سد هذه الفجوة في التوافق بسرعة.

مزايا WireGuard VPN

السرعة

يُعدّ WireGuard سريعًا جدًّا مقارنة ببروتوكولات اتصال الشبكات الافتراضية الخاصة (VPN)، حيث يتفوق بسرعته بنسبة تزيد عن 50% على OpenVPN، الذي ظل المعيار القياسي في هذا المجال على مدى عقدين من الزمن. قاعدة كود بسيطة

كود WireGuard صغير الحجم بشكل ملحوظ، حيث لا يتجاوز 4,000 سطر. للمقارنة، تحتوي إصدارات OpenVPN على حوالي 100,000 سطر من التعليمات البرمجية. وهذا يجعل أداء WireGuard سلسًا وفعالًا للغاية.

أمان عالي

يستخدم WireGuard خوارزميات تشفير متطورة وتشفير المفتاح العام لتبادل المفاتيح. معايير التشفير هذه لا يمكن اختراقها في الوقت الحالي. علاوة على ذلك، فإن قاعدة الكود الموجزة والخفيفة هذه تقلل بشكل كبير من فرص التعرض لهجمات محتملة، في حين أن أخطاء التكوين غير المرئية في OpenVPN الأكثر تعقيدًا يمكن أن تؤدي إلى تسربات أو نقاط ضعف أكبر في مواجهة الهجمات.

إعادة الاتصال السريع

تم تصميم WireGuard ليكون عديم الحالة، مما يعني أنه لا يعتمد على الحفاظ على حالة اتصال مستمرة بين الأقران. يتيح هذا التصميم التعامل السلس مع الانقطاعات لأنه لا توجد حاجة لإعادة إنشاء جلسة أو حالة اتصال. بمجرد أن تبدأ الحزم في التدفق مرة أخرى، يمكن لـ WireGuard متابعة العمل من حيث توقف.

مفتوح المصدر

كود WireGuard مفتوح المصدر وبالتالي متاح لأي شخص لتدقيقه. ومع ذلك، فإن سهولة تدقيق كود مفتوح المصدر تعتمد على حجمه. في هذا الصدد، يُعدّ WireGuard رائعًا لحجم قاعدة كوده الصغير والموجز. وهذا لا يجعل البروتوكول مبسطًا للغاية فحسب، بل يتيح إجراء عمليات تدقيق عامة أسهل.

عيوب شبكة VPN التي تعمل ببروتوكول WireGuard

عدم وجود تشويش

يفتقر WireGuard إلى ميزة التعتيم المدمجة. صُمم بروتوكول VPN هذا ليكون بسيطًا وسريعًا وآمنًا، ويركز على البساطة والأداء. ومع ذلك، فإنها لا تتضمن ميزات لإخفاء حركة المرور لإخفاء حقيقة استخدام شبكة VPN. وهذا يعني أنه يمكن تحديد حركة مرور WireGuard بواسطة أدوات مراقبة الشبكة أو من قبل الكيانات التي تجري فحصًا عميقًا للحزم (DPI).

يمكن استخدام أدوات أخرى بالاقتران مع WireGuard، مثل Obfsproxy أو Shadowsocks أو Stunnel لإضافة التعتيم إلى عملية توجيه الشبكة الافتراضية الخاصة.

غير مدمجة في جميع شبكات VPN

لا تستخدم غالبية شبكات VPN السائدة في السوق تقنية WireGuard حتى الآن، بل ما زالت تستخدم OpenVPN منذ عقود. وهذا يعني ببساطة أن WireGuard لم يخضع لاختبارات مكثفة نسبيًا في مجال شبكات VPN. ومع ذلك، فإن هذا الوضع يتغير بسرعة مع تزايد عدد شبكات VPN التي تتكامل مع WireGuard.

عدم دعم أجهزة التوجيه

لا يدعم عدد كبير من أجهزة توجيه الشبكات الافتراضية الخاصة (VPN) بروتوكول WireGuard حاليًا، مقارنةً ببروتوكولات مثل OpenVPN، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن هذه الأجهزة تم تصميمها وبرمجتها قبل ظهور بروتوكول WireGuard. وبالتالي تتوقع Nym حدوث تغيير في توافق أجهزة التوجيه مع WireGuard في السنوات القادمة.

بروتوكول WireGuard مقابل بروتوكولات VPN الأخرى

WireGuard ليس بروتوكول الاتصالات الوحيد الذي تستخدمه شبكات VPN في السوق، ويمكن أن تكون الاختلافات بينها كبيرة بالنسبة لأداء الشبكة الافتراضية الخاصة وكذلك خصوصية المستخدم.

WireGuard مقابل OpenVPN

OpenVPN هو بروتوكول الاتصالات الذي تستخدمه الغالبية العظمى من شبكات VPN المتوفرة في السوق. تم طرحها في عام 2001، مما يجعلها المعيار الصناعي المجرب والمثبت للتوجيه المشفر عبر الشبكات الافتراضية الخاصة (VPN). ومع ذلك، هناك اختلافات كبيرة في الأداء بين WireGuard و OpenVPN. اقرأ مقارنة Nym التفصيلية بين البروتوكولين.

OpenVPN: تتميز بمرونة التهيئة للمستخدمين والمبرمجين، مع مجموعة واسعة من خوارزميات التشفير المتاحة للاستخدام. كما أنها تتمتع بتوافق أوسع بكثير مع أجهزة توجيه VPN، وهي أكثر شيوعًا في إعدادات المؤسسات.

WireGuard: أسرع بكثير من OpenVPN، مع حمل بيانات أقل بكثير وأمان مماثل.

WireGuard مقابل IPSec/IKEv2

IPSec (أمان بروتوكول الإنترنت) و IKEv2 (تبادل مفاتيح الإنترنت الإصدار 2) هما بروتوكولان يستخدمان لتأمين الاتصالات عبر الإنترنت. وغالبًا ما تُستخدم معًا كـ IPSec/IKEv2.

بروتوكول IPSec/IKEv2: مثل OpenVPN، تدعم مجموعة واسعة من بروتوكولات التشفير، لكنها تتسم أيضًا بعبء بيانات كبير للغاية، حيث يبلغ حجم قاعدة الكود مئات الآلاف من الأسطر. وهذا قد يجعلها عرضة للأخطاء وسوء التكوين، فضلاً عن زيادة صعوبة تدقيقها.

WireGuard: أكثر بساطة وكفاءة، ولكن دون إتاحة خيار اختيار خوارزميات التشفير للمستخدمين.

WireGuard مقابل PPTP

يعد بروتوكول النفق من نقطة إلى نقطة (PPTP) أحد أقدم بروتوكولات تشفير الشبكات الافتراضية الخاصة (VPN). تم طرحها في منتصف التسعينيات من قبل مايكروسوفت ولا تزال تستخدمها بعض المنصات القديمة.

PPTP: تستخدم MPPE (تشفير Microsoft من نقطة إلى نقطة) مع خوارزمية التشفير RC4، والتي تعتبر ضعيفة وفقًا للمعايير الحديثة. ومع ذلك، فهي سريعة نسبيًا وسهلة الإعداد، لذا قد تكون مفيدة في السياقات التي تكون فيها السرعة أكثر أهمية من الحماية. WireGuard: ليس سريعًا للغاية فحسب، بل يستخدم خوارزميات تشفير متطورة، مما يجعل المفاضلة بين السرعة والأمان في بروتوكول PPTP غير ضرورية تمامًا.

WireGuard مقابل L2TP

L2TP (بروتوكول النفق من الطبقة الثانية) هو امتداد لبروتوكولي PPTP و L2F (بروتوكول إعادة التوجيه من الطبقة الثانية).

L2TP: لا يوفر بروتوكول L2TP بحد ذاته تشفيرًا، ولذلك غالبًا ما يتم دمجه مع IPsec لتوفير التشفير وتأمين البيانات التي يتم نقلها (L2TP/IPsec).

WireGuard: نظرًا لأن L2TP لا تشفر بيانات المستخدم، فإن مقارنتها بـ WireGuard ليست مفيدة.

WireGuard: تسريع الشبكات اللامركزية

عندما يتعلق الأمر بالخصوصية على الإنترنت، فإن ما يجعل WireGuard تقنية مثيرة ومهمة للغاية هو قدرتها على توفير توجيه سريع وآمن لشبكات VPN اللامركزية (dVPNs) التي تركز على الخصوصية.

من ناحية، لم تكن البنى المركزية ذات الخادم الواحد لشبكات VPN التقليدية أبدًا وسيلة كافية لحماية خصوصية المستخدمين. فهي معرضة لانتهاكات البيانات، والتعاون مع طلبات المراقبة الجماعية، والابواب الخلفية للمعلنين، وبيع البيانات للوسطاء. من ناحية أخرى، تعد شبكات dVPN واعدة، لكن السرعة تمثل مشكلة. كلما زاد عدد الخوادم التي تمر عبرها بياناتك لإخفاء حركة المرور الخاصة بك، زادت بطء السرعة بشكل عام. قد لا يمثل هذا مشكلة كبيرة عند إرسال بريد إلكتروني سري، لكنه سيشكل مشكلة عند التوجيه الشامل للشبكة.

يُعد WireGuard حلاً ثوريًا للخصوصية: فهو يوفر بروتوكول توجيه سريعًا وفعالًا ومبسطًا للغاية، بحيث يمكن للمستخدمين الاستفادة من إجراءات الحماية المتقدمة للخصوصية التي توفرها شبكة VPN متعددة القفزات دون التضحية بالسرعة بشكل كبير.

اختارت NymVPN أن تمنح المستخدمين حرية الاختيار. يمكنهم التبديل بسهولة لاستخدام وضع dVPN ذي خطوتين مدعوم من WireGuard للحصول على حماية يومية سريعة للغاية وخصوصية تامة. أو، بالنسبة لحالات الاستخدام شديدة الحساسية (مثل المراسلة والمعاملات المشفرة)، يمكن للمستخدمين اختيار وضع شبكة المزج (Mixnet) ذي الخمس قفزات الذي لا مثيل له، والمدعوم ببروتوكول Sphinx، والذي صُمم خصيصًا للتعامل مع حركة مرور شبكة المزج.

عند اختيار أفضل شبكة VPN لتلبية احتياجاتك في مجال الخصوصية، ضع في اعتبارك كيف يمكن لشبكة لامركزية مزودة بـ WireGuard أن تتيح لك الاستمتاع بتجربة الإنترنت بسهولة وسرعة دون الحاجة إلى التضحية بخصوصيتك.