Apa itu WireGuard VPN dan bagaimana cara kerjanya?

Apa itu VPN WireGuard?

WireGuard adalah protokol komunikasi sumber terbuka yang menyediakan prosedur perutean terenkripsi yang digunakan oleh banyak layanan VPN modern untuk melindungi data dan privasi pengguna. Protokol ini menggunakan protokol mutakhir untuk setiap tahap proses kriptografi kunci publik, sehingga menjadikannya protokol VPN tercepat yang ada saat ini.

WireGuard diluncurkan pada tahun 2015 sebelum akhirnya dirilis untuk Linux pada tahun 2020. Kini, teknologi ini sudah kompatibel dengan semua sistem operasi dan perangkat utama, serta semakin banyak diadopsi oleh layanan VPN baru. Berkat kecepatan tinggi, kemampuan audit yang terbuka, dan beban data yang rendah, diperkirakan WireGuard akan segera mengungguli protokol komunikasi yang lebih banyak digunakan oleh layanan VPN arus utama.

Pelajari lebih lanjut tentang cara kerja enkripsi data melalui panduan lengkap dari Nym.

Bagaimana cara kerja VPN WireGuard?

WireGuard adalah perangkat lunak klien yang berjalan di perangkat pengguna maupun di server VPN atau proxy, sehingga memungkinkan lalu lintas data terenkripsi mengalir dengan cepat dan aman di antara keduanya. Jadi, saat Anda terhubung ke server VPN menggunakan protokol WireGuard, berikut ini gambaran tentang apa yang terjadi di balik layar:

Jabat tangan

Sebelum terjadi pertukaran kunci atau data, klien mengirimkan permintaan ke server, yang memicu apa yang dikenal sebagai proses handshake. Server merespons dengan mengirimkan kunci publiknya kepada klien. WireGuard menggunakan proses handshake Noise_IK dari Noise, yang menawarkan sejumlah manfaat dalam hal keamanan dan privasi, seperti mencegah serangan peniruan identitas akibat kebocoran kunci dan serangan replay, menyamarkan identitas pihak yang terlibat dalam proses handshake, serta menjamin kerahasiaan maju yang sempurna.

Pertukaran kunci & derivasi

Server dan klien kemudian saling bertukar kunci publik untuk memverifikasi identitas satu sama lain. Untuk pertukaran kunci, WireGuard menggunakan Curve25519, sebuah sistem kriptografi kurva eliptik mutakhir yang didasarkan pada fungsi kriptografi publik Diffie-Hellman.

Server dan klien menggunakan kunci yang telah dipertukarkan untuk membuat kunci unik yang hanya diketahui oleh keduanya. Hal ini dilakukan melalui Fungsi Derivasi Kunci (KDF). Pada tahap derivasi kunci, WireGuard menggunakan HKDF (atau KDF berbasis HMAC) yang memiliki keunggulan dalam perutean VPN berkat proses dua tahapnya yang sangat aman serta fleksibilitasnya terkait panjang kunci. Kunci yang dihasilkan digunakan untuk enkripsi simetris antara klien dan server VPN.

Enkripsi & otentikasi

Untuk tahap enkripsi dan otentikasi, WireGuard menggunakan ChaCha20-Poly1305, yang merupakan kombinasi antara cipher aliran ChaCha20 dan kode otentikasi pesan Poly1305. Algoritma ini memiliki kinerja yang sangat tinggi dan umumnya lebih cepat daripada AES-GCM.

Hashing

Hashing adalah proses dalam perutean terenkripsi di mana data masukan dengan ukuran berapa pun diubah menjadi rangkaian karakter berukuran tetap. Setelah dikonversi, tanggal keluaran atau “nilai hash” tersebut dapat digunakan untuk menentukan apakah paket data tersebut telah dimanipulasi atau diubah selama proses pengiriman. Jika demikian, nilai hash yang diterima penerima akan berbeda dengan yang dimiliki pengirim. WireGuard menggunakan Blake2 sebagai fungsi hashing-nya, yang lebih cepat dan lebih optimal dibandingkan standar-standar sebelumnya (misalnya, SHA-1 dan SHA-2), serta dianggap sama amannya dengan standar-standar canggih seperti SHA-3.

Transportasi

Lapisan Transportasi bertugas mengubah data lalu lintas Anda menjadi paket-paket terenkripsi untuk dikirim melalui internet. WireGuard membungkus data terenkripsi tersebut menggunakan User Datagram Protocol (UDP). Protokol komunikasi ini memungkinkan pengiriman data yang cepat dan aman. Protokol ini tidak menggunakan TCP karena kurang efisien pada jaringan VPN, akibat beban data yang lebih besar dan masalah yang sudah diketahui (“TCP meltdowns”).

Perutean

Setelah data Anda melalui proses enkripsi VPN yang kompleks namun sangat efisien menggunakan WireGuard di perangkat Anda—yang memastikan keaslian penerima yang dituju serta keamanan paket data—data tersebut kemudian diteruskan ke server VPN. Di sana, alamat IP lalu lintas Anda diganti dengan alamat IP publik milik server VPN itu sendiri.

Dekripsi

Karena server VPN-lah yang melakukan enkripsi data Anda saat dikirim ke server mereka, maka begitu data tersebut tiba di sana, lapisan enkripsi tersebut akan dihapus atau didekripsi menggunakan kunci-kunci di atas. Namun, dengan asumsi bahwa koneksi awal antara perangkat Anda dan penerima yang dituju di web diamankan melalui HTTPS, seharusnya masih ada satu lapisan enkripsi yang mencegah VPN melihat data teks biasa Anda. Setelah enkripsi VPN dinonaktifkan, VPN akan dapat mengetahui tujuan akhir pengiriman data Anda. Dengan enkripsi HTTPS yang diaktifkan secara default, lalu lintas data Anda akan dienkripsi dari ujung ke ujung menggunakan VPN yang didukung oleh WireGuard.

Kompatibilitas WireGuard

WireGuard terkadang dikritik karena kompatibilitasnya yang lebih terbatas dibandingkan dengan protokol lain seperti OpenVPN. Namun, hal ini sebagian besar dilebih-lebihkan, karena mengacu pada kompatibilitas perangkat keras tertentu (seperti router) dan bukan sistem operasi.

• Sistem operasi: WireGuard kompatibel dengan sebagian besar sistem operasi dan perangkat utama: Windows, Mac OS, Linux, Android, iOS, dan versi-versi terbaru BSD.

• Router: Salah satu kendala perangkat keras yang dihadapi WireGuard adalah kompatibilitasnya yang belum seluas OpenVPN saat ini dengan berbagai router VPN. Hal ini tidaklah mengejutkan, mengingat WireGuard baru hadir di pasaran selama empat tahun. Seiring dengan diluncurkannya perangkat router generasi terbaru dalam beberapa tahun mendatang, Nym memperkirakan kesenjangan kompatibilitas ini akan segera teratasi.

Keunggulan VPN WireGuard

Kecepatan

WireGuard tergolong sangat cepat di antara berbagai protokol komunikasi VPN; kecepatannya bahkan mencapai 50% lebih tinggi daripada OpenVPN, yang telah menjadi standar industri selama dua dekade. Kode sumber yang ringkas

Kode sumber WireGuard sangat ringkas, hanya berjumlah 4.000 baris. Sebagai perbandingan, versi-versi OpenVPN memiliki sekitar 100.000 baris kode. Hal ini membuat kinerja WireGuard menjadi sangat lancar dan efisien.

Keamanan tinggi

WireGuard menggunakan algoritma enkripsi mutakhir dan kriptografi kunci publik untuk pertukaran kunci. Standar enkripsi ini saat ini tidak dapat dipecahkan. Selain itu, basis kode yang ringkas dan ringan ini membuat celah yang bisa dimanfaatkan untuk serangan menjadi jauh lebih kecil, sedangkan kesalahan konfigurasi yang tidak terdeteksi pada OpenVPN yang lebih kompleks dapat menyebabkan kebocoran atau kerentanan serangan yang lebih besar.

Rekoneksi cepat

WireGuard dirancang agar bersifat stateless, yang berarti protokol ini tidak bergantung pada pemeliharaan status koneksi yang berkelanjutan antar-peer. Desain ini memungkinkan penanganan gangguan secara lancar karena tidak perlu membangun kembali sesi atau status koneksi. Begitu paket-paket mulai mengalir kembali, WireGuard dapat melanjutkan dari titik di mana ia berhenti.

Sumber terbuka

Kode sumber WireGuard bersifat terbuka dan karenanya dapat diaudit oleh siapa saja. Namun, apakah suatu kode sumber terbuka mudah diaudit atau tidak bergantung pada seberapa besar ukurannya. Dalam hal ini, WireGuard sangat menonjol berkat ukuran basis kodenya yang kecil dan ringkas. Hal ini tidak hanya membuat protokol tersebut sangat efisien, tetapi juga memudahkan dilakukannya audit publik.

Kekurangan VPN WireGuard

Kurangnya teknik pengaburan

WireGuard tidak memiliki fitur pengaburan bawaan. Dirancang sebagai protokol VPN yang sederhana, cepat, dan aman, protokol ini mengutamakan kesederhanaan dan kinerja. Namun, layanan ini tidak dilengkapi dengan fitur untuk mengaburkan lalu lintas guna menyembunyikan fakta bahwa VPN sedang digunakan. Ini berarti bahwa lalu lintas WireGuard dapat terdeteksi oleh alat pemantauan jaringan atau oleh pihak yang melakukan pemeriksaan paket mendalam (DPI).

Alat-alat lain dapat digunakan bersamaan dengan WireGuard, seperti Obfsproxy, Shadowsocks, atau Stunnel, untuk menambahkan teknik pengaburan pada proses perutean VPN.

Belum terintegrasi ke semua layanan VPN

Sebagian besar layanan VPN populer yang ada di pasaran belum menggunakan WireGuard, dan telah menggunakan OpenVPN selama beberapa dekade. Ini berarti bahwa WireGuard relatif belum teruji secara memadai dalam hal VPN. Namun, hal ini berubah dengan cepat karena semakin banyak layanan VPN yang mengintegrasikan WireGuard.

Kurangnya dukungan router

Saat ini, WireGuard belum didukung oleh sebanyak router VPN seperti halnya OpenVPN, terutama karena perangkat-perangkat tersebut dirancang dan diprogram sebelum WireGuard muncul. Oleh karena itu, Nym memperkirakan akan terjadi perubahan dalam hal kompatibilitas router untuk WireGuard dalam beberapa tahun mendatang.

Protokol WireGuard vs. protokol VPN lainnya

WireGuard bukanlah satu-satunya protokol komunikasi yang digunakan oleh layanan VPN yang ada di pasaran, dan perbedaan di antara protokol-protokol tersebut dapat berdampak signifikan terhadap kinerja VPN serta privasi pengguna.

WireGuard vs. OpenVPN

OpenVPN adalah protokol komunikasi yang digunakan oleh sebagian besar layanan VPN yang ada di pasaran. Teknologi ini diperkenalkan pada tahun 2001, sehingga menjadikannya standar industri yang telah teruji dan terpercaya untuk perutean terenkripsi VPN. Namun, terdapat perbedaan kinerja yang signifikan antara WireGuard dan OpenVPN. Baca perbandingan terperinci dari Nym mengenai kedua protokol tersebut.

OpenVPN: Memiliki keunggulan berupa konfigurasi yang fleksibel bagi pengguna dan pengembang, dengan beragam pilihan algoritma enkripsi yang dapat digunakan. Selain itu, perangkat ini juga memiliki kompatibilitas yang jauh lebih luas dengan router VPN dan lebih umum digunakan dalam lingkungan perusahaan.

WireGuard: Jauh lebih cepat daripada OpenVPN, dengan beban data yang jauh lebih kecil dan tingkat keamanan yang setara.

WireGuard vs. IPSec/IKEv2

IPSec (Internet Protocol Security) dan IKEv2 (Internet Key Exchange versi 2) adalah protokol yang digunakan untuk mengamankan komunikasi internet. Keduanya sering digunakan bersama sebagai IPSec/IKEv2.

IPSec/IKEv2: Sama seperti OpenVPN, protokol ini mendukung beragam protokol kriptografi, namun juga memiliki overhead data yang sangat besar, dengan basis kode yang berjumlah ratusan ribu baris. Hal ini dapat membuatnya rentan terhadap kesalahan dan konfigurasi yang keliru, serta lebih sulit untuk diaudit.

WireGuard: Lebih sederhana dan efisien, namun pengguna tidak dapat memilih algoritma enkripsi.

WireGuard vs. PPTP

Point-to-Point Tunneling Protocol (PPTP) adalah salah satu protokol enkripsi VPN tertua. Teknologi ini diperkenalkan pada pertengahan tahun 1990-an oleh Microsoft dan masih digunakan oleh beberapa platform lama.

PPTP: Menggunakan MPPE (Microsoft Point-to-Point Encryption) dengan algoritma enkripsi RC4, yang dianggap lemah menurut standar saat ini. Namun, pengaturannya relatif cepat dan mudah, sehingga mungkin berguna dalam situasi di mana kecepatan lebih diutamakan daripada keamanan. WireGuard: Tidak hanya sangat cepat, tetapi juga menggunakan algoritma enkripsi mutakhir, sehingga kompromi antara kecepatan dan keamanan yang sering terjadi pada PPTP sama sekali tidak diperlukan.

WireGuard vs. L2TP

L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol) merupakan pengembangan dari PPTP dan L2F (Layer 2 Forwarding Protocol).

L2TP: L2TP sendiri tidak menyediakan enkripsi, sehingga sering digabungkan dengan IPsec untuk menyediakan enkripsi dan mengamankan data yang dikirimkan (L2TP/IPsec).

WireGuard: Karena L2TP tidak mengenkripsi data pengguna, membandingkannya dengan WireGuard tidaklah berguna.

WireGuard: Mempercepat jaringan terdesentralisasi

Dalam hal privasi daring, hal yang menjadikan WireGuard sebagai teknologi yang begitu menarik dan penting adalah kemampuannya untuk menyediakan perutean yang cepat dan aman bagi VPN terdesentralisasi (dVPN) yang berfokus pada privasi.

Di satu sisi, arsitektur terpusat dan berbasis satu server pada VPN tradisional memang tidak pernah menjadi perlindungan privasi yang memadai bagi pengguna. Mereka rentan terhadap kebocoran data, kerja sama dalam menanggapi permintaan pengawasan massal, adanya celah keamanan untuk pengiklan, serta penjualan data kepada perantara. Di sisi lain, dVPN memang menjanjikan, tetapi kecepatan menjadi masalah. Semakin banyak server yang harus dilalui data Anda untuk menyamarkan lalu lintas Anda, semakin lambat pula kinerja sistem secara keseluruhan. Hal ini mungkin tidak terlalu menjadi masalah saat mengirim email rahasia, tetapi akan menjadi masalah dalam hal perutean jaringan yang komprehensif.

WireGuard merupakan solusi revolusioner dalam hal privasi: layanan ini menyediakan protokol perutean yang sangat cepat, efisien, dan ringkas sehingga pengguna dapat menikmati perlindungan privasi tingkat lanjut dari dVPN multi-hop tanpa harus mengorbankan kecepatan secara signifikan.

NymVPN telah memutuskan untuk memberikan pilihan kepada para penggunanya. Mereka dapat dengan mudah beralih ke mode dVPN 2-hop yang didukung oleh WireGuard untuk perlindungan sehari-hari yang sangat cepat dan privat. Atau, untuk kasus penggunaan yang sangat sensitif (seperti layanan pesan dan transaksi kripto), pengguna dapat memilih mode mixnet 5-hop yang tak tertandingi yang didukung oleh protokol Sphinx, yang dirancang khusus untuk menangani lalu lintas mixnet.

Dalam memilih VPN terbaik untuk kebutuhan privasi Anda, pertimbangkan bagaimana jaringan terdesentralisasi yang menggunakan WireGuard dapat memastikan Anda tidak perlu mengorbankan privasi Anda untuk menikmati internet dengan mudah dan cepat.