بروتوكول الإشارة

بروتوكول سيجنال ( المعروف سابقًا باسم بروتوكول تيكست سكيور ) هو بروتوكول تشفير غير اتحادي يوفر تشفيرًا شاملاً للمحادثات الصوتية والرسائل الفورية . ^{[ 2 ]} طُوّر هذا البروتوكول بواسطة شركة أوبن ويسبر سيستمز عام 2013 ^{[ 2 ]} ، وقُدّم في تطبيق تيكست سكيور مفتوح المصدر ، والذي أصبح لاحقًا سيجنال . وقد طبّقت العديد من التطبيقات المغلقة المصدر هذا البروتوكول، مثل واتساب ، الذي يُقال إنه يُشفّر محادثات "أكثر من مليار شخص حول العالم" ^{[ 3 ]،} أو جوجل التي توفر تشفيرًا شاملاً افتراضيًا لجميع المحادثات القائمة على بروتوكول RCS بين مستخدمي تطبيق جوجل مسجز للمحادثات الثنائية. ^{[ 4 ]} كما يُعلن فيسبوك ماسنجر عن توفيره للبروتوكول من أجل "المحادثات السرية" الاختيارية، كما فعل سكايب من أجل "المحادثات الخاصة".

يجمع البروتوكول بين خوارزمية السقاطة المزدوجة ، والمفاتيح المسبقة (أي المفاتيح العامة المؤقتة التي يتم تحميلها مسبقًا إلى خادم مركزي)، وبروتوكولات تبادل المفاتيح، بما في ذلك مصافحة ديفي-هيلمان الأصلية ثلاثية المنحنيات الإهليلجية (3-DH) ^{[ 5 ]} وبروتوكول PQXDH ما بعد الكمومي . ^{[ 6 ]} تُصمم مواصفات Current Signal تشفير الرسائل على أنه تشفير موثق مع بيانات مرتبطة (AEAD)، مع توصيات تتضمن مخططات AEAD على نمط SIV أو تركيبة من AES-256 في وضع CBC مع HMAC . ^{[ 7 ]}

بدأ تريفور بيرين وموكسي مارلينسبايك (أنظمة الهمس المفتوح) تطوير بروتوكول الإشارة في عام 2013. واعتمد الإصدار الأول من البروتوكول، TextSecure v1، على المراسلة غير المسجلة (OTR). ^{[ 8 ] [ 9 ]}

في 24 فبراير 2014، أطلقت شركة Open Whisper Systems نظام TextSecure v2، ^{[ 10 ]} الذي تم تطويره باستخدام بروتوكول Axolotl Ratchet. ^{[ 8 ] [ 11 ]} يعتمد تصميم Axolotl Ratchet على تبادل المفاتيح المؤقتة الذي قدمته شركة OTR، ويجمعه مع آلية تروس متناظرة مستوحاة من بروتوكول Silent Circle Instant Message Protocol (SCIMP). ^{[ 1 ]} وقد أضاف هذا البروتوكول دعمًا للاتصال غير المتزامن ("الرسائل غير المتصلة") كميزة رئيسية جديدة، بالإضافة إلى تحسين المرونة في التعامل مع ترتيب الرسائل غير المتطابق، ودعم أبسط للمحادثات متعددة الأطراف. ^{[ 12 ]} سُمي Axolotl Ratchet تيمنًا بسمندل الأكسولوتل المائي المهدد بالانقراض ، والذي يتمتع بقدرات استثنائية على الشفاء الذاتي. يشير المطورون إلى الخوارزمية بأنها ذاتية الإصلاح لأنها تعطل تلقائيًا وصول المهاجم إلى النص الواضح للرسائل اللاحقة بعد اختراق مفتاح الجلسة . ^{[ 1 ]}

أدخل الإصدار الثالث من البروتوكول، TextSecure v3، بعض التغييرات على العناصر الأساسية للتشفير وبروتوكول نقل البيانات. ^{[ 8 ]} في أكتوبر 2014، نشر باحثون من جامعة روهر بوخوم تحليلًا لبروتوكول TextSecure v3. ^{[ 13 ] [ 8 ]} ومن بين النتائج الأخرى، كشفوا عن هجوم غير معروف لمشاركة المفاتيح على البروتوكول، ولكن بشكل عام، وجدوا أنه آمن. ^{[ 14 ]}

في مارس 2016، أعاد المطورون تسمية البروتوكول إلى بروتوكول الإشارة. كما أعادوا تسمية خوارزمية "Axolotl Ratchet" إلى خوارزمية "Double Ratchet" لتمييزها بشكل أفضل عن البروتوكول الكامل ^{[ 15 ]،} وذلك لأن البعض كان يستخدم اسم "Axolotl" عند الإشارة إلى البروتوكول الكامل. ^{[ 16 ] [ 15 ]}

اعتبارًا من أكتوبر 2016يعتمد بروتوكول سيجنال على بروتوكول TextSecure الإصدار الثالث، مع إدخال تعديلات تشفيرية إضافية. ^{[ 8 ]} في أكتوبر 2016، نشر باحثون من جامعة أكسفورد البريطانية ، وجامعة كوينزلاند للتكنولوجيا الأسترالية ، وجامعة ماكماستر الكندية، تحليلًا رسميًا للبروتوكول، وخلصوا إلى أنه سليم تشفيريًا. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

تم نشر مراجعة أخرى للبروتوكول في عام 2017. ^{[ 19 ]}

في عام 2023، قدمت شركة سيجنال بروتوكول PQXDH، وهو امتداد ما بعد الكم لبروتوكول X3DH لإنشاء الجلسات. ^{[ 20 ]} وفي عام 2025، أعلنت سيجنال عن بروتوكول Triple Ratchet، الذي يجمع بين بروتوكول Double Ratchet الكلاسيكي وبروتوكول Sparse Post-Quantum Ratchet (SPQR). ^{[ 21 ]}

يوفر البروتوكول السرية، والنزاهة، والمصادقة ، واتساق المشاركين، والتحقق من الوجهة، والسرية الأمامية ، والأمان بعد الاختراق (المعروف أيضًا بالسرية المستقبلية)، والحفاظ على السببية، وعدم إمكانية ربط الرسائل، وإنكار الرسائل ، وإنكار المشاركة، وعدم التزامن. ^{[ 22 ]} ولا يوفر البروتوكول الحفاظ على إخفاء الهوية، ويتطلب خوادم لإعادة توجيه الرسائل وتخزين بيانات المفتاح العام. ^{[ 22 ]}

يدعم بروتوكول الإشارة أيضًا المحادثات الجماعية المشفرة من طرف إلى طرف. ويجمع بروتوكول المحادثة الجماعية بين التشفير الثنائي المزدوج والتشفير متعدد البث . ^{[ 22 ]} بالإضافة إلى خصائص بروتوكول المحادثة الفردية، يوفر بروتوكول المحادثة الجماعية اتساقًا في هوية المتحدث، ومقاومةً لفقدان الرسائل، ومقاومةً لفقدان الرسائل، وتكافؤًا في الحساب، وتكافؤًا في الثقة، وإمكانية مراسلة المجموعات الفرعية، فضلًا عن إمكانية تقليص العضوية وتوسيعها. ^{[ 22 ]}

قدمت شركة Open Whisper Systems البروتوكول لأول مرة في تطبيق TextSecure . ثم قامت لاحقًا بدمج تطبيق مكالمات صوتية مشفرة يُدعى RedPhone في TextSecure وأعادت تسميته إلى Signal .

في نوفمبر 2014، أعلنت شركة Open Whisper Systems عن شراكة مع واتساب لتوفير تشفير شامل من خلال دمج بروتوكول سيجنال في جميع منصات عملاء واتساب. ^{[ 29 ]} وأوضحت الشركة أنها أدمجت البروتوكول بالفعل في أحدث إصدار من واتساب لنظام أندرويد ، وأن دعم العملاء الآخرين ورسائل المجموعات/الوسائط والتحقق من المفاتيح سيُتاح قريبًا. ^{[ 30 ]} في 5 أبريل 2016، أعلنت واتساب وOpen Whisper Systems عن إتمام إضافة التشفير الشامل إلى "جميع أشكال التواصل" على واتساب، وأن المستخدمين بات بإمكانهم الآن التحقق من مفاتيح بعضهم البعض. ^{[ 31 ] [ 32 ]} في فبراير 2017، أعلنت واتساب عن ميزة جديدة، وهي "حالة واتساب"، التي تستخدم بروتوكول سيجنال لتأمين محتواها. ^{[ 33 ]} في أكتوبر 2016، أطلقت شركة فيسبوك، الشركة الأم لواتساب ، وضعًا اختياريًا يُسمى "المحادثات السرية" في فيسبوك ماسنجر، والذي يوفر تشفيرًا شاملًا باستخدام تطبيق لبروتوكول سيجنال. ^{[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]}

في سبتمبر 2015، أطلقت شركة G Data Software تطبيق مراسلة جديدًا يُدعى Secure Chat، والذي كان يستخدم بروتوكول Signal. ^{[ 38 ] [ 39 ]} أوقفت G Data الخدمة في مايو 2018. ^{[ 40 ]}

في سبتمبر 2016، أطلقت جوجل تطبيق مراسلة جديدًا باسم "آلو "، والذي تضمن وضعًا اختياريًا للتصفح الخفي يستخدم بروتوكول سيجنال للتشفير التام بين الطرفين. ^{[ 41 ] [ 42 ]} في مارس 2019، أوقفت جوجل دعم "آلو" لصالح تطبيق "رسائل جوجل" على نظام أندرويد. ^{[ 43 ] [ 44 ]} في نوفمبر 2020، أعلنت جوجل أنها ستستخدم بروتوكول سيجنال لتوفير التشفير التام بين الطرفين افتراضيًا لجميع المحادثات القائمة على بروتوكول RCS بين مستخدمي تطبيق "رسائل جوجل" ، بدءًا من المحادثات الثنائية. ^{[ 4 ] [ 45 ]}

في يناير 2018، أعلنت شركتا أوبن ويسبر سيستمز ومايكروسوفت عن إضافة دعم بروتوكول سيجنال إلى وضع اختياري في سكايب يُسمى المحادثات الخاصة. ^{[ 46 ] [ 47 ]}

أثّر بروتوكول سيجنال على بروتوكولات تشفير أخرى. ففي مايو 2016، صرّحت شركة فايبر بأن بروتوكول التشفير الخاص بها هو تطبيق مُخصّص "يستخدم نفس مفاهيم" بروتوكول سيجنال. ^{[ 48 ] [ 49 ]} كما صرّح مطوّرو تطبيق فورستا بأن تطبيقهم يستخدم تطبيقًا مُخصّصًا لبروتوكول سيجنال. ^{[ 50 ] [ 51 ]}

تم اعتماد خوارزمية الترس المزدوج ، التي طُرحت كجزء من بروتوكول سيجنال، في بروتوكولات أخرى. يُعدّ OMEMO بروتوكولًا مُلحقًا لبروتوكول XMPP (XEP)، طُرح في تطبيق المراسلة Conversations ، وحصل على موافقة مؤسسة معايير XMPP (XSF) في ديسمبر 2016 تحت اسم XEP-0384. ^{[ 52 ] [ 2 ]} أما Matrix فهو بروتوكول اتصالات مفتوح المصدر يتضمن Olm، وهي مكتبة توفر تشفيرًا اختياريًا من طرف إلى طرف على أساس كل غرفة على حدة، وذلك عبر تطبيق خوارزمية الترس المزدوج. ^{[ 2 ]} وقد صرّح مطورو تطبيق Wire بأن تطبيقهم يستخدم تطبيقًا مُخصصًا لخوارزمية الترس المزدوج. ^{[ 53 ] [ 54 ] [ 55 ]}

يستخدم بروتوكول أمان طبقة المراسلة ، وهو اقتراح من IETF ، أشجار السقاطة غير المتزامنة لتحسين ضمانات الأمان بشكل فعال مقارنةً ببروتوكول السقاطة المزدوجة في Signal . ^{[ 56 ]}

يُوفر برنامج Signal Messenger تطبيقًا مرجعيًا لمكتبة بروتوكول Signal مكتوبًا بلغة Rust بموجب ترخيص AGPLv3 على منصة GitHub . وتتوفر روابط برمجية للغات Swift وJava وTypeScript وC وغيرها من اللغات التي تستخدم تطبيق Rust المرجعي.

كانت مكتبة Signal تحتفظ سابقًا بالمكتبات المهملة التالية:

• libsignal-protocol-c : مكتبة مكتوبة بلغة C مع أذونات ترخيص إضافية لمتجر تطبيقات Apple .
• libsignal-protocol-java : مكتبة مكتوبة بلغة جافا .
• libsignal-protocol-javascript : مكتبة مكتوبة بلغة جافا سكريبت .

توجد أيضًا مكتبات بديلة مكتوبة من قبل جهات خارجية بلغات أخرى، مثل TypeScript . ^{[ 57 ]}

• مقارنة بروتوكولات المراسلة الفورية
• مقارنة مكتبات التشفير
• ديفي-هيلمان الموسع ما بعد الكم
• مفاتيح الإرسال

• الموقع الرسمي
• "بروتوكول TextSecure: الحاضر والمستقبل" ، محاضرة ألقاها تريفور بيرين في مؤتمر NorthSec 2015 (فيديو)