پروتکل ضد تکرار (Anti-Reply) ، امنیت سطح بسته پروتکل اینترنت (IP) را فراهم می‌کند و مانع از آن می‌شود که یک هکر بتواند بسته‌های پیام را رهگیری کند و بسته‌های تغییر یافته را در جریان داده بین کامپیوتر مبدا و کامپیوتر مقصد وارد کند. این مکانیزم با شناسایی بسته‌هایی که با شماره ترتیب بسته‌های رسیده مطابقت دارند، به اطمینان از حذف بسته‌های نامعتبر و حفظ یکپارچگی ارتباط کمک می‌کند.
این پروتکل ضد تکرار، زیرپروتکلی از مجموعه پروتکل‌های استاندارد (IPsec) گروه ویژه مهندسی اینترنت است. دو پروتکل “Encapsulating Security Payload” و”Authentication Header” هر دو از محافظت ضد تکرار استفاده می‌کنند.
حمله تکرار چیست؟
زمانی رخ می‌دهد که عوامل تهدید، یک شبکه امن را شنود می‌کنند تا ارتباطات یا انتقال داده‌های قانونی آن را رهگیری و ضبط کنند. سپس آنها این داده‌ها را به تأخیر می‌اندازند، دوباره ارسال می‌کنند یا تکرار می‌کنند تا موارد زیر را انجام دهند:
- جعل هویت یک کاربر معتبر
- گیرنده را به انجام کاری که ممکن است در غیر این صورت انجام نمی‌دادند، گمراه کند
- اتصالات قانونی را مختل کنند
هدف حمله بازپخش، براندازی امنیت و ایجاد نوعی تأثیر منفی بر کاربران و اتصالات مجاز است.
مثالی از حمله بازپخش در دنیای واقعی :
یک کارمند با ارسال یک پیام رمزگذاری شده به یک شخص مجاز در شرکت، درخواست انتقال مالی می‌کند. این شخص می‌تواند کسی مانند مدیر مالی یا یک حسابدار ارشد باشد.
یک هکر پیام را ضبط کرده و آن را دوباره به همان گیرنده هدف ارسال می‌کند. از آنجا که پیام معتبر باقی می‌ماند - تغییر نکرده است - به درستی رمزگذاری شده و به سادگی دوباره ارسال شده است، برای گیرنده، قانونی به نظر می‌رسد.
در نتیجه، گیرندگان ممکن است درخواست انتقال پول را بپذیرند، غافل از اینکه خودشان - و سازمانشان - مبلغ زیادی پول را کلاهبرداری کرده‌اند.
پروتکل ضد تکرار چگونه کار می‌کند؟
راه حل جلوگیری از حملات تکرار، رمزگذاری پیام‌ها و گنجاندن یک کلید است.”IPsec” محافظت ضد تکرار را در برابر مهاجمانی که می‌توانند بسته‌های رمزگذاری شده را رهگیری، کپی یا دوباره ارسال کنند، فراهم می‌کند.
این مکانیسم از یک ارتباط امنیتی یک طرفه برای ایجاد یک اتصال امن بین گره‌های مبدا و مقصد در شبکه استفاده می‌کند و بررسی می‌کند که آیا پیام دریافتی یک پیام تکرار شده است یا خیر. این مکانیزم با اختصاص یک شماره ترتیب به صورت یکنواخت افزایشی به هر بسته رمزگذاری شده و سپس پیگیری شماره‌های ترتیب، هنگام رسیدن بسته‌ها به مقصد کار می‌کند.
در ابتدا، شمارنده‌های هر دو منبع و مقصد با 0 مقداردهی اولیه می‌شوند. اولین بسته ارسالی دارای شماره ترتیب 1، بسته دوم دارای شماره 2 و غیره است. هر بار که یک بسته ارسال می‌شود، گیرنده تأیید می‌کند که شماره، شماره بسته ارسال شده قبلی نیست. اگر بسته بعدی شماره کمتری نسبت به بسته قبلی داشته باشد، مقصد بسته را رها می‌کند. اگر شماره بزرگتر باشد، بسته را نگه می‌دارد.
همچنین، هنگامی که یک بسته‌ی بازپخش‌شده شناسایی می‌شود، پروتکل ضد بازپخش یک پیام خطا تولید می‌کند. همچنین این بسته را دور می‌ریزد و رویداد را با شناسه‌های ورودی، مانند تاریخ و زمان دریافت، آدرس منبع، آدرس مقصد و شماره توالی، ثبت می‌کند.
اهمیت استفاده از پروتکل ضد تکرار در امنیت شبکه
یکی از اصلی‌ترین چالش‌های امنیت شبکه، جلوگیری از حملات تکراری (Replay Attacks) است؛ حملاتی که در آن مهاجم با ضبط و ارسال مجدد یک پیام معتبر، تلاش می‌کند به سیستم دسترسی پیدا کند یا فرایندهای حیاتی را مختل سازد. پروتکل ضد تکرار (Anti-Replay Protocol)با طراحی دقیق خود، از وقوع چنین حملاتی جلوگیری کرده و نقش کلیدی در حفظ امنیت اطلاعات ایفا می‌کند.
زمانی که داده‌ها در شبکه جابه‌جا می‌شوند، احتمال دارد پیام‌ها توسط مهاجم رهگیری شده و در زمانی دیگر دوباره ارسال شوند. این سناریو می‌تواند منجر به دسترسی غیرمجاز، سوءاستفاده مالی یا حتی از کار افتادن سرویس‌های حیاتی شود. پروتکل ضد تکرار با استفاده از مکانیزم‌هایی مانند شماره‌های ترتیبی (Sequence Numbers)و مهر زمانی (Timestamps)اطمینان می‌دهد که هر پیام فقط یک‌بار و در یک بازه زمانی معتبر پردازش شود.
اهمیت این پروتکل زمانی بیشتر می‌شود که بدانیم حملات تکراری به‌ویژه در محیط‌هایی مانند بانکداری آنلاین، تراکنش‌های مالی، سامانه‌های دولتی و اینترنت اشیا به‌شدت رایج و خطرناک هستند. بدون مکانیزم ضد تکرار، مهاجم می‌تواند با ارسال مجدد یک درخواست پرداخت یا دستور مدیریتی، خسارت‌های سنگینی وارد کند.
به‌طور کلی، پیاده‌سازی پروتکل ضد تکرار نه‌تنها یکپارچگی و اعتبار داده‌ها را حفظ می‌کند، بلکه سطح اعتماد کاربران به سیستم را افزایش می‌دهد و به سازمان‌ها کمک می‌کند از الزامات امنیتی استانداردهای بین‌المللی تبعیت کنند. در واقع، این پروتکل یک لایه حیاتی از دفاع در برابر مهاجمان سایبری محسوب می‌شود که نمی‌توان آن را نادیده گرفت.
بهبود پروتکل ضد تکرار
پروتکل ضد تکرار برای غلبه بر دشمنانی طراحی شده است که فقط می‌توانند پیام‌های تکرار شده را در جریان پیام وارد کنند. با این حال، این پروتکل می‌تواند برای غلبه بر اقدام های مضری که می‌توانند هر پیامی را در جریان پیام وارد کنند، بهبود یابد.
نحوه کار آن به این صورت است که یک رمز (Secret) مشترک برای هر دو کامپیوتر مبدا و مقصد ارائه می‌شود. دشمن از این رمز مشترک اطلاعی ندارد. هر پیام ارسال شده توسط منبع شامل سه عنصر است: شماره ترتیب پیام، متن پیام و خلاصه پیام.
قبل از اینکه مقصد پیام را دریافت کند، پروتکل بررسی می‌کند که آیا خلاصه پیام با یک مقدار خاص مطابقت دارد یا خیر. اگر یک اقدام بد، پیامی را در جریان پیام بین مبدا و مقصد قرار دهد، پروتکل بررسی می‌کند که آیا پیام قبلاً توسط منبع ارسال شده است یا اینکه خلاصه پیام با مقدار از پیش تعیین شده مطابقت ندارد.در هر صورت، مقصد پیام را نادیده می‌گیرد.
جمع‌بندی:
پروتکل ضد تکرار یکی از مهمترین مکانیزم‌های امنیتی در شبکه‌های کامپیوتری است که با هدف جلوگیری از حملات تکراری (Replay Attacks) طراحی شده است. این پروتکل با استفاده از تکنیک‌هایی مانند شماره‌های ترتیبی (Sequence Numbers)، مهر زمانی (Timestamp) و کلیدهای جلسه (Session Keys) اطمینان می‌دهد که هر پیام فقط یک‌بار و در بازه زمانی معتبر پردازش شود. به این ترتیب، مهاجم نمی‌تواند با ارسال مجدد یک پیام معتبر قبلی، امنیت سیستم را به خطر بیندازد.
به‌طور کلی، پیاده‌سازی درست پروتکل ضد تکرار، علاوه بر افزایش یکپارچگی داده‌ها و احراز هویت طرفین، به کاهش ریسک نفوذهای سایبری و حملات مرد میانی (MITM) کمک می‌کند. در نهایت، هر سازمانی که با اطلاعات حساس یا تراکنش‌های آنلاین سروکار دارد، باید از این پروتکل به‌عنوان یکی از پایه‌های اصلی امنیت شبکه خود استفاده کند.