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⚠️ TLS1.3の0-RTTとリプレイ攻撃リスク

🌱 はじめに

TLS1.3は高速な暗号化通信を実現するため、**0-RTT（Zero Round Trip Time）**という仕組みを導入しました。これにより、過去に接続したことがあるサーバーとの再接続時、最初のメッセージから暗号化通信を始められます。
しかし、この便利な機能には「リプレイ攻撃」という潜在的なリスクが存在します。この記事では、0-RTTの仕組みとリプレイ攻撃の問題点、その対策について整理します。

⚡ 0-RTTとは？

通常（1-RTT）の流れ

  • ClientHelloを送信 → サーバー応答 → Finishedで暗号化開始

  • 少なくとも1往復の待ち時間が必要

0-RTTの場合

  • 過去のセッション情報を利用して、ClientHelloと同時に暗号化データを送信可能

  • サーバー応答を待たずに通信が始まるため、モバイルや高遅延環境で特に有効

0-RTTは「再接続の高速化」によって、ユーザー体験を大きく改善する。

🚨 リプレイ攻撃の仕組み

リプレイ攻撃とは

  • 攻撃者が通信を盗聴し、同じリクエストを再送することで不正に処理を繰り返させる攻撃。

  • 例：

    1. ユーザーが「商品を購入」するリクエストを送信

    2. 攻撃者がそのリクエストをコピー

    3. 攻撃者が再送して「二重注文」させる

なぜ0-RTTが狙われやすいか

  • 0-RTTで送られるデータは、サーバー応答前に処理される可能性がある

  • 順序や回数を保証する仕組みが弱いため、同じデータが複数回適用される危険性がある

0-RTTは暗号化されていても、「同じメッセージが再利用される」点では守り切れない。

🛡️ 0-RTT利用時の制御と対策

1. サーバー側での制御

  • Idempotent（冪等）リクエストのみ許可

    • GETや読み取り系の処理は問題なし

    • POSTや決済など「繰り返し実行で意味が変わる処理」は拒否

  • 0-RTTデータを受信した場合、必要に応じて**再送検知（Replay Detection）**を行う

2. アプリケーション側での対策

  • 決済や注文処理などは0-RTTでは受け付けない設計にする

  • トランザクションに**一意のID（Nonce）**を付与し、二重実行を防止

3. クライアント側の注意

  • ブラウザやアプリ側で「安全でないリクエスト」を0-RTTに乗せない制御を行う

  • 多くの実装（Chrome, Firefox, OpenSSLなど）ではデフォルトで制限付き利用

0-RTTを安易に導入すると、セキュリティより利便性を優先してしまう危険がある。

🌍 現実の運用

  • CloudflareやAWSなど大規模サービスでは、0-RTTを提供しているが用途を限定している

  • 一般的に「静的コンテンツ取得」などの安全な処理には使われるが、「決済」「投稿」「データ更新」などでは無効化されている

🎯 まとめ

TLS1.3の0-RTTは通信を高速化する強力な仕組みですが、リプレイ攻撃のリスクを抱えています。

  • 便利だが安全ではない場面がある

  • 冪等リクエスト限定で使うのが原則

  • 重要処理では利用を避けるべき

0-RTTは正しく制御すればユーザー体験を改善できるが、無条件に使うのは危険。設計段階からリスクを理解して使い分けることが重要です。


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