libsodium

libsodium — это современная, кроссплатформенная криптографическая библиотека с открытым исходным кодом, разработанная с упором на простоту использования, безопасность и надёжность.

Она является форком более ранней библиотеки NaCl (Networking and Cryptography library) и предоставляет высокоуровневые API для реализации шифрования, подписи, хэширования и других криптографических операций.

Библиотека написана на языке C, но имеет привязки ко многим популярным языкам программирования: Python, Java, JavaScript, Go, Rust, PHP, Ruby и другим.

Основные характеристики

ХарактеристикаОписание
ЛицензияISC — свободное использование в коммерческих и открытых проектах
ПлатформыWindows, Linux, macOS, Android, iOS, WebAssembly
Языковая поддержкаC, C++, Python, Java, JS, Rust и др.
РазработкаАктивно поддерживается сообществом
СтандартыИспользует алгоритмы из RFC 8555 (X25519, Ed25519 и др.)

Ключевые функции libsodium

1. Асимметричное шифрование

  • Ed25519 — алгоритм цифровой подписи с высокой устойчивостью к атакам;
  • Curve25519/X25519 — протокол обмена ключами по Диффи–Хеллману.

2. Симметричное шифрование

  • AES-256-GCM, ChaCha20-Poly1305 — режимы шифрования с проверкой целостности.

3. Хэширование

  • Blake2b, Blake2s — быстрые и безопасные хэш-функции;
  • Поддержка генерации MAC (HMAC, Poly1305).

4. Генерация случайных чисел

  • Используется криптографически стойкий генератор randombytes с источниками энтропии ОС.

5. Аутентификация сообщений

  • auth и onetimeauth — методы проверки подлинности данных.

6. Ключевая деривация

  • Функция crypto_pwhash реализует алгоритм Argon2, победителя конкурса Password Hashing Competition.

Где применяется libsodium?

  1. Мессенджеры и системы связи: используется в защищённых приложениях, таких как Signal, WhatsApp, Wire, где важны конфиденциальность и аутентификация;
  2. Блокчейн-технологии: применяется в блокчейн-протоколах, включая Monero, Zcash, Solana, для создания транзакций и управления кошельками;
  3. Web и мобильные приложения: интегрируется в клиентские и серверные решения для обеспечения безопасности пользовательских данных;
  4. IoT и embedded-устройства: благодаря компактности и низкому потреблению ресурсов, libsodium активно используется в системах с ограниченной вычислительной мощностью;
  5. Шифрование на уровне приложений: позволяет реализовать защиту данных «точка-точка» без зависимости от внешних сервисов или сложных PKI-инфраструктур.

Преимущества libsodium

  • Простота использования — интерфейс рассчитан на разработчиков, не являющихся криптографами;
  • Высокая производительность — оптимизирована для работы на широком диапазоне устройств;
  • Открытый исходный код — регулярно проверяется экспертами на предмет уязвимостей;
  • Устойчивость к атакам — использует детерминированные алгоритмы, снижающие риски ошибок реализации;
  • Поддержка современных стандартов — включает Ed25519, X25519, BLAKE2, Argon2 и другие утвержденные практики.

Примеры использования

Генерация ключевой пары и подпись сообщения:

unsigned char pk[crypto_sign_ed25519_PUBLICKEYBYTES];
unsigned char sk[crypto_sign_ed25519_SECRETKEYBYTES];

// Генерация ключей
crypto_sign_ed25519_keypair(pk, sk);

// Подпись сообщения
unsigned char signed_msg[crypto_sign_ed25519_BYTES + msg_len];
unsigned long long smlen;
crypto_sign_ed25519(signed_msg, &smlen, msg, msg_len, sk);

// Проверка подписи
unsigned char msg_out[crypto_sign_ed25519_BYTES + msg_len];
unsigned long long mlen;
if (crypto_sign_ed25519_open(msg_out, &mlen, signed_msg, smlen, pk) == 0) {
    // Подпись верна
}

Шифрование по модели Диффи–Хеллмана:

unsigned char client_pk[crypto_kx_PUBLICKEYBYTES];
unsigned char client_sk[crypto_kx_SECRETKEYBYTES];
unsigned char client_tx[crypto_kx_SESSIONKEYBYTES];
unsigned char client_rx[crypto_kx_SESSIONKEYBYTES];

// Генерация ключей клиента
crypto_kx_keypair(client_pk, client_sk);

// Обмен ключами с сервером
if (crypto_kx_client_session_keys(client_rx, client_tx, client_pk, client_sk, server_pk) == 0) {
    // Успешно установлены ключи сессии
}

Совместимость и интеграция

ЯзыкПоддержка
C / C++Нативная
Pythonчерез библиотеку pysodium или libnacl
JavaScripttweetnacl-js, sodium-native
Java / Androidlibsodium-jni, clinker, Spongy Castle
Rustrust-sodium, sodiumoxide
PHPрасширение sodium доступно с PHP 7.2+

Почему стоит использовать libsodium?

  • Надёжность — алгоритмы выбраны с учётом современных угроз и уязвимостей;
  • Безопасность по умолчанию — библиотека не позволяет выбрать слабые параметры;
  • Производительность — эффективные реализации на низком уровне, включая оптимизации под SIMD;
  • Переносимость — работает практически на всех платформах, включая старые версии ОС и встроенные системы;
  • Обширная документация и сообщество — множество примеров, SDK и готовых решений.

Заключение

libsodium — это один из самых популярных и надёжных инструментов для реализации криптографии в реальных приложениях. Он предлагает:

  • Современные алгоритмы;
  • Простой и понятный API;
  • Защиту от типовых уязвимостей;
  • Совместимость с множеством платформ и языков.

Это делает его идеальным выбором как для опытных разработчиков, так и для новичков, которым нужно быстро внедрить криптографическую защиту в своё приложение.

Другие новости ЭЦП и ЭДО