In der heutigen digitalen Welt sind sichere Verbindungen essenziell, da sensible Daten tagtäglich über öffentliche und private Netzwerke übertragen werden. Virtual Private Networks (VPNs) spielen dabei eine zentrale Rolle, indem sie einen verschlüsselten Tunnel schaffen, der Daten effektiv vor unbefugtem Zugriff schützt. Doch mit der zunehmenden Leistungsfähigkeit von Computern, einschließlich der bevorstehenden Ära der Quantencomputer, stehen viele herkömmliche VPN-Mechanismen vor einer Bedrohung. Hier setzt Sanctum an – ein moderner, innovativer VPN-Daemon, der Post-Quanten-Sicherheit (pq-safety) mit einem durchdachten, sandbox-basierten Design kombiniert, um sichere, stabile und effiziente VPN-Verbindungen zu gewährleisten. Sanctum ist ein speziell entwickelter VPN-Daemon, der für die Betriebssysteme OpenBSD, Linux und MacOS entwickelt wurde.
Die Software überzeugt durch ihren modularen Aufbau mit vielen getrennten Prozessen, die speziell begrenzte Rechte und Aufgaben erfüllen. Dies sorgt für eine solide Privilegientrennung und erhöht die Sicherheit maßgeblich. Jeder Prozess besitzt nur die notwendigsten Zugriffsrechte und kann nur auf die entsprechenden Systemaufrufe zugreifen, die für die Ausführung seiner Aufgabe erforderlich sind. Dadurch werden potenzielle Angriffspunkte drastisch reduziert, da selbst bei einer Kompromittierung eines Prozesses keine weitreichende Kontrolle über den gesamten VPN-Stack möglich ist. Dieses Sicherheitskonzept wird als sogenannte „privilege separation“ bezeichnet und ist ein zentraler Grundpfeiler von Sanctum.
Die Architektur des Daemons ist so gestaltet, dass sich verschiedene Prozesse auf spezifische Aufgaben konzentrieren. Ein Prozess übernimmt die Verschlüsselung der Pakete, ein anderer die Entschlüsselung, wieder andere sind für das Senden oder Empfangen von Paketen über das interne oder externe Netzwerkinterface zuständig. Diese strikte Trennung sorgt nicht nur für Sicherheit, sondern auch für eine klare Verantwortlichkeit und bessere Wartbarkeit des Systems. Beispielsweise lässt sich unmöglich ein unverschlüsseltes Paket direkt auf die verschlüsselte Schnittstelle übertragen, ohne dass es vorher den Verschlüsselungsprozess durchlaufen hat. Diese klare Prozesshierarchie schützt effektiv vor potenziellen Schwachstellen oder Fehlern.
Ein weiterer innovativer Aspekt von Sanctum ist seine zukunftssichere Verschlüsselung, die Post-Quanten-Kryptografie integriert. Quantencomputer könnten klassische Verschlüsselungsverfahren in absehbarer Zeit knacken, was die Sicherheit vieler noch heute verwendeter VPNs gefährden könnte. Sanctum begegnet dieser Herausforderung durch eine hybride Schlüsselvereinbarung, bei der bewährte klassische Verfahren wie ECDH (Elliptic Curve Diffie-Hellman) in der Variante x25519 mit einem NIST-Standard für Post-Quanten-Kryptografie, konkret ML-KEM-1024, kombiniert werden. Die Integration dieses hybriden Schlüssel-Exchanges ermöglicht es, die Vorteile beider Welten zu nutzen: die Bewährtheit klassischer Symmetrischer Verfahren und die Widerstandsfähigkeit gegen zukünftige Quantenangriffe. In Bezug auf die Datenverschlüsselung nutzt Sanctum den ESP-Modus (Encapsulating Security Payload) im Tunnelmodus, wodurch komplette IP-Pakete encapsuliert werden.
Die Verschlüsselung wird mit AES-256-GCM realisiert, einem modernen Authenticated Encryption Algorithmus, der sowohl Vertraulichkeit als auch Integrität der Daten sicherstellt. Die Auswahl des Algorithmus ist flexibel: Es besteht die Möglichkeit, beim Kompilieren verschiedene Cipher zu wählen – von der Standardeinstellung AES256-GCM über libsodium bis hin zu alternativen, modernen Algorithmen wie Agelas, basierend auf Keccak. Dies gibt Anwendern die Möglichkeit, die Performance und Sicherheitsanforderungen für ihr spezielles Einsatzszenario maßgeschneidert anzupassen. Sanctum bietet zudem äußerst interessante Funktionen, die über die klassische VPN-Anwendung hinausgehen. So können sogenannte „Cathedral“-Modi eingesetzt werden – spezialisierte Relay-Server, die verschlüsselte Peer-to-Peer-Verbindungen zwischen Endgeräten unterstützen, selbst wenn sich diese hinter NATs befinden.
NAT-Traversal ist ein häufiger Engpass bei VPN-Verbindungen, da Netzwerkrouten und Firewalls komplizierte Hürden darstellen. Ein Cathedral agiert hierbei als intelligenter, vertrauenswürdiger Vermittler, der Schlüssel verteilt ohne Zugang zu den eigentlichen Verschlüsselungsschlüsseln oder Daten zu haben. Dadurch erhalten Nutzer eine einfache und sichere Methode, Geräte direkt miteinander zu verbinden, ohne komplizierte Netzwerk-Konfigurationen vornehmen zu müssen. Besonders bemerkenswert ist die Möglichkeit, in sogenannten Pilgrim- und Shrine-Modi jeweils einrichtungsbegrenzte Verbindungen zu erzeugen, die explizit nur eine Richtung erlauben. Dies bietet erhöhte Sicherheit für Szenarien, in denen nur sendende oder empfangende Verbindungen gewollt sind.
So kann ein Pilgrim nur Daten an seinen Shrine senden, ohne selbst empfangen zu können – praktisch für Monitoring-Lösungen oder bestimmte IoT-Anwendungen, in denen strenge Datenflüsse gefordert werden. Der Installations- und Build-Prozess ist wegen des modularen, von Grund auf entwickelten Designs bewusst für erfahrene Nutzer gedacht. Die Software erfordert Abhängigkeiten wie pkg-config und libsodium und setzt sich auf Linux, OpenBSD und MacOS problemlos zusammen. Die Konfiguration erfolgt über eine übersichtliche Textdatei, in der Tunnelparameter, Schlüsselpfade, Benutzerzuweisungen für Prozesse und Netzwerkdetails festgelegt werden. Jede einzelne Komponente eines Sanctum-Setups wird unter einem eigenen Benutzeraccount ausgeführt, wodurch die Risikozone möglicher Sicherheitslücken weiter eingeschränkt wird.
Ein klarer Vorteil von Sanctum liegt in der Transparenz und Reviewbarkeit des Codes. Die Software ist Open Source und lässt sich auf GitHub einsehen. Dank der übersichtlichen Aufteilung der Komponenten kann der gesamte Code unabhängig und unkompliziert auditiert werden. Für Unternehmen oder sicherheitskritische Umgebungen ist dies ein unschätzbarer Vorteil, da Vertrauen und Nachvollziehbarkeit bei VPN-Technologien unverzichtbar sind. Darüber hinaus bietet Sanctum mit libkyrka eine Bibliothek an, um die Protokolle des Daemons in eigene Projekte zu integrieren.
Dies eignet sich besonders für Softwareentwickler, die maßgeschneiderte VPN-Lösungen direkt in ihre Anwendungen einbauen wollen, etwa im Bereich der sicheren Kommunikation oder verteilten Systeme. Allerdings sollte man beachten, dass die Nutzung der Bibliothek nicht dieselben Sandboxing-Vorteile mitbringt wie der vollständige Daemon. Insgesamt positioniert sich Sanctum als modernstes und sicherheitstechnisch zukunftsgerechtes VPN-Tool, das besonders für Nutzer mit erhöhten Anforderungen an Post-Quanten-Resistenz, Kompartimentierung und erweiterte Netzwerkfähigkeiten interessant ist. Die Fähigkeit, NAT-Traversal sicher und effizient zu handhaben, macht es zudem zu einer Lösung für dezentrale Vernetzung, die in Zeiten zunehmender mobiler Nutzung und dynamischer Netzwerkumgebungen immer wichtiger wird. Für IT-Sicherheitsverantwortliche, Netzwerktechniker und Entwickler stellt Sanctum eine höchst wertvolle Alternative zu herkömmlichen VPN-Lösungen dar.
