[要約] RFC 9065は、トランスポートヘッダーの機密性、ネットワーク運用、インターネットトランスポートプロトコルの進化に関する考慮事項を扱っています。この文書の目的は、ヘッダーの機密性がネットワークの運用と診断に与える影響を理解し、将来のプロトコル設計におけるバランスを見つけることです。利用場面としては、プロトコル設計者、ネットワーク運用者、セキュリティ専門家が、より安全で効率的なインターネット通信を実現するための指針として参照します。
Internet Engineering Task Force (IETF) G. Fairhurst
Request for Comments: 9065 University of Aberdeen
Category: Informational C. Perkins
ISSN: 2070-1721 University of Glasgow
July 2021
Considerations around Transport Header Confidentiality, Network Operations, and the Evolution of Internet Transport Protocols
トランスポートヘッダ機密保持、ネットワーク事業、およびインターネットトランスポートプロトコルの進化に関する考察
Abstract
概要
To protect user data and privacy, Internet transport protocols have supported payload encryption and authentication for some time. Such encryption and authentication are now also starting to be applied to the transport protocol headers. This helps avoid transport protocol ossification by middleboxes, mitigate attacks against the transport protocol, and protect metadata about the communication. Current operational practice in some networks inspect transport header information within the network, but this is no longer possible when those transport headers are encrypted.
ユーザーデータとプライバシーを保護するために、インターネットトランスポートプロトコルはしばらくの間ペイロード暗号化と認証をサポートしています。そのような暗号化および認証は、転送プロトコルヘッダにも適用され始めている。これにより、ミドルボックスによるトランスポートプロトコルの誤りを回避し、トランスポートプロトコルに対する攻撃を軽減し、通信に関するメタデータを保護します。現在の運用慣行ネットワークでは、ネットワーク内のトランスポートヘッダ情報を検査しますが、これらのトランスポートヘッダーが暗号化されている場合はこれはできなくなりました。
This document discusses the possible impact when network traffic uses a protocol with an encrypted transport header. It suggests issues to consider when designing new transport protocols or features.
ネットワークトラフィックが暗号化されたトランスポートヘッダを使用してプロトコルを使用している場合、このドキュメントでは考えられる影響について説明します。新しいトランスポートプロトコルや機能を設計するときに考慮すべき問題を示唆しています。
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Table of Contents
目次
1. Introduction
2. Current Uses of Transport Headers within the Network
2.1. To Separate Flows in Network Devices
2.2. To Identify Transport Protocols and Flows
2.3. To Understand Transport Protocol Performance
2.4. To Support Network Operations
2.5. To Mitigate the Effects of Constrained Networks
2.6. To Verify SLA Compliance
3. Research, Development, and Deployment
3.1. Independent Measurement
3.2. Measurable Transport Protocols
3.3. Other Sources of Information
4. Encryption and Authentication of Transport Headers
5. Intentionally Exposing Transport Information to the Network
5.1. Exposing Transport Information in Extension Headers
5.2. Common Exposed Transport Information
5.3. Considerations for Exposing Transport Information
6. Addition of Transport OAM Information to Network-Layer Headers
6.1. Use of OAM within a Maintenance Domain
6.2. Use of OAM across Multiple Maintenance Domains
7. Conclusions
8. Security Considerations
9. IANA Considerations
10. Informative References
Acknowledgements
Authors' Addresses
The transport layer supports the end-to-end flow of data across a network path, providing features such as connection establishment, reliability, framing, ordering, congestion control, flow control, etc., as needed to support applications. One of the core functions of an Internet transport is to discover and adapt to the characteristics of the network path that is currently being used.
トランスポート層は、ネットワーク経路にわたるデータのエンドツーエンドのデータの流れをサポートし、必要に応じて、必要に応じて、必要に応じて接続確立、信頼性、フレーミング、順序付け、輻輳制御、フロー制御などの機能を提供します。インターネットトランスポートのコア機能の1つは、現在使用されているネットワークパスの特性を発見して適応させることです。
For some years, it has been common for the transport-layer payload to be protected by encryption and authentication but for the transport-layer headers to be sent unprotected. Examples of protocols that behave in this manner include Transport Layer Security (TLS) over TCP [RFC8446], Datagram TLS [RFC6347] [DTLS], the Secure Real-time Transport Protocol [RFC3711], and tcpcrypt [RFC8548]. The use of unencrypted transport headers has led some network operators, researchers, and others to develop tools and processes that rely on observations of transport headers both in aggregate and at the flow level to infer details of the network's behaviour and inform operational practice.
何年もの間、トランスポート層のペイロードは暗号化と認証によって保護されるのが一般的でしたが、トランスポート層のヘッダーが保護されていない送信されます。このように動作するプロトコルの例には、TCP [RFC8446]、データグラムTLS [RFC6347] [DTLS]、セキュアリアルタイムトランスポートプロトコル[RFC3711]、およびTCPCRYPT [RFC8548]を介したトランスポート層セキュリティ（TLS）が含まれます。暗号化されていないトランスポートヘッダーの使用は、ネットワークの行動の詳細を推測し、運用慣行の詳細を推測するために、集約およびフローレベルの両方でのトランスポートヘッダーの観測に依存するツールとプロセスを開発するために、ネットワーク事業者、研究者などがいくつかのネットワーク事業者、およびプロセスを開発しました。
Transport protocols are now being developed that encrypt some or all of the transport headers, in addition to the transport payload data. The QUIC transport protocol [RFC9000] is an example of such a protocol. Such transport header encryption makes it difficult to observe transport protocol behaviour from the vantage point of the network. This document discusses some implications of transport header encryption for network operators and researchers that have previously observed transport headers, and it highlights some issues to consider for transport protocol designers.
トランスポートペイロードデータに加えて、トランスポートヘッダの一部または全部を暗号化するトランスポートプロトコルが開発されました。QUICトランスポートプロトコル[RFC9000]は、そのようなプロトコルの例です。そのようなトランスポートヘッダ暗号化は、ネットワークの視点からトランスポートプロトコルの動作を観察することを困難にする。この文書では、トランスポートヘッダーを以前に観察したネットワーク事業者および研究者のためのトランスポートヘッダー暗号化の影響を検討し、トランスポートプロトコル設計者に検討するためのいくつかの問題を強調しています。
As discussed in [RFC7258], the IETF has concluded that Pervasive Monitoring (PM) is a technical attack that needs to be mitigated in the design of IETF protocols. This document supports that conclusion. It also recognises that [RFC7258] states, "Making networks unmanageable to mitigate PM is not an acceptable outcome, but ignoring PM would go against the consensus documented here. An appropriate balance will emerge over time as real instances of this tension are considered." This document is written to provide input to the discussion around what is an appropriate balance by highlighting some implications of transport header encryption.
[RFC7258]で説明したように、IETFは、Pervasive Monitoring（PM）がIETFプロトコルの設計において軽減される必要がある技術攻撃であると結論しました。この文書はその結論をサポートしています。また、[RFC7258]は、「PMを軽減するために管理不能なネットワークを作る」と認識していますが、PMはここに記載されているコンセンサスに対して行くでしょう。この緊張の実際のインスタンスが考慮されるにつれて、適切なバランスは時間が経つにつれて発生します。」この文書は、トランスポートヘッダ暗号化の影響を強調することによって適切なバランスがあるのかについての議論への入力を提供するように書かれています。
Current uses of transport header information by network devices on the Internet path are explained. These uses can be beneficial or malicious. This is written to provide input to the discussion around what is an appropriate balance by highlighting some implications of transport header encryption.
インターネット経路上のネットワーク機器によるトランスポートヘッダ情報の現在の使用について説明する。これらの用途は有益か悪意がある可能性があります。これは、トランスポートヘッダ暗号化の影響を強調することによって、適切なバランスがあるのかについての議論への入力を提供するために書かれています。
In response to pervasive surveillance [RFC7624] revelations and the IETF consensus that "Pervasive Monitoring Is an Attack" [RFC7258], efforts are underway to increase encryption of Internet traffic. Applying confidentiality to transport header fields can improve privacy and can help to mitigate certain attacks or manipulation of packets by devices on the network path, but it can also affect network operations and measurement [RFC8404].
Pervasive Surveillance [RFC7624]の啓示とIETFコンセンサスとの間で、「Pervasive Monitoringは攻撃である」[RFC7258]、インターネットトラフィックの暗号化を高めるための努力が進行中です。輸送ヘッダーフィールドへの機密性を適用することで、プライバシーを向上させることができ、ネットワーク経路上のデバイスによるパケットの特定の攻撃や操作を軽減するのに役立ちますが、ネットワーク操作と測定[RFC8404]にも影響を与える可能性があります。
When considering what parts of the transport headers should be encrypted to provide confidentiality and what parts should be visible to network devices (including unencrypted but authenticated headers), it is necessary to consider both the impact on network operations and management and the implications for ossification and user privacy [Measurement]. Different parties will view the relative importance of these concerns differently. For some, the benefits of encrypting all the transport headers outweigh the impact of doing so; others might analyse the security, privacy, and ossification impacts and arrive at a different trade-off.
輸送ヘッダーの一部を機密性を提供するように暗号化されるべきか、そしてネットワーク機器（暗号化されていないが認証されていないヘッダーを含む）にどの部分を見えるように暗号化されるべきかを考えると、ネットワーク事業と管理への影響と骨化への影響の両方を考慮する必要があります。ユーザーのプライバシー[測定]。これらの懸念の相対的な重要性を異ならせることができます。一部の場合、すべてのトランスポートヘッダを暗号化することの利点は、その影響を伸ばします。他の人がセキュリティ、プライバシー、および骨化の影響を分析し、別のトレードオフに到着する可能性があります。
This section reviews examples of the observation of transport-layer headers within the network by using devices on the network path or by using information exported by an on-path device. Unencrypted transport headers provide information that can support network operations and management, and this section notes some ways in which this has been done. Unencrypted transport header information also contributes metadata that can be exploited for purposes unrelated to network transport measurement, diagnostics, or troubleshooting (e.g., to block or to throttle traffic from a specific content provider), and this section also notes some threats relating to unencrypted transport headers.
このセクションでは、ネットワークパス上のデバイスを使用するか、またはオンパス装置によってエクスポートされた情報を使用して、ネットワーク内のトランスポート層ヘッダの観測例を検討します。暗号化されていないトランスポートヘッダーは、ネットワーク操作と管理をサポートできる情報を提供し、このセクションではこれが行われたいくつかの方法について説明します。暗号化されていないトランスポートヘッダー情報も、ネットワークトランスポート測定、診断、トラブルシューティングとは無関係の目的で（たとえば、特定のコンテンツプロバイダからのトラフィックをブロックまたはスロットルする）とは無関係の目的で利用できるメタデータを提供します。ヘッダー
Exposed transport information also provides a source of information that contributes to linked data sets, which could be exploited to deduce private information, e.g., user patterns, user location, tracking behaviour, etc. This might reveal information the parties did not intend to be revealed. [RFC6973] aims to make designers, implementers, and users of Internet protocols aware of privacy-related design choices in IETF protocols.
露光されたトランスポート情報はまた、リンクされたデータセットに貢献する情報の源を提供します。これは、ユーザーパターン、ユーザーの場所、追跡行動などの個人情報を推測するために悪用される可能性があります。。[RFC6973] IETFプロトコルでのプライバシー関連の設計選択を意識したインターネットプロトコルの設計者、実装者、およびユーザを作ることを目的としています。
This section does not consider intentional modification of transport headers by middleboxes, such as devices performing Network Address Translation (NAT) or firewalls.
このセクションでは、ネットワークアドレス変換（NAT）またはファイアウォールを実行するデバイスなど、ミドルボックスによるトランスポートヘッダの意図的な変更を考慮していません。
Some network-layer mechanisms separate network traffic by flow without resorting to identifying the type of traffic: hash-based load sharing across paths (e.g., Equal-Cost Multipath (ECMP)); sharing across a group of links (e.g., using a Link Aggregation Group (LAG)); ensuring equal access to link capacity (e.g., Fair Queuing (FQ)); or distributing traffic to servers (e.g., load balancing). To prevent packet reordering, forwarding engines can consistently forward the same transport flows along the same forwarding path, often achieved by calculating a hash using an n-tuple gleaned from a combination of link header information through to transport header information. This n-tuple can use the Media Access Control (MAC) address and IP addresses and can include observable transport header information.
いくつかのネットワーク層メカニズムは、トラフィックの種類を識別することなく、フローによってネットワークトラフィックを分離します。パス間のハッシュベースの負荷分散（例えば、等価マルチパス（ECMP））;リンクのグループを横切って（例えば、リンクアグリゲーショングループ（LAG）を使用する）。リンク容量への等しいアクセスを確保する（例えば、公平なキューイング（FQ））。またはトラフィックをサーバーに配布する（たとえば、ロードバランシング）。パケットの並べ替えを防ぐために、転送エンジンは、同じ転送の流れを常に前方に転送することができ、リンクヘッダ情報の組み合わせから転送ヘッダ情報を介してGreatedからGreated N - Tupleを使用してハッシュを計算することによって達成される。このn-タプルは、メディアアクセス制御（MAC）アドレスとIPアドレスを使用でき、観察可能なトランスポートヘッダ情報を含めることができます。
When transport header information cannot be observed, there can be less information to separate flows at equipment along the path. Flow separation might not be possible when a transport forms traffic into an encrypted aggregate. For IPv6, the Flow Label [RFC6437] can be used even when all transport information is encrypted, enabling Flow Label-based ECMP [RFC6438] and load sharing [RFC7098].
トランスポートヘッダ情報を観察できない場合、経路に沿って機器でフローを分離するための情報が少ない可能性があります。トランスポートが暗号化された集計にトラフィックを形成するとき、フロー分離は不可能かもしれません。IPv6の場合、すべてのトランスポート情報が暗号化されていてもフローラベル[RFC6437]を使用でき、フローラベルベースのECMP [RFC6438]とロード・シェアリング[RFC7098]を有効にできます。
Information in exposed transport-layer headers can be used by the network to identify transport protocols and flows [RFC8558]. The ability to identify transport protocols, flows, and sessions is a common function performed, for example, by measurement activities, Quality of Service (QoS) classifiers, and firewalls. These functions can be beneficial and performed with the consent of, and in support of, the end user. Alternatively, the same mechanisms could be used to support practises that might be adversarial to the end user, including blocking, deprioritising, and monitoring traffic without consent.
露出したトランスポート層ヘッダの情報は、トランスポートプロトコルとフロー[RFC8558]を識別するためにネットワークによって使用されます。トランスポートプロトコル、フロー、およびセッションを識別する機能は、例えば、測定活動、サービス品質（QoS）分類器、およびファイアウォールによって実行される共通の機能です。これらの機能は、エンドユーザーの同意、およびサポートを用いて有益で行うことができる。あるいは、同意なしにブロッキング、脱影され、および監視トラフィックを含む、エンドユーザーにとって敵対的なユーザーになる可能性があるプラクティスをサポートするために同じメカニズムを使用することができます。
Observable transport header information, together with information in the network header, has been used to identify flows and their connection state, together with the set of protocol options being used. Transport protocols, such as TCP [RFC7414] and the Stream Control Transmission Protocol (SCTP) [RFC4960], specify a standard base header that includes sequence number information and other data. They also have the possibility to negotiate additional headers at connection setup, identified by an option number in the transport header.
観測可能なトランスポートヘッダ情報は、ネットワークヘッダ内の情報と共に、使用されているプロトコルオプションのセットと共にフローおよびそれらの接続状態を識別するために使用されてきた。TCP [RFC7414]やStream Control Transmission Protocol（SCTP）[RFC4960]などのトランスポートプロトコルは、シーケンス番号情報やその他のデータを含む標準ベースヘッダーを指定します。それらはまた、トランスポートヘッダ内のオプション番号によって識別される接続セットアップで追加のヘッダーをネゴシエートする可能性もあります。
In some uses, an assigned transport port (e.g., 0..49151) can identify the upper-layer protocol or service [RFC7605]. However, port information alone is not sufficient to guarantee identification. Applications can use arbitrary ports and do not need to use assigned port numbers. The use of an assigned port number is also not limited to the protocol for which the port is intended. Multiple sessions can also be multiplexed on a single port, and ports can be reused by subsequent sessions.
いくつかの用途では、割り当てられたトランスポートポート（例えば、0..49151）は上位層プロトコルまたはサービス[RFC7605]を識別することができる。ただし、ポート情報だけでは識別情報を保証するのに十分ではありません。アプリケーションは任意のポートを使用し、割り当てられたポート番号を使用する必要はありません。割り当てられたポート番号の使用は、ポートが意図されているプロトコルにも限定されません。複数のセッションは単一のポートで多重化され、その後のセッションによってポートを再利用できます。
Some flows can be identified by observing signalling data (e.g., see [RFC3261] and [RFC8837]) or through the use of magic numbers placed in the first byte(s) of a datagram payload [RFC7983].
一部のフローは、シグナリングデータ（例えば、[RFC3261]および[RFC8837]参照）を観察することによって、またはデータグラムペイロード[RFC7983]の最初のバイトに配置されたマジックナンバーの使用を通じて識別できます。
When transport header information cannot be observed, this removes information that could have been used to classify flows by passive observers along the path. More ambitious ways could be used to collect, estimate, or infer flow information, including heuristics based on the analysis of traffic patterns, such as classification of flows relying on timing, volumes of information, and correlation between multiple flows. For example, an operator that cannot access the Session Description Protocol (SDP) session descriptions [RFC8866] to classify a flow as audio traffic might instead use (possibly less-reliable) heuristics to infer that short UDP packets with regular spacing carry audio traffic. Operational practises aimed at inferring transport parameters are out of scope for this document, and are only mentioned here to recognise that encryption does not prevent operators from attempting to apply practises that were used with unencrypted transport headers.
トランスポートヘッダ情報を観察できない場合、これはパスに沿って受動的なオブザーバによるフローを分類するために使用された可能性がある情報を削除します。タイミング、情報の量、および複数のフロー間の相関に頼るフローの分類など、トラフィックパターンの分析に基づく発見的な情報を含む、より野心的な方法を使用することができます。たとえば、セッション記述プロトコル（SDP）セッションの説明[RFC8866]にアクセスできないオペレータは、フローをオーディオトラフィックとして分類することができます（おそらく信頼性が低い）ヒューリスティックを使用して、通常の間隔を持つ短いUDPパケットを推測します。トランスポートパラメータを推測することを目的とした操作方法はこの文書の範囲外であり、暗号化が暗号化されていないトランスポートヘッダーで使用されていたプラクティスを適用しようとしないことを認識していないことを認識するためにここで述べられています。
The IAB [RFC8546] has provided a summary of expected implications of increased encryption on network functions that use the observable headers and describe the expected benefits of designs that explicitly declare protocol-invariant header information that can be used for this purpose.
IAB [RFC8546]は、観察可能なヘッダーを使用するネットワーク機能に対する暗号化の予想される影響の要約を提供し、この目的のために使用できるプロトコル不変ヘッダー情報を明示的に宣言する設計の予想される利点を説明しました。
This subsection describes use by the network of exposed transport-layer headers to understand transport protocol performance and behaviour.
このサブセクションでは、トランスポートプロトコルのパフォーマンスと動作を理解するために、露出したトランスポート層ヘッダーのネットワークによる使用方法について説明します。
Observable transport headers enable explicit measurement and analysis of protocol performance and detection of network anomalies at any point along the Internet path. Some operators use passive monitoring to manage their portion of the Internet by characterising the performance of link/network segments. Inferences from transport headers are used to derive performance metrics:
観測可能なトランスポートヘッダは、インターネット経路に沿った任意の時点での任意の時点でのプロトコル性能とネットワーク異常の検出の明示的な測定と分析を可能にします。一部のオペレータは、リンク/ネットワークセグメントのパフォーマンスを特徴付けることで、インターネットの部分を管理するために受動的な監視を使用します。トランスポートヘッダーからの推論は、パフォーマンス測定基準を導出するために使用されます。
Traffic Rate and Volume: Per-application traffic rate and volume measures can be used to characterise the traffic that uses a network segment or the pattern of network usage. Observing the protocol sequence number and packet size offers one way to measure this (e.g., measurements observing counters in periodic reports, such as RTCP [RFC3550] [RFC3711] [RFC4585], or measurements observing protocol sequence numbers in statistical samples of packet flows or specific control packets, such as those observed at the start and end of a flow).
トラフィックレートとボリューム：アプリケーションごとのトラフィックレートとボリューム測定は、ネットワークセグメントまたはネットワーク使用のパターンを使用するトラフィックを特徴付けるために使用できます。プロトコルシーケンス番号とパケットサイズを観察すると、これを測定する1つの方法があります（例えば、RTCP [RFC3550] [RFC3711] [RFC4585]などの周期的レポート、またはパケットフローの統計的サンプル内のプロトコルシーケンス番号の測定値などの測定値）。流れの開始と終わりに見られるものなどの特定の制御パケット。
Measurements can be per endpoint or for an endpoint aggregate. These could be used to assess usage or for subscriber billing.
測定値はエンドポイントごとに、またはエンドポイント集計になります。これらは使用法または加入者課金のために使用することができます。
Such measurements can be used to trigger traffic shaping and to associate QoS support within the network and lower layers. This can be done with consent and in support of an end user to improve quality of service or could be used by the network to deprioritise certain flows without user consent.
そのような測定値は、トラフィックシェーピングをトリガし、ネットワーク内のQoSサポートを関連付けるために使用することができます。これは、サービス品質を向上させるために、またはユーザーの同意なしに特定のフローを宣伝するために、エンドユーザーが同意し、エンドユーザーをサポートすることができます。
The traffic rate and volume can be determined, providing that the packets belonging to individual flows can be identified, but there might be no additional information about a flow when the transport headers cannot be observed.
トラフィックレートとボリュームを決定することができ、個々のフローに属するパケットを識別することができるが、トランスポートヘッダが観察できないときのフローに関する追加情報がない可能性がある。
Loss Rate and Loss Pattern: Flow loss rate can be derived (e.g., from transport sequence numbers or inferred from observing transport protocol interactions) and has been used as a metric for performance assessment and to characterise transport behaviour. Network operators have used the variation in patterns to detect changes in the offered service. Understanding the location and root cause of loss can help an operator determine whether this requires corrective action.
損失率および損失パターン：流量損失率を導き出すことができ、またはトランスポートプロトコルの相互作用の観察から推測されており、パフォーマンス評価のためのメトリックとして、そして輸送行動を特徴付けることができる。ネットワーク事業者は、提供されたサービスの変化を検出するためにパターンのバリエーションを使用しました。ロスの場所と根本的な原因を理解すると、オペレータがこれが是正措置を講じるかどうかを判断するのに役立ちます。
There are various causes of loss, including: corruption of link frames (e.g., due to interference on a radio link); buffering loss (e.g., overflow due to congestion, Active Queue Management (AQM) [RFC7567], or inadequate provision following traffic preemption), and policing (e.g., traffic management [RFC2475]). Understanding flow loss rates requires maintaining the per-flow state (flow identification often requires transport-layer information) and either observing the increase in sequence numbers in the network or transport headers or comparing a per-flow packet counter with the number of packets that the flow actually sent. Per-hop loss can also sometimes be monitored at the interface level by devices on the network path or by using in-situ methods operating over a network segment (see Section 3.3).
リンクフレームの破損（例えば、無線リンクへの干渉による）の損失の様々な原因がある。バッファリング損失（例えば、輻輳、アクティブキュー管理（AQM）[RFC7567]、またはトラフィックプリエンプションに従って不適切なプロビジョニングによるオーバーフロー）、およびポリシング（例えば、トラフィック管理[RFC2475]）。フローロスレートの理解は、フローごとの状態を維持する必要があり、ネットワークまたはトランスポートヘッダ内のシーケンス番号の増加を観察するか、またはフローごとのパケットカウンタを比較するか、またはそのパケットの数を比較する必要がある。実際に送信されたフロー。ホップごとの損失は、ネットワーク経路上のデバイスによって、またはネットワークセグメントを介して動作しているインターフェイスレベルでインターフェイスレベルで監視されることがあります（セクション3.3を参照）。
The pattern of loss can provide insight into the cause of loss. Losses can often occur as bursts, randomly timed events, etc. It can also be valuable to understand the conditions under which loss occurs. This usually requires relating loss to the traffic flowing at a network node or segment at the time of loss. Transport header information can help identify cases where loss could have been wrongly identified or where the transport did not require retransmission of a lost packet.
損失のパターンは損失の原因への洞察を提供できます。損失は、バースト、ランダムにタイミングされたイベントなどとして発生することがよくあります。損失が発生する条件を理解するために価値があることもあります。これは通常、損失時にネットワークノードまたはセグメントで流れるトラフィックへの損失を関連付ける必要があります。トランスポートヘッダ情報は、損失が誤って識別されている可能性がある場合、または転送が失われたパケットの再送信を必要としなかった場合を識別するのに役立ちます。
Throughput and Goodput: Throughput is the amount of payload data sent by a flow per time interval. Goodput (the subset of throughput consisting of useful traffic; see Section 2.5 of [RFC7928] and [RFC5166]) is a measure of useful data exchanged. The throughput of a flow can be determined in the absence of transport header information, providing that the individual flow can be identified, and the overhead known. Goodput requires the ability to differentiate loss and retransmission of packets, for example, by observing packet sequence numbers in the TCP or RTP headers [RFC3550].
スループットとGoodput：スループットは、時間間隔ごとにフローによって送信されたペイロードデータの量です。Goodput（便利なトラフィックからなるスループットのサブセット。[RFC7928]のセクション2.5と[RFC5166]を参照）は、有用なデータの交換の尺度です。フローのスループットは、トランスポートヘッダ情報がない場合に決定することができ、個々の流れが識別され、そしてオーバーヘッドが知られていることを提供する。Goodputには、たとえば、TCPまたはRTPヘッダー[RFC3550]でパケットシーケンス番号を監視することによって、パケットの損失と再送信を区別する必要があります。
Latency: Latency is a key performance metric that impacts application and user-perceived response times. It often indirectly impacts throughput and flow completion time. This determines the reaction time of the transport protocol itself, impacting flow setup, congestion control, loss recovery, and other transport mechanisms. The observed latency can have many components [Latency]. Of these, unnecessary/unwanted queueing in buffers of the network devices on the path has often been observed as a significant factor [bufferbloat]. Once the cause of unwanted latency has been identified, this can often be eliminated.
待ち時間：待ち時間は、アプリケーションとユーザー認識された応答時間に影響を与える重要なパフォーマンスメトリックです。それはしばしばスループットとフロー完了時刻に間接的に影響を与えます。これにより、トランスポートプロトコル自体の反応時間を決定し、フロー設定、輻輳制御、損失回復、およびその他のトランスポートメカニズムに影響を与えます。観察された待ち時間は多くのコンポーネントを持つことができます[待ち時間]。これらのうち、パス上のネットワークデバイスのバッファの不要/不要なキューイングは、大きな要因[BufferBloat]としてよく観察されました。不要な待ち時間の原因が特定されたら、これはしばしば排除されます。
To measure latency across a part of a path, an observation point [RFC7799] can measure the experienced round-trip time (RTT) by using packet sequence numbers and acknowledgements or by observing header timestamp information. Such information allows an observation point on the network path to determine not only the path RTT but also allows measurement of the upstream and downstream contribution to the RTT. This could be used to locate a source of latency, e.g., by observing cases where the median RTT is much greater than the minimum RTT for a part of a path.
パスの一部にわたる待ち時間を測定するために、観測点[RFC7799]は、パケットシーケンス番号と確認応答を使用するか、ヘッダータイムスタンプ情報を観察することによって、経験豊富な往復時間（RTT）を測定できます。そのような情報は、ネットワーク経路上の観察点が経路RTTだけでなく、RTTへの上流および下流の寄与の測定を可能にする。これは、中央RTTが経路の一部に対して最小RTTよりもはるかに大きい場合を観察することによって、待ち時間の源を見つけるために使用することができる。
The service offered by network operators can benefit from latency
information to understand the impact of configuration changes and
to tune deployed services. Latency metrics are key to evaluating
and deploying AQM [RFC7567], Diffserv [RFC2474], and Explicit
Congestion Notification (ECN) [RFC3168] [RFC8087]. Measurements
could identify excessively large buffers, indicating where to
deploy or configure AQM. An AQM method is often deployed in
combination with other techniques, such as scheduling [RFC7567]
[RFC8290], and although parameter-less methods are desired
[RFC7567], current methods often require tuning [RFC8290]
[RFC8289] [RFC8033] because they cannot scale across all possible
deployment scenarios.
Latency and round-trip time information can potentially expose some information useful for approximate geolocation, as discussed in [PAM-RTT].
レイテンシと往復時間情報は、[PAM-RTT]で説明されているように、近似的な地理位置に役立つ情報を潜在的に公開する可能性があります。
Variation in Delay: Some network applications are sensitive to (small) changes in packet timing (jitter). Short- and long-term delay variation can impact the latency of a flow and hence the perceived quality of applications using a network path. For example, jitter metrics are often cited when characterising paths supporting real-time traffic. The expected performance of such applications can be inferred from a measure of the variation in delay observed along a portion of the path [RFC3393] [RFC5481]. The requirements resemble those for the measurement of latency.
遅延の変動：一部のネットワークアプリケーションは、パケットタイミング（ジッタ）の（小）変更に敏感です。短期間の遅延の変動は、流速の待ち時間、したがってネットワーク経路を使用しているアプリケーションの質に影響を与える可能性があります。たとえば、リアルタイムトラフィックをサポートするパスを特徴付ける場合、ジッタメトリックはしばしば引用されます。そのような用途の予想される性能は、経路の一部に沿って観察された遅延の変動の尺度から推測することができる[RFC3393] [RFC5481]。要件は待ち時間の測定のためにそれらに似ています。
Flow Reordering: Significant packet reordering within a flow can impact time-critical applications and can be interpreted as loss by reliable transports. Many transport protocol techniques are impacted by reordering (e.g., triggering TCP retransmission or rebuffering of real-time applications). Packet reordering can occur for many reasons, e.g., from equipment design to misconfiguration of forwarding rules. Flow identification is often required to avoid significant packet misordering (e.g., when using ECMP, or LAG). Network tools can detect and measure unwanted/excessive reordering and the impact on transport performance.
フローの並べ替え：フロー内での重要なパケット並べ替えは、タイムクリティカルなアプリケーションに影響を与える可能性があり、信頼できる輸送による損失として解釈できます。多くのトランスポートプロトコル技術は並べ替え（例えば、TCPの再送信またはリアルタイムアプリケーションの再バッファリングをトリガする）によって影響を受ける。パケットの並べ替えは、例えば機器設計から転送規則の誤構成まで、多くの理由で発生する可能性がある。フロー識別は、かなりのパケットの誤りを避けるために（例えば、ECMP、またはLAGを使用するとき）を回避するためにしばしば必要とされる。ネットワークツールは、不要/過度の並べ替え、およびトランスポート性能への影響を検出および測定できます。
There have been initiatives in the IETF transport area to reduce the impact of reordering within a transport flow, possibly leading to a reduction in the requirements for preserving ordering. These have potential to simplify network equipment design as well as the potential to improve robustness of the transport service. Measurements of reordering can help understand the present level of reordering and inform decisions about how to progress new mechanisms.
IETF輸送区域には、輸送フロー内での並べ替えの影響を軽減するための取り組みがあり、おそらく注文を保存するための要件が減少する可能性があります。これらは、ネットワーク機器設計を簡素化する可能性と、輸送サービスの堅牢性を向上させる可能性があります。並べ替えの測定値は、現在の並べ替えのレベルを理解し、新しいメカニズムの進行方法についての決定を知らせます。
Techniques for measuring reordering typically observe packet sequence numbers. Metrics have been defined that evaluate whether a network path has maintained packet order on a packet-by-packet basis [RFC4737] [RFC5236]. Some protocols provide in-built monitoring and reporting functions. Transport fields in the RTP header [RFC3550] [RFC4585] can be observed to derive traffic volume measurements and provide information on the progress and quality of a session using RTP. Metadata assists in understanding the context under which the data was collected, including the time, observation point [RFC7799], and way in which metrics were accumulated. The RTCP protocol directly reports some of this information in a form that can be directly visible by devices on the network path.
並べ替えを測定するための技術は、通常、パケットシーケンス番号を観察します。ネットワークパスがパケットごとにパケット順を維持したかどうかを評価するメトリックが定義されています[RFC4737] [RFC5236]。一部のプロトコルは、内蔵の監視機能とレポート作成機能を提供します。RTPヘッダ[RFC3550] [RFC4585]のトランスポートフィールドは、トラフィック量の測定値を導出し、RTPを使用してセッションの進行と品質に関する情報を提供することができます。メタデータは、時間、観測点[RFC7799]、およびメトリックが蓄積された方法を含む、データが収集されたコンテキストを理解するのに役立ちます。RTCPプロトコルは、ネットワークパス上のデバイスで直接表示できる形式でこの情報の一部を直接報告します。
In some cases, measurements could involve active injection of test traffic to perform a measurement (see Section 3.4 of [RFC7799]). However, most operators do not have access to user equipment; therefore, the point of test is normally different from the transport endpoint. Injection of test traffic can incur an additional cost in running such tests (e.g., the implications of capacity tests in a mobile network segment are obvious). Some active measurements [RFC7799] (e.g., response under load or particular workloads) perturb other traffic and could require dedicated access to the network segment.
場合によっては、測定値を測定して測定を実行するためのテストトラフィックの積極的な注入を含みます（[RFC7799]のセクション3.4を参照）。ただし、ほとんどのオペレータはユーザー機器にアクセスできません。したがって、テストのポイントは通常、トランスポートエンドポイントとは異なります。テストトラフィックの注入は、そのようなテストを実行する際の追加のコストが発生する可能性がある（例えば、モバイルネットワークセグメントにおける容量テストの意味は明らかである）。いくつかの能動的測定[RFC7799]（例えば、負荷または特定のワークロードの下の応答）は他のトラフィックを乱し、ネットワークセグメントへの専用アクセスを必要とする可能性があります。
Passive measurements (see Section 3.6 of [RFC7799]) can have advantages in terms of eliminating unproductive test traffic, reducing the influence of test traffic on the overall traffic mix, and having the ability to choose the point of observation (see Section 2.4.1). Measurements can rely on observing packet headers, which is not possible if those headers are encrypted, but could utilise information about traffic volumes or patterns of interaction to deduce metrics.
受動的測定（[RFC7799のセクション3.6]のセクション3.6を参照）は、非生産的なテストトラフィックを排除し、全体的なトラフィックミックスに対するテストトラフィックの影響を軽減し、観測のポイントを選択する能力を持つことができます（セクション2.4.1を参照）。）。測定値はパケットヘッダーを監視することに依存する可能性があります。これは、それらのヘッダーが暗号化されている場合は不可能ですが、トラフィックボリュームまたはインタラクションのパターンに関する情報を推定することができます。
Passive packet sampling techniques are also often used to scale the processing involved in observing packets on high-rate links. This exports only the packet header information of (randomly) selected packets. Interpretation of the exported information relies on understanding of the header information. The utility of these measurements depends on the type of network segment/link and number of mechanisms used by the network devices. Simple routers are relatively easy to manage, but a device with more complexity demands understanding of the choice of many system parameters.
パッシブパケットサンプリング技術はまた、高速リンク上のパケットの観察に含まれる処理を拡大するためにしばしば使用されます。これにより、（ランダムに）選択したパケットのパケットヘッダー情報のみをエクスポートします。エクスポートされた情報の解釈はヘッダー情報の理解に依存しています。これらの測定値の有用性は、ネットワークセグメント/リンクの種類とネットワークデバイスによって使用されるメカニズムの数によって異なります。単純なルーターは比較的管理が簡単ですが、より複雑さのあるデバイスには、多くのシステムパラメータの選択を理解することができます。
Information from the transport header can be used by a multi-field (MF) classifier as a part of policy framework. Policies are commonly used for management of the QoS or Quality of Experience (QoE) in resource-constrained networks or by firewalls to implement access rules (see also Section 2.2.2 of [RFC8404]). Policies can support user applications/services or protect against unwanted or lower-priority traffic (Section 2.4.4).
トランスポートヘッダからの情報は、ポリシーフレームワークの一部としてマルチフィールド（MF）分類子で使用できます。ポリシーは、リソース制約付きネットワークまたはアクセスルールを実装するためのファイアウォールのQoSまたは品質の経験（QoE）の管理に一般的に使用されています（[RFC8404]のセクション2.2.2も参照）。ポリシーは、ユーザーアプリケーション/サービスをサポートしたり、不要または優先順位の低いトラフィックから保護できます（セクション2.4.4）。
Transport-layer information can also be explicitly carried in network-layer header fields that are not encrypted, serving as a replacement/addition to the exposed transport header information [RFC8558]. This information can enable a different forwarding treatment by the devices forming the network path, even when a transport employs encryption to protect other header information.
トランスポート層情報は、暗号化されていないネットワーク層ヘッダフィールドでも明示的に実行され、露出されたトランスポートヘッダ情報[RFC8558]への変更として機能する。この情報は、トランスポートが他のヘッダ情報を保護するために暗号化を採用していても、ネットワーク経路を形成する装置による異なる転送処理を可能にすることができる。
On the one hand, the user of a transport that multiplexes multiple subflows might want to obscure the presence and characteristics of these subflows. On the other hand, an encrypted transport could set the network-layer information to indicate the presence of subflows and to reflect the service requirements of individual subflows. There are several ways this could be done:
一方では、複数のサブフローを多重化するトランスポートのユーザは、これらのサブフローの存在と特性を曖昧にすることを望むかもしれない。一方、暗号化されたトランスポートは、サブフローの存在を示すため、個々のサブフローのサービス要件を反映するようにネットワーク層情報を設定することができる。これを実行できる方法はいくつかあります。
IP Address: Applications normally expose the endpoint addresses used in the forwarding decisions in network devices. Address and other protocol information can be used by an MF classifier to determine how traffic is treated [RFC2475] and hence affects the quality of experience for a flow. Common issues concerning IP address sharing are described in [RFC6269].
IPアドレス：アプリケーションは通常、ネットワークデバイスの転送決定で使用されるエンドポイントアドレスを公開します。アドレスおよびその他のプロトコル情報は、トラフィックがどのように扱われるか[RFC2475]がどのように処理されるかを決定するためにMF分類子によって使用され得る。IPアドレス共有に関する一般的な問題は[RFC6269]に記載されています。
Using the IPv6 Network-Layer Flow Label: A number of Standards Track and Best Current Practice RFCs (e.g., [RFC8085], [RFC6437], and [RFC6438]) encourage endpoints to set the IPv6 Flow Label field of the network-layer header. As per [RFC6437], IPv6 source nodes "SHOULD assign each unrelated transport connection and application data stream to a new flow." A multiplexing transport could choose to use multiple flow labels to allow the network to independently forward subflows. [RFC6437] provides further guidance on choosing a flow label value, stating these "should be chosen such that their bits exhibit a high degree of variability" and chosen so that "third parties should be unlikely to be able to guess the next value that a source of flow labels will choose."
IPv6ネットワーク層フローラベルの使用：多くの標準トラックと最良の現在の実践RFC（例：[RFC8085]、[RFC6437]、[RFC6438]）は、ネットワーク層ヘッダーのIPv6 Flow Labelフィールドを設定するためのエンドポイントを奨励します。。[RFC6437]によると、IPv6ソースノードは、それぞれの無関係なトランスポート接続とアプリケーションデータストリームを新しいフローに割り当てる必要があります。」多重化トランスポートは、ネットワークが独立してサブフローを正しく転送できるように複数のフローラベルを使用することを選択できます。[RFC6437]はフローラベル値を選択することについてのさらなるガイダンスを提供し、「ビットが高い変動性を示すように選択されるべきである」と言って、「第三者は次の値を推測することができないはずではないはずです。フローラベルの発生源は選択されます。」
Once set, a flow label can provide information that can help inform network-layer queueing and forwarding, including use with IPsec [RFC6294], Equal-Cost Multipath routing, and Link Aggregation [RFC6438].
一旦設定されると、フローラベルは、IPsec [RFC6294]、等費マルチパスルーティング、およびリンクアグリゲーション[RFC6438]を含む、ネットワーク層キューイングおよび転送に通知するのに役立つ情報を提供できます。
The choice of how to assign a flow label needs to avoid introducing linkages between flows that a network device could not otherwise observe. Inappropriate use by the transport can have privacy implications (e.g., assigning the same label to two independent flows that ought not to be classified similarly).
フローラベルを割り当てる方法の選択は、ネットワークデバイスがそうでなければ観察できなかったフロー間のリンケージの導入を回避する必要があります。トランスポートによる不適切な使用は、プライバシーの意味を持つことができます（例えば、同じラベルを同じラベルを同様に分類されないものではない2つの独立した流れに割り当てることができます）。
Using the Network-Layer Differentiated Services Code Point: Applications can expose their delivery expectations to network devices by setting the Differentiated Services Code Point (DSCP) field of IPv4 and IPv6 packets [RFC2474]. For example, WebRTC applications identify different forwarding treatments for individual subflows (audio vs. video) based on the value of the DSCP field [RFC8837]). This provides explicit information to inform network-layer queueing and forwarding, rather than an operator inferring traffic requirements from transport and application headers via a multi-field classifier. Inappropriate use by the transport can have privacy implications (e.g., assigning a different DSCP to a subflow could assist in a network device discovering the traffic pattern used by an application). The field is mutable, i.e., some network devices can be expected to change this field. Since the DSCP value can impact the quality of experience for a flow, observations of service performance have to consider this field when a network path supports differentiated service treatment.
ネットワーク層の差別化サービスコードポイントを使用すると、アプリケーションはIPv4とIPv6パケットの微分サービスコードポイント（DSCP）フィールドを設定することによって、ネットワークデバイスへの配信期待を公開できます[RFC2474]。たとえば、WebRTCアプリケーションは、DSCPフィールド[RFC8837]の値に基づいて、個々のサブフロー（Audio VS. Video）の異なる転送処理を識別します。これにより、マルチフィールド分類子を介してトランスポートヘッダからトラフィック要件とアプリケーションヘッダからトラフィック要件を推測するのではなく、ネットワーク層キューイングと転送に通知するための明示的な情報が提供されます。トランスポートによる不適切な使用は、プライバシーの意味を持つことができます（例えば、サブフローに異なるDSCPを割り当てることで、アプリケーションによって使用されるトラフィックパターンを発見するのに役立ちます）。このフィールドは、このフィールドを変更することが期待されている場合がある。 DSCP値はフローの経験の質に影響を与える可能性があるため、ネットワークパスが差別化されたサービス処理をサポートしている場合、サービスパフォーマンスの観測はこのフィールドを検討する必要があります。
Using Explicit Congestion Notification: Explicit Congestion Notification (ECN) [RFC3168] is a transport mechanism that uses the ECN field in the network-layer header. Use of ECN explicitly informs the network layer that a transport is ECN capable and requests ECN treatment of the flow. An ECN-capable transport can offer benefits when used over a path with equipment that implements an AQM method with Congestion Experienced (CE) marking of IP packets [RFC8087], since it can react to congestion without also having to recover from lost packets.
明示的な輻輳通知を使用する：明示的な輻輳通知（ECN）[RFC3168]は、ネットワーク層ヘッダーのECNフィールドを使用するトランスポートメカニズムです。ECNの使用は、トランスポートがECNが可能であり、フローのECN処理を要求することをネットワーク層に明示的に知らせる。ECN対応のトランスポートは、IPパケットの輻輳経験豊富なマーキング（CE）マーキングを持つAQMメソッド[RFC8087]を実装している機器を介して使用すると、損失のパケットから回復する必要なしに輻輳に反応することができます。
ECN exposes the presence of congestion. The reception of CE-marked packets can be used to estimate the level of incipient congestion on the upstream portion of the path from the point of observation (Section 2.5 of [RFC8087]). Interpreting the marking behaviour (i.e., assessing congestion and diagnosing faults) requires context from the transport layer, such as path RTT.
ECNは渋滞の存在を露出させます。CEマークパケットの受信は、観測点からの経路上流部分の初期輻輳のレベルを推定するために使用することができる（[RFC8087]のセクション2.5）。マーキング動作を解釈する（すなわち、輻輳および障害を評価する）は、経路RTTのようなトランスポート層からのコンテキストを必要とする。
AQM and ECN offer a range of algorithms and configuration options. Tools therefore have to be available to network operators and researchers to understand the implication of configuration choices and transport behaviour as the use of ECN increases and new methods emerge [RFC7567].
AQMとECNは、さまざまなアルゴリズムと設定オプションを提供します。したがって、ECNの増加と新しいメソッドがECNの使用と新しいメソッドがEMERGE [RFC7567]の使用として、ネットワーク事業者や研究者には、ネットワーク事業者や研究者に利用できるようにする必要があります。
Network-Layer Options: Network protocols can carry optional headers (see Section 5.1). These can explicitly expose transport header information to on-path devices operating at the network layer (as discussed further in Section 6).
ネットワーク層オプション：ネットワークプロトコルはオプションのヘッダーを搬送できます（セクション5.1を参照）。これらは、トランスポートヘッダ情報をネットワーク層で動作するオンパス装置に明示的に公開することができる（第6章でさらに説明するように）。
IPv4 [RFC0791] has provisions for optional header fields. IP routers can examine these headers and are required to ignore IPv4 options that they do not recognise. Many current paths include network devices that forward packets that carry options on a slower processing path. Some network devices (e.g., firewalls) can be (and are) configured to drop these packets [RFC7126]. BCP 186 [RFC7126] provides guidance on how operators should treat IPv4 packets that specify options.
IPv4 [RFC0791]は、オプションのヘッダーフィールドの規定です。IPルータはこれらのヘッダーを調べることができ、認識されないIPv4オプションを無視する必要があります。多くの電流経路は、より遅い処理経路上でオプションを搬送するパケットを転送するネットワークデバイスを含む。これらのパケットをドロップするように構成されているネットワークデバイス（例えば、ファイアウォール）は、（およびRFC7126]を削除するように構成されているものがあります。BCP 186 [RFC7126]オプションを指定するIPv4パケットをどのように扱うかについてのガイダンスを提供します。
IPv6 can encode optional network-layer information in separate headers that may be placed between the IPv6 header and the upper-layer header [RFC8200] (e.g., the IPv6 Alternate Marking Method [IPV6-ALT-MARK], which can be used to measure packet loss and delay metrics). The Hop-by-Hop Options header, when present, immediately follows the IPv6 header. IPv6 permits this header to be examined by any node along the path if explicitly configured [RFC8200].
IPv6は、IPv6ヘッダーと上位レイヤーヘッダー[RFC8200]（たとえば、測定に使用できるIPv6代替マーク・メソッド[IPv6 ALT-MARK]など）を別々のヘッダーにエンコードできます。パケット損失と遅延メトリック）ホップバイホップオプションヘッダーが存在する場合は、すぐにIPv6ヘッダーの後に続きます。IPv6は、明示的に設定されている場合[RFC8200]の場合、このヘッダーをパスに沿って任意のノードで調べることができます。
Careful use of the network-layer features (e.g., extension headers can; see Section 5) help provide similar information in the case where the network is unable to inspect transport protocol headers.
ネットワーク層の特徴（例えば、拡張ヘッダ缶;セクション5を参照）を慎重に使用することは、ネットワークがトランスポートプロトコルヘッダを検査できない場合に同様の情報を提供する。
Some network operators make use of on-path observations of transport headers to analyse the service offered to the users of a network segment and inform operational practice and can help detect and locate network problems. [RFC8517] gives an operator's perspective about such use.
一部のネットワーク事業者は、ネットワークセグメントのユーザーに提供されているサービスを分析し、運用上の練習を通知し、ネットワークの問題を検出して見つけるのに役立ちます。[RFC8517]そのような使用についてのオペレーターの視点を与えます。
When observable transport header information is not available, those seeking an understanding of transport behaviour and dynamics might learn to work without that information. Alternatively, they might use more limited measurements combined with pattern inference and other heuristics to infer network behaviour (see Section 2.1.1 of [RFC8404]). Operational practises aimed at inferring transport parameters are out of scope for this document and are only mentioned here to recognise that encryption does not necessarily stop operators from attempting to apply practises that have been used with unencrypted transport headers.
観察可能なトランスポートヘッダ情報が利用できない場合、トランスポート動作とダイナミクスの理解を求める人は、その情報なしで機能することを学ぶかもしれません。あるいは、それらは、パターンの推論および他のヒューリスティックと組み合わされたより多くの限られた測定値を使用して、ネットワークの動作を推測することができる（[RFC8404]のセクション2.1.1参照）。トランスポートパラメータを推論することを目的とした操作方法はこの文書の範囲外であり、ここでは暗号化が暗号化されていないトランスポートヘッダで使用されている慣行を適用しようとしないことを必ずしも停止しないことを認識するためにここで述べられています。
This section discusses topics concerning observation of transport flows, with a focus on transport measurement.
このセクションでは、トランスポートの測定に焦点を当てて、トランスポートフローの観測に関するトピックについて説明します。
Observations of transport header information can be used to locate the source of problems or to assess the performance of a network segment. Often issues can only be understood in the context of the other flows that share a particular path, particular device configuration, interface port, etc. A simple example is monitoring of a network device that uses a scheduler or active queue management technique [RFC7567], where it could be desirable to understand whether the algorithms are correctly controlling latency or if overload protection is working. This implies knowledge of how traffic is assigned to any subqueues used for flow scheduling but can require information about how the traffic dynamics impact active queue management, starvation prevention mechanisms, and circuit breakers.
トランスポートヘッダ情報の観察は、問題の原因を特定するため、またはネットワークセグメントの性能を評価するために使用することができる。多くの場合、特定のパス、特定のデバイス構成、インターフェイスポートなどを共有する他のフローのコンテキストでのみ理解できます。簡単な例は、スケジューラまたはアクティブキュー管理技術を使用するネットワークデバイスの監視です[RFC7567]、アルゴリズムが正しく待ち時間を制御しているか、過負荷保護がうまくいっているかどうかを理解することが望ましい場合がある場合。これは、フロースケジューリングに使用されるサブキューにトラフィックがどのように割り当てられているかについての知識を意味しますが、トラフィックのダイナミクスにアクティブなキュー管理、飢餓防止メカニズム、およびサーキットブレーカに影響する方法に関する情報が必要です。
Sometimes correlating observations of headers at multiple points along the path (e.g., at the ingress and egress of a network segment) allows an observer to determine the contribution of a portion of the path to an observed metric (e.g., to locate a source of delay, jitter, loss, reordering, or congestion marking).
経路に沿った複数の点でヘッダの観察を相関させることがある（例えば、ネットワークセグメントの入力および出力で）観察者が観測されたメトリックへの経路の一部の寄与を決定することを可能にする（例えば、遅延源を見つけるために）。、ジッタ、損失、並べ替え、輻輳マーキング）。
Traffic rate and volume measurements are used to help plan deployment of new equipment and configuration in networks. Data is also valuable to equipment vendors who want to understand traffic trends and patterns of usage as inputs to decisions about planning products and provisioning for new deployments.
トラフィックレートと音量測定は、ネットワークで新しい機器と構成の展開を計画するのに役立ちます。データの計画および新規展開のためのプロビジョニングに関する決定への入力として、トラフィックの傾向と使用パターンを理解したい機器ベンダーにも貴重です。
Trends in aggregate traffic can be observed and can be related to the endpoint addresses being used, but when transport header information is not observable, it might be impossible to correlate patterns in measurements with changes in transport protocols. This increases the dependency on other indirect sources of information to inform planning and provisioning.
集約トラフィックの傾向を観察することができ、使用されているエンドポイントアドレスに関連している可能性がありますが、トランスポートヘッダー情報が観測できない場合は、トランスポートプロトコルの変更を使用してパターンを測定することは不可能かもしれません。これにより、プランニングとプロビジョニングに通知するための他の間接情報源への依存性が高まります。
The traffic that can be observed by on-path network devices (the "wire image") is a function of transport protocol design/options, network use, applications, and user characteristics. In general, when only a small proportion of the traffic has a specific (different) characteristic, such traffic seldom leads to operational concern, although the ability to measure and monitor it is lower. The desire to understand the traffic and protocol interactions typically grows as the proportion of traffic increases. The challenges increase when multiple instances of an evolving protocol contribute to the traffic that share network capacity.
オンパスネットワークデバイス（「ワイヤ画像」）によって観察できるトラフィックは、トランスポートプロトコルの設計/オプション、ネットワーク使用、アプリケーション、およびユーザーの特性の関数です。一般に、トラフィックの少しの割合だけが特定の（異なる）特性がある場合、そのようなトラフィックはめったに動作上の懸念を招くことがありますが、測定と監視する機能は低いです。トラフィックとプロトコルの相互作用を理解したいという願望は、トラフィックの割合が増えるにつれて増幅されます。進化するプロトコルの複数のインスタンスがネットワーク容量を共有するトラフィックに寄与すると、課題が増加します。
Operators can manage traffic load (e.g., when the network is severely overloaded) by deploying rate limiters, traffic shaping, or network transport circuit breakers [RFC8084]. The information provided by observing transport headers is a source of data that can help to inform such mechanisms.
オペレータは、レートリミッタ、トラフィックシェーピング、またはネットワークトランスポートサーキットブレーカを展開することによって、トラフィック負荷を管理することができます（例えば、ネットワークが厳しく過負荷になったとき）。トランスポートヘッダを監視することによって提供される情報は、そのようなメカニズムに通知するのに役立つデータの源です。
Congestion Control Compliance of Traffic: Congestion control is a key transport function [RFC2914]. Many network operators implicitly accept that TCP traffic complies with a behaviour that is acceptable for the shared Internet. TCP algorithms have been continuously improved over decades and have reached a level of efficiency and correctness that is difficult to match in custom application-layer mechanisms [RFC8085].
輻輳制御トラフィックのコンプライアンス：輻輳制御は、キートランスポート機能[RFC2914]です。多くのネットワーク事業者は、TCPトラフィックが共有インターネットに対して許容できる行動に準拠していることを暗黙的に受け入れます。TCPアルゴリズムは数十年にわたって連続的に改善されており、カスタムアプリケーション層メカニズム[RFC8085]で一致するのが困難な効率と正確さのレベルに達しました。
A standards-compliant TCP stack provides congestion control that is judged safe for use across the Internet. Applications developed on top of well-designed transports can be expected to appropriately control their network usage, reacting when the network experiences congestion, by backing off and reducing the load placed on the network. This is the normal expected behaviour for IETF-specified transports (e.g., TCP and SCTP).
標準準拠のTCPスタックは、インターネット全体で使用するために安全に判断された輻輳制御を提供します。設計されたトランスポートの上に開発されたアプリケーションは、ネットワークが輻輳を経験したときに反応し、ネットワーク上に置かれた負荷を減らすことによって反応するネットワークの使用量を適切に制御することが期待できます。これは、IETF指定されたトランスポートの通常の予想される動作（例えば、TCPとSCTP）です。
Congestion Control Compliance for UDP Traffic: UDP provides a minimal message-passing datagram transport that has no inherent congestion control mechanisms. Because congestion control is critical to the stable operation of the Internet, applications and other protocols that choose to use UDP as a transport have to employ mechanisms to prevent collapse, avoid unacceptable contributions to jitter/latency, and establish an acceptable share of capacity with concurrent traffic [RFC8085].
UDPトラフィックの輻輳制御コンプライアンス：UDPは、固有の輻輳制御メカニズムを持たない最小限のメッセージパッシグデータグラムトランスポートを提供します。輻輳制御はインターネットの安定操作、アプリケーションやその他のプロトコルの操作に不可欠ですので、トランスポートとしてUDPを使用することを選択して、崩壊を防ぐためのメカニズムを使用しなければならず、ジッタ/待ち時間への許容できない貢献を避け、同時に容量の許容可能なシェアを確立します。トラフィック[RFC8085]。
UDP flows that expose a well-known header can be observed to gain understanding of the dynamics of a flow and its congestion control behaviour. For example, tools exist to monitor various aspects of RTP header information and RTCP reports for real-time flows (see Section 2.3). The Secure RTP and RTCP extensions [RFC3711] were explicitly designed to expose some header information to enable such observation while protecting the payload data.
よく知られているヘッダーを露出させるUDPフローは、流れのダイナミクスとその輻輳制御の行動を理解するために観察されます。たとえば、RTPヘッダー情報とRTCPレポートのリアルタイムフローのさまざまな側面を監視するためのツールが存在します（セクション2.3を参照）。セキュアRTPおよびRTCP Extensions [RFC3711]は、ペイロードデータを保護しながらこのような観察を可能にするためにいくつかのヘッダー情報を公開するように明示的に設計されていました。
A network operator can observe the headers of transport protocols layered above UDP to understand if the datagram flows comply with congestion control expectations. This can help inform a decision on whether it might be appropriate to deploy methods, such as rate limiters, to enforce acceptable usage. The available information determines the level of precision with which flows can be classified and the design space for conditioning mechanisms (e.g., rate-limiting, circuit breaker techniques [RFC8084], or blocking uncharacterised traffic) [RFC5218].
ネットワークオペレータは、データグラムが輻輳制御の期待に準拠しているかどうかを理解するために、UDP上で階層化されたトランスポートプロトコルのヘッダーを観察することができます。これは、許容される使用法を強制するために、レートリミッタなどのメソッドを展開するのに適切であるかもしれないかどうかについての決定を知らせることができます。利用可能な情報は、流れを分類することができる精度のレベルを決定し、そしてコンディショニングメカニズムの設計スペース（例えば、レート制限、回路ブレーカ技術[RFC8084]、または特徴付けられないトラフィックのブロック）[RFC5218]。
When anomalies are detected, tools can interpret the transport header information to help understand the impact of specific transport protocols (or protocol mechanisms) on the other traffic that shares a network. An observer on the network path can gain an understanding of the dynamics of a flow and its congestion control behaviour. Analysing observed flows can help to build confidence that an application flow backs off its share of the network load under persistent congestion and hence to understand whether the behaviour is appropriate for sharing limited network capacity. For example, it is common to visualise plots of TCP sequence numbers versus time for a flow to understand how a flow shares available capacity, deduce its dynamics in response to congestion, etc.
異常が検出されると、ツールはネットワークを共有する他のトラフィックに対する特定のトランスポートプロトコル（またはプロトコルメカニズム）の影響を理解するのを助けるためにトランスポートヘッダ情報を解釈できます。ネットワーク経路上のオブザーバは、流れのダイナミクスとその輻輳制御動作を理解することができます。観察されたフローの分析は、アプリケーションフローが永続的な輻輳の下でネットワーク負荷のシェアをオフにし、したがって行動が限られたネットワーク容量を共有するのに適しているかどうかを理解するのに役立ちます。たとえば、フローのためのTCPシーケンス番号のプロットを視覚化して、フローが利用可能な容量を共有する方法を理解し、輻輳などに応じてそのダイナミクスを推測するのが一般的です。
The ability to identify sources and flows that contribute to persistent congestion is important to the safe operation of network infrastructure and can inform configuration of network devices to complement the endpoint congestion avoidance mechanisms [RFC7567] [RFC8084] to avoid a portion of the network being driven into congestion collapse [RFC2914].
永続的な輻輳に貢献する情報源と流れを識別する能力は、ネットワークインフラストラクチャの安全な操作にとって重要であり、ネットワークの一部を駆動することを避けるために、エンドポイント輻輳回避メカニズム[RFC7567] [RFC8084]を補完するためのネットワークデバイスの構成を知らせることができます。輻輳崩壊[RFC2914]。
The patterns and types of traffic that share Internet capacity change over time as networked applications, usage patterns, and protocols continue to evolve.
ネットワークアプリケーション、使用状況パターン、およびプロトコルが進化し続けるにつれて、経時的にインターネット容量の変更を共有するトラフィックのパターンと種類。
Encryption can increase the volume of "unknown" or "uncharacterised" traffic seen by the network. If these traffic patterns form a small part of the traffic aggregate passing through a network device or segment of the network path, the dynamics of the uncharacterised traffic might not have a significant collateral impact on the performance of other traffic that shares this network segment. Once the proportion of this traffic increases, monitoring the traffic can determine if appropriate safety measures have to be put in place.
暗号化は、ネットワークによって見られる「不明」または「特徴付けられていない」トラフィックの量を増やすことができます。これらのトラフィックパターンがネットワークデバイスまたはネットワークパスのセグメントを通過するトラフィック集計のわずかな部分を形成する場合、特徴付けられていないトラフィックのダイナミクスは、このネットワークセグメントを共有する他のトラフィックのパフォーマンスに大きな担保の影響を与えない可能性があります。このトラフィックの割合が増えると、トラフィックを監視することで、適切な安全対策を整置する必要があるかどうかを判断できます。
Tracking the impact of new mechanisms and protocols requires traffic volume to be measured and new transport behaviours to be identified. This is especially true of protocols operating over a UDP substrate. The level and style of encryption needs to be considered in determining how this activity is performed.
新しいメカニズムとプロトコルの影響を追跡するには、トラフィック量を測定し、新しい輸送行動を識別する必要があります。これは、UDP基板を介して動作するプロトコルに特に当てはまります。暗号化のレベルとスタイルは、このアクティビティがどのように実行されるかを判断する際に考慮する必要があります。
Traffic that cannot be classified typically receives a default treatment. Some networks block or rate-limit traffic that cannot be classified.
分類できないトラフィックは、通常、デフォルトの処理を受け取ります。分類できないトラフィックをブロックまたはレート制限するネットワークによっては、いくつかのネットワークが表示されます。
On-path observation of the transport headers of packets can be used for various security functions. For example, Denial of Service (DoS) and Distributed DoS (DDoS) attacks against the infrastructure or against an endpoint can be detected and mitigated by characterising anomalous traffic (see Section 2.4.4) on a shorter timescale. Other uses include support for security audits (e.g., verifying the compliance with cipher suites), client and application fingerprinting for inventory, and alerts provided for network intrusion detection and other next generation firewall functions.
パケットのトランスポートヘッダのオンパス観測は、さまざまなセキュリティ機能に使用できます。たとえば、インフラストラクチャに対するサービス拒否（DOS）および分散DOS（DDO）攻撃、またはエンドポイントに対する攻撃を検出し、より短いタイムスケールでの異常トラフィック（2.4.4項を参照）を特徴付けることによって軽減できます。その他の用途には、セキュリティ監査のサポート（例えば、暗号スイートへの準拠の検証）、在庫のクライアントおよびアプリケーションフィンガープリント、およびネットワーク侵入検知およびその他の次世代ファイアウォール機能に提供されるアラートが含まれます。
When using an encrypted transport, endpoints can directly provide information to support these security functions. Another method, if the endpoints do not provide this information, is to use an on-path network device that relies on pattern inferences in the traffic and heuristics or machine learning instead of processing observed header information. An endpoint could also explicitly cooperate with an on-path device (e.g., a QUIC endpoint could share information about current uses of connection IDs).
暗号化されたトランスポートを使用する場合、エンドポイントはこれらのセキュリティ機能をサポートするための情報を直接提供できます。別の方法では、エンドポイントがこの情報を提供していない場合、観測されたヘッダ情報を処理する代わりに、トラフィックおよびヒューリスティックまたは機械学習におけるパターン推論に依存するオンパスネットワークデバイスを使用することである。エンドポイントはまた、オンパス装置（例えば、QUICのエンドポイントが接続IDの現在の使用に関する情報を共有することができる）と明示的に協力することもできる。
Operators monitor the health of a network segment to support a variety of operational tasks [RFC8404], including procedures to provide early warning and trigger action, e.g., to diagnose network problems, to manage security threats (including DoS), to evaluate equipment or protocol performance, or to respond to user performance questions. Information about transport flows can assist in setting buffer sizes and help identify whether link/network tuning is effective. Information can also support debugging and diagnosis of the root causes of faults that concern a particular user's traffic and can support postmortem investigation after an anomaly. Sections 3.1.2 and 5 of [RFC8404] provide further examples.
オペレータは、ネットワークの問題を提供するための手順を含むネットワークセグメントの正常性を監視して、早期の警告とトリガーアクションを提供するための手順を含む、例えば、ネットワークの問題を管理し、セキュリティの脅威を管理し、機器またはプロトコルを評価するためのセキュリティの脅威（DOSを含む）を提供します。パフォーマンス、またはユーザーパフォーマンスの質問に応答する。トランスポートフローに関する情報は、バッファサイズを設定し、リンク/ネットワークチューニングが有効であるかどうかを識別するのに役立ちます。情報は、特定のユーザーのトラフィックに関係する障害の根本原因のデバッグと診断をサポートし、異常後のPostMortemの調査をサポートできます。[RFC8404]のセクション3.1.2および5はさらなる例を提供する。
Network segments vary in their complexity. The design trade-offs for radio networks are often very different from those of wired networks [RFC8462]. A radio-based network (e.g., cellular mobile, enterprise Wireless LAN (WLAN), satellite access/backhaul, point-to-point radio) adds a subsystem that performs radio resource management, with impact on the available capacity and potentially loss/reordering of packets. This impact can differ by traffic type and can be correlated with link propagation and interference. These can impact the cost and performance of a provided service and is expected to increase in importance as operators bring together heterogeneous types of network equipment and deploy opportunistic methods to access a shared radio spectrum.
ネットワークセグメントはそれらの複雑さが異なります。無線ネットワークの設計トレードオフは、有線ネットワークのものとは非常に異なります[RFC8462]。無線ベースのネットワーク（例えば、セルラーモバイル、エンタープライズ無線LAN（WLAN）、衛星アクセス/バックホール、ポイントツーポイントラジオ）は、無線リソース管理を実行するサブシステムを、利用可能な容量に影響を与え、潜在的な損失/並べ替えに追加します。パケットの。この影響はトラフィックの種類によって異なり、リンク伝播と干渉と相関しています。これらは提供されたサービスのコストとパフォーマンスに影響を与える可能性があり、オペレータが異種タイプのネットワーク機器をまとめて共有無線スペクトルにアクセスするための日和見主義的方法を展開するため、重要性が高まります。
A variety of open source and proprietary tools have been deployed that use the transport header information observable with widely used protocols, such as TCP or RTP/UDP/IP. Tools that dissect network traffic flows can alert to potential problems that are hard to derive from volume measurements, link statistics, or device measurements alone.
TCPまたはRTP / UDP / IPなどの広く使用されているプロトコルで観測できるトランスポートヘッダ情報を使用するさまざまなオープンソースおよび独自のツールが展開されています。ネットワークトラフィックフローを解析するツールは、音量測定、リンク統計、またはデバイス測定だけから導きにくい潜在的な問題に警告することができます。
Any introduction of a new transport protocol, protocol feature, or application might require changes to such tools and could impact operational practice and policies. Such changes have associated costs that are incurred by the network operators that need to update their tooling or develop alternative practises that work without access to the changed/removed information.
新しいトランスポートプロトコル、プロトコル機能、またはアプリケーションの紹介は、そのようなツールへの変更を必要とし、運用練習やポリシーに影響を与える可能性があります。そのような変更は、それらのツーリングを更新する必要があるネットワーク事業者によって発生するコストが関連付けられているか、変更/削除された情報にアクセスすることなく機能する代替慣行を開発する。
The use of encryption has the desirable effect of preventing unintended observation of the payload data, and these tools seldom seek to observe the payload or other application details. A flow that hides its transport header information could imply "don't touch" to some operators. This might limit a trouble-shooting response to "can't help, no trouble found".
暗号化の使用は、ペイロードデータの意図しない観測を防ぐことの望ましい効果を持ち、これらのツールはペイロードまたはその他のアプリケーションの詳細を観察しようとしていません。そのトランスポートヘッダ情報を非表示にするフローは、いくつかのオペレータに「触らないでください」を意味します。これにより、「手助けできない、トラブルは見つかりません」というトラブルシューティングの対応を制限する可能性があります。
An alternative that does not require access to an observable transport headers is to access endpoint diagnostic tools or to include user involvement in diagnosing and troubleshooting unusual use cases or to troubleshoot nontrivial problems. Another approach is to use traffic pattern analysis. Such tools can provide useful information during network anomalies (e.g., detecting significant reordering, high or intermittent loss); however, indirect measurements need to be carefully designed to provide information for diagnostics and troubleshooting.
観測可能なトランスポートヘッダーへのアクセスを必要としない代替手段は、エンドポイント診断ツールにアクセスしたり、異常なユースケースの診断とトラブルシューティングや非論理的な問題のトラブルシューティングにユーザーの関与を含めることです。別の方法は、トラフィックパターン分析を使用することです。そのようなツールは、ネットワーク異常中（例えば、大きな並べ替え、高または間欠損失を検出する）の有用な情報を提供することができる。ただし、間接的な測定値は、診断やトラブルシューティングのための情報を提供するように注意深く設計される必要があります。
If new protocols, or protocol extensions, are made to closely resemble or match existing mechanisms, then the changes to tooling and the associated costs can be small. Equally, more extensive changes to the transport tend to require more extensive, and more expensive, changes to tooling and operational practice. Protocol designers can mitigate these costs by explicitly choosing to expose selected information as invariants that are guaranteed not to change for a particular protocol (e.g., the header invariants and the spin bit in QUIC [RFC9000]). Specification of common log formats and development of alternative approaches can also help mitigate the costs of transport changes.
新しいプロトコル、またはプロトコル拡張機能が既存のメカニズムに密接に似ているか一致させるようにされた場合、ツーリングへの変更および関連コストは小さくなる可能性があります。同様に、輸送へのより広範な変化は、より広範な、そしてより高価で、ツーリングおよび運用慣行の変化を必要とする傾向がある。プロトコル設計者は、特定のプロトコル（例えば、ヘッダ不変式およびQUIC [RFC9000]のスピンビット）について変更しないことを保証する不変式として、選択された情報を公開することを明示的に選択することによってこれらのコストを軽減することができる。一般的なログフォーマットの指定と代替アプローチの開発はまた、トランスポートの変更のコストを軽減するのに役立ちます。
Some link and network segments are constrained by the capacity they can offer by the time it takes to access capacity (e.g., due to underlying radio resource management methods) or by asymmetries in the design (e.g., many link are designed so that the capacity available is different in the forward and return directions; some radio technologies have different access methods in the forward and return directions resulting from differences in the power budget).
いくつかのリンクおよびネットワークセグメントは、（例えば、基盤となる無線リソース管理方法のために）または設計内の非対称性によって（例えば、多くのリンクが利用可能になるように設計されている）の能力によって提供できる容量によって制約される。前方と戻り方向が異なります。いくつかの無線技術は、電力予算の違いから生じる前方および戻り方向に異なるアクセス方法を持っています。
The impact of path constraints can be mitigated using a proxy operating at or above the transport layer to use an alternate transport protocol.
経路制約の影響は、交通層の上または上下のプロキシを使用して代替のトランスポートプロトコルを使用することを使用して軽減することができる。
In many cases, one or both endpoints are unaware of the characteristics of the constraining link or network segment, and mitigations are applied below the transport layer. Packet classification and QoS methods (described in various sections) can be beneficial in differentially prioritising certain traffic when there is a capacity constraint or additional delay in scheduling link transmissions. Another common mitigation is to apply header compression over the specific link or subnetwork (see Section 2.5.1).
多くの場合、一方または両方のエンドポイントは、拘束リンクまたはネットワークセグメントの特性を認識しておらず、緩和はトランスポート層の下に適用されます。パケット分類およびQoSメソッド（様々なセクションで説明されている）は、リンク送信のスケジューリングの容量制約または追加の遅延があるときに、特定のトラフィックを差動的に優先順位に優先するのに有益であり得る。もう1つの一般的な緩和は、特定のリンクまたはサブネットワークを介してヘッダー圧縮を適用することです（セクション2.5.1を参照）。
Header compression saves link capacity by compressing network and transport protocol headers on a per-hop basis. This has been widely used with low bandwidth dial-up access links and still finds application on wireless links that are subject to capacity constraints. These methods are effective for bit-congestive links sending small packets (e.g., reducing the cost for sending control packets or small data packets over radio links).
ヘッダ圧縮は、ネットワークとトランスポートプロトコルヘッダをホップごとに圧縮してリンク容量を保存します。これは、低帯域幅のダイヤルアップアクセスリンクと共に広く使用されており、静止した無線リンクでは容量の制約を受けるワイヤレスリンク上でアプリケーションを見つけました。これらの方法は、小さなパケットを送信するビット輻輳リンク（例えば、制御パケットまたは無線リンクを介してコントロールパケットまたは小データパケットを送信するためのコストを削減する）に有効である。
Examples of header compression include use with TCP/IP and RTP/UDP/IP flows [RFC2507] [RFC6846] [RFC2508] [RFC5795] [RFC8724]. Successful compression depends on observing the transport headers and understanding the way fields change between packets and is hence incompatible with header encryption. Devices that compress transport headers are dependent on a stable header format, implying ossification of that format.
ヘッダ圧縮の例には、TCP / IPおよびRTP / UDP / IPフローでの使用が含まれます[RFC2507] [RFC6846] [RFC2508] [RFC5795] [RFC8724]。圧縮が成功すると、トランスポートヘッダの監視とパケット間のフィールドの変化方法を理解することによって異なります。したがって、ヘッダー暗号化と互換性がありません。トランスポートヘッダを圧縮する装置は安定したヘッダフォーマットに依存し、そのフォーマットの骨化を意味します。
Introducing a new transport protocol, or changing the format of the transport header information, will limit the effectiveness of header compression until the network devices are updated. Encrypting the transport protocol headers will tend to cause the header compression to fall back to compressing only the network-layer headers, with a significant reduction in efficiency. This can limit connectivity if the resulting flow exceeds the link capacity or if the packets are dropped because they exceed the link Maximum Transmission Unit (MTU).
新しいトランスポートプロトコルの紹介、またはトランスポートヘッダー情報のフォーマットの変更は、ネットワークデバイスが更新されるまでヘッダー圧縮の有効性を制限します。トランスポートプロトコルヘッダの暗号化は、ヘッダ圧縮を低下させてネットワーク層ヘッダのみを圧縮し、効率が大幅に低下します。結果のフローがリンク容量を超える場合、またはリンク最大伝送ユニット（MTU）を超えるため、パケットがドロップされた場合、これは接続を制限できます。
The Secure RTP (SRTP) extensions [RFC3711] were explicitly designed to leave the transport protocol headers unencrypted, but authenticated, since support for header compression was considered important.
SECURE RTP（SRTP）拡張[RFC3711]は、トランスポートプロトコルヘッダを暗号化されていないが、ヘッダ圧縮のサポートが重要であると考えられているため、明示的に設計されていました。
Observable transport headers coupled with published transport specifications allow operators and regulators to explore and verify compliance with Service Level Agreements (SLAs). It can also be used to understand whether a service is providing differential treatment to certain flows.
公開されている輸送仕様と組み合わされた観察可能なトランスポートヘッダーは、オペレータおよび規制者がサービスレベル契約（SLA）のコンプライアンスを検討し、検証することを可能にします。サービスが特定の流れに差動処理を提供しているかどうかを理解するためにも使用できます。
When transport header information cannot be observed, other methods have to be found to confirm that the traffic produced conforms to the expectations of the operator or developer.
トランスポートヘッダ情報を観察できない場合は、生成されたトラフィックがオペレータまたは開発者の期待に適合していることを確認するために他の方法を見つけなければならない。
Independently verifiable performance metrics can be utilised to demonstrate regulatory compliance in some jurisdictions and as a basis for informing design decisions. This can bring assurance to those operating networks, often avoiding deployment of complex techniques that routinely monitor and manage Internet traffic flows (e.g., avoiding the capital and operational costs of deploying flow rate-limiting and network circuit breaker methods [RFC8084]).
独立して検証可能なパフォーマンスメトリックは、いくつかの管轄区域における規制遵守を実証するために、そして設計決定を知らせるための基礎として利用することができる。これにより、インターネットトラフィックフローを日常的に監視および管理する複雑なテクニックの展開を回避できます（例えば、流速制限およびネットワークサーキットブレーカ方式の展開費用と運用コストを回避することができます[RFC8084]）。
Research and development of new protocols and mechanisms need to be informed by measurement data (as described in the previous section). Data can also help promote acceptance of proposed standards specifications by the wider community (e.g., as a method to judge the safety for Internet deployment).
新しいプロトコルとメカニズムの研究開発（前のセクションで説明されているように）測定データによって知らされる必要があります。データは、より広いコミュニティによる提案された標準仕様の受け入れを促進することができます（例えば、インターネット展開のための安全性を判断する方法として）。
Observed data is important to ensure the health of the research and development communities and provides data needed to evaluate new proposals for standardisation. Open standards motivate a desire to include independent observation and evaluation of performance and deployment data. Independent data helps compare different methods, judge the level of deployment, and ensure the wider applicability of the results. This is important when considering when a protocol or mechanism should be standardised for use in the general Internet. This, in turn, demands control/understanding about where and when measurement samples are collected. This requires consideration of the methods used to observe information and the appropriate balance between encrypting all and no transport header information.
観察されたデータは、研究開発コミュニティの健康を確保し、標準化のための新しい提案を評価するために必要なデータを提供するために重要です。オープンスタンダードは、独立した観察と性能と展開データの評価を含むことを望みます。独立したデータは、さまざまな方法を比較し、展開のレベルを判断し、結果のより広い適用性を確保するのに役立ちます。これは、一般的なインターネットでの使用のためにプロトコルまたはメカニズムを標準化する必要がある場合に重要です。これにより、測定サンプルが収集された場所についての制御/理解が要求されます。これには、情報を守るために使用される方法と、すべてのトランスポートヘッダー情報との間の適切なバランスが必要です。
There can be performance and operational trade-offs in exposing selected information to network tools. This section explores key implications of tools and procedures that observe transport protocols but does not endorse or condemn any specific practises.
選択された情報をネットワークツールに公開するのにパフォーマンスと運用的なトレードオフがあります。このセクションでは、トランスポートプロトコルを監視するが特定の慣行を承認または非難しないツールと手順の主な意味を検討しています。
Encrypting transport header information has implications on the way network data is collected and analysed. Independent observations by multiple actors is currently used by the transport community to maintain an accurate understanding of the network within transport area working groups, IRTF research groups, and the broader research community. This is important to be able to provide accountability and demonstrate that protocols behave as intended; although, when providing or using such information, it is important to consider the privacy of the user and their incentive for providing accurate and detailed information.
トランスポートヘッダー情報の暗号化は、ネットワークデータが収集され分析される方法に影響を与えます。複数の俳優による独立した観測は、現在、輸送地域作業部グループ、IRTF研究グループ、およびより広範な研究界の間のネットワークの正確な理解を維持するために、トランスポートコミュニティによって現在使用されています。これは説明責任を提供することができ、プロトコルが意図したとおりに振る舞うことを実証することが重要です。このような情報を提供または使用するときは、ユーザーのプライバシーと正確で詳細な情報を提供するためのインセンティブを考慮することが重要です。
Protocols that expose the state of the transport protocol in their header (e.g., timestamps used to calculate the RTT, packet numbers used to assess congestion, and requests for retransmission) provide an incentive for a sending endpoint to provide consistent information, because a protocol will not work otherwise. An on-path observer can have confidence that well-known (and ossified) transport header information represents the actual state of the endpoints when this information is necessary for the protocol's correct operation.
それらのヘッダー内のトランスポートプロトコルの状態を露出させるプロトコル（例えば、RTTを計算するために使用されるタイムスタンプ、輻輳を評価するために使用されるパケット番号、および再送信の要求）は、プロトコルがあるため、送信エンドポイントを提供するためのインセンティブを提供します。それ以外の動作しないでください。オンパスオブザーバは、この情報がプロトコルの正しい動作に必要なときに、よく知られている（および斬新な）トランスポートヘッダ情報がエンドポイントの実際の状態を表すという自信を有することができる。
Encryption of transport header information could reduce the range of actors that can observe useful data. This would limit the information sources available to the Internet community to understand the operation of new transport protocols, reducing information to inform design decisions and standardisation of the new protocols and related operational practises. The cooperating dependence of network, application, and host to provide communication performance on the Internet is uncertain when only endpoints (i.e., at user devices and within service platforms) can observe performance and when performance cannot be independently verified by all parties.
トランスポートヘッダ情報の暗号化は、有用なデータを観察することができるアクターの範囲を減らすことができます。これにより、インターネットコミュニティで利用可能な情報源が新しいトランスポートプロトコルの動作を理解し、デザインの決定と新しいプロトコルの標準化および関連する操作方法の標準化を知らせる情報を削減します。インターネット上で通信性能を提供するためのネットワーク、アプリケーション、およびホストの協調依存性は、エンドポイント（すなわち、ユーザデバイスおよびサービスプラットフォーム内）のみがパフォーマンスを観察することができ、パフォーマンスをすべての当事者によって独自に検証できない場合には不明である。
Transport protocol evolution and the ability to measure and understand the impact of protocol changes have to proceed hand-in-hand. A transport protocol that provides observable headers can be used to provide open and verifiable measurement data. Observation of pathologies has a critical role in the design of transport protocol mechanisms and development of new mechanisms and protocols and aides in understanding the interactions between cooperating protocols and network mechanisms, the implications of sharing capacity with other traffic, and the impact of different patterns of usage. The ability of other stakeholders to review transport header traces helps develop insight into the performance and the traffic contribution of specific variants of a protocol.
トランスポートプロトコルの進化とプロトコルの変更の影響を測定して理解する能力は、手元の手元に進む必要があります。観察可能なヘッダを提供するトランスポートプロトコルを使用して、開いて検証可能な測定データを提供できます。病理学の観察は、輸送プロトコルのメカニズムの設計と新しいメカニズムとプロトコルの開発と、協力的なプロトコルとネットワークメカニズムの間の相互作用、他のトラフィックとの共有の影響、およびさまざまなパターンの影響を理解するための重要な役割があります。使用法。他のステークホルダーがトランスポートヘッダートレースをレビューする能力は、プロトコルの特定の亜種の性能と交通貢献への洞察を発展させるのに役立ちます。
Development of new transport protocol mechanisms has to consider the scale of deployment and the range of environments in which the transport is used. Experience has shown that it is often difficult to correctly implement new mechanisms [RFC8085] and that mechanisms often evolve as a protocol matures or in response to changes in network conditions, in network traffic, or to application usage. Analysis is especially valuable when based on the behaviour experienced across a range of topologies, vendor equipment, and traffic patterns.
新しいトランスポートプロトコルメカニズムの開発は、展開の規模と輸送が使用されている環境の範囲を考慮しなければなりません。新しいメカニズム[RFC8085]を正しく実行することがしばしば困難であり、そのメカニズムは、ネットワークトラフィック、またはネットワークの状況の変更、またはアプリケーションの使用に応答して、またはネットワーク状況の変化に応じて進化することが多いことがわかりました。分析は、さまざまなトポロジ、ベンダー機器、およびトラフィックパターンで発生する行動に基づいて、特に価値があります。
Encryption enables a transport protocol to choose which internal state to reveal to devices on the network path, what information to encrypt, and what fields to grease [RFC8701]. A new design can provide summary information regarding its performance, congestion control state, etc., or make explicit measurement information available. For example, [RFC9000] specifies a way for a QUIC endpoint to optionally set the spin bit to explicitly reveal the RTT of an encrypted transport session to the on-path network devices. There is a choice of what information to expose. For some operational uses, the information has to contain sufficient detail to understand, and possibly reconstruct, the network traffic pattern for further testing. The interpretation of the information needs to consider whether this information reflects the actual transport state of the endpoints. This might require the trust of transport protocol implementers to correctly reveal the desired information.
暗号化により、トランスポートプロトコルは、ネットワークパス上のデバイス、暗号化にどのような情報、およびグリースのグリースのあるフィールドを表示するための内部状態を選択することができます[RFC8701]。新しい設計は、その性能、輻輳制御状態などに関する要約情報を提供すること、または明示的な測定情報を利用可能にすることができます。たとえば、[RFC9000]は、QUICのエンドポイントがスピンビットをオプションで設定して、暗号化されたトランスポートセッションのRTTをOn-Pathネットワークデバイスに明示的に表示させる方法を指定します。公開する情報の選択があります。いくつかの動作上の使用のためには、さらなるテストのためのネットワークトラフィックパターンを理解し、そしておそらく再構築するための十分な詳細を含める必要がある。情報の解釈は、この情報がエンドポイントの実際のトランスポート状態を反映しているかどうかを考慮する必要があります。これは、トランスポートプロトコルの実装者の信頼が必要な情報を正しく表示する必要があるかもしれません。
New transport protocol formats are expected to facilitate an increased pace of transport evolution and with it the possibility to experiment with and deploy a wide range of protocol mechanisms. At the time of writing, there has been interest in a wide range of new transport methods, e.g., larger initial window, Proportional Rate Reduction (PRR), congestion control methods based on measuring bottleneck bandwidth and round-trip propagation time, the introduction of AQM techniques, and new forms of ECN response (e.g., Data Centre TCP, DCTCP, and methods proposed for Low Latency Low Loss Scalable throughput (L4S)). The growth and diversity of applications and protocols using the Internet also continues to expand. For each new method or application, it is desirable to build a body of data reflecting its behaviour under a wide range of deployment scenarios, traffic load, and interactions with other deployed/candidate methods.
新しいトランスポートプロトコルフォーマットは、トランスポートの進化のペースの増加を促進することが期待されており、幅広いプロトコルメカニズムを実験して展開する可能性があります。執筆時点では、幅広い新しい輸送方法、例えば、より大きな初期窓、比例率低減（PRR）、ボトルネック帯域幅および往復伝播時間、往復伝播時間、の紹介に基づく輻輳制御方法などに興味がありました。AQMテクニック、および新しい形式のECN応答（例えば、データセンターTCP、DCTCP、および低遅延低損失スケーラブルスループット（L4S））。インターネットを使用したアプリケーションとプロトコルの成長と多様性も拡大し続けています。新しいメソッドまたはアプリケーションごとに、幅広い展開シナリオ、トラフィック負荷、および他の展開/候補方法との相互作用の下で、その動作を反映したデータの本文を構築することが望ましいです。
Some measurements that traditionally rely on observable transport information could be completed by utilising endpoint-based logging (e.g., based on QUIC trace [Quic-Trace] and qlog [QLOG]). Such information has a diversity of uses, including developers wishing to debug/understand the transport/application protocols with which they work, researchers seeking to spot trends and anomalies, and to characterise variants of protocols. A standard format for endpoint logging could allow these to be shared (after appropriate anonymisation) to understand performance and pathologies.
特定の輸送情報に伝統的に依存するいくつかの測定値は、エンドポイントベースのログ記録（例えば、QUICトレース[QLACE [QLOG [QLOG]に基づく）を利用することによって完了することができる。そのような情報には、動向や異常を見つけ、プロトコルの変種を特徴付ける研究者が働く、研究者が働く、研究者たちは、開発者を含む開発者を含む多様な用途があります。エンドポイントロギングの標準形式では、パフォーマンスとパスロジーを理解するためにこれらを（適切な匿名化後）共有することができます。
When measurement datasets are made available by servers or client endpoints, additional metadata, such as the state of the network and conditions in which the system was observed, is often necessary to interpret this data to answer questions about network performance or understand a pathology. Collecting and coordinating such metadata is more difficult when the observation point is at a different location to the bottleneck or device under evaluation [RFC7799].
測定データセットをサーバーまたはクライアントエンドポイントで利用できるようにした場合、ネットワークの状態やシステムが観測された状態などの追加のメタデータは、ネットワークのパフォーマンスに関する質問に回答したり、病理学を理解するためにこのデータを解釈する必要があります。観測点が評価中のボトルネックまたはデバイスとの異なる場所にある場合、そのようなメタデータの収集と調整はより困難です[RFC7799]。
Despite being applicable in some scenarios, endpoint logs do not provide equivalent information to on-path measurements made by devices in the network. In particular, endpoint logs contain only a part of the information to understand the operation of network devices and identify issues, such as link performance or capacity sharing between multiple flows. An analysis can require coordination between actors at different layers to successfully characterise flows and correlate the performance or behaviour of a specific mechanism with an equipment configuration and traffic using operational equipment along a network path (e.g., combining transport and network measurements to explore congestion control dynamics to understand the implications of traffic on designs for active queue management or circuit breakers).
いくつかのシナリオで適用可能であるにもかかわらず、エンドポイントログは、ネットワーク内のデバイスによって行われたオンパス測定に同等の情報を提供しません。特に、エンドポイントログには、ネットワークデバイスの動作を理解するための情報の一部のみが含まれており、複数のフロー間のリンクパフォーマンスやキャパシティシェアリングなどの問題を特定します。分析は、異なる層のアクター間の調整を必要とし、ネットワーク経路に沿って運用装置を使用して特定のメカニズムとトラフィックの性能や挙動を相関させる（例えば、輸送とネットワーク測定の組み合わせを調査するために組み合わせたもの）。アクティブキュー管理またはサーキットブレーカの設計上のトラフィックの影響を理解するため。
Another source of information could arise from Operations, Administration, and Maintenance (OAM) (see Section 6). Information data records could be embedded into header information at different layers to support functions, such as performance evaluation, path tracing, path verification information, classification, and a diversity of other uses.
別の情報の発信元は、操作、管理、および保守（OAM）から発生する可能性があります（セクション6を参照）。情報データレコードは、パフォーマンス評価、パストレース、パス検証情報、分類、および他の使用の多様性などの機能をサポートするために、さまざまなレイヤーでヘッダー情報に埋め込むことができます。
In-situ OAM (IOAM) data fields [IOAM-DATA] can be encapsulated into a variety of protocols to record operational and telemetry information in an existing packet while that packet traverses a part of the path between two points in a network (e.g., within a particular IOAM management domain). IOAM-Data-Fields are independent from the protocols into which IOAM-Data-Fields are encapsulated. For example, IOAM can provide proof that a traffic flow takes a predefined path, SLA verification for the live data traffic, and statistics relating to traffic distribution.
その場でのOAM（IOAM）データフィールド[IOAM - DATA]を様々なプロトコルにカプセル化することができ、そのパケットはネットワーク内の2つの点間の経路の一部を通過しながら、既存のパケット内の操作上およびテレメトリ情報を記録することができる（例えば、特定のIOAM管理ドメイン内）。IOAMデータフィールドは、IOAMデータフィールドがカプセル化されているプロトコルから独立しています。たとえば、IOAMは、トラフィックフローが事前定義されたパス、ライブデータトラフィックのSLA検証、およびトラフィック分布に関する統計を取ります。
There are several motivations for transport header encryption.
トランスポートヘッダー暗号化にはいくつかの動機があります。
One motive to encrypt transport headers is to prevent network ossification from network devices that inspect well-known transport headers. Once a network device observes a transport header and becomes reliant upon using it, the overall use of that field can become ossified, preventing new versions of the protocol and mechanisms from being deployed. Examples include:
トランスポートヘッダーを暗号化するための1つの動機は、よく知られているトランスポートヘッダーを検査するネットワークデバイスからのネットワークの省略を防ぐことです。ネットワークデバイスがトランスポートヘッダを監視し、それを使用すると依存していると、そのフィールドの全体的な使用は省略され、プロトコルとメカニズムが展開されるのを防ぐことができます。例としては、以下が含まれます。
* During the development of TLS 1.3 [RFC8446], the design needed to function in the presence of deployed middleboxes that relied on the presence of certain header fields exposed in TLS 1.2 [RFC5426].
* TLS 1.3 [RFC8446]の開発中に、TLS 1.2 [RFC5426]で公開されている特定のヘッダーフィールドの存在に依存しているデプロイされたミドルボックスの存在下で機能するのに必要な設計が必要です。
* The design of Multipath TCP (MPTCP) [RFC8684] had to account for middleboxes (known as "TCP Normalizers") that monitor the evolution of the window advertised in the TCP header and then reset connections when the window did not grow as expected.
* Multipath TCP（MPTCP）[RFC8684]の設計は、TCPヘッダーでアドバタイズされたウィンドウの進化を監視し、ウィンドウが予想どおりに成長しなかったときに接続をリセットするミドルボックス（「TCPノーマル」として知られていました）を考慮しなければなりませんでした。
* TCP Fast Open [RFC7413] can experience problems due to middleboxes that modify the transport header of packets by removing "unknown" TCP options. Segments with unrecognised TCP options can be dropped, segments that contain data and set the SYN bit can be dropped, and some middleboxes that disrupt connections can send data before completion of the three-way handshake.
* TCP Fast Open [RFC7413]は、「不明な」TCPオプションを削除することで、パケットのトランスポートヘッダを変更するミドルボックスが発生する可能性があります。認識されないTCPオプションを持つセグメントを削除することができ、データを含むセグメント、SYNビットを削除することができ、接続を中断するミドルボックスが3方向ハンドシェイクの完了前にデータを送信できます。
* Other examples of TCP ossification have included middleboxes that modify transport headers by rewriting TCP sequence and acknowledgement numbers but are unaware of the (newer) TCP selective acknowledgement (SACK) option and therefore fail to correctly rewrite the SACK information to match the changes made to the fixed TCP header, preventing correct SACK operation.
* TCP骨化の他の例には、TCPシーケンスおよび確認応答番号を書き換えることによってトランスポートヘッダを変更するミドルボックスが含まれていますが、（新しい）TCP選択認識（SACK）オプションを認識していないため、SACK情報を正しく書き換えることができ、TCPヘッダーを修正し、正しい袋の操作を防ぎます。
In all these cases, middleboxes with a hard-coded, but incomplete, understanding of a specific transport behaviour (i.e., TCP) interacted poorly with transport protocols after the transport behaviour was changed. In some cases, the middleboxes modified or replaced information in the transport protocol header.
これらすべての場合において、輸送挙動が変わった後、固有符号化されたが不完全で、特定の輸送挙動（すなわち、TCP）の理解が不十分である。場合によっては、MiddleBoxはトランスポートプロトコルヘッダの情報を変更または置き換えました。
Transport header encryption prevents an on-path device from observing the transport headers and therefore stops ossified mechanisms being used that directly rely on or infer semantics of the transport header information. This encryption is normally combined with authentication of the protected information. [RFC8546] summarises this approach, stating that "[t]he wire image, not the protocol's specification, determines how third parties on the network paths among protocol participants will interact with that protocol" (Section 1 of [RFC8546]), and it can be expected that header information that is not encrypted will become ossified.
トランスポートヘッダ暗号化は、経路上の装置がトランスポートヘッダを観察するのを防ぎ、トランスポートヘッダ情報のセマンティクスに直接依存しているかまたは推論する骨化メカニズムを停止する。この暗号化は通常、保護された情報の認証と組み合わされます。[RFC8546]このアプローチを要約し、プロトコルの仕様ではなく、プロトコル参加者間のネットワークパスの第三者がそのプロトコルと対話する方法を決定し、「（RFC8546のセクション1）を決定します。暗号化されていないヘッダー情報が漏洩すると予想されます。
Encryption does not itself prevent ossification of the network service. People seeking to understand or classify network traffic could still come to rely on pattern inferences and other heuristics or machine learning to derive measurement data and as the basis for network forwarding decisions [RFC8546]. This can also create dependencies on the transport protocol or the patterns of traffic it can generate, also resulting in ossification of the service.
暗号化はそれ自体ではネットワークサービスの骨化を防ぐことはありません。ネットワークトラフィックを理解したり分類したりすることを求めている人は、パターンの推論やその他のヒューリスティックまたは機械学習に頼ることができ、測定データを導出するための、およびネットワーク転送決定の基礎としての根拠[RFC8546]。これはまた、トランスポートプロトコルまたはそれが生成できるトラフィックのパターンに依存関係を生み出すことができ、その結果、サービスの骨化をもたらします。
Another motivation for using transport header encryption is to improve privacy and to decrease opportunities for surveillance. Users value the ability to protect their identity and location and defend against analysis of the traffic. Revelations about the use of pervasive surveillance [RFC7624] have, to some extent, eroded trust in the service offered by network operators and have led to an increased use of encryption. Concerns have also been voiced about the addition of metadata to packets by third parties to provide analytics, customisation, advertising, cross-site tracking of users, customer billing, or selectively allowing or blocking content.
トランスポートヘッダ暗号化を使用するための別の動機は、プライバシーを向上させ、監視の機会を減らすことです。ユーザーは、自分のアイデンティティと場所を保護し、トラフィックの分析に対して守る能力を評価します。Pervasive Surveillance [RFC7624]の使用に関する啓示はある程度、ネットワーク事業者によって提供されるサービス内の侵食された信頼を持っており、暗号化の使用の増加につながっています。また、第三者によるパケットへのメタデータの追加については、ユーザーの分析、カスタマイズ、広告、クロスサイトの追跡、またはコンテンツを選択的に許可またはブロックすることについてのメタデータを追加しました。
Whatever the reasons, the IETF is designing protocols that include transport header encryption (e.g., QUIC [RFC9000]) to supplement the already widespread payload encryption and to further limit exposure of transport metadata to the network.
その理由が決して、IETFは、すでに広範囲のペイロード暗号化を補完するためのトランスポートヘッダー暗号化（例えば、QUIC [RFC9000]）を含むプロトコルを設計し、トランスポートメタデータのネットワークへのエクスポージャーをさらに制限します。
If a transport protocol uses header encryption, the designers have to decide whether to encrypt all or a part of the transport-layer information. Section 4 of [RFC8558] states, "Anything exposed to the path should be done with the intent that it be used by the network elements on the path."
トランスポートプロトコルがヘッダ暗号化を使用する場合、設計者はトランスポート層情報の全部または一部を暗号化するかどうかを決定する必要があります。[RFC8558]のセクション4は、「パスに露出しているものは、それがパス上のネットワーク要素で使用されるという意図で行われるべきです」。
Certain transport header fields can be made observable to on-path network devices or can define new fields designed to explicitly expose observable transport-layer information to the network. Where exposed fields are intended to be immutable (i.e., can be observed but not modified by a network device), the endpoints are encouraged to use authentication to provide a cryptographic integrity check that can detect if these immutable fields have been modified by network devices. Authentication can help to prevent attacks that rely on sending packets that fake exposed control signals in transport headers (e.g., TCP RST spoofing). Making a part of a transport header observable or exposing new header fields can lead to ossification of that part of a header as network devices come to rely on observations of the exposed fields.
特定のトランスポートヘッダフィールドは、オンパスネットワークデバイスに対して観察可能になり、観測可能なトランスポート層情報をネットワークに明示的に公開するように設計された新しいフィールドを定義できます。露出したフィールドが不変であることを意図している場合（すなわち、ネットワークデバイスによって観察されないが、ネットワークデバイスによって修正されない）ことが意図されている場合、エンドポイントは、これらの不変フィールドがネットワークデバイスによって修正されているかどうかを検出することができる暗号化完全性チェックを提供するために認証を使用することが奨励される。認証は、トランスポートヘッダ（例えば、TCP RSTスプーフィング）で露出した制御信号を偽造するパケットの送信に依存する攻撃を防ぐのに役立ちます。トランスポートヘッダの一部を観察可能または露光すること、または新しいヘッダフィールドを露出させることは、ネットワークデバイスが露光されたフィールドの観察に頼るようにヘッダのその部分の骨化をもたらす可能性がある。
The use of transport header authentication and encryption therefore exposes a tussle between middlebox vendors, operators, researchers, applications developers, and end users:
したがって、トランスポートヘッダ認証と暗号化の使用は、ミドルボックスベンダ、演算子、研究者、アプリケーション開発者、およびエンドユーザの間の緊張を公開します。
* On the one hand, future Internet protocols that support transport header encryption assist in the restoration of the end-to-end nature of the Internet by returning complex processing to the endpoints. Since middleboxes cannot modify what they cannot see, the use of transport header encryption can improve application and end-user privacy by reducing leakage of transport metadata to operators that deploy middleboxes.
* 一方では、トランスポートヘッダ暗号化をサポートする将来のインターネットプロトコルは、複雑な処理をエンドポイントに返すことによって、インターネットのエンドツーエンドの性質の復元を支援します。ミドルボックスが表示できないものを変更できないので、トランスポートヘッダー暗号化の使用は、ミドルボックスを展開する演算子へのトランスポートメタデータの漏洩を減らすことによって、アプリケーションとエンドユーザーのプライバシーを向上させることができます。
* On the other hand, encryption of transport-layer information has implications for network operators and researchers seeking to understand the dynamics of protocols and traffic patterns, since it reduces the information that is available to them.
* 一方、トランスポート層情報の暗号化は、ネットワーク事業者や研究者にとって、利用可能な情報を縮小するため、プロトコルとトラフィックパターンのダイナミクスを理解しようとしている研究者にとっての影響を受けています。
The following briefly reviews some security design options for transport protocols. "A Survey of the Interaction between Security Protocols and Transport Services" [RFC8922] provides more details concerning commonly used encryption methods at the transport layer.
次に、トランスポートプロトコルのセキュリティ設計オプションを簡単に検討してください。「セキュリティプロトコルとトランスポートサービスとの対話の調査」[RFC8922]は、トランスポート層で一般的に使用されている暗号化方法に関する詳細について説明します。
Security work typically employs a design technique that seeks to expose only what is needed [RFC3552]. This approach provides incentives to not reveal any information that is not necessary for the end-to-end communication. The IETF has provided guidelines for writing security considerations for IETF specifications [RFC3552].
セキュリティ作業は通常、必要なもののみを公開しようとするデザイン技術を採用しています[RFC3552]。このアプローチは、エンドツーエンドの通信に必要ではない情報を明らかにしないインセンティブを提供します。IETFは、IETF仕様書のセキュリティ上の考慮事項を書くためのガイドラインを提供しています[RFC3552]。
Endpoint design choices impacting privacy also need to be considered as a part of the design process [RFC6973]. The IAB has provided guidance for analysing and documenting privacy considerations within IETF specifications [RFC6973].
エンドポイント設計の選択プライバシーに影響を与えることも、設計プロセスの一部として考慮する必要があります[RFC6973]。IABはIETF仕様[RFC6973]内のプライバシーに関する考慮事項を分析および文書化するためのガイダンスを提供しています。
Authenticating the Transport Protocol Header: Transport-layer header information can be authenticated. An example transport authentication mechanism is TCP Authentication Option (TCP-AO) [RFC5925]. This TCP option authenticates the IP pseudo-header, TCP header, and TCP data. TCP-AO protects the transport layer, preventing attacks from disabling the TCP connection itself and provides replay protection. Such authentication might interact with middleboxes, depending on their behaviour [RFC3234].
トランスポートプロトコルヘッダの認証：トランスポート層ヘッダ情報を認証することができます。トランスポート認証メカニズムの例は、TCP認証オプション（TCP-AO）[RFC5925]です。このTCPオプションは、IP疑似ヘッダー、TCPヘッダー、およびTCPデータを認証します。TCP-AOはトランスポート層を保護し、攻撃がTCP接続自体を無効にして再生保護を提供するのを防ぎます。そのような認証は、その動作に応じてミドルボックスと対話することがあります[RFC3234]。
The IPsec Authentication Header (AH) [RFC4302] was designed to work at the network layer and authenticate the IP payload. This approach authenticates all transport headers and verifies their integrity at the receiver, preventing modification by network devices on the path. The IPsec Encapsulating Security Payload (ESP) [RFC4303] can also provide authentication and integrity without confidentiality using the NULL encryption algorithm [RFC2410]. SRTP [RFC3711] is another example of a transport protocol that allows header authentication.
IPsec認証ヘッダー（AH）[RFC4302]は、ネットワーク層で動作してIPペイロードを認証するように設計されていました。このアプローチは、すべてのトランスポートヘッダーを認証し、受信機での完全性を検証し、パス上のネットワークデバイスによる変更を防ぎます。Security Payload（ESP）[RFC4303]をカプセル化するIPsecは、NULL暗号化アルゴリズム[RFC2410]を使用して、機密性なく認証と整合性を提供できます。SRTP [RFC3711]は、ヘッダー認証を可能にするトランスポートプロトコルのもう1つの例です。
Integrity Check: Transport protocols usually employ integrity checks on the transport header information. Security methods usually employ stronger checks and can combine this with authentication. An integrity check that protects the immutable transport header fields, but can still expose the transport header information in the clear, allows on-path network devices to observe these fields. An integrity check is not able to prevent modification by network devices on the path but can prevent a receiving endpoint from accepting changes and avoid impact on the transport protocol operation, including some types of attack.
整合性チェック：トランスポートプロトコルは通常、トランスポートヘッダ情報の整合性チェックを採用しています。セキュリティ方法は通常強力なチェックを使用し、これを認証と組み合わせることができます。不変のトランスポートヘッダフィールドを保護するが、それでもクリアにトランスポートヘッダ情報を公開することができるが、これらのフィールドを観察することができるようにすることができる。整合性チェックは、パス上のネットワークデバイスによる変更を防ぐことができませんが、受信エンドポイントが変更を受け入れるのを防ぎ、ある種の攻撃を含むトランスポートプロトコル操作への影響を避けることはできません。
Selectively Encrypting Transport Headers and Payload: A transport protocol design that encrypts selected header fields allows specific transport header fields to be made observable by network devices on the path. This information is explicitly exposed either in a transport header field or lower layer protocol header. A design that only exposes immutable fields can also perform end-to-end authentication of these fields across the path to prevent undetected modification of the immutable transport headers.
トランスポートヘッダとペイロードを選択的に暗号化する：選択したヘッダフィールドを暗号化するトランスポートプロトコル設計により、パス上のネットワークデバイスによって特定のトランスポートヘッダフィールドを観測できるようにすることができます。この情報は、トランスポートヘッダフィールドまたは下位レイヤプロトコルヘッダのいずれかで明示的に公開されています。不変のフィールドのみを公開するデザインは、不変トランスポートヘッダの検出されない変更を防ぐために、パス全体にわたるこれらのフィールドのエンドツーエンド認証を実行することもできます。
Mutable fields in the transport header provide opportunities where on-path network devices can modify the transport behaviour (e.g., the extended headers described in [PLUS-ABSTRACT-MECH]). An example of a method that encrypts some, but not all, transport header information is GRE-in-UDP [RFC8086] when used with GRE encryption.
トランスポートヘッダ内の可変フィールドは、オンパスネットワークデバイスがトランスポート動作を変更できる機会（例えば、[プラス抽象メック]に記載されている拡張ヘッダ]）を提供する。GRE暗号化で使用すると、ALLを暗号化する方法の例では、トランスポートヘッダー情報はGRE-IN-UDP [RFC8086]です。
Optional Encryption of Header Information: There are implications to the use of optional header encryption in the design of a transport protocol, where support of optional mechanisms can increase the complexity of the protocol and its implementation and in the management decisions that have to be made to use variable format fields. Instead, fields of a specific type ought to be sent with the same level of confidentiality or integrity protection.
ヘッダー情報のオプションの暗号化：オプションのメカニズムのサポートがプロトコルの複雑さとその実装の複雑さを増やすことができるトランスポートプロトコルの設計におけるオプションのヘッダー暗号化の意味があります。可変フォーマットフィールドを使用してください。代わりに、特定のタイプのフィールドは、同じレベルの機密保持または整合性保護で送信されるべきです。
Greasing: Protocols often provide extensibility features, reserving fields or values for use by future versions of a specification. The specification of receivers has traditionally ignored unspecified values; however, on-path network devices have emerged that ossify to require a certain value in a field or reuse a field for another purpose. When the specification is later updated, it is impossible to deploy the new use of the field and forwarding of the protocol could even become conditional on a specific header field value.
GREASING：プロトコルは、将来のバージョンの仕様で使用するための拡張機能、フィールドまたは値を予約することがよくあります。受信機の仕様は、説明されていない値を伝統的に無視しています。ただし、ON-PATHネットワークデバイスは、フィールド内の特定の値を必要とするか、または別の目的のためにフィールドを再利用することを省略しています。仕様が後で更新されると、そのフィールドの新たな使用を展開することは不可能であり、プロトコルの転送は特定のヘッダフィールド値で条件としてさえある可能性があります。
A protocol can intentionally vary the value, format, and/or presence of observable transport header fields at random [RFC8701]. This prevents a network device ossifying the use of a specific observable field and can ease future deployment of new uses of the value or code point. This is not a security mechanism, although the use can be combined with an authentication mechanism.
プロトコルは意図的に観察可能なトランスポートヘッダフィールドの値、フォーマット、および/または存在をランダムな[RFC8701]に変えることができる。これにより、ネットワークデバイスが特定の観察可能フィールドの使用を除外することを防ぎ、値またはコードポイントの新しい用途の将来の展開を容易にすることができます。これはセキュリティメカニズムではありませんが、使用は認証メカニズムと組み合わせることができます。
Different transports use encryption to protect their header information to varying degrees. The trend is towards increased protection.
異なるトランスポートは暗号化を使用して、ヘッダー情報をさまざまな程度に保護します。傾向は保護の増加に向かっています。
A transport protocol can choose to expose certain transport information to on-path devices operating at the network layer by sending observable fields. One approach is to make an explicit choice not to encrypt certain transport header fields, making this transport information observable by an on-path network device. Another approach is to expose transport information in a network-layer extension header (see Section 5.1). Both are examples of explicit information intended to be used by network devices on the path [RFC8558].
トランスポートプロトコルは、特定のトランスポート情報をネットワーク層で動作するオンパス装置に公開することを選択できます。1つのアプローチは、特定のトランスポートヘッダフィールドを暗号化しないように明示的な選択をすることであり、このトランスポート情報をオンパスネットワークデバイスで観察可能にすることです。別の方法は、ネットワーク層拡張ヘッダにトランスポート情報を公開することである（セクション5.1を参照）。どちらも、パス上のネットワークデバイスで使用されることを意図した明示的な情報の例です[RFC8558]。
Whatever the mechanism used to expose the information, a decision to expose only specific information places the transport endpoint in control of what to expose outside of the encrypted transport header. This decision can then be made independently of the transport protocol functionality. This can be done by exposing part of the transport header or as a network-layer option/extension.
情報を公開するために使用されるメカニズムが何であれ、特定の情報のみを公開するという決定は、暗号化されたトランスポートヘッダーの外部に露出するものの制御に転送エンドポイントを配置します。この決定は、トランスポートプロトコル機能とは無関係に行うことができます。これは、トランスポートヘッダの一部を露出させることによって、またはネットワーク層オプション/拡張子として実行できます。
At the network layer, packets can carry optional headers that explicitly expose transport header information to the on-path devices operating at the network layer (Section 2.3.2). For example, an endpoint that sends an IPv6 hop-by-hop option [RFC8200] can provide explicit transport-layer information that can be observed and used by network devices on the path. New hop-by-hop options are not recommended in [RFC8200] "because nodes may be configured to ignore the Hop-by-Hop Options header, drop packets containing a Hop-by-Hop Options header, or assign packets containing a Hop-by-Hop Options header to a slow processing path. Designers considering defining new hop-by-hop options need to be aware of this likely behavior."
ネットワーク層では、パケットは、トランスポートヘッダ情報をネットワーク層で動作するオンパス装置に明示的に公開するオプションのヘッダを搬送することができる（セクション2.3.2）。たとえば、IPv6ホップバイホップオプション[RFC8200]を送信するエンドポイントは、パス上のネットワークデバイスによって観察され使用できる明示的なトランスポート層情報を提供できます。ホップバイホップオプションヘッダを無視するようにノードを設定することができるため、ホップバイホップオプションヘッダを含むドロップパケット、またはホップを含むパケットを割り当てることができるため、[RFC8200]では、新しいホップごとのオプションはお勧めできません。遅い処理経路へのホップオプションヘッダ。新しいホップバイホップオプションを定義することを検討しているデザイナーは、この可能性の高い動作を認識する必要があります。」
Network-layer optional headers explicitly indicate the information that is exposed, whereas use of exposed transport header information first requires an observer to identify the transport protocol and its format. See Section 2.2.
ネットワーク層のオプションのヘッダーは、公開されている情報を明示的に示しますが、露出されたトランスポートヘッダー情報の使用は最初にトランスポートプロトコルとそのフォーマットを識別するためのオブザーバーが必要です。セクション2.2を参照してください。
An arbitrary path can include one or more network devices that drop packets that include a specific header or option used for this purpose (see [RFC7872]). This could impact the proper functioning of the protocols using the path. Protocol methods can be designed to probe to discover whether the specific option(s) can be used along the current path, enabling use on arbitrary paths.
任意のパスは、この目的のために使用される特定のヘッダまたはオプションを含むパケットをドロップする1つまたは複数のネットワークデバイスを含むことができる（[RFC7872]参照）。これは、パスを使用してプロトコルの適切な機能に影響を与える可能性があります。プロトコルメソッドは、現在のパスに沿って特定のオプションを使用できるかどうかを検出するようにプローブすることができ、任意のパスでの使用を可能にします。
There are opportunities for multiple transport protocols to consistently supply common observable information [RFC8558]. A common approach can result in an open definition of the observable fields. This has the potential that the same information can be utilised across a range of operational and analysis tools.
複数のトランスポートプロトコルが一貫して共通の観察可能な情報を提供する機会があります[RFC8558]。一般的なアプローチは、観察可能なフィールドのオープンな定義をもたらす可能性があります。これには、同じ情報がさまざまな操作ツールと分析ツールにわたって利用できる可能性があります。
Considerations concerning what information, if any, it is appropriate to expose include:
どの情報に関する考慮事項もあれば、その他の情報を公開するのに適しています。
* On the one hand, explicitly exposing derived fields containing relevant transport information (e.g., metrics for loss, latency, etc.) can avoid network devices needing to derive this information from other header fields. This could result in development and evolution of transport-independent tools around a common observable header and permit transport protocols to also evolve independently of this ossified header [RFC8558].
* 一方では、関連するトランスポート情報を含む派生フィールド（例えば、損失、待ち時間など）を含む派生フィールドを明示的に露出させることは、他のヘッダフィールドからこの情報を導出する必要があるネットワークデバイスを回避することができる。これは、共通の観察可能なヘッダーの周りの輸送に依存しないツールの開発と進化をもたらし、この骨董品のヘッダー[RFC8558]とは無関係に進化するように移送プロトコルを許可する可能性があります。
* On the other hand, protocols and implementations might be designed to avoid consistently exposing external information that corresponds to the actual internal information used by the protocol itself. An endpoint/protocol could choose to expose transport header information to optimise the benefit it gets from the network [RFC8558]. The value of this information for analysing operation of the transport layer would be enhanced if the exposed information could be verified to match the transport protocol's observed behavior.
* 一方、プロトコルと実装は、プロトコル自体によって使用される実際の内部情報に対応する外部情報を一貫して公開するように設計されている可能性があります。エンドポイント/プロトコルは、トランスポートヘッダー情報を公開してネットワークから取得する恩恵を最適化することを選択できます[RFC8558]。トランスポート層の動作を分析するためのこの情報の値は、露光された情報がトランスポートプロトコルの観察された動作と一致するように検証され得る場合に強化されます。
The motivation to include actual transport header information and the implications of network devices using this information has to be considered when proposing such a method. [RFC8558] summarises this as:
実際のトランスポートヘッダ情報を含む動機とこの情報を用いたネットワーク機器の意味とは、このような方法を提案する際に考慮されなければならない。[RFC8558]これを次のように要約します。
| When signals from endpoints to the path are independent from the
| signals used by endpoints to manage the flow's state mechanics,
| they may be falsified by an endpoint without affecting the peer's
| understanding of the flow's state. For encrypted flows, this
| divergence is not detectable by on-path devices.
Even when the transport headers are encrypted, on-path devices can make measurements by utilising additional protocol headers carrying OAM information in an additional packet header. OAM information can be included with packets to perform functions, such as identification of transport protocols and flows, to aide understanding of network or transport performance or to support network operations or mitigate the effects of specific network segments.
トランスポートヘッダが暗号化されていても、オンパス装置は追加のパケットヘッダにOAM情報を搬送する追加のプロトコルヘッダを利用することによって測定を行うことができる。OAM情報は、トランスポートプロトコルやフローの識別など、ネットワークやトランスポートのパフォーマンスの理解、またはネットワーク操作をサポートしたり、特定のネットワーク・セグメントの影響をサポートしたりするなどの機能を実行するためのパケットに含めることができます。
Using network-layer approaches to reveal information has the potential that the same method (and hence same observation and analysis tools) can be consistently used by multiple transport protocols. This approach also could be applied to methods beyond OAM (see Section 5). There can also be less desirable implications from separating the operation of the transport protocol from the measurement framework.
ネットワーク層アプローチを使用して情報を明らかにすると、同じ方法（したがって同じ観察ツールと分析ツール）が複数のトランスポートプロトコルによって一貫して使用できる可能性があります。このアプローチはまた、OAMを超えた方法に適用することができた（セクション5を参照）。測定フレームワークからのトランスポートプロトコルの動作を分離することからも望ましい意味が少ない。
OAM information can be restricted to a maintenance domain, typically owned and operated by a single entity. OAM information can be added at the ingress to the maintenance domain (e.g., an Ethernet protocol header with timestamps and sequence number information using a method such as 802.11ag or in-situ OAM [IOAM-DATA] or as a part of the encapsulation protocol). This additional header information is not delivered to the endpoints and is typically removed at the egress of the maintenance domain.
OAM情報は、通常、単一のエンティティによって所有および操作されたメンテナンスドメインに制限される可能性があります。OAM情報は、メンテナンスドメインへの入力（例えば、802.11AGやその場OAM [IOAMデータ]などのメソッドを使用したイーサネットプロトコルヘッダ、またはカプセル化プロトコルの一部としてのイーサネット番号情報を使用したイーサネットプロトコルヘッダー）を追加できます。）。この追加のヘッダ情報はエンドポイントに配信されず、通常はメンテナンスドメインの出力で削除されます。
Although some types of measurements are supported, this approach does not cover the entire range of measurements described in this document. In some cases, it can be difficult to position measurement tools at the appropriate segments/nodes, and there can be challenges in correlating the downstream/upstream information when in-band OAM data is inserted by an on-path device.
いくつかの種類の測定値がサポートされていますが、このアプローチでは、この文書に記載されている測定値の全範囲をカバーしていません。場合によっては、測定ツールを適切なセグメント/ノードに位置決めすることが困難であり、帯域内OAMデータがオンパス装置によって挿入されるときにダウンストリーム/アップストリーム情報を相関させることに課題がある。
OAM information can also be added at the network layer by the sender as an IPv6 extension header or an IPv4 option or in an encapsulation/ tunnel header that also includes an extension header or option. This information can be used across multiple network segments or between the transport endpoints.
OAM情報は、IPv6拡張ヘッダまたはIPv4オプションまたはIPv4オプションまたは拡張ヘッダまたはオプションを含むカプセル化/トンネルヘッダにあるネットワーク層で追加することもできます。この情報は、複数のネットワークセグメント間またはトランスポートエンドポイント間で使用できます。
One example is the IPv6 Performance and Diagnostic Metrics (PDM) destination option [RFC8250]. This allows a sender to optionally include a destination option that carries header fields that can be used to observe timestamps and packet sequence numbers. This information could be authenticated by a receiving transport endpoint when the information is added at the sender and visible at the receiving endpoint, although methods to do this have not currently been proposed. This needs to be explicitly enabled at the sender.
一例は、IPv6パフォーマンスと診断メトリック（PDM）宛先オプション[RFC8250]です。これにより、送信者は、タイムスタンプとパケットシーケンス番号を観察するために使用できるヘッダーフィールドを搭載した宛先オプションをオプションで含めることができます。この情報は、情報が送信側で追加され、受信エンドポイントで表示されているときに受信トランスポートエンドポイントによって認証され、これを行う方法は現在提案されていません。これは送信者で明示的に有効にされる必要があります。
Header authentication and encryption and strong integrity checks are being incorporated into new transport protocols and have important benefits. The pace of the development of transports using the WebRTC data channel and the rapid deployment of the QUIC transport protocol can both be attributed to using the combination of UDP as a substrate while providing confidentiality and authentication of the encapsulated transport headers and payload.
ヘッダー認証と暗号化と強力な整合性チェックは、新しいトランスポートプロトコルに組み込まれており、重要な利点があります。WebRTCデータチャネルを使用したトランスポートの開発とQUICトランスポートプロトコルの迅速な展開は、両方とも、カプセル化されたトランスポートヘッダーとペイロードの認証を提供しながら、基板としてUDPの組み合わせを使用することに起因します。
This document has described some current practises, and the implications for some stakeholders, when transport-layer header encryption is used. It does not judge whether these practises are necessary or endorse the use of any specific practise. Rather, the intent is to highlight operational tools and practises to consider when designing and modifying transport protocols, so protocol designers can make informed choices about what transport header fields to encrypt and whether it might be beneficial to make an explicit choice to expose certain fields to devices on the network path. In making such a decision, it is important to balance:
この文書では、トランスポート層のヘッダー暗号化が使用されている場合、いくつかの現在の慣行、およびいくつかの利害関係者への影響について説明しました。これらの慣行が特定の慣例の使用を必要かどうかを判断しません。むしろ、意図は、トランスポートプロトコルを設計および変更するときに考慮すべき運用ツールと慣行を強調することであるため、プロトコル設計者は、特定のフィールドを公開するために特定のフィールドを公開するために明示的な選択をするのに有益であるかどうかについての情報に基づいた選択をすることができます。ネットワークパス上のデバイス。そのような決定を下す際には、バランスをとることが重要です。
User Privacy: The less transport header information that is exposed to the network, the lower the risk of leaking metadata that might have user privacy implications. Transports that chose to expose some header fields need to make a privacy assessment to understand the privacy cost versus benefit trade-off in making that information available. The design of the QUIC spin bit to the network is an example of such considered analysis.
ユーザーのプライバシー：ネットワークに公開されているトランスポートヘッダー情報が少ないほど、ユーザーのプライバシーに影響を与える可能性があるメタデータが漏れるリスクが低い。いくつかのヘッダーフィールドを公開することを選択した輸送は、その情報を利用可能にするためにプライバシーコストと恩恵を受け入れることを理解するためのプライバシー評価を行う必要があります。ネットワークへのQUICスピンビットの設計は、そのような検討された分析の一例である。
Transport Ossification: Unencrypted transport header fields are likely to ossify rapidly, as network devices come to rely on their presence, making it difficult to change the transport in future. This argues that the choice to expose information to the network is made deliberately and with care, since it is essentially defining a stable interface between the transport and the network. Some protocols will want to make that interface as limited as possible; other protocols might find value in exposing certain information to signal to the network or in allowing the network to change certain header fields as signals to the transport. The visible wire image of a protocol should be explicitly designed.
輸送骨化：ネットワーク機器が彼らの存在に頼るようになるにつれて、暗号化されていないトランスポートヘッダーフィールドは急速に骨格化する可能性があり、将来の輸送を変更することは困難です。これは、トランスポートとネットワークの間の安定したインタフェースを本質的に定義するので、ネットワークに情報を公開することを選択することが慎重に行われ、慎重に行われます。いくつかのプロトコルは、そのインタフェースをできるだけ制限させたいと思うでしょう。他のプロトコルは、特定の情報をネットワークに送信するため、またはネットワークに特定のヘッダフィールドをトランスポートへの信号として変更できるようにするのに値が見つかる可能性があります。プロトコルの目に見えるワイヤ画像は明示的に設計されている必要があります。
Network Ossification: While encryption can reduce ossification of the transport protocol, it does not itself prevent ossification of the network service. People seeking to understand network traffic could still come to rely on pattern inferences and other heuristics or machine learning to derive measurement data and as the basis for network forwarding decisions [RFC8546]. This creates dependencies on the transport protocol or the patterns of traffic it can generate, resulting in ossification of the service.
ネットワークの省化：暗号化がトランスポートプロトコルの骨化を減らすことができるが、それ自体ネットワークサービスの骨化を防ぐことはありません。ネットワークトラフィックを理解しようとしている人は、測定データを導出するため、およびネットワーク転送決定の基礎として、パターン推論や他のヒューリスティックまたは機械学習に頼ることができます。これにより、トランスポートプロトコルまたはそれが生成できるトラフィックのパターンに依存関係が発生し、その結果、サービスの省エフが発生します。
Impact on Operational Practice: The network operations community has long relied on being able to understand Internet traffic patterns, both in aggregate and at the flow level, to support network management, traffic engineering, and troubleshooting. Operational practice has developed based on the information available from unencrypted transport headers. The IETF has supported this practice by developing operations and management specifications, interface specifications, and associated Best Current Practices. Widespread deployment of transport protocols that encrypt their information will impact network operations unless operators can develop alternative practises that work without access to the transport header.
運用慣行への影響：ネットワーク運用コミュニティは、ネットワーク管理、トラフィックエンジニアリング、およびトラブルシューティングをサポートするために、集約とフローレベルの両方でインターネットトラフィックパターンを理解できるように頼っています。運用慣行は、暗号化されていないトランスポートヘッダから入手可能な情報に基づいて開発されました。IETFは、操作と管理仕様、インターフェース仕様、および関連する最良の現在の慣行を開発することによって、この慣行をサポートしています。オペレータがトランスポートヘッダにアクセスできない代替方法を開発できる限り、それらの情報を暗号化するトランスポートプロトコルの広範な展開は、ネットワーク操作に影響を与えます。
Pace of Evolution: Removing obstacles to change can enable an increased pace of evolution. If a protocol changes its transport header format (wire image) or its transport behaviour, this can result in the currently deployed tools and methods becoming no longer relevant. Where this needs to be accompanied by development of appropriate operational support functions and procedures, it can incur a cost in new tooling to catch up with each change. Protocols that consistently expose observable data do not require such development but can suffer from ossification and need to consider if the exposed protocol metadata has privacy implications. There is no single deployment context; therefore, designers need to consider the diversity of operational networks (ISPs, enterprises, DDoS mitigation and firewall maintainers, etc.).
進化のペース：変化する障害物を除去することで、進化のペースの増加を可能にします。プロトコルがトランスポートヘッダフォーマット（ワイヤ画像）またはそのトランスポート動作を変更した場合、これにより、現在展開されているツールとメソッドが関連性がなくなりました。これに適切な運用支援機能と手順の開発を伴う必要がある場合、それは各変更に追いつくために新しいツーリングでコストをかけることができます。観察可能なデータを一貫して公開するプロトコルはそのような開発を必要としないが、骨化に悩まされ、露出されたプロトコルメタデータがプライバシーの意味を有するかどうかを考慮する必要がある。単一の展開コンテキストはありません。したがって、設計者は運用ネットワークの多様性（ISP、企業、DDOS軽減、ファイアウォールメンテナなど）を検討する必要があります。
Supporting Common Specifications: Common, open, transport specifications can stimulate engagement by developers, users, researchers, and the broader community. Increased protocol diversity can be beneficial in meeting new requirements, but the ability to innovate without public scrutiny risks point solutions that optimise for specific cases and that can accidentally disrupt operations of/in different parts of the network. The social contract that maintains the stability of the Internet relies on accepting common transport specifications and on it being possible to detect violations. The existence of independent measurements, transparency, and public scrutiny of transport protocol behaviour helps the community to enforce the social norm that protocol implementations behave fairly and conform (at least mostly) to the specifications. It is important to find new ways of maintaining that community trust as increased use of transport header encryption limits visibility into transport behaviour (see also Section 5.3).
一般的な仕様をサポートする：一般的な、オープン、輸送仕様は、開発者、ユーザー、研究者、およびより広いコミュニティによるエンゲージメントを刺激することができます。プロトコルダイバーシティの増加は、新しい要件を満たすのに役立ちますが、特定のケースを最適化し、誤ってネットワークのさまざまな部分の操作を誤って乱すことができる公的な精査されたリスクポイントソリューションを革新することができます。インターネットの安定性を維持する社会契約は、一般的な輸送仕様の受け入れ、および違反を検出することが可能であることに依存しています。輸送プロトコルの行動の独立した測定、透明性、および公共の精査の存在は、プロトコルの実装がかなり上昇し、（少なくとも大部分）仕様に準拠しているという社会規範を執行するのに役立ちます。トランスポートヘッダ暗号化の使用が輸送行動への可視性を高めるにつれて、コミュニティの信頼を維持するための新しい方法を維持することが重要です（セクション5.3を参照）。
Impact on Benchmarking and Understanding Feature Interactions: An appropriate vantage point for observation, coupled with timing information about traffic flows, provides a valuable tool for benchmarking network devices, endpoint stacks, and/or configurations. This can help understand complex feature interactions. An inability to observe transport header information can make it harder to diagnose and explore interactions between features at different protocol layers, a side effect of not allowing a choice of vantage point from which this information is observed. New approaches might have to be developed.
ベンチマークと理解のある機能のインパクトへの影響：トラフィックフローに関するタイミング情報と結合された観測の適切な視点は、ネットワークデバイス、エンドポイントスタック、および/または構成をベンチマークするための貴重なツールを提供します。これは複雑な機能の相互作用を理解するのに役立ちます。トランスポートヘッダ情報を観察できないことは、異なるプロトコル層での特徴間の相互作用を診断および探索することを困難にし、そこからこの情報が観察される視点の選択を許可することを許可する副作用。新しいアプローチを開発する必要があります。
Impact on Research and Development: Hiding transport header information can impede independent research into new mechanisms, measurements of behaviour, and development initiatives. Experience shows that transport protocols are complicated to design and complex to deploy and that individual mechanisms have to be evaluated while considering other mechanisms across a broad range of network topologies and with attention to the impact on traffic sharing the capacity. If increased use of transport header encryption results in reduced availability of open data, it could eliminate the independent checks to the standardisation process that have previously been in place from research and academic contributors (e.g., the role of the IRTF Internet Congestion Control Research Group (ICCRG) and research publications in reviewing new transport mechanisms and assessing the impact of their deployment).
研究開発への影響：輸送ヘッダー情報を隠すことは、新しいメカニズム、行動の測定、および開発イニシアチブに関する独立した研究を妨げる可能性があります。経験は、トランスポートプロトコルが展開と複雑に設計され複雑になり、幅広いネットワークトポロジにわたって他のメカニズムを考慮して、そして容量を共有するトラフィックへの影響に注意を払う必要があることを示しています。トランスポートヘッダー暗号化の使用を増やすと、開いたデータが入手可能性が低下している場合、それは以前に研究と学術貢献者からの代わりになっている標準化プロセス（例えば、IRTFインターネット輻輳制御研究グループの役割）を排除することができます。新しい輸送メカニズムを見直し、展開の影響を評価するためのICCRG）および研究出版物。
Observable transport header information might be useful to various stakeholders. Other sets of stakeholders have incentives to limit what can be observed. This document does not make recommendations about what information ought to be exposed, to whom it ought to be observable, or how this will be achieved. There are also design choices about where observable fields are placed. For example, one location could be a part of the transport header outside of the encryption envelope; another alternative is to carry the information in a network-layer option or extension header. New transport protocol designs ought to explicitly identify any fields that are intended to be observed, consider if there are alternative ways of providing the information, and reflect on the implications of observable fields being used by on-path network devices and how this might impact user privacy and protocol evolution when these fields become ossified.
観察可能な輸送ヘッダー情報はさまざまな利害関係者にとって有用であるかもしれません。他のステークホルダーは、観察できるものを制限するためのインセンティブを持っています。この文書は、それが観察可能であるべきであるべきか、またはこれがどのように達成されるべきであるべきか、どの情報を露出されるべきかについての勧告をしません。観察可能なフィールドが配置されている場所に関する設計の選択肢もあります。たとえば、1つの場所は、暗号化エンベロープの外側のトランスポートヘッダーの一部になる可能性があります。もう1つの代替案は、ネットワーク層オプションまたは拡張ヘッダーに情報を運ぶことです。新しいトランスポートプロトコル設計は、観察されることを意図している分野を明示的に識別するために、情報を提供する代替方法があるかどうかを考慮し、On-Pathネットワークデバイスによって使用されている観察可能なフィールドの影響とこれがどのようにユーザーに影響を与える可能性があるかを考慮します。これらのフィールドが漏洩したときのプライバシーとプロトコルの進化。
As [RFC7258] notes, "Making networks unmanageable to mitigate PM is not an acceptable outcome, but ignoring PM would go against the consensus documented here." Providing explicit information can help avoid traffic being inappropriately classified, impacting application performance. An appropriate balance will emerge over time as real instances of this tension are analysed [RFC7258]. This balance between information exposed and information hidden ought to be carefully considered when specifying new transport protocols.
[RFC7258]ノートとして、「PMを軽減するために管理不能なネットワークを作成することは許容できませんが、PMを無視することはここに記載されているコンセンサスに反して行くでしょう。」明示的な情報を提供することで、トラフィックが不適切に分類され、アプリケーションのパフォーマンスに影響を与えるのを防ぐのに役立ちます。この張力の実際の例が分析されるにつれて、適切なバランスが経時的に現れます[RFC7258]。情報が隠されている情報と情報の間のこのバランスは、新しいトランスポートプロトコルを指定するときに慎重に考慮されるべきです。
This document is about design and deployment considerations for transport protocols. Issues relating to security are discussed throughout this document.
この文書は、トランスポートプロトコルの設計と展開に関する考慮事項です。セキュリティに関する問題は、この文書を通して説明されています。
Authentication, confidentiality protection, and integrity protection are identified as transport features by [RFC8095]. As currently deployed in the Internet, these features are generally provided by a protocol or layer on top of the transport protocol [RFC8922].
認証、機密保持保護、および完全性保護は、[RFC8095]によるトランスポート機能として識別されます。現在インターネットに展開されているように、これらの機能は一般に、トランスポートプロトコルの上にプロトコルまたはレイヤによって提供されます[RFC8922]。
Confidentiality and strong integrity checks have properties that can also be incorporated into the design of a transport protocol or to modify an existing transport. Integrity checks can protect an endpoint from undetected modification of protocol fields by on-path network devices, whereas encryption and obfuscation or greasing can further prevent these headers being utilised by network devices [RFC8701]. Preventing observation of headers provides an opportunity for greater freedom to update the protocols and can ease experimentation with new techniques and their final deployment in endpoints. A protocol specification needs to weigh the costs of ossifying common headers versus the potential benefits of exposing specific information that could be observed along the network path to provide tools to manage new variants of protocols.
機密性と強力な整合性チェックには、トランスポートプロトコルの設計にも組み込まれたり、既存のトランスポートを変更したりすることができるプロパティがあります。Integrity Checksは、オンパスネットワークデバイスによってエンドポイントを検出しないようにすることができますが、暗号化や難読化や亀裂はさらにネットワークデバイスで使用されていることをさらに防ぐことができます[RFC8701]。ヘッダーの観察を防止すると、プロトコルを更新する自由が大きくなり、エンドポイントの新しい技術とその最終展開を容易にすることができます。プロトコル仕様は、プロトコルの新しい亜種を管理するためのツールを提供するためのツールを提供するためのネットワークパスに沿って観察され得る特定の情報を公開することの潜在的な利点の潜在的な利点の費用を重視する必要がある。
Header encryption can provide confidentiality of some or all of the transport header information. This prevents an on-path device from gaining knowledge of the header field. It therefore prevents mechanisms being built that directly rely on the information or seeks to infer semantics of an exposed header field. Reduced visibility into transport metadata can limit the ability to measure and characterise traffic and conversely can provide privacy benefits.
ヘッダ暗号化は、トランスポートヘッダ情報の一部または全部の機密性を提供することができる。これにより、オンパス装置がヘッダフィールドの知識を得ることを防止する。したがって、情報に直接頼るか、露出ヘッダーフィールドの意味論を推測することを目的としているメカニズムが構築されるのを防ぎます。トランスポートメタデータへの可視性の低下は、トラフィックを測定および特徴付ける機能を制限することができ、逆にプライバシーの利点を提供することができます。
Extending the transport payload security context to also include the transport protocol header protects both types of information with the same key. A privacy concern would arise if this key was shared with a third party, e.g., providing access to transport header information to debug a performance issue would also result in exposing the transport payload data to the same third party. Such risks would be mitigated using a layered security design that provides one domain of protection and associated keys for the transport payload and encrypted transport headers and a separate domain of protection and associated keys for any observable transport header fields.
トランスポートペイロードセキュリティコンテキストを拡張すると、トランスポートプロトコルヘッダが同じキーで両方のタイプの情報を保護します。このキーが第三者と共有されている場合、Prafface Header情報へのアクセスを提供すると、パフォーマンスの問題が同じ第三者に転送ペイロードデータを公開することになるでしょう。そのようなリスクは、トランスポートペイロードおよび暗号化されたトランスポートヘッダおよび暗号化されたトランスポートヘッダに対する1つのドメインおよび関連する鍵のドメインを提供する階層化セキュリティ設計および任意の観察可能なトランスポートヘッダフィールドに対して個別の保護および関連するキーを提供する。
Exposed transport headers are sometimes utilised as a part of the information to detect anomalies in network traffic. As stated in [RFC7258], "While PM is an attack, other forms of monitoring that might fit the definition of PM can be beneficial and not part of any attack, e.g., network management functions monitor packets or flows and anti-spam mechanisms need to see mail message content." This can be used as the first line of defence to identify potential threats from DoS or malware and redirect suspect traffic to dedicated nodes responsible for DoS analysis, for malware detection, or to perform packet "scrubbing" (the normalisation of packets so that there are no ambiguities in interpretation by the ultimate destination of the packet). These techniques are currently used by some operators to also defend from distributed DoS attacks.
露出したトランスポートヘッダは、ネットワークトラフィックの異常を検出するための情報の一部として利用されることがあります。[RFC7258]に記載されているように、PMが攻撃である場合、PMの定義に合う可能性のある他のモニタリングは有益であり、どんな攻撃の一部でもありません。たとえば、ネットワーク管理機能はパケットやフローを監視し、スパム対策メカニズムが必要です。メールメッセージの内容を見るために」これは、DOSまたはマルウェアからの潜在的な脅威を識別し、マルウェア検出のためのDOS分析の原因となる専用ノードに疑わしいトラフィックをリダイレクトするため、またはパケット「スクラビング」を実行すること、またはパケットの「スクラビング」を実行すること、またはパケットの「スクラビング」を実行するための最初の防御線として使用できます。パケットの最終的な宛先による解釈のあいまいさはいません。これらの技術は現在、分散型DOS攻撃からも守るために、現在使用されています。
Exposed transport header fields can also form a part of the information used by the receiver of a transport protocol to protect the transport layer from data injection by an attacker. In evaluating this use of exposed header information, it is important to consider whether it introduces a significant DoS threat. For example, an attacker could construct a DoS attack by sending packets with a sequence number that falls within the currently accepted range of sequence numbers at the receiving endpoint. This would then introduce additional work at the receiving endpoint, even though the data in the attacking packet might not finally be delivered by the transport layer. This is sometimes known as a "shadowing attack". An attack can, for example, disrupt receiver processing, trigger loss and retransmission, or make a receiving endpoint perform unproductive decryption of packets that cannot be successfully decrypted (forcing a receiver to commit decryption resources, or to update and then restore protocol state).
露光されたトランスポートヘッダフィールドはまた、トランスポートプロトコルの受信機によって使用される情報の一部を攻撃者によってデータ注入から保護することができる。露出ヘッダー情報のこの使用を評価する際には、重要なDOSの脅威が発生したかどうかを検討することが重要です。たとえば、攻撃者は、受信側のエンドポイントで現在受け入れられているシーケンス番号の範囲内にあるシーケンス番号を持つパケットを送信することによってDOS攻撃を作成できます。これは、攻撃パケット内のデータが最終的にトランスポート層によって提供されないかもしれないとしても、受信エンドポイントで追加の作業を導入するでしょう。これは「シャドーイング攻撃」として知られることがあります。攻撃は、例えば、受信側処理、損失および再送信を妨害することができ、または受信エンドポイントを受信エンドポイントを正常に復号化することができないパケットの非生産的な復号化を実行することもできます（受信者を強制的に復号化リソースをコミットするか、更新してから復元する）。
One mitigation to off-path attacks is to deny knowledge of what header information is accepted by a receiver or obfuscate the accepted header information, e.g., setting a nonpredictable initial value for a sequence number during a protocol handshake, as in [RFC3550] and [RFC6056], or a port value that cannot be predicted (see Section 5.1 of [RFC8085]). A receiver could also require additional information to be used as a part of a validation check before accepting packets at the transport layer, e.g., utilising a part of the sequence number space that is encrypted or by verifying an encrypted token not visible to an attacker. This would also mitigate against on-path attacks. An additional processing cost can be incurred when decryption is attempted before a receiver discards an injected packet.
オフパス攻撃への1つの緩和は、受信機によって受け入れられているものの知識を拒否することであり、承認されたヘッダ情報を難読化し、例えば[RFC3550]と同様に、プロトコルハンドシェイク中にシーケンス番号の非予期的な初期値を設定することである。RFC6056]、または予測できないポート値（[RFC8085]のセクション5.1を参照）。受信機はまた、トランスポート層でパケットを受け入れる前の検証チェックの一部として追加情報を使用することもでき、例えば、暗号化されているシーケンス番号スペースの一部を利用するか、または暗号化されたトークンが攻撃者に見えない暗号化されたトークンを検証することによって。これも経路上の攻撃に対して軽減されます。受信機が注入されたパケットを破棄する前に復号化が試みられるときに追加の処理コストをかけることができる。
The existence of open transport protocol standards and a research and operations community with a history of independent observation and evaluation of performance data encourage fairness and conformance to those standards. This suggests careful consideration will be made over where, and when, measurement samples are collected. An appropriate balance between encrypting some or all of the transport header information needs to be considered. Open data and accessibility to tools that can help understand trends in application deployment, network traffic, and usage patterns can all contribute to understanding security challenges.
独立した観察の歴史と業績データの評価を伴う、オープントランスポートプロトコル標準の存在と研究開発コミュニティの存在、およびそれらの規格への公平性と適合性が促進されます。これは慎重に検討されることを示唆しています、そして、測定サンプルが収集されるときには、どこで慎重に検討されます。トランスポートヘッダ情報の一部または全部を暗号化するのに適したバランスを考慮する必要がある。アプリケーションの展開、ネットワークトラフィック、および使用パターンの傾向を理解するのに役立つツールへのデータとアクセシビリティは、セキュリティの課題を理解することに貢献することができます。
The security and privacy considerations in "A Framework for Large-Scale Measurement of Broadband Performance (LMAP)" [RFC7594] contain considerations for Active and Passive measurement techniques and supporting material on measurement context.
「ブロードバンド性能の大規模測定のためのフレームワーク（LMAP）」[RFC7594]におけるセキュリティとプライバシーに関する考察は、能動的および受動的測定技術および測定文脈上の支持材料に関する考慮事項を含む。
Addition of observable transport information to the path increases the information available to an observer and may, when this information can be linked to a node or user, reduce the privacy of the user. See the security considerations of [RFC8558].
観測可能なトランスポート情報を経路に追加すると、観察者が利用可能な情報が増加し、この情報がノードまたはユーザにリンクされ得る場合、ユーザのプライバシーを低下させることができる。[RFC8558]のセキュリティ上の考慮事項を参照してください。
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Acknowledgements
謝辞
The authors would like to thank Mohamed Boucadair, Spencer Dawkins, Tom Herbert, Jana Iyengar, Mirja Kühlewind, Kyle Rose, Kathleen Moriarty, Al Morton, Chris Seal, Joe Touch, Brian Trammell, Chris Wood, Thomas Fossati, Mohamed Boucadair, Martin Thomson, David Black, Martin Duke, Joel Halpern, and members of TSVWG for their comments and feedback.
著者らは、Mohamed Boucadair、Spencer Dawkins、Tom Herbert、Jana Iyengar、MirjaKühlewind、Kyle Rose、Kyle Rose、Kathleen Moriarty、Al Morton、Chris Seal、Joe Touch、Brian Tramsell、Thomas Fossati、Marined Boucadair、Martin Thomson、David Black、Martin Duke、Joel Halpern、そして彼らのコメントとフィードバックのためのTSVWGのメンバー。
This work has received funding from the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 688421 and the EU Stand ICT Call 4. The opinions expressed and arguments employed reflect only the authors' views. The European Commission is not responsible for any use that might be made of that information.
この作品は、助成金協定の下で欧州連合の地平線2020の研究およびイノベーションプログラムからの資金を受け取りました688421、EUの標準と呼ばれ、採用されている意見は著者の見解のみを反映しています。欧州委員会は、その情報で作られているかもしれないどんな使用に対しても責任を負いません。
This work has received funding from the UK Engineering and Physical Sciences Research Council under grant EP/R04144X/1.
この作品は、英国の工学と物理科学研究評議会からの資金を受け取りました。
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著者の住所
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Aberdeen of Aberdeen of Aberdeen大学エンジニアリングFraser Noble Building Aberdeen、スコットランドAB24 3UEイギリス
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Colin Perkins University of Glasgow School of Computing Science Glasgow, Scotland G12 8QQ United Kingdom
Colin Perkins Glasgow大学コンピューティングサイエンス学校glasgow、スコットランドG12 8QQイギリス
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